DE3306522A1

DE3306522A1 - Rollenlager und herstellungsverfahren hierfuer

Info

Publication number: DE3306522A1
Application number: DE19833306522
Authority: DE
Inventors: John D. Achee; Anthony Torrington Conn. Couzzo
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: Timken US LLC
Priority date: 1982-03-01
Filing date: 1983-02-24
Publication date: 1983-09-15
Also published as: BR8300374A; JPS58152924A; FR2522288A1

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager oder Rollenlager mit einer aus flachem Blech hergestellten Rollenlaufbahn. Insbesondere betrifft .die Erfindung ein neues Rollenlager, das eine Rollenlaufbahn aufweist, die aus flachem Blech hergestellt ist, sowie ein neues Verfahren zur Herstellung eines solchen Rollenlagers.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Rollenlagers besteht darin, eine Laufbahn mit Endflanschen aus flachem Blech zu formen. Vorzugsweise wird das Blech zwischen zueinander passenden Werkzeugteilen gezogen oder geformt, die das flache Material zu einem Rohr pressen, das an einem Ende geschlossen oder mit einem Plansch versehen ist. Jedoch muß zu irgendeinem Zeitpunkt die geformte Laufbahn, die aus einem Stahl mit geringem Kohlenstoffgehalt hergestellt ist, aufgekohlt werden, um sie härten zu können. Wenn jedoch der rohrförmige Teil der geformten Laufbahn erst einmal aufgekohlt und gehärtet ist, kann er nicht ohne Bildung von Rissen oder Sprüngen gebogen werden. Daher besteht allgemein die Praxis bei der Herstellung geformter Laufbahnen darin, das geformte Blech mit niedrigem Kohlenstoffgehalt zu verwenden und die äußere Oberfläche mit Kupfer zu plattieren bis zu einem Punkt, der geringfügig unterhalb des Endes der Laufbahn liegt. Das auf diese Weise vorbereitete Rohr wird dann aufgekohlt, indem man es in einen Ofen einsetzt. Die Kupferplattierung wirkt als Hindernis für den Kohlenstoff bei dem Aufkohlungsvorgang und verhindert ein Härten einer so beschichteten Oberfläche. Nach der Wärmebehandlung wird die Kupferplattierung von der wärmebehandelten Laufbahn entfernt, indem das Bauteil in ein Zyanidbad eingetaucht wird. Die Rollen, entweder lose

Rollen oder Rollen in einem Käfig, werden in das gehärtete rohrförmige Bauteil eingesetzt, und dann wird das offene Ende umgebogen, um die Rollen in der Laufbahn zu halten.

Strenge Umweltschutzbestimmungen regulieren die Beseitigung des verbrauchten Zyanidbades, das beim Entfernen der Kupferplattierung verwendet wurde. Diese Umweltschutzbestimmungen haben daher sehr wesentlich die Kosten für die Herstellung der geformten Laufbahnen für Rollenlager erhöht. Auch hat das Zyanid einen sehr beißenden unangenehmen Geruch, und es ist in einer Lagerherstellungsfabrik unerwünscht.

Durch die Erfindung gelingt es, ein Rollenlager mit einer geformten Laufbahn herzustellen, ohne daß die Anwendung irgendeiner Kupferplattierung notwendig ist, und daher beseitigt die Erfindung die Notwendigkeit der Verwendung von" Zyanid.

Kurz gesagt weist das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers die folgenden Schritte auf: Formen einer rohrförmigen Laufbahn, die wenigstens eine Vertiefung oder einen Einschnitt an ihrem Innenumfang hat, aus einem flachen Metallstreifen, Aufkohlen und Härten der rohrförmigen Laufbahn. In einem weiteren Schritt werden Rollen, beispielsweise lose Rollen oder Rollen in einem Käfig, in die geformte Laufbahn eingesetzt. Ein geteiltes Ringglied wird in die Vertiefung oder den Einschnitt eingepaßt oder eingesetzt, um eine axiale Anlauffläche oder Druckfläche für die Rollen zu schaffen.

Kurz gesagt weist das erfindungsgemäße Wälzlager oder Rollenlager einen aus flachem Blech geformten Rollenlaufteil auf. Der Rollenlaufteil hat eine Rollenlaufbahn und eine Vertiefung oder einen Einschnitt, wie beispielsweise wenigstens eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut. Die Wälzeinrichtung, die eine Vielzahl von Rollen aufweist, die in Berührung mit der Rollenlaufbahn stehen, sind innerhalb des Rollenlaufteils angeordnet.

Die Rollen können beispielsweise lose Rollen sein, wie mit Zapfenenden versehene Rollen, oder es können Rollen mit geraden oder stumpfen Enden in einem Käfig sein. Ein geteiltes Ringglied, von dem sich Teile in die Vertiefung oder den Einschnitt hineinerstrecken, bietet eine axiale Anlauffläche oder Druckfläche für die Rollen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben:

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.

Fig. 2 ist eine Draufsicht auf den geteilten Ring, der in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwendet wird.

Fig. 3 ist eine stark vergrößerte bruchstücksweise Ansicht des Ringgliedes gemäß Fig. 2 nach der Linie 3-3 von Fig. 2.

Fig. 4 ist eine vergrößerte buchstücksweise Schnittansicht des geformten rohrförmigen Rollenlaufteils von Fig. 1.

Fig. 5 ist eine bruchstücksweise Schnittansicht eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 6 ist eine Draufsicht auf den geteilten Ring gem§ß Fig. 5·

Fig. 7 ist eine bruchstücksweise Ansicht in stark vergrößertem Maßstab nach der Linie 7-7 von Fig. 6.

Wie insbesondere die Fig. 1 und 4 zeigen, weist das Rollenlager einen rohrförmigen Rollenlaufteil 10 auf, der aus flachem Blech geformt ist. Der rohrförmige Rollenlaufteil hat eine Rollenlaufbahn 12 an seinem Innenumfang. Die Laufbahn 12 ist derjenige

in Längsrichtung verlaufende Teil des Innenumfangs des Laufteils 10, der von den Rollen 13 berührt wird.

Der geformte Laufteil hat an einem Ende einen nach innen umgebogenen Plansch 14. Benachbart dem anderen Ende des geformten Laufteils 10 ist ein Einschnitt oder eine Vertiefung, beispielsweise eine Umfangsnut 16, am Innenumfang des geformten Laufteils 10 ausgebildet, wodurch ein Flansch 18 gebildet ist. Es ist jedoch besonders zu beachten, daß der Innendurchmesser des Flansches 18 im wesentlichen der gleiche ist wie oder nur geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der Laufbahn 12.

Die Rolleneinrichtung gemäß Fig. 1 besteht aus einem Käfig, der die Rollen 13 enthält. Die Rollen sind in Taschen 20 in dem Rollenkäfig aufgenommen, der durch Querstege 21 gebildet ist, die durch Endränder 22 und 24 miteinander verbunden sind.

Ein geteilter Ring 26 ist in den geformten Laufteil 10 eingesetzt oder eingepaßt. Der geteilte Ring 26 paßt mit seiner Aussenkante in die Umfangsnut 16 des Laufteils 10 und erstreckt sich nach innen gegen die Achse des Lagers. Der Flansch 14 bietet eine axiale Anschlagfläche oder Lauffläche für den Rand 22; der geteilte Ring 26 bildet eine axiale Anschlagfläche oder Lauffläche für den Rand 24.

Falls gewünscht, kann eine zweite Umfangsnut mit einem zweiten geteilten Ring anstelle des Flansches 14 vorgesehen sein, wodurch etwas von der Stärke des Lagers geopfert wird.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, ist der geteilte Ring 26 durch einen Spalt 28 unterbrochen. Jeder Teil des Spaltes oder Schlitzes weist schräge Kanten oder unter einem Winkel verlaufende Kanten auf, wie die Winkelkante 30 (Fig. 2) und die Winkelkante 32 (Fig. 3).

Wenn der geteilte oder gespaltene Ring 26 in die Umfangsnut 16

eingesetzt ist, passen die Kanten 30 und 32 zueinander und ergänzen einander.

Bei der Herstellung des Rollenlagers wird zunächst der Laufteil 10 mit dem Flansch 14, der Nut 16 und dem Plansch 18 aus einem flachen Streifen eines Stahls mit niedrigem Kohlenstoffgehalt in weichem Zustand geformt, worauf anschließend eine Wärmebehandlung zum Aufkohlen und Härten des Laufteils erfolgt, Der Käfig mit den Rollen wird in den Laufteil 10 eingesetzt, und anschließend folgt der geteilte Ring 26. Dieses Verfahren beseitigt die Schritte des Kupferplattierens, des Entfernens der Kupferplattierung und des Umbördelns nach dem Einsetzen der Rollen. Da das neue Verfahren nicht eine Kupferplattierung benötigt, wird kein Zyanid verwendet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 weist der geformte Laufteil 50 einen rohrförmigen Teil 52 mit einem Innenumfang auf, der einen Längsabschnitt 54 aufweist, der eine Laufbahn für die Rollen 56 bildet, die mit Zapfenenden versehen sind. Der Flansch 58 an einem Ende des geformten Laufteils 50 hat eine sich axial erstreckende Lippe 60, die das Ende 62 der Zapfenrollen 56 abstützt. Eine Umfangsnut 64, in die ein geteilter Ring 66 eingesetzt ist, befindet sich nahe dem anderen Ende des geformten Laufteils 50. Wie bei dem anderen Ausführungsbeispiel hat der Innenumfang des Flansches 68 im wesentliehen den gleichen Durchmesser wie der Durchmesser der Laufbahn 54. Der geteilte oder gespaltene Ring 66 weist einen ringförmigen Teil auf, dessen äußere Kante in die Umfangsnut 64 paßt, sowie eine axiale Lippe 70, die die Enden 72 der Zapfenrollen 56 abstützt.

Obwohl nur eine Rolle in Fig. 5 gezeigt ist, ist klar, daß eine Vielzahl von Zapfenrollen 56 den ganzen Umfang der Laufbahn 54 ausfüllt.

Wie Pig. 6 zeigt, hat der gespaltene oder geteilte Ring 66 einen Spalt 74. Der Spalt erstreckt sich durch den ringförmigen Teil 66 und die Lippe 70 hindurch.

Fig. 7 ist eine Ansicht nach der Linie 7-7 von Fig. 6," aber in einem viel größeren Maßstab, wobei der Spalt 74 des geteilten Rings noch mehr vergrößert bzw. die benachbarten Ringenden stärker voneinander entfernt dargestellt sind, um klarer zu zeigen, daß die Berührungsoberflächen, nämlich die Oberflächen 80 und 82 des Teils 66 und der Lippe 70, allgemein schräg geschnitten sind, so daß die Oberflächen 80 und 82 zu ähnlichen Oberflächen an dem geteilten Ring auf der anderen Seite des Spalts passen und diese Flächen ergänzen, wenn der geteilte Ring in die Nut 64 eingesetzt ist.

Das Verfahren zur Herstellung des geformten Laufteils des Rollenlagers von Fig. 5 ist ähnlich dem Verfahren zur Herstellung des geformten Laufteils des Rollenlagers von Fig. 1. Der Laufteil 50 wird zunächst aus einem flachen, streifenförmigen Material geformt, wobei ein rohrförmiger Teil 52, ein Flansch 58 mit der Lippe 6O und die Nut 64 ausgebildet werden. Der Laufteil 50 wird zur Aufkohlung wärmebehandelt, und dann wird der Laufteil gehärtet. Der Flansch 68 hat einen Innendurchmesser, der groß genug ist, um das Einsetzen in einem Schritt aller benötigten Zapfenrollen 56 zu ermöglichen. Danach wird der geteilte Ring in die Nut 64 eingesetzt. Der Flansch 58 und die Lippe 60 bieten eine axiale Anschlagfläche oder Anlauffläche und eine Abstützung für die Zapfenrollen 56 an einem Ende, und der ringförmige Teil 66 und die Lippe 70 des geteilten Rings bieten eine axiale Anschlagfläche oder Anlauffläche und eine Abstützung für dan andere Ende der Zapfenrollen 56.

Claims

PATENTANWÄLTE

a SCHROSTER - K. LEHMANN

Llpowek7cire2o 10

D-8003 München 70

The Torrington Company ir-tor-62

L/Be 21. Februar I982

Rollenlager und Herstellungsverfahren hierfür

Patentansprüche

Rollenlager mit einem Rollenlaufteil, das aus flachem Blechmaterial geformt ist und das eine Rollenlaufbahn sowie einen Einschnitt oder eine Vertiefung aufweist, wobei eine Vielzahl von Rollen in Berührung mit der Rollenlaufbahn angeordnet ist,gekennzeichnet durch einen geteilten, federnden Ring (26, 66), von dem sich Teile in die Vertiefung oder den Einschnitt (l6, 64) hineinerstrecken und der eine axiale Anlaufsfläche oder Anschlagfläche für die Rollen (13, 56) bildet.
2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung oder der Einschnitt wenigstens eine Umfangsnut (l6, 64) ist, daß die Rollen (56) mit Zapfenenden (62, 72) versehen sind, und daß der geteilte federnde Ring (66) einen ringförmigen Ringteil und eine sich in axialer Richtung erstreckende innere Lippe (70) aufweist,

. die so ausgebildet ist, daß sie die Zapfenrollen (56) in dem Laufteil (52) hält.
3. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung oder der Einschnitt wenigstens eine Umfangsnut (16) ist, daß die Rollen (13) in einem Käfig (20, 21, 22, 24) angeordnet sind, und daß der geteilte Ring

(26) einen Schlitz (28) aufweist.

Wälzlager mit einem aus flachem Blech geformten Bauteil, der einen rohrförmigen Rollenlaufteil hat, von dem ein sich in Längsrichtung erstreckender Abschnitt eine Rollenlaufbahn bildet, wobei an dem Innenumfang des rohrförmigen Rollenlaufteils eine Umfangsnut ausgebildet ist, wobei das Bauteil an einem Ende so ausgebildet ist, daß es eine axiale Anschlagfläche oder Arilagefläche für ein Ende der Rollen bietet, wobei die Umfangsnut sich benachbart dem anderen Ende befindet, das einen Innendurchmesser hat, der ausreichend groß ii;t, um ein leichtes Einsetzen der Rollen zu ermöglichen, wobei Rollen in das Bauteil eingesetzt sind und eine Vielzahl von Rollen in Berührung mit der Rollenlaufbahn steht, gekennzeichnet durch einen geteilten Ring (26, 66), von dem ein Teil in die Umfangsnut (16, 64) eingesetzt ist und der so ausgebildet ist, daß er eine axiale Anschlagfläche oder Anlauffläche für die Rollen (13_a 56) bietet.

Verfahren zur Herstellung eines Rollenlagers, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Formen eines rohrförmigen Laufteils (10, 52) aus einem flachen Metallstreifen, das wenigstens eine Vertiefung oder einen Einschnitt (16, 64) an seinem Innenumfang hat, Aufkohlen und Härten des rohrförmigen Laufteils (10, 52), Einsetzen von Rollen (13₃ 56) in einem Schritt in den Laufteil (10, 52), und Einsetzen eines geteilten Rings (26, 66) in die Vertiefung oder den Einschnitt (16, 64), um eine axiale Anschlagfläche oder Anlauffläche für die Rollen (13, 56) zu schaffen.