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Verfahren zum Herausbewegen von Teilschiebern
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einer Druck- oder Spritzgießform für Wälzlagerkäfige aus den Taschen
für Rollen oder Nadeln sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Bei
einem bekannten Verfahren der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art wird
zunächst der eine Teilschieber längs seiner ihn vom anderen Schieber trennenden
Kante in schräger Richtung zu einer Radiallinie des Käfigs so weit verschoben, bis
der durch diesen Teilschieber erzeugte Haltevorsprung freiliegt, worauf dieser Teilschieber
in radialer Richtung weiter aus dem Käfig herausbewegt wird. Danach erfolgt in ebenfalls
zunächst schräg zur Radialen und dann in Radialrichtung zum Käfig verlaufender Bewegung
das Ausfahren des zweiten Teilschiebers aus der erzeugten Käfigtasche (DE-AS 29
49 251).
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Um diese Teilschieber-Bewegungen bei der Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens zu ermöglichen, müssen die beiden jeteils eine Käfigtasche erzeugenden
Teilschieber mit einem sich über den größten Teil ihrer Länge erstreckenden Luftspaltabstand
voneinander angeordnet sein. In der Fertigungsstellung der Teilschieber reicht dieser
Luftspalt bis in den Bereich der Käfigtasche hinein, erst im restlichen Taschenbereich
liegen die beiden Teilschieber flächig aneinander Durch die für das Erzeugen der
Haltevorsprünge erforderlichen Hinterschneim dungen am die Tasche formenden Endbereich
der Teilschieber ergibt sich dort eine Materialschwächung, die einer praktischen
Anwendung der Vorrichtung Grenzen setzt. Bei einer Formung von Taschen für Rollen
oder Nadeln mit Durchmessern ab etwa 4 mm und weniger ergeben sich nämlich an den
genannten Stellen der Teilschieber Materialdicken ab etwa nur noch einem Millimeters
die ein störungsfreies Arbeiten des Werkzeuges bei einer Massenfertigung nicht mehr
gewährleisten Gerade im genannten Durchmesserbereich liegen aber die Rollen und
Nadeln der Mehrzahl gebräuchlicher Wälzlager,
Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung
zu schaffen, gemäß dem bzw. mit der es in einfacher Weise möglich ist, Wälzlagerkäfige
mit Taschen für Rollen oder Nadeln insbesondere dieser kleinen Durchmesser präzise
und auch bei Massenfertigung über lange Zeitdauer hinweg störungsfrei herstellen
zu können. Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß eine durch Vorsprünge an den
Längskanten der Tasche gebildete sichere Wälzkörperhalterung in der Tasche auch
dann besteht, wenn nicht an allen der Längskanten ein derartiger Vorsprung ausgebildet
ist.
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Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 bzw. im Anspruch 3 genannte
Erfindung gelöst.
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Durch Verzicht der Ausbildung eines Haltevorsprunges an einer der
Taschenlängskanten wird es beim erfindungsgemäßen Verfahren möglich, den ersten
Teilschieber in einfacher Weise nur radial zum Käfig beweglich führen zu können.
Dieser Teilschieber braucht deshalb mit keiner seine Materialdicke schwa#chenden
Hinterschneidung versehen zu sein, so daß ihm auch für die Erzeugung von Taschen
geringer lichter Weite noch eine eine hohe Steifigkeit gewährleistende Wandstärke
gegeben werden kann. Zugunsten des mit der Hinterschneidung versehenen zweiten Teilschiebers
braucht die Trennkante zwischen den beiden Schiebern nicht mittig zur lichten Weite
der Tasche zu verlaufen, sie kann vielmehr einseitig zur lichten Weite so gelegt
werden, daß an der durch die Hinterschneidung gegebenen Stelle geringster Materialdicke
noch eine ausreichend große Wandstärke besteht, um die die Wandstärke des hinterschneidungsfreien
und deshalb ohnehin steiferen ersten Teilschiebers gemindert werden kann.
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Eine weitere Sicherung der Stabilität der beiden Teilschieber ergibt
sich aus der im Anspruch 2 genannten Art der Führung der beiden Teilschieber aneinander.
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Auch die im Anspruch 3 genannte Gestaltung der beiden Teilschieber
fördert deren Steifigkeit und ermöglicht die sichere Erzeugung von Taschen geringer
lichter Weite für Rollen oder Nadeln entsprechend geringer Durchmesser.
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Das erfindungsgemäße Verfahren mit seiner speziellen Art der Teilschieberbewegung
ermöglicht in Verbindung mit der im Anspruch 3 genannten Teilschiebergestaltung
die im Anspruch 4 genannte vorteilhafte Weiterbildung. Es ergeben sich dadurch nicht
nur Vorteile hinsichtlich der Art der Taschengestaltung sondern auch in Bezug auf
die Form der in der Tasche unterbringbaren Rollen oder Nadeln und damit Tragevorteile
für das Lager als solchem. Durch die radial zum Käfig erfolgende Herausbewegung
des ersten Teilschiebers wird es nämlich möglich, an den den Stirnseiten der Rollen
oder Nadeln zugeordneten Taschenwänden Ablaufansätze für die Wälzkörper auszubilden
und dann beidseits von diesen Ansätzen abgerundete Übergänge zwischen den Stirn-
und Längswänden der Tasche auszubilden, wodurch eine deutliche Verminderung der
in diesen Eckbereichen auftretenden Kerbwirkungen erreicht ist. Zufolge des dann
bestehenden größeren Abstandes zwischen diesen Eckbereichen und den Stirnkanten
der Rollen oder Nadeln müssen diese Stirnkanten nicht mehr, wie sonst erforderlich,
relativ stark gerundet und dadurch die Rollen oder Nadeln in ihrer tragenden Länge
entsprechend verkürzt werden, vielmehr können die Wälzkörper in nahezu ihrer vollen
Länge tragend sein.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand zweier Beispiele näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 als erstes Beispiel ein Teilstück eines Käfigs für
Rollen oder Nadeln eines Wälzlagers mit den eine Käfigtasche erzeugenden Teilschiebern
in deren Fertigungsstellung;
Fig. 2 als zweites Beispiel in perspektivischer
Darstellung eine Ansicht des die Käfigtasche erzeugenden Endbereiches eines anders
gestalteten Teilschieberpaares in dessen Fertigungsstellung; Fig. 3 in radial von
außen zum Käfig verlaufender Blickrichtung im Schnitt die Ansicht einer vom Teilschieberpaar
gemäß Fig. 2 erzeugten Käfigtasche mit in ihr befindlicher Rolle oder Nadel.
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In Fig. 1 ist mit 1 ein vorzugsweise aus einem Kunststoff bestehender,
im Druckguß-, Spritzguß- oder Preß-Verfahren herstellbarer Käfig für Rollen oder
Nadeln eines Wälzlagers bezeichnet. Der Käfig 1 enthält, gleichmäßig über seinen
Umfang verteilt, eine Vielzahl von Taschen 2 für je eine Rolle oder Nadel 3. Zum
Erzeugen der Taschen 2 sind am den Käfig formenden Werkzeug je Tasche zwei seitlich
zum Käfig beweglich geführte Teilschieber vorgesehen, von denen der erste Teilschieber
mit 4, der zweite Teilschieber mit 5 bezeichnet ist. Die Teilschieber weisen an
ihren freien Enden die die Tasche 2 erzeugenden Formstücke 6 bzw. 7 auf. Das Formstück
6 erzeugt die eine Längsseitenwand der Tasche 2 und Teile der beiden angrenzenden
Stirnwände der Tasche, das Formstück 7 erzeugt die andere Längsseitenwand der Tasche
und die restlichen Teile ihrer Stirnwände. Durch Abschrägung ihrer freien äußeren
Endkanten erzeugen die Formstücke 6 und 7 außerdem noch Haltevorsprünge 8 bzw. 9
an den inneren Kanten der Längsseitenwände der Tasche.
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Die beiden Längsseitenwände erstrecken sich parallel oder schwach
nach außen geneigt zu einer durch die Taschenmitte gelegten Radialebene zum Käfig,
die durch die strichpunktierte Linie 10 markiert ist. Das Formstück 7 enthält eine
Hinterschneidung, die an der äußeren Kante der zugehörigen Längsseitenwand einen
Haltevorsprung 11 erzeugt, der, wie erkennbar,
weiter als die Haltevorsprünge
B und 9 in die lichte Breite der Tasche 2 hineinragt, wodurch auch nach radial außen
eine sichere Halterung einer in die Tasche 2 eingebrachten Rolle oder Nadel 3 gewährleistet
ist, obwohl an der gegenüberliegenden Kante der anderen Längsseitenwand kein Haltevorsprung
ausgebildet ist.
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Die beiden Teilschieber 4 und 5 liegen längs einander zugekehrter
Planflächen in ihrer Gesamtlänge satt aneinander.
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Diese Berührungsfläche ist mit 12 bezeichnet. Sie verläuft, wie erkennbar,
geneigt zu der die Radiale zum Käfig markierenden Linie 10.
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Vor dem Auswerfen eines gefertigten Käfigs aus dem Werkzeug müssen
die Formstücke der Teilschieber aus dem Käfigbereich entfernt werden. Zufolge der
beschriebenen Käfig- und Teilschiebergestaltung ist dies in einfacher Weise dadurch
möglich, daß zunächst der Teilschieber 4 radial zum Käfig 1 in Richtung des parallel
zur Linie 10 verlaufenden Pfeiles 13 ausgefahren wird. Durch eine zwischen den beiden
Teilschiebern 4 und 5 bestehende, nicht näher dargestellte bekannte Kupplung (z.B.
eine Stift/Schlitz-Verbindung) wird dabei der zweite Teilschieber 5 entsprechend
der Neigung der Berührungsfläche 12 zur Ausfahrrichtung 13 in etwa in Umfangsrichtung
des Käfigs (siehe Pfeil 14) mitbewegt, bis seine Hinterschneidung vom entstandenen
Haltevorsprung 11 freigekommen ist. Danach erfolgt die Mitnahme des Teilschiebers
5 in Pfeilrichtung 13, bis auch sein Formstück 7 aus dem Käfigbereich entfernt ist.
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Die nur in Radialrichtung (Pfeil 13) erfolgende Bewegung des ersten
Teilschiebers 4 ist durch Verzicht einer Hinterschneidung in ihm möglich. Deswegen
ist es auch möglich, die Teilschieber großflächig aneinanderliegend und sich dadurch
gegenseitig abstützend zu führen, so daß auch bei der Fertigung von Taschen geringer
lichter Weite eine ausreichend stabile
Schieberanordnung besteht.
Die durch die Hinterschneidung am zweiten Teilschieber 5 bestehende Materialdickenschwächung
an der Übergangsstelle zum Formstück 7 kann dadurch ausgeglichen werden, daß die
Berührungsfläche der beiden Teilschieber 4 und 5 in die durch die gestrichelte Linie
12' markierte Ebene gelegt wird, die mittig durch die am Käfigaußenrand bestehende
Öffnungsweite der Tasche 2 verläuft. An beiden Teilschiebern 4 und 5 besteht dann
an der Übergangsstelle zu ihren Formstücken 6 bzw. 7 gleiche Materialstärke.
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In gleicher Weise wie vorbeschrieben ist auch die in Fig. 2 dargestellte
Schieberanordnung dem durch sie erzeugten Käfig 101 (Fig. 3) zugeordnet und gegenüber
ihm beweglich am Werkzeug geführt. Der also ebenfalls nur radial zum Käfig bewegliche
(siehe Pfeil 113) erste Teilschieber 104 ist aber so gestaltet, daß er den zweiten
Teilschieber 105 an dessen beiden Seitenflächen übergreift, wodurch sich eine insgesamt
sehr stabile und auch für die Fertigung von Käfigen mit Taschen kleiner lichter
Weite (ca. 3 mm) geeignete Anordnung ergibt.
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Das am ersten Teilschieber 104 ausgebildete Formstück 106 weist deshalb
nicht nur eine die eine Längsseitenwand der Tasche 102 erzeugende Wandung 15 auf
sondern hat beidseits auch noch Wandungen 16 und 17, die die beiden Stirnwände der
Tasche 102 vollständig erzeugen. An diese Wandungen 16 und 17 schließen sich außerdem
noch Wandungen 18 bzw. 19 an, die die an die Taschenstirnwände angrenzenden beiden
Endbereiche der anderen Längsseitenwand der Tasche 102 erzeugen. Das restliche mittlere
Stück dieser Längsseitenwand wird von ei-Iier am Formstück 17 des zweiten Teilschiebers
105 ausgebildaten Wandung 20 erzeugt. In gleicher Weise wie im Beispiel nach Fig.
1 sind auch bei der Schieberanordnung nach Fig. 2 die freien äußeren Endkanten der
Formstücke abgeschrägt, so daß auch am Käfig 101 an den inneren Kanten der Längsseitenwände
der
Tasche 102 Haltevorsprünge 108 bzw. 109 gebildet werden. In das Formstück 107 des
zweiten Teilschiebers 105 ist eine Hinterschneidung 21 eingebracht, die am Käfig
101 den dem Haltevorsprung 11 des Käfigs gemäß Fig. 1 entsprechenden äußeren Haltevorsprung
erzeugt, der sich hier aber nicht über die volle Länge der Taschenseitenwand erstreckt.
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Die beiden Teilschieber 104 und 105 liegen längs ihrer durch die Linie
112 markierten Planfläche satt aneinander, und durch die seitliche Anlage des zweiten
Teilschiebers 105 an den ihn noch beidseits übergreifenden Wandungen des ersten
Teilschiebers 104 ist auch bei geringen Abmessungen der Gesamtanordnung ihre hohe
Stabilität gewährleistet.
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In die die Stirnflächen der Tasche 102 erzeugenden Wandungen 16 und
17 des Formstückes 106 sind in Bewegungsrichtung (Pfeil 113) des ersten Teilschiebers
104 verlaufende Ausnehmungen 22 bzw. 23 eingebracht, die zum freien Ende des Formstückes
106 hin offen sind. Durch diese Ausnehmungen werden an den Stirnflächen der Tasche
102 Ansätze 24 bzw. 25 für den stirnseitigen Anlauf der Rollen oder Nadeln 103 erzeugt.
Es ist dann, wie aus Fig. 3 ersichtlich, möglich, von diesen die Stirnflächen der
Tasche bildenden Ansätzen 24 und 25 aus mit starker Abrundung in die Taschenseitenwände
überzugehen und dadurch in den Taschenecken Kerbwirkungen zu mindern. Wenn derartige
Abrundungen an ansatzlosen, planen Taschenstirnflächen ausgebildet würden, müßten
die Stirnkanten der Rollen oder Nadeln in gleicher Weise stark gerundet werden,
wodurch die tragende Länge dieser Wälzkörper entsprechend verkürzt würde. Durch
die Ansätze 24,25 ist es aber trotz der erreichten starken Rundungsmöglichkeit im
Bereich der Taschenecken nicht erforderlich, die Wälzkörperstirnkanten angepaßt
runden und dadurch die Traglänge der Körper kürzen zu müssen.
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In Fig. 2 sind noch am ersten Teilschieber 104 und am zweiten Teilschieber
105 ausgebildete Anschläge 26,26' bzw. 27,27'
erkennbar, die nach
einem gewissen radialen Verschiebeweg des ersten Teilschiebers 104, und zwar dann,
wenn der zweite Teilschieber 105 mit seiner Hinterschneidung 21 vom erzeugten Haltevorsprung
freigekommen ist, in Anlage aneinander kommen und dann die Mitbewegung des zweiten
Teilschiebers 105 bewirken.