DE3339355C2

DE3339355C2 -

Info

Publication number: DE3339355C2
Application number: DE3339355A
Authority: DE
Inventors: Manfred 8781 Eussenheim De Brandenstein; Herbert 8722 Bergrheinfeld De Dobhan; Elmar Kaiser; Bruno 8721 Geldersheim De Schemmel; Hilmar 8721 Uechtelhausen De Leuner; Werner 8721 Stadtlauringen De Schneider; Oskar 8734 Theinfeld De Bretscher
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1983-10-29
Filing date: 1983-10-29
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2003-10-30
Also published as: JPH0475806B2; DE3339355C3; FR2554041A1; DE3339355A1; US4580757A; JPS60116503A; FR2554041B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rolle nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches und eine Vorrichtung zur Herstel lung dieser Rolle.

Eine Rolle dieser Art ist beispielsweise durch das DE-GM 82 14 742 bekannt. Ein Wälzlager ist dabei mit einem Rollenkörper umgeben, der stirnseitig mit dem Lager abschließt und seinerseits mit ringförmigen Aus nehmungen versehen ist. Wenn dieser Rollenkörper direkt um den Außenring des Lagers gespritzt werden soll, bie tet sich wegen der bekannten guten Verfahrensergebnisse der Schirmanguß an. Da der Anguß dabei jedoch stets in axialer Richtung erfolgt, ergeben sich große Schwierig keiten, wenn die Seitenflächen der Lagerringe und der dazwischen liegende Lagerraum freibleiben sollen. Wei terhin entsteht an der Seitenfläche des inneren Wand abschnittes ein ringförmiger Angußfilm, der in einem nachfolgenden Arbeitsgang beseitigt werden muß, wenn diese Seitenfläche funktionsbedingt eben und beispiels weise bündig mit dem Außenring sein muß. Ein solcher Schirmanguß ist beispielsweise auf Seite 97, Bild 40 "Saechtling, Kunststoff-Taschenbuch" 21. Ausgabe sche matisch dargestellt. In die Bohrung des Spritzgußwerk stückes muß ein Werkzeugteil eingesetzt werden, das gleichzeitig durch seine kegelige Seitenfläche die Innenform für den Angußschirm bildet. Selbst wenn, wie in diesem Fall, keine Nabe oder dgl. umspritzt wird, ist eine Nachbearbeitung der Seitenfläche nach dem Ab scheren des Angußschirmes erforderlich, wenn diese bei spielsweise als Anlauffläche benutzt wird. Dies trifft auch für den in Bild 3-6 auf Seite 19 "Erhard/Strickle, Maschinenelemente aus thermoplastischen Kunststoffen, Grundlagen und Verbindungselemente" dargestellten Ra diallüfter zu. Der Schirmanguß erfolgt über die Seiten fläche des inneren Wandabschnittes. Ein Werkzeug wird hier nicht gezeigt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rolle der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einem entsprechenden Werkzeug unter Anwendung des Schirmangusses ein direktes Umspritzen von vorgefertigten Naben, Lagern oder dgl. ohne Nachbearbeitung der Seitenfläche ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine solche Ausbildung der Rolle, daß die Abscherfläche des Angußfilmes an der Mantelfläche des inneren Nabenabschnittes angeordnet ist und durch ein Formwerkzeug mit einem separat einsetz baren, zylindrischen Werkzeugabschnitt, der einen pilzförmigen, die Seitenfläche der Nabe, des Lagers oder dgl. abdeckenden und die des inneren Nabenab schnittes des Rollenkörpers formenden Kopf aufweist.

Dadurch ist die gesamte innere Seitenfläche der Rolle abgedeckt, wobei einerseits der Spritzwerkstoff nicht in den Bereich der Nabe, des Lagers oder dgl. fließen kann, was gerade bei Wälzlagern ein besonderer Vorteil ist und andererseits eine präzise durchgehende Formflä che zur Bildung der inneren Seitenfläche des Laufman tels vorhanden ist. Dadurch erübrigt sich automatisch jegliche Nacharbeit an dieser Stelle. Der Angußfilm be findet sich dagegen auf der Mantelfläche des inneren Nabenabschnittes im Inneren der ringförmigen Ausnehmung an einer Stelle, die üblicherweise keine Funktion aus üben muß. Daß dennoch ein Schirmanguß möglich ist, wird durch die erfindungsgemäße, vorteilhafte Ausbildung der Werkzeugteile bewirkt. Der pilzförmige Kopf des zylin drischen Werkzeugabschnittes bildet zusammen mit dem die ringförmige Ausnehmung im Bereich des Angusses for menden Werkzeugteil einen Ringspalt, der beispielsweise im Randbereich aber noch auf der Mantelfläche des inneren Nabenabschnittes angeordnet ist. Nach dem Umspritzen und Erstarren des Spritzwerkstoffes werden die Werkzeugtei le entfernt, wodurch der ringförmige Angußfilm automa tisch über den Rand des pilzförmigen Kopfes abgeschert wird. Die noch geringen Reste des Angußfilmes befinden sich nach dem Entformen an der Mantelfläche des inneren Nabenabschnittes des Rollenkörpers, wobei eine Nachbear beitung entfällt.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Außen durchmesser des pilzförmigen Kopfes gegenüber dem Innen durchmesser des die ringförmige Ausnehmung im Bereich des Angusses formenden Werkzeugteiles gleich oder gering fügig kleiner ausgeführt. Die Abstimmung der beiden Durchmesser zueinander bewirkt eine Anpassung an den jeweiligen Spritzwerkstoff und bestimmt die Restmenge des verbleibenden Angußfilmes bzw. die Qualität dessen Abscherfläche beim Entformen.

Bei einer anderen Ausführung der Erfindung weist das die ringförmige Ausnehmung formende Werkzeugteil im Be reich des Angusses einen radial nach außen gerichteten ringförmigen Hinterschnitt auf und bildet zusammen mit dem Rand des pilzförmigen Kopfes einen im wesentlichen radial nach innen gerichteten oder kegelförmig geneigten Ringspalt für den Angußfilm. Durch die Breite des Hin terschnittes kann vorteilhafterweise die Stärke des An gußfilmes bestimmt werden. Weiterhin ist es möglich, durch die Neigung der Seitenfläche des Hinterschnittes und die Ausführung der Eck- bzw. Kantenbereiche, die Einströmrichtung für den Spritzwerkstoff zu variieren. Dies ist für dessen Verteilung und Dichte im gesamten Formwerkzeug besonders wichtig.

Bei weiteren Ausführungsbeispielen der Erfindung weist der Rand des pilzförmigen Kopfes eine schmale zylindri sche Mantelfläche auf bzw. dessen Seitenfläche ist mit einer zentralen Sackbohrung geringer Tiefe versehen. Durch die zylindrische Mantelfläche wird eine turbulenz arme Umlenkung des Spritzwerkstoffes an dieser Stelle erzielt, wobei die Füllung des Formwerkzeuges verbes sert wird. Die zentrale Sackbohrung hat die Aufgabe, im Zuführkanal zurückgebliebene Reste von erstarrtem Spritzwerkstoff aufzufangen und damit zu verhindern, daß diese in das Formwerkzeug gelangen.

Die Erfindung wird im folgenden an dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den Längsschnitt einer über einen Schirman guß hergestellten Rolle,

Fig. 2 die Einzelheit Z der in Fig. 1 dargestellten Rolle im vergrößerten Maßstab und

Fig. 3 den Längsschnitt eines Formwerkzeuges zur Her stellung der in Fig. 1 dargestellten Rolle.

Die in Fig. 1 dargestellte Rolle besteht aus einem doppel reihigen Kugellager 1 und einem Rollenkörper 2 aus Kunst stoff. Dieser weist beiderseits ringförmige Ausnehmungen 3 auf, so daß dadurch ein innerer Nabenabschnitt 4, ein Lauf mantel 5 und ein diese verbindender Scheibenbereich 6 ent steht. Der Rollenkörper 2 ist in Spritzgußtechnik direkt auf das Kugellager 1 aufgeformt und über eine ringförmige Nut 7 im Außenring axial gesichert.

Wie besser aus Fig. 3 hervorgeht, ist das Kugellager 1 in einem Formwerkzeug über einen Schirmanguß umspritzt. In dieser Darstellung ist das Formwerkzeug stark schematisiert und nur wesentliche Einzelteile werden gezeigt. Es besteht im wesentlichen, was die Formung der Rolle anbetrifft, aus zwei axial beweglichen, schalenförmigen Werkzeugtei len 9, 10 mit einer Trennebene etwa in der axialen Mitte der Rolle.

Diese Werkzeugteile 9, 10 weisen auch die Abschnitte 11 zur Bildung der ringförmigen Ausnehmungen 3 auf. In die Bohrung des Innenringes 12 des Kugellagers 1 ist ein zy lindrischer Werkzeugabschnitt 13 mit einem pilzförmigen Kopf 14 eingesetzt, der mit seiner ebenen Radialfläche 15 das Kugellager 1 auf einer Seite abdeckt und für die gesamte Seitenfläche 16 des inneren Nabenabschnittes 4 des Rollenkörpers 2 als begrenzende Formfläche dient. Der Randbereich des Kopfes weist eine schmale, zylindri sche Mantelfläche 17 auf, deren Durchmesser geringfügig, d. h. etwa im Bereich bis zu einem ¹/₁₀ mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Abschnittes 11 zur Bildung der ringförmigen Ausnehmung 3. Die Seitenfläche 18 des Kopfes 14 ist ballig ausgeführt und bildet die Innenform für den Angußschirm 19. Der Schaft 20 des zylindrischen Werkzeugabschnittes 13 steht im eingesetzten Zustand über die andere Seitenfläche des Innenringes 12 hinweg und ist in einer entsprechenden Bohrung 21 des schalen förmigen Werkzeugteiles 9 zentriert. Die Außenfläche des Angußschirmes 19 wird von einem weiteren Hilfswerk zeug 22 gebildet, das in dem Werkzeugteil 10 zentriert ist.

Wenn das gesamte Formwerkzeug, wie dargestellt, in Ar beitsposition zusammengefahren ist, wird ein schirmför miger Angußraum gebildet, der sich im Randbereich ver engt und den Spritzwerkstoff aus dem sternförmig gleich mäßig radial nach außen gerichteten Fluß in einen kegel förmig radial nach innen geneigten Ringspalt 23 in Form eines Angußfilmes 24 umlenkt. Dies wird durch eine ring förmige Hinterschneidung des Abschnittes 11 zur Bildung der ringförmigen Ausnehmung 3 erzielt, die eine kegel förmig geneigte Seitenfläche 25 aufweist. Die zylindri sche Mantelfläche 17 des pilzförmigen Kopfes 14 begün stigt dabei den störungsfreien Fluß des Spritzwerkstof fes in der Umlenkzone. Die Flußrichtung des Spritzwerk stoffes ist durch Pfeile dargestellt. Der pilzförmige Kopf 14 weist eine zentrale Sackbohrung 26 auf, die bei Spritzbeginn bereits erstarrte und im Zuführkanal vom vorangegangenen Zyklus zurückgebliebene Reste des Spritz werkstoffes aufnehmen kann.

Beim Entformen verbleibt der zylindrische Werkzeugab schnitt 13 mit dem pilzförmigen Kopf 14 zunächst in dem Werkzeugteil 9 und hält die umspritzte Rolle fest. Das andere Werkzeugteil 10 wird zusammen mit dem Hilfswerk zeug 22 axial entfernt, wodurch der Angußfilm 24 im Bereich des Ringspaltes 23 abgeschert wird. Der Durch messer des pilzförmigen Kopfes 14 ist wie bereits oben angedeutet, geringfügig kleiner als die Innenfläche des Werkzeugteiles 10, so daß beim Entformen bzw. Abscheren keine Schwierigkeiten entstehen. Der Angußschirm 19 wird dann aus dem Hilfswerkzeug 22 ausgestoßen. Wenn der zy lindrische Werkzeugabschnitt 13 aus der Bohrung des Innenringes 12 bzw. aus dem betreffenden Werkzeugteil 9 entfernt ist, kann die fertige Rolle aus dem Werkzeugteil 9 entnommen werden.

Dadurch, daß der Angußfilm 19 auf der Mantelfläche des inneren Nabenabschnittes angeordnet ist, wie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, weist dessen Seitenfläche 16 kei ne störenden Angußreste auf. Durch die Abscherwirkung der Werkzeugteile 10, 14 verbleibt lediglich eine schma le ringförmige Fläche 27 auf der Mantelfläche des inneren Wandabschnittes 4, die nur eine rauhere, gegenüber der benachbarten Formfläche anders aussehende, jedoch sich geometrisch und ästhetisch gut einfügende Oberfläche aufweist.

Die konstruktive Gestaltung der Werkzeugteile, insbeson dere die Lage der Trennebenen und deren Aufteilung stellt nur ein Beispiel dar und kann den Erfordernissen gemäß variiert werden.

Claims

1. Rolle, bestehend aus einer Nabe, einem Lager (1) oder dgl. und einem durch Umspritzen mit Kunst stoff auf dem Lager (1) angeordneten Rollenkörper (2) mit einem durch eine mindestens an einer Stirn seite angeordnete ringförmige Ausnehmung (3) gebil deten Laufmantel (5), einem den Außenring (8) des Lagers (1) umgebenden, inneren Nabenabschnitt (4) und einem diese verbindenden Scheibenbereich (6), dadurch gekennzeichnet, daß die Abscherfläche (27) des Angußfilmes (24) an der Mantelfläche des inne ren Nabenabschnittes (4) angeordnet ist.

2. Formwerkzeug zur Herstellung von Rollen mit minde stens einer stirnseitigen, ringförmigen Ausnehmung (3) nach Anspruch 1 durch Umspritzen mit Kunststoff über einen Schirmanguß, bestehend aus die Außenflächen des Rollenkörpers (2) formenden Werkzeugteilen (9, 10) und einem in die Nabe, das Lager (1) oder dgl. einsetzbaren, im wesentlichen zylindrischen Werkzeug abschnitt (13) mit im wesentlichen kegelförmig geneig ter Seitenfläche (18), dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Werkzeugabschnitt (13) ein separat einsetzbares Werkzeugteil ist und einen pilzförmigen, die Seitenfläche der Nabe, des Lagers (1) oder dgl. abdeckenden und die des inneren Nabenabschnittes (4) des Rollenkörpers (2) formenden Kopf (14) aufweist.

3. Formwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmessr des pilzförmigen Kopfes (14) gegenüber dem Innendurchmesser des die ringförmige Ausnehmung (3) im Bereich des Angusses formenden Werk zeugteiles (10) gleich oder geringfügig kleiner ausge führt ist.

4. Formwerkzeug nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die ringförmige Ausnehmung (3) formende Werkzeugteil (10) im Bereich des Angus ses einen radial nach außen gerichteten, ringförmi gen Hinterschnitt aufweist und zusammen mit dem Rand des pilzförmigen Kopfes (14) einen im wesent lichen radial nach innen gerichteten oder kegelförmig geneigten Ringspalt (23) für den Angußfilm (24) bildet.

5. Formwerkzeug nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß der Rand des pilzförmigen Kopfes (14) eine schmale zylindrische Mantelfläche (17) aufweist.

6. Formwerkzeug nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Seitenfläche (18) des pilzför migen Kopfes mit einer zentralen Sackbohrung (26) ge ringer Tiefe versehen ist.