DE3344780A1

DE3344780A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von profilkaefigen

Info

Publication number: DE3344780A1
Application number: DE19833344780
Authority: DE
Inventors: Rudolf 8721 Hambach Hein; Peter 8724 Mainberg Horling; Norbert 8721 Hambach Klüpfel; Heinz 7200 Tuttlingen Reichle; Dieter 7201 Kolbingen Simon; Robert 8720 Schweinfurt Stolz
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1983-12-10
Filing date: 1983-12-10
Publication date: 1985-06-20
Also published as: FR2556250A1; FR2556250B1; DE3344780C2

Description

SKF KÜGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 05.12.1983

■J DE 83 040 DE TPA/Ko/mh

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Profilkäfigen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Profilkäfigen für Wälzlager nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Durch die DE-AS 1 552 099 ist ein Verfahren dieser Art bekannt. In ein Streifenmaterial, das beispielsweise in großer Länge aufgewickelt ist, wird in einer ersten Bearbeitungsstation mit einem Mehrfachstanzwerkzeug die für einen Wälzlagerkäfig erforderliche Anzahl von Wälzkörpertaschen in einem Arbeitsschritt eingestanzt. In einer weiteren Station wird mit einem entsprechenden Mehrfachwerkzeug das Profil des Käfigs eingearbeitet.

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Dabei werden die zwischen den Wälzkörpertaschen angeordneten Stege vorzugsweise in ihrem mittleren Bereich tiefgezogen, so daß sich etwa ein Felgenprofil ergibt. Bis zu dieser Station ist das bis dahin bearbeitete Zwischenprodukt für den Käfig noch eben und mit dem nachfolgenden Streifenmaterial verbunden. In einer weiteren Station wird ein Streifen in der erforderlichen Länge abgetrennt, danach zu einem Ring gebogen und an den Enden verschweißt.

Eine ähnliche Arbeitsschrittfolge ist durch die DE-PS 2 320 901 bekannt. Gegenüber dem oben beschriebenen Verfahren sind anstelle der Profilierstation zwei Prägestationen vorgesehen, die Halte- bzw. PührungsvorSprünge für die Wälzkörper formgebend bearbeiten. Auch hier werden in den Bearbeitungstationen Mehrfachwerkzeuge eingesetzt, die gleichzeitig den gesamten abgewickelten Umfang bearbeiten. Dadurch sind bei beiden bekannten Verfahren, aufwendige Pressen mit hohen Preßkräften erforderlich, wodurch in den einzelnen Bearbeitungsstationen auf teuere Einzelmaschinen mit dazwischen angeordneten Transporteinrichtungen übergegangen werden muß. Der maschinelle Aufwand und der dafür nötige Platzbedarf ist somit bei Anwendung der bekannten Verfahren extrem hoch.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Käfigen zu schaffen, wodurch der maschinelle Aufwand klein gehalten werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, nach dem

bei einem Vorschub um den Abstand zweier benachbarter

Wälzkörpertaschen im Folgeschritt folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:

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a) Formen des Käfigquerschnittprofils mit Halteabschnitten für den Wälzkörper in das Streifenmaterial,

b) seitliches Beschneiden des Streifenmaterials auf die erforderliche Breite,

c) Einstanzen der Wälzkörpertasche,

d) Einformen von Führungs- bzw. Halteflächen für den Wälzkörper

und durch eine Vorrichtung mit einem Folgeschrittwerkzeug mit jeweils im Bereich einer Tasche arbeitenden, im zeitlichen Arbeitsablauf aufeinander abgestimmten Einzelwerkzeugen und durch eine das Streifenmaterial um den Abstand zweier benachbarter Wälzkörpertaschen schrittweise weiterbewegende Transporteinrichtung.

Insbesondere die kontinuierliche, schrittweise Bearbeitung lediglich eines einzigen Taschenbereiches reduziert den maschinellen Aufwand auf einen der Anzahl der Wälzkörper entsprechenden Bruchteil. Auf diesen Bruchteil kann die erforderliche Preßkraft und die Stabilität der Presse vorteilhafterweise reduziert werden. Bei acht Wälzkörpern pro Käfig bedeutet dies ein Achtel des Aufwandes in dieser und allen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Stationen. Die Bearbeitung kann somit auf wesentlich engerem Raum erfolgen, wobei die Verwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Folge-Schrittwerkzeuges sehr vorteilhaft ist. Nicht nur der Platzbedarf wird insgesamt erheblich geringer, sondern auch die üblicherweise zwischen den Einzelmaschinen angeordneten Transporthilfen entfallen. Auf engstem Raum läuft das Streifenmaterial in das Folgeschrittwerkzeug ein, verläßt dieses nach Durchlauf der erforder-

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lichen Bearbeitungsstationen und kann unmittelbar danach in bekannter Weise abgelängt werden. Die einzelnen Bearbeitungsschritte sind zeitlich miteinander synchronisiert, so daß ein einfacher Transport des Streifenmaterials möglich ist.

In der ersten Station wird beispielsweise ein felgenförmiges Käfigprofil durch Tiefziehen des mittleren Streifenbereiches erzeugt. Dabei werden bereits die Halteabschnitte für die Wälzkörper an die für die spätere Funktion erforderliche Stelle verschoben. In einer nächsten Station werden die Seiten des Streifens auf die erforderliche Breite schrittweise beschnitten. Dies ist oftmals erforderlich, weil das Streifenmaterial im Rohzustand nicht die erforderliche Genauigkeit bezüglich der Breite, der Parallelität und der Geradlinigkeit aufweist. In der nächsten Bearbeitungsstation werden die Wälzkörpertaschen eingestanzt und in einem letzten Schritt Führungs- b'zw. Halteeinrichtungen für die Wälzkörper geformt. Dabei werden die bereits im ersten Schritt vorbereiteten Halteabschnitte im Bereich einer Wälzkörpertasche mit dem Hüllkreisprofil des entsprechenden Wälzkörpers angeprägt. Die hier vermerkte Folge der Verfahrensschritte kann selbstverständlich beliebig verändert werden.

Nach einem weiteren Verfahrensmerkmal der Erfindung werden einzelne Verfahrensschritte in zwei oder mehreren Folgeschritten durchgeführt. Oftmals.ist für die Durchführung eines Verfahrensschrittes eine einzige Bearbeitungsstation nicht ausreichend. Dies trifft beispielsweise für das Profilieren eines M-Profilkäfigs zu. Um gute Genauigkeit in den Abmessungen zu erzielen, ist es

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vorteilhaft, zunächst ein felgenähnliches Profil herzustellen und danach die Randbereiche radial abzubiegen.

Bei einem anderen erfindungsgeraäßen Verfahrensbeispiel erfolgt vor dem Verfahrensschritt a) ein Vorstanzen der Wälzkörpertaschen und im Verfahrensschritt a) ein Formen des Käfigquerschnittprofils und ein Herausformen von in Umfangsrichtung in die Wälzkörpertaschen hineinreichenden Vorsprüngen aus dem Material eines Teilabschnittes der dazwischen angeordneten Stege durch dessen Planpressen. Dies kann erforderlich werden, wenn zum Zweck der Bildung von Halte- bzw. Führungsvorsprüngen in den Wälzkörpertaschen durch Verformen der Stege zunächst ein Vorstanzen der Wälzkörpertaschen nötig ist.· Nach dem Herausformen der Vorsprünge müssen diese dann in einem wiederholten Stanzschritt in einer zusätzlichen Bearbeitungsstation des Folgeschrxttwerkzeuges auf die erforderlichen Abmessungen beschnitten werden. Das Herausformen der Vorsprünge kann beispielsweise durch Planpressen eines Stegabschnittes erfolgen, wobei dieser auf eine geringere Materialstärke, jedoch unter Beibehaltung einer ober- oder unterseitigen Niveaugleichheit mit seiner ursprünglichen Fläche, zusammengepreßt wird. Das dabei überschüssige Material fließt u.a. als Vorsprünge in den Bereich zweier angrenzender Wälzkörpertaschen.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung werden im Verfahrensschritt d) weitere Haltevorsprünge durch Herausformen von Material aus den Stegen gebildet. Wenn, wie oben beschrieben, beispielsweise ein mittlerer Abschnitt der Stege plangepreßt wird und dadurch mittlere Haltevorsprünge für die Wälzkörper bildet, können weitere Vorsprünge auf der anderen Seite der Stege gebildet werden, die durch die Profilierung gegenüber dem Wälzkörper so angeordnet sind, daß diese in beiden, später radialen Richtungen gehalten werden.

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Die Erfindung wird im folgenden an den in der Zeichnung dargestellten Verfahrensschritten beschrieben:

Es zeigen:

Fig. 1 die Verfahrensschritte bei der Herstellung eines streifenförmigen Zwischenproduktes für

einen Zylinderrollenkäfig mit M-Profil in Längsschnitten dargestellt,

Fig. 2 die teilweisen Draufsichten auf den Streifen, übereinstimmend mit den Verfahrensschritten nach Fig. 1,

Fig. 3 die Verfahrensschritte bei der Herstellung

eines streifenförmigen Zwischenproduktes für einen Nadelkäfig in Längsschnitten dargestellt und

Fig. 4 die teilweisen Draufsichten auf den Streifen,

übereinstimmend mit den Verfahrensschritten nach Fig. 3.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Bearbeitungsfolge wird beispielsweise mit dem erfindungsgemäßen, jedoch nicht dargestellten Folgeschrittwerkzeug mit Bearbeitungsstationen A-H erzielt. Ausgehend von einem ebenen, zweckmäßigerweise aufgewickelten Blechstreifen 1 werden die einzelnen Verfahrensschritte bei dessen schrittweisen Weitertransport durchgeführt. Die Schrittlänge entspricht genau dem Abstand zwischen zwei Wälzkörpertaschen. Der ebene Blechstreifen 1 passiert eine Einlaufstation A. In der nächsten

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Station B wird ein Profilieren durchgeführt, wobei der mittlere Abschnitt 2 des Blechstreifens 1 tiefgezogen wird. Dadurch entsteht ein felgenförmiges Profil, dessen Seiten 3 in einer nächsten Station C beschnitten werden, um die erforderliche Breite zu erhalten. In einer weiteren Profilierstation D werden die Seitenabschnitte 4 umgebogen, so daß ein M-Profil entsteht. In der nächsten Station E wird in den mittleren Abschnitt 2 ein Sucherloch 5 gestanzt, in das in der darauf folgenden Station F ein Sucherstift 6 eingeführt wird, über den ein exaktes Positionieren in den weiteren Stationen erfolgt. Im Bereich des Sucherloches 5 werden in Station G Taschen 7 für Zylinderrollen gestanzt. Die Taschenweite ist in den Seitenbereichen 8 des Blechstreifens 1 geringer, wodurch Halte- bzw. Führungs-Vorsprünge 9 für die Zylinderrollen gebildet werden. In der nächsten Station H werden die Stirnflächen der Haltevorsprünge 9 und die Seitenflächen der mittleren, tiefgezogenen Abschnitte 3 mittels eines Druckwerkzeuges angeprägt, so daß daran Hüllkreisabschnitte 11 zur Führung und Halterung der Wälzkörper entstehen. Nach dieser letzten Station H des Folgeschrittwerkzeuges ist der Blechstreifen 1 mit allen für die Aufnahme der Zylinderrollen nötigen Einrichtungen versehen, ist jedoch noch eben, langgestreckt und mit dem Rest des Blechstreifenmaterials verbunden. Danach werden, wie weiter nicht dargestellt, Streifen in erforderlicher Länge abgeschnitten, zu einem Ring geformt und an den Enden verschweißt.

Bei der in Fig. 3 und 4 dargestellten Bearbeitungsfolge wird ein etwas stärkerer Blechstreifen 1 im Folgeschritt einer Wälzkörpertasche durch die Bearbeitungsstationen A-G transportiert. Die Einlaufstation A durchlaufend

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werden in den Blechstreifen 1 in der Station B rechteckige Taschen 12 für Nadelrollen gestanzt. Die verbleibenden Stege 13 werden in einer nächsten Station C einseitig profiliert, so daß sich im Bereich der Enden der später eingesetzten Nadelrollen obere Halteabschnitte 14 ergeben, die jedoch als solche ohne weitere Bearbeitung noch nicht funktionsfähig sind. Ein mittlerer Abschnitt 15 der Stege 13 wird plangepreßt, wobei das untere Niveau 16 des Steges 13 durchgehend erhalten bleibt.

Durch den Preßvorgang fließt Material in Längsrichtung des Blechstreifens 1 zu beiden Seiten in die angrenzenden Nadelrollentaschen 12 und bildet untere Haltevorsprünge 17. Die Stirnflächen 18 dieser Haltevorsprünge 17 sind wegen der freien Ausbreitung des Materials rauh und unförmig. Dies wird durch Beschneiden mit einem Stanzwerkzeug in der nächsten Station D begradigt. In der Station E werden die unteren Haltevorsprünge 17 stirnseitig angeprägt und erhalten dadurch den Nadelrollen entsprechende Hüllkreisabschnitte 19, die zum Halten und Führen dienen. In der nächsten Station F werden die oberen Halteabschnitte 14 verstemmt, wobei deren Material beiderseits in die angrenzenden Nadelrollentaschen 12 fließt und obere Halte- bzw. Führungsvorsprünge 20 bildet. In einer letzten Station G des Folgeschrittwerkzeuges werden die Seiten 21 des Blechstreifens 1 beschnitten. Die Weiterbearbeitung danach kann in der zu Fig. 1, 2 beschriebenen Art fortgesetzt werden.

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Claims

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfürt, 06.12.1983

DE 83 040 DE TPA/ko/mh

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Profilkäfigen

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Profilkäfigen für Wälzlager, ausgehend von Streifenmaterial, durch Einarbeiten des Käfigprofils und der Wälzkörpertaschen, Ablängen eines Streifens, Biegen in Ringform und Verschweißen der Enden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Vorschub um den Abstand zweier benachbarter Wälzkörpertaschen im Folgeschritt folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:

a) Formen des Käfigquerschnittprofils mit Halteabschnitten für den Wälzkörper in das Streifenmaterial ,

b) seitliches Beschneiden des Streifenmaterials auf die erforderliche Breite,

c) Einstanzen der Wälzkörpertasche,

d) Einforraen von Führungs- bzw. Halteflächen für den Wälzkörper.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Verfahrensschritte in zwei oder mehreren Folgeschritten durchgeführt werden.

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3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß vor dem Verfahrensschritt a) ein

c,) Vorstanzen der Wälzkörpertaschen und im Verfahrensschritt a) ein

Formen des Käfigquerschnittprofils und ein Herausformen von in Umfangsrichtung in die Wälzkörpertaschen hineinreichenden Vorsprüngen aus dem Material eines Teilabschnittes der dazwischen angeordneten Stege durch dessen Planpressen

erfolgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensschritt d) weitere Haltevorsprünge durch Herausformen von Material aus den Stegen gebildet werden.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein Folgeschrittwerkzeug mit jeweils im Bereich einer Wälzkörpertasche arbeitenden, im zeitlichen Arbeitsablauf aufeinander abgestimmten Einzelwerkzeugen und durch eine das Streifenmaterial um den Abstand zweier benachbarter Wälzkörpertaschen schrittweise weiterbewegende Transporteinrichtung.