DE3440962C1 - Verfahren zum Herstellen eines Kaefigs - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines Kaefigs

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DE3440962C1
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DE3440962A
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Hermann Hetterich
Peter Horling
Armin Olschewski
Robert Stolz
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SKF GmbH
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SKF GmbH
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    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46Cages for rollers or needles
    • F16C33/54Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal
    • F16C33/542Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal made from sheet metal
    • F16C33/543Cages for rollers or needles made from wire, strips, or sheet metal made from sheet metal from a single part
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Käfigs nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.
Bei der Herstellung von Käfigen nach der DE-OS 19 31 180 werden u. a. die Wälzkörpertaschen mit einem entsprechenden Werkzeug aus einem Blechstreifen od. dgl. ausgestanzt. In einem weiteren Arbeitsgang werden die axial verlaufenden, stegseitigen Anlaufflächen mit einem Werkzeug durch Prägen angeschrägt, um eine maßlich abgestimmte Taschenweite zu erzielen. Durch die beim Prägen erfolgende Verdichtung des Materials ist die Gefahr der Rißbildung in diesem Bereich gering. Die Eckbereiche bilden jedoch infolge der Biegebeanspruchung beim Rollen des Blechbandes zum ringförmigen Käfig und bei Belastung während des Betriebes in einem Wälzlager neuralgische Punkte, die zur Rißbildung neigen. Dadurch kann der Käfig zerstört, mindestens jedoch durch die Eigenspannung verformt werden, was zum Ausfall des Wälzlagers führen kann.
Bei einem anderen, durch die DE-PS 10 66 978 bekannten Verfahren wird ebenfalls beim maßlichen Kalibrieren der Wälzkörpertasche ein Verdichten der Oberfläche der Anlaufflächen durchgeführt. Dabei ist es notwendig, mit einem entsprechend keilförmig ausgeführten Werkzeug im Sinne eines Weitens der Wälzkörpertasche Druck auf die Anlaufflächen auszuüben. Obwohl nach diesem Verfahren die Anlaufflächen für die Wälzkörper eine den hohen Erwartungen entsprechende, nicht rißgefährdete Oberfläche erhalten, wird das Material der Eckbereiche in den Wälzkörpertaschen stark gedehnt. Durch das lose Gefüge ist die Bildung von Rissen vorprogrammiert.
Die Eckbereiche der bekannten Ausführungen sind sowohl durch den Rollvorgang, wenn von ebenem Material ausgegangen wird, als auch durch die Beanspruchung während des Betriebes — dies betrifft alle Ausführungen — in hohem Maße durch Kerbwirkung rißgefährdet. Die Beanspruchung im Betrieb wird beispielsweise durch Zugbelastungen infolge geringer Unterschiede der Laufeigenschaften einzelner Wälzkörper oder durch Vibrationen verursacht. Diese Ursachen können zur Zerstörung der bekannten Käfige führen, mindestens jedoch eine verkürzte Lebensdauer oder gestörte Laufeigenschaften verursachen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von Käfigen der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine besonders in den taschenseitigen Eckbereichen rißfreie und im Betrieb nicht rißgefährdete Ausführung von Käfigen gestattet
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Blechmaterial vor dem Stanzen im Bereich der Stanzlinie mindestens abschnittweise in Richtung der Blechstärke geprägt wird. Das Blechmaterial wird dabei in mindestens einigen der Bereiche, in denen nachfolgend durch das Stanzen der Wälzkörpertasche eine Trennung erfolgt, geprägt. Vorzugsweise geschieht dies in den Eckbereichen der späteren Wälzkörpertaschen. Beim Prägevorgang wird der betreffende Materialabschnitt in Richtung der Blechstärke hohlgeprägt und/oder flachgeprägt. Allein das Hohlprägen z.B. um die Hälfte der Blechstärke verstärkt den betreffenden Taschenbereich um das Maß der über die Normalblechstärke hinwegstehenden Materialteile. An dieser Stelle weist das Blechmaterial die Festigkeit eines entsprechend dickeren Bleches auf. Dadurch ist die Gefahr der Rißbildung praktisch ausgeschlossen.
Bei weiteren Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Blechmaterial flachgeprägt, wobei dies auch von beiden Seiten erfolgen kann. Durch das Flachprägen wird das Blechmaterial kalt verfestigt, was einer Härtung gleichkommt. Auch dabei ist eine Rißbildung bei normaler Belastung unwahrscheinlich. Das nachfolgende Stanzen der Wälzkörpertaschen wird in bekannter Weise durchgeführt. Insbesondere bei im Bereich der Stanzlinie flachgeprägtem Blechmaterial wird eine sehr gute, als Anlauffläche für die Wälzkörper hervorragende Oberfläche ohne Grat erzielt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
In den Figuren ist jeweils der Bereich einer Wälzkörpertasche eines im wesentlichen rohrförmigen, noch nicht fertiggestellten Käfigrohlings für Zylinderrollen nach dem Prägevorgang dargestellt.
Im einzelnen zeigt
F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Käfigrohling mit in den Ecken der späteren Wälzkörpertaschen hohlgeprägten Bereichen,
F i g. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie A-A des Käfigrohlings nach F i g. 1,
F i g. 3 eine Draufsicht auf den Käfigrohling nach Fi g. 1 und 2 mit fertig bearbeiteter Tasche,
F i g. 4 eine Draufsicht auf einen Käfigrohling mit im gesamten Bereich der Wälzkörpertasche hohlgeprägtem Abschnitt,
F i g. 5 einen Längsschnitt entlang der Linie B-B des Käfigrohlings nach F i g. 4,
F i g. 6 eine Draufsicht auf einen Käfigrohling mit entlang der Stanzlinie flachgeprägtem Bereich,
Fig. 7 einen Längsschnitt entlang der Linie C-Cdes Käfigrohlings nach F i g. 6,
Fi g. 8 eine Draufsicht auf einen Käfigrohling mit von beiden Seiten flachgeprägtem Taschenbereich und
Fig. 9 einen Längsschnitt entlang der Linie D-D des Käfigrohlings nach F i g. 8.
In den Figuren ist jeweils der Taschenbereich eines späteren Käfigs für Zylinderrollen gezeigt. Die Einarbeitung der Taschen kann sowohl in einen rohrförmigen Abschnitt oder in einen ebenen Streifen erfolgen, wobei dieser anschließend rund gerollt wird. Die Taschen des fertigen Käfigs werden von zwei Seitenringabschnitten
1 und Stegen 2 begrenzt.
Bei der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Ausführung wird vor dem Stanzen der Tasche entlang der in Fi g. 1,
2 gestrichelt dargestellten Stanzlinie 3 in jeder Ecke ein zylindrischer Abschnitt radial bzw. in Richtung der Blechstärke hohlgeprägt. Die Hohlprägung beträgt ca. die halbe Blechstärke.
Dabei ergeben sich auf der Oberseite runde Sackbohrungen 4 und auf der Unterseite zapfenförmige Vorsprünge 5. Die Hohlprägungen erhöhen die Festigkeit in den Eckbereichen. In einem weiteren Arbeitsschritt wird das Stanzen der Tasche entlang der gestrichelt
angedeuteten Stanzlinie 3 durchgeführt.
In Fig.3 ist die fertig gestanzte Tasche dargestellt, die durch die Stanzlinie 3 begrenzt wird. Deren Abschnitte treffen etwa an der Mittellinie der zapfenförmigen Vorsprünge 5 bzw. der Sackbohrungen 4 rechtwinklig aufeinander, wobei das nicht dargestellte Stanzwerkzeug jedoch im Eckbereich auch abgerundet sein kann.
Bei dem in F i g. 4 und 5 dargestellten Käfigrohling ist ein über die gesamte spätere Tasche hinwegreichender Abschnitt 6 hohlgeprägt. In der Endphase des Hohlprägens ergibt sich in der Übergangszone 7 zum hohlgeprägten Abschnitt 6 eine Materialverdichtung. Beim darauffolgenden Stanzen der Tasche verläuft die Stanzlinie 3, wie gestrichelt angedeutet, innerhalb dieser Übergangszone 7, also in einem verfestigten Materialbereich.
Bei dem Beispiel nach F i g. 6 und 7 ist ebenfalls ein über die gesamte Tasche hinweggehender Abschnitt 6 hohlgeprägt. Im Gegensatz zum Käfig nach F i g. 4 und 5 ist die Übergangszone 7 breiter ausgebildet, so daß sich ein intensiver verdichteter Abschnitt 8 ergibt. Die Abnahme der Materialstärke ist der besseren Erkennbarkeit wegen übertrieben dargestellt. Das Stanzen der Tasche erfolgt wieder entlang der gestrichelt dargestellten Stanzlinie 3. Eine besonders geringe Gratbildung kann erreicht werden, wenn zur Prägerichtung entgegengesetzt, d. h. in F i g. 7 von unten aus gestanzt wird.
Bei der Ausführung nach F i g. 8 und 9 ist der gesamte Taschenbereich von beiden Seiten flachgeprägt, so daß sich ein über die gesamte Tasche hinwegreichender Bereich erhöhter Materialverdichtung 10 ergibt. Auch hier ist die Abnahme der Materialstärke übertrieben dargestellt. Nachfolgend wird die Tasche entlang der gestrichelt dargestellten Stanzlinie 3 gestanzt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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- Leerseite -

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verfahren zum Herstellen eines Käfigs, insbesondere eines Rollenkäfigs aus Blechmaterial durch Stanzen der Wälzkörpertaschen, dadurch gekennzeichnet, daß das Blechmaterial vor dem Stanzen im Bereich der Stanzlinie mindestens abschnittsweise in Richtung der Blechstärke geprägt wird. ίο
DE3440962A 1984-11-09 1984-11-09 Verfahren zum Herstellen eines Kaefigs Expired DE3440962C1 (de)

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