DE3640391A1

DE3640391A1 - Giess- oder spritzwerkzeug zur herstellung eines schnappkaefigs fuer rillenkugellager und schnappkaefig, der in diesem werkzeug hergestellt ist

Info

Publication number: DE3640391A1
Application number: DE19863640391
Authority: DE
Inventors: Robert Stolz; Herbert Dobhan
Original assignee: SKF GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1986-11-26
Filing date: 1986-11-26
Publication date: 1988-06-01
Also published as: FR2607062A1; FR2607062B1; JPS63172617A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gieß- oder Spritzwerkzeug zur Herstellung eines Schnappkäfigs für Rillenkugellager, insbesondere aus Kunststoff. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Schnappkäfig, der in einem solchen Werkzeug hergestellt ist.

Bei bekannten Gieß- oder Spritzwerkzeugen ist das Werkzeug zum Formen der Kugeltaschen aus drei Werkzeugteilen zusammengesetzt, nämlich einem Kernstück, einem Kugelbolzen und einem Außenteil. Dies hatte zur Folge, daß an den beiden Trennstellen zwischen dem Außenformteil und dem Kugelbolzen und zwischen dem Kugelbolzen und dem Kernstück ein Formtrenngrat und eventuell sogar Schwimmhäute entstanden. Ferner sind am fertigen Käfig scharfe Kanten an den Übergängen zwischen der Mantel- bzw. Bohrungsfläche und den Flächen der Kugeltaschen nicht vermeidbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels eines besonders gstalteten Gieß- oder Spritzwerkzeuges einen Schnappkäfig für Rillenkugellager, z. B. aus Kunststoff, zu schaffen, der keinen Trenngrat aufweist und im Bereich seiner Mantelfläche keine Neigung zur Schwimmhautbildung durch Formtrennung besitzt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Formteil zum Gießen oder Spritzen der Käfigtaschen einstückig ausgeführt ist und im mittleren Kreisringabschnitt mehrere am Umfang verteilte, mit Seitenflächen versehene, die Käfigtaschen formende Abschnitte aufweist, und daß jeweils zwischen zwei Abschnitten ein axial durchgehender Hohlraum vorgesehen ist, wobei die Übergänge zwischen den die Käfigtaschen formenden Abschnitten und den die Bohrungs- und die Mantelfläche des Käfigs formenden Ringflächen als Radius bzw. als Abfasung ausgeführt sind. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß die Kanten an den Übergängen zwischen der Mantel- bzw. Bohrungsfläche des Käfigs und den Flächen der Kugeltaschen auf rationelle Weise verrundet bzw. abgefast werden.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung sind die Verschlußplatten für das Formteil mit axial gerichteten Vorsprüngen versehen, die im Bereich der Taschenöffnung die Käfiglappen und auf der anderen Stirnseite des Käfigs axial verlaufende Ausnehmungen formen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt A-A′ gemäß Fig. 2 durch das die Käfigtaschen bildende Formteil nach der Erfindung,

Fig. 2 die rechte Seitenansicht des in der Fig. 1 dargestellten Formteils, die in der unteren Hälfte im Schnitt dargestellt ist,

Fig. 3 die linke Seitenansicht des in der Fig. 1 abgebildeten Formteils,

Fig. 4 die Draufsicht auf das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Formteil, das im Bereich des die Käfigtasche formenden kugeligen Abschnitts im Schnitt B-B′ (Fig. 2) ausgeführt ist,

Fig. 5 eine Einzelheit Z gemäß Fig. 4 in einem vergrößerten Maßstab,

Fig. 6 eine in einem vergrößerten Maßstab gezeichnete Einzelheit X des Formteils gemäß Fig. 2,

Fig. 7 eine vergrößerte Einzelheit Y des Formteils gemäß Fig. 1,

Fig. 8 einen Schnitt C-C′ gemäß Fig. 9 durch ein abgeändertes, die Käfigtaschen bildendes Formteil gemäß der Erfindung,

Fig. 9 die rechte Seitenansicht des in der Fig. 8 dargestellten Formteils, die in der unteren Hälfte im Schnitt dargestellt ist,

Fig. 10 eine im vergrößerten Maßstab gezeichnete Einzelheit V des Formteils gemäß Fig. 9,

Fig. 11 bis 13 eine Elektrode zur Bearbeitung des Formteils gemäß Fig. 1 von rechts, wobei Fig. 11 im Schnitt D-D′ gemäß Fig. 12 dargestellt ist,

Fig. 14 bis 16 eine Elektrode zur Bearbeitung des Formteils gemäß Fig. 1 von links, wobei Fig. 14 einen Schnitt E-E′ gemäß Fig. 15 zeigt,

Fig. 17 einen Schnitt durch eine komplette Spritzform mit einem Spritzling,

Fig. 18 einen Abschnitt eines fertigen Schnappkäfigs im Bereich einer Käfigtasche,

Fig. 19 einen Abschnitt einer Draufsicht auf den Schnappkäfig im Schnitt C-D gemäß Fig. 18.

In den Fig. 1 bis 7 ist ein Formteil 1 zur Herstellung eines Schnappkäfigs für Rillenkugellager dargestellt. Dieses Formteil 1 besitzt mehrere am Umfang verteilte, mit sphärischen Seitenflächen 2 versehene Abschnitte 3, die die Bohrungs- und die Mantelfläche des Käfigs formenden Ringflächen 4, 5 verbinden, wobei jeweils zwischen zwei Abschnitten 3 ein axial durchgehender Hohlraum 6 vorgesehen ist. Die sphärischen Seitenflächen 2 formen die Innenflächen der Käfigtaschen. Die Hohlräume 6 des Formteils 1 sind durch Erodieren eingearbeitet. Hierbei werden bereits die scharfen Kanten am fertig gespritzten Käfig vermieden, weil sich durch den Funkenspalt um die zu erodierenden Flächen bereits ein theoretischer Mindestradius von 0,03 mm ohne Berücksichtigung des Elektrodenabbrandes ergibt. Die Fig. 8 bis 10 zeigen ein Formteil 1 a, das im wesentlichen dem Formteil 1 gemäß den Fig. 1 bis 7 entspricht. Bei dem Formteil 1 a sind lediglich die die Käfigtaschen 36 formenden Seitenflächen 2 aus einer mittleren zylindrischen Fläche 2 a und zwei äußeren kegeligen Flächen 2 b zusammengesetzt.

Die Elektroden 7, 8 zum Herstellen der Hohlräume 6 sind in den Fig. 11 bis 16 dargestellt. Die Elektroden 7, 8 bestehen aus einer Scheibe 9, 10 mit axial gerichteten Vorsprüngen 11, 12, die beim Erodieren in axialer Richtung in das Formteil 1 geschoben werden. Die in den Fig. 11 bis 13 dargestellte Elektrode 7 wird von rechts her in das Formteil 1 eingefahren und weist sphärische Flächen 13 auf, die die sphärischen Flächen 2 des Formteils 1 bis zur Ebene I-I gemäß Fig. 4 bzw. 6 aubilden. Die in den Fig. 14 bis 16 abgebildete Elektrode 8 ist an den einander zugewandten Flächen 14 der Vorsprünge 12 mit Ansätzen 15 versehen und wird von der linken Stirnseite 16 her bis in die Endstellung in das Formteil 1 eingedrückt, so daß die sphärischen Flächen 2 auf der anderen Seite der Ebene I-I erzeugt werden. Durch Auslenken der Elektrode 8 wird dann der in den Fig. 4 und 5 dargestellte Hinterschnitt 17 ausgebildet, durch den am fertigen Käfig im Bereich der Taschenöffnung entsprechende schräge Flächen angeformt werden. Sofern die Elektrode 8 nicht ausgelenkt wird, entstehen am Formteil 1 parallel zueinander verlaufende Flächen, durch die, wie in der Fig. 18 dargestellt, am fertigen Käfig im Bereich der Taschenöffnung 21 entsprechende parallele Flächen ausgebildet werden.

Ein zusätzliches Auslenken der Elektrode 7, 8 kann entsprechend der Bewegungsrichtung auch eine Vergrößerung der Radien R oder eine Abflachung bewirken. Die Radien R an dem Formteil 1, die die scharfen Taschenkanten am fertig gespritzten Käfig verhindern, sind besonders deutlich in den Fig. 6 und 7 zu sehen. Durch diese Radien R wird auch vermieden, daß die Kanten zwischen den Käfigtaschen und den Bohrungs- bzw. Metallflächen des Käfigs im Betrieb ausbröckeln.

In der Fig. 17 ist eine komplette Spritzform für einen Rillenkugellager-Schnappkäfig dargestellt, die aus dem in den Fig. 1 bis 7 abgebildeten Formteil 1 und den beiden Verschlußplatten 18, 19 besteht. Die elastischen Käfiglappen 20 (Fig. 18) im Bereich der Taschenöffnung 21 werden durch Vorsprünge 22 der Verschlußplatte 18 und die Ausnehmungen 23 a auf der den Taschenöffnungen 21 abgewandten Seite durch Vorsprünge 23 der anderen Verschlußplatte 19 geformt. Die in der Verschlußplatte 18 geführten Auswerferstifte 24 für den Spritzling 25 sind jeweils zwischen zwei Käfiglappen 20 eines Käfigsteges 26 vorgesehen und greifen jeweils an einer ebenen Fläche 27 des Käfigs 28 an. Der zentrale Auswerfer 29 für den Anguß 30 ist in einer Bohrung 31 der Verschlußplatte 18 und einer Bohrung 32 des Formteils 1 verschiebbar angeordnet. Nach dem Spritzvorgang wird zunächst die Verschlußplatte 18 und das Formteil 1 in axialer Richtung verschoben, wobei der Käfig 28 und der mit diesem verbundene Anguß 30 noch in dem Formteil 1 verbleiben. Danach werden die Auswerfer 24, 29 in Richtung auf die Verschlußplatte 19 bewegt, wobei der fertige Spritzling 25 von dem Formteil 1 getrennt wird. Aus der Fig. 19 ist zu ersehen, daß die Taschenkanten an den Übergängen zwischen der Mantelfläche 33 bzw. der Bohrungsfläche 34 des Käfigs 28 und den Flächen 35 der Käfigtaschen 36 einen Radius R 1 aufweisen. Die Abschnitte 36 a des Käfigs 28 mit den Käfigtaschen 36 sind in Umfangsrichtung durch Stege 26 verbunden.

Diese beschriebenen Ausführungsformen stellen nur Beispiele eines erfindungsgemäßen Gieß- oder Spritzwerkzeugs dar. Änderungen in der Konstruktion der einzelnen Bauteile sind im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich. So ist es beispielsweise möglich, das Gieß- oder Spritzwerkzeug als Mehrfachwerkzeug auszuführen, so daß die Kosten für die Herstellung des Käfigs verringert werden. Ferner können die Übergänge zwischen den Radien R und den sphärischen Seitenflächen 2 der Abschnitte 3 des Formteils 1 mit einer Abflachung 37 (Fig. 7) versehen werden.

Claims

1. Gieß- oder Spritzwerkzeug zur Herstellung eines Schnappkäfigs für Rillenkugellager, insbesondere aus Kunststoff, der nach dem Gieß- oder Spritzvorgang durch Auswerfer aus der Form gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (1, 1 a) zum Gießen oder Spritzen der Käfigtaschen (36) einstückig ausgeführt ist und im mittleren Kreisringabschnitt mehrere am Umfang verteilte, mit Seitenflächen (2) versehene, die Käfigtaschen (36) formende Abschnitte (3) aufweist, und daß zwischen jeweils zwei Abschnitten (3) ein axial durchgehender Hohlraum (6) vorgesehen ist, wobei die Übergänge zwischen den die Käfigtaschen formenden Abschnitten (3) und den die Bohrungs- und die Mantelfläche des Käfigs (28) formenden Ringflächen (4, 5) als Radius (R) oder als Abfasung ausgeführt sind.

2. Gieß- oder Spritzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen den Radien (R) und den Seitenflächen (2) der Abschnitte (3) mit jeweils einer Abflachung (37) versehen sind.

3. Gieß- oder Spritzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Käfigtaschen (36) formenden Seitenflächen (2) des Formteils (1) sphärisch ausgeführt sind.

4. Gieß- oder Spritzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Käfigtaschen (36) formenden Seitenflächen (2) des Formteils (1 a) aus einer mittleren zylindrischen Fläche (2 a) und zwei äußeren kegeligen Flächen (2 b) zusammengesetzt sind.

5. Gieß- oder Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Käfigtaschen (36) formenden Abschnitte (3) des Formteils (1, 1 a) im Bereich der Stirnfläche (16) mit einem Hinterschnitt (17) versehen sind.

6. Gieß- oder Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschlußplatte (18) axial gerichtete Vorsprünge (22) zum Anformen von elastischen Käfiglappen (20) aufweist.

7. Gieß- oder Spritzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Verschlußplatte (19) Vorsprünge (23) zum Formen von axial verlaufenden Ausnehmungen (23 a) auf der der Taschenöffnung (21) abgewandten Seite des Käfigs (28) besitzt.

8. Schnappkäfig für Rillenkugellager, insbesondere aus Kunststoff, der in einem Gieß- oder Spritzwerkzeug nach Anspruch 1 bis 7 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschenkanten an den Übergängen zwischen der Mantelfläche bzw. der Bohrungsfläche des Käfigs (28) und den Flächen (35) der Kugeltasche (36) einen Radius (R 1) oder eine Abfasung aufweisen.