DE556916C

DE556916C - Longitudinal ball bearings

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Publication number: DE556916C
Application number: DE1930556916D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-10-11
Filing date: 1930-10-11
Publication date: 1936-07-29

Description

Die scheibenartigen Lagerringe, zwischen welchen die Kugeln von Kugellängslagern abrollen, werden bisher mittels Schmiedearbeit aus plattenförmigen Werkstücken hergestellt. Bei diesem Herstellungsverfahren gelingt es aber nicht, eine radiale Faserrichtung zu erzielen, d. h. eine Faserrichtung quer zur Laufbahn der Kugeln, wie sie sich beispielsweise bei axialen Kugellagerringen als besonders vorteilhaft erwiesen hat.The disk-like bearing rings between which the balls of longitudinal ball bearings unroll, have so far been made from plate-shaped workpieces by means of forging. With this manufacturing process, however, it is not possible to achieve a radial fiber direction to achieve, d. H. a fiber direction transverse to the raceway of the balls, as they are, for example has proven to be particularly advantageous in axial ball bearing rings.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Längskugellager mit durch Aufstülpen aus einem rohrförmigen Ausgangsstück hergestellten Lagerring mit radial verlaufender Materialfaser.The subject of the present invention is a longitudinal ball bearing with by being turned up Bearing ring made from a tubular starting piece with a radially extending Material fiber.

Es ist zwar bekannt, aus einem rohrförmigen Ausgangsstück durch Aufstülpen ringförmige Unterlegscheiben oder Automobilräder herzustellen, deren Wandstärke nach dem Umfang hin abnimmt. Indessen handelt . es sich bei den gewonnenen Werkstücken um verhältnismäßig flache Scheiben, bei denen außerdem die Faserrichtung keine Rolle spielt, während beim Erfindungsgegenstand das an sich bekannte Stülpverfahren lediglich zur Erzielung eines radialen Faserverlaufes, d.h. zti einem' ganz neuen Zweck, angewendet wird. Durch das Stülpen eines rohrförmigen Ausgangsstückes, das vorzugsweise einen trapezförmigen Wandungsquerschnitt besitzt, gelingt es in durchaus überraschender Weise, einen scheibenförmigen Kugellagerring mit vollkommen gleichmäßiger radialer Fäserlage zu erzielen, dessen Laufrinne durch Einpressen in an sich bekannter Weise hergestellt werden kann.It is known to turn a tubular starting piece into an annular shape by being turned on Manufacture washers or automobile wheels, the wall thickness of which decreases with the circumference. Meanwhile act. the workpieces obtained are relatively flat disks in which In addition, the fiber direction does not play a role, while the subject matter of the invention known everting processes only to achieve a radial fiber orientation, i.e. zti for an entirely new purpose. By turning over a tubular starting piece, which preferably has a trapezoidal wall cross-section succeeds it is, in a very surprising way, a disk-shaped ball bearing ring with a completely uniform radial bevel position to achieve, the gutter made by pressing in a known manner can be.

Das Verfahren wird so ausgeführt, daß ein von einer Stahlstange abgeschnittenes Werkstück gelocht und auf einer Walzmaschine zu einem Ring mit rohrförmigen axialen Wänden bis auf den gewünschten Durchmesser ausgewalzt wird; die Innenwandung des Ringes ist zweckmäßig kegelförmig" nach innen abgeschrägt. Dieser Ring, bei dem sämtliche Fasern in der Längsrichtung, d. h. axial verlaufen, wird nun durch weiteres Walzen mit einem kegelförmigen Dorn oder dtirch ein Druckverfahren soweit gestülpt, daß ein flacher scheibenförmiger Ring entsteht, wobei die Faserrichtung des Materials aus der axialen in die radiale Richtung übergeführt wird. Der trapezförmige Querschnitt der Ringwandung des Ausgangsstückes kann so gehalten werden, daß durch die Stülpung des Ringes zu einer Scheibe die hierbei auftretende Stauchung des Materials an. der Lochseite und die Material reckung an dem äußeren Scheibenrand ausgeglichen werden kann und eine Scheibe von vollkommen gleicher Wandungsstärke entsteht.The method is carried out with a workpiece cut from a steel rod punched and on a rolling machine to form a ring with tubular axial walls is rolled out to the desired diameter; the inner wall of the ring is appropriately tapered "inwardly. This ring in which all Fibers in the longitudinal direction, d. H. run axially, is now made by further rolling with a conical mandrel or dtirch a printing process so far that a flat disc-shaped ring is created, whereby the fiber direction of the material from the axial is converted into the radial direction. The trapezoidal cross-section of the Ring wall of the starting piece can be held so that by the inversion of the Ring to form a disc, the compression of the material that occurs here. the hole side and the stretching of the material at the outer edge of the disc can be compensated for and a disc of completely the same Wall thickness arises.

Mit der Walzvorrichtung, welche im wesentlichen aus einem umlaufenden Walzdorn besteht, der mit seiner Arbeitsfläche das Material fortdrückt und umstülpt, wirdWith the rolling device, which essentially consists of a rotating rolling mandrel exists, who pushes the material away with his work surface and turns it inside out

zweckmäßig eine Einstell- und Zubringevorrichtung verbunden, "welche ein bequemes, fortlaufendes Arbeiten ermöglicht.expediently an adjusting and feeding device connected, "which enables convenient, continuous work.

Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie der verschiedenen Arbeitsgänge an dem denAn embodiment of the device for performing the method and the various operations on the

Lagerring bildenden Werkstück ist in den Zeichnungen veranschaulicht, in denenThe workpiece forming the bearing ring is illustrated in the drawings in which

Abb. ι und 2 eine Darstellung der verschiedenen Stufen der Werkstückumbildung gibt, währendFig. Ι and 2 are a representation of the various stages of workpiece reshaping, while

Abb. 3 die allgemeine Anordnung der Auswalzeinrichtung undFig. 3 shows the general arrangement of the rolling device and

Abb. 4 einen fertigen Kugellagerring mit eingewalzter Laufrinne zeigt.Fig. 4 shows a finished ball bearing ring with a rolled-in trough.

Abb. 5 bis 9 geben die Zubringe- und Ausstoßvorrichtung der Walzeinrichtung wieder. Abb. 10 und 11 zeigen Längsschnitte durch die Reitstockspindel und die Arbeitsspindel. Fig. 5 to 9 show the feeding and ejecting device the rolling device again. Figs. 10 and 11 show longitudinal sections through the tailstock spindle and the work spindle.

Das Auswalzen eines Ringes mit axialer Längswandung und kegelförmigem Innenraum gemäß Ausführung 1 (Abb. 1) erfolgt mittels eines umlaufenden Walzdornes 2 CAbb. 3) gegenüber einer Unterlage 3 (Matrize).A ring with an axial longitudinal wall and a conical interior according to embodiment 1 (Fig. 1) is rolled out by means of a rotating rolling mandrel 2 CAbb. 3) opposite a base 3 (die).

Mittels anderer Walzdorne mit verstärkt kegelförmiger Arbeitsfläche erfolgt das weitere Aufwalzen des Arbeitsstückes in die aufgestülpte Kegelform nach Ringausführungen 4 und 5 (Abb. 1). Der Verlauf der Fasern ist im Querschnitt gestrichelt angegeben, während die entsprechenden Aufrisse 6, 7 und 8 (Abb. 2) der Ringgestaltungen 1, 4 und 5 das Kopfgefüge und Strahlengefüge erkennen lassen.The rest of the work is done using other rolling mandrels with a reinforced conical working surface Rolling the work piece into the turned-up conical shape according to ring designs 4 and 5 (Fig. 1). The course of the fibers is indicated by dashed lines in the cross-section, while the corresponding elevations 6, 7 and 8 (Fig. 2) of the ring configurations 1, 4 and 5 show the structure of the head and the structure of rays.

Ein Walzdorn mit senkrecht stehender Arbeitsfläche oder einfache glatte Walzen bringen den Ring aus seiner Gestalt 5 in die endgültige Form 9 (Abb. 1) und 10 (Abb. 2), wobei die Faserrichtung aus der früheren axialen Stellung bei Form 1 in die radiale Stellung bei Form 9 umgewandelt ist.A rolling mandrel with a vertical working surface or simple smooth rollers bring the ring from its shape 5 into the final shape 9 (Fig. 1) and 10 (Fig. 2), the fiber direction from the earlier axial position in form 1 to the radial one Position at form 9 is converted.

Bei der Walzung von Rohrstücken mit ungleichmäßigem Wandungsquerschnitt ist es von großem Vorteil, daß der Walzdorn auf seiner Arbeitsfläche sich nach hinten nach der Antriebswelle zu kegelförmig verjüngt und an dieser Stelle mit einem begrenzenden Flankenwinkel versehen ist, während das Material nach, der Vorderseite des Walzdornes zu frei auslaufen kann (Abb. 3). Die in ihrer grundsätzlichen Ausführung in Abb. 3 veranschaulichte Auswalzvorrichtung ist in Verbindung mit einer Einstellvorrichtung und Zubringevorrichtung in Abb. S bis 11 dargestellt.When rolling pipe sections with uneven wall cross-sections, it is of great advantage that the rolling mandrel is on its working surface to the rear Drive shaft tapers too conically and at this point with a limiting Flank angle is provided, while the material after, the front of the rolling mandrel can leak too freely (Fig. 3). The basic design in Fig. 3 illustrated rolling device is in connection with an adjustment device and delivery device in Fig. S to 11 shown.

In dem Maschinengestell 14 sind eine Reitstockspindel 15 und eine Arbeitsspindel 16 So einander gegenüberliegend gelagert. In der Arbeitsspindel 16 befindet sich eine Hülse 17 (Abb. 11), in welcher der Walzdornkegel 18 befestigt ist. Hinter der Arbeitsfläche 19 des Walzdornes 2, welche durch einen Bund begrenzt ist, befindet sich eine über den Bund des Domes greifende Auswerfermuffe 20, welche durch eine Feder 21 nach der Arbeitsfläche des Walzdornes zu gedrückt wird. Die Befestigung des Walzdornes in der Hülse 17 erfolgt mittels eines durch die Spindel 16 geführten Schraubbolzens 22, welcher in seinem mittleren Teil abgesetzt ist/ um Raum für eine Druckfeder 23 zu schaffen. An seinem vorderen dünnen Ende ist der Schraubbolzen 22 mit Gewinde 24 versehen, welches in den Walzdornkegel 18 hineingeschraubt wird. Der Schraubbolzen 22 kann sich auf diese Weise mit der Büchse 17 und dem Walzdornkegel 18 entgegen der Druckfeder 21 axial bewegen, wenn ein Druckhebel 25 .(Abb. 6) auf das Endstück 26 des Schraubbolzens 22 drückt.In the machine frame 14 are a tailstock spindle 15 and a work spindle 16 so mounted opposite one another. In the Working spindle 16 is a sleeve 17 (Fig. 11) in which the rolling mandrel cone 18 is attached. Behind the working surface 19 of the rolling mandrel 2, which is limited by a collar is, there is an ejector sleeve 20 which extends over the collar of the dome and which is pushed by a spring 21 towards the work surface of the rolling mandrel is pressed to. The fastening of the rolling mandrel in the sleeve 17 takes place by means of a screw bolt 22 guided through the spindle 16, which is in his is offset in the middle part / to create space for a compression spring 23. On his front thin end of the screw bolt 22 is provided with thread 24, which is screwed into the rolling mandrel cone 18. The bolt 22 can be on this way with the bush 17 and the rolling mandrel cone 18 against the compression spring 21 move axially when a pressure lever 25. (Fig. 6) on the end piece 26 of the screw bolt 22 presses.

Die der Arbeitsspindel 16 gegenüberliegende Reitstockspindel 15 ist mit einem federnden Zubringerdorn 27 versehen. L^Tm diesen Zubringerdorn 27 legt sich in axialer Richtung federnd die Haltebüchse 28 (Abb. 1 o). Durch die Reitstockspindel 15 ist die axial bewegliche Spindel 29 geführt, welche mit ihrem unteren Ende durch eine GewiiidemuiteThe tailstock spindle 15 opposite the work spindle 16 is provided with a resilient feed mandrel 27. L ^T m this feed mandrel 27 lies resiliently in the axial direction of the holding sleeve 28 (Fig. 1 o). The axially movable spindle 29 is guided through the tailstock spindle 15, the lower end of which is threaded through a thread suite

30 verschiebbar hindurchgeführt ist. Durch die Gewindemuffe 30 und die Feststellmutter30 is slidably passed through. Through the threaded sleeve 30 and the locking nut

31 wird die Verstellbarkeit der Spindel 29 in axialer Richtung gewährleistet. Das Ende 32 der Spindel 29 reicht ein Stückchen in die Bohrung des in der Hülse 28 liegenden und durch einen Bund o. dgl. gegen Austritt gehaltenen Zubringerdornes 27 hinein.31, the adjustability of the spindle 29 in the axial direction is guaranteed. The end of 32 the spindle 29 extends a bit into the bore of the lying in the sleeve 28 and by means of a collar or the like. Feeder mandrel 27 held against the exit.

Beim Betrieb der Maschine wird der zu walzende Rohling auf den Zubringerdorn 27 gedrängt. Dann schnellt die durch eine Knagge 33 (Abb. 6) festgehaltene und durch einen Hebel 34 von Hand ausgelöste Reitstockspindel 15 vor und der Zubringerdorn 27 trifft auf den Walzdorn 2. Durch die Weiterbewegung der Reitstockspindel in axialer Richtung wird der Zubringerdorn 27 in die Haltebüchse 28 (Abb. 6, 10) hineingedrückt. Die Reitstockspindel 15 bewegt sich so lange vorwärts, bis die Zubringerbüchse 28 den zu walzenden Rohling über die Arbeitsfläche 19 des Walzdornes 2 gestreift hat. Ist der Arbeitsgang bis hierhin vorgeschritten, so hebt sich die umlaufende Matrize 3 (Abb. 9) mittels eines Exzenters 35; einer Steuerwelle 36 hoch, und das Werkstück wird durch den Walzdorn 2 fest in die Matrize 3 hineingewalzt, wobei die um-'laufende Bewegung des Walzdornes 2 die in dem Rollenlager des Hebels 38 gebettete Matrize 3 gleichfalls in umlaufende Bewegung setzt.When the machine is in operation, the blank to be rolled is placed on the feed mandrel 27 pushed. Then it snaps through and held in place by a catch 33 (Fig. 6) a lever 34 manually triggered tailstock spindle 15 in front and the feeder mandrel 27 meets the rolling mandrel 2. As the tailstock spindle continues to move in the axial direction, the feed mandrel 27 becomes pressed into the retaining sleeve 28 (Fig. 6, 10). The tailstock spindle 15 moves so long forward until the feeder sleeve 28 the blank to be rolled over the Working surface 19 of the rolling mandrel 2 has grazed. If the process has progressed up to this point, the surrounding die 3 (Fig. 9) is raised by means of an eccentric 35; a control shaft 36 high, and the workpiece is fixed by the rolling mandrel 2 in the Die 3 rolled in, the revolving movement of the rolling mandrel 2 the in the die 3 embedded in the roller bearing of the lever 38 likewise in revolving motion puts.

Bei Beendigung des Walzverfahrens geht die Reitstockspindel 15 durch den von der Steuerwelle 36 betätigten Hebel 39 (Abb. 6, γ) zurück und gibt den Walzdorn 2 frei. Nachdem sich die Matrize 3 nach beendetem Arbeitsgang durch Senken des Hebels 38 mittels des Exzenters 35 der Welle 36 gesenkt hat, tritt der Auswerferhebel 25 durch den Nocken 40 (Abb. 6) der Welle 36 in Tätigkeit. Der in der Arbeitsspindel 16 sitzende Schraubbolzen 22 wird hierbei durch den Hebel 25 nach vorn gedruckt, wodurch der Auswerfer 20 den gewalzten Ring 37 aus der Matrize 3 hinausdrängt. Hierauf geht der Hebel 25 durch die Wirkung der Feder 23 und Drehung des Nockens 40 zurück, wodurch der Schraubdorn 22 durch die Feder 23 wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht ist.At the end of the rolling process, the tailstock spindle 15 goes back through the lever 39 (Fig. 6, γ) actuated by the control shaft 36 and releases the rolling mandrel 2. After the die 3 has been lowered after the end of the operation by lowering the lever 38 by means of the eccentric 35 of the shaft 36, the ejector lever 25 is activated by the cam 40 (FIG. 6) of the shaft 36. The screw bolt 22 seated in the work spindle 16 is here pressed forward by the lever 25, whereby the ejector 20 pushes the rolled ring 37 out of the die 3. The lever 25 then goes back through the action of the spring 23 and the rotation of the cam 40, as a result of which the screw mandrel 22 is returned to its original position by the spring 23.

L^Tm einen guten Ring zu walzen, ist es erforderlich, daß der zu walzende Rohling durch die federnde Büchse 28 genau in der Mitte der Arbeitsfläche 19 des Walzdornes 2 gehalten wird. Durch den Arbeitsgang wird das Material des zu walzenden Ringes auch seitwärts auseinandergedrängt. Damit der Auswerfer 20 und die Zubringerbüchse 28 sich gegeneinander bewegen können, müssen sie federnd gelagert sein.L ^T m to roll a good ring, it is necessary that the blank to be rolled is held by the resilient sleeve 28 exactly in the center of the working surface 19 of the rolling mandrel 2. As a result of the operation, the material of the ring to be rolled is also pushed apart sideways. So that the ejector 20 and the feeder sleeve 28 can move against each other, they must be resiliently mounted.

Um eine genaue Stellung des Wakdornes zur Matrize zu erreichen, ist es erforderlich, daß der W'alzdorn 2 in axialer Richtung verstellbar ist. Die geschieht wie folgt:In order to achieve an exact position of the wak mandrel in relation to the die, it is necessary to that the rolling mandrel 2 is adjustable in the axial direction. This happens as follows:

Die Reitstockspindel 15 wird durch den Hebel 39 stets bis zu einem bestimmten Punkt vorgebracht. Ist dieser Punkt erreicht, so ist das Ende 32 der Spindel 29 bis auf den Grund der Bohrung des Zubringerdornes 27 gedrungen. Dadurch, daß gleichzeitig die vordere Fläche des Zubringerdornes 27 an dem Walzdorn anliegt, ist eine Verbindung geschaffen, welche nur eine axiale, aber keine radiale Bewegung zuläßt. Durch die Verstellung der Schraube 41 (Abb. 5, 6) desThe tailstock spindle 15 is always up to a certain point by the lever 39 put forward. When this point is reached, the end 32 of the spindle 29 is up to the The bottom of the bore of the feeder mandrel 27 penetrated. Because at the same time the The front surface of the feeder mandrel 27 rests against the rolling mandrel, is a connection created, which allows only an axial, but no radial movement. By adjusting the screw 41 (Fig. 5, 6) of the

+5 Schraubblockes 42 und der Gewindemuffe 30 kann der Walzdorn 2 in axialer Richtung beliebig \-erstellt werden.+5 screw block 42 and the threaded sleeve 30 the rolling mandrel 2 can be produced as desired in the axial direction.

Das neue Verfahren läßt sich natürlich auch für die Herstellung von Kegelringen mit radial gerichteten Fasern, anstatt vollständigebener Scheiben, ausnutzen.The new process can of course also be used for the production of tapered rings Use radially directed fibers instead of completely flat discs.

Claims

Patent claims:

1. Longitudinal ball bearing, characterized by by being turned up from a tubular Bearing rings produced as a starting piece with radial material fibers.

2. Ball bearing according to claim 1, characterized by an output piece of trapezoidal wall cross-section.

3. Device for the production of ball bearing rings according to claim 1 and 2, characterized in that the rolling out of the tubular ring with respect to a circumferential die, circumferential rolling dorii with a conical work surface and one that prevents the workpiece material from flowing off Flank angle is provided.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the rolling mandrel is set up axially adjustable.

5. Feeding device for rolling machines for performing the method according to claim 2, characterized in that the workpiece brought onto an axially resiliently mounted feeder mandrel (27) of the tailstock spindle (15) after the suspension is triggered by a feeder lever (39) on the rolling mandrel {2) is brought.

6. Feeding device according to claim 5, characterized in that the the adjustability of the rolling mandrel causing the spindle (29) by the tailstock spindle (15) is guided and adjustable by means of a screw connection.

7. Ejector device for rolling machines for carrying out the method according to claim 2, characterized in that on the rolling mandrel or the An ejector sleeve (20) is provided which carries the roller mandrel and is moved by resilient bolts (22, 23) can be.

8. Ejector device for rolling machines, characterized in that the ejector pin (22) is passed through the work spindle (16) too and is actuated by an ejector lever (25).

For this purpose 2 sheets of drawings