DE633549C

DE633549C - Ball or roller cage

Info

Publication number: DE633549C
Application number: DEA69390D
Authority: DE
Original assignee: Svenska Kullagerfabriken AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 1932-07-07
Filing date: 1933-05-05
Publication date: 1936-07-30

Description

Die bekannten, aus Blech hergestellten einteiligen Wälzkörperkäfige, insbesondere in den Formen, die hier in Abb. 6, 8, 10 und 14 gezeigt sind, haben an sich gute Eigenschäften. Sie sind einfach, leicht und billig und lassen, weil sie offen sind, Verunreinigungen nicht zwischen Käfig und Wälzkörpern stecken. Indessen sind die sonst noch erforderlichen Eigenschaften, insbesondere genügende Federung und genügende Verschleißfestigkeit, bei der nur durch Kaltverformung erzielten Verfestigung schwer zu erzielen. Zu berücksichtigen ist dabei, daß die Führungsflächen zwischen Käfig und Wälzkörper im allgemeinen nicht breiter sind, als die verwendeten Bleche dick sind.The known, one-piece rolling element cages made of sheet metal, in particular in the shapes shown here in Figs. 6, 8, 10 and 14 have good properties in themselves. They are simple, light and cheap and, because they are open, leave out impurities do not get stuck between the cage and the rolling elements. Meanwhile, the other properties required are, in particular Sufficient suspension and sufficient wear resistance, with which only by cold deformation achieved consolidation difficult to achieve. It should be noted that the guide surfaces between the cage and Rolling elements are generally not wider than the thickness of the sheets used.

Man hat vorgeschlagen, die Federung durch Ausstanzen dieser Käfige aus mehrschichtigen Blechlagen zu erhöhen und dabei auch eineIt has been proposed to make the suspension by punching these cages out of multilayered To increase sheet metal layers and thereby also a

ao Lage aus Lagermetall herzustellen. Es ist auch angeregt worden, die Führungsflächen durch Aufbringen einer härteren Schicht, z. B. von Chrom, zu verfestigen. Von der an sich naheliegenden nachträglichen Härtung des fertiggestanzten Käfigs durch Warmbehandlung ist abgeraten worden, weil man Verziehen und deshalb Zerstörung der erforderlichen Maßhaltigkeit befürchtete. Dieser Xachteil wird aber gemäß vorliegender Erfindung im wesentlichen dadurch vermieden, daß als Werkstoff ein Stahl verwendet wird, der sich bei der Kaltverformung durch Stanzen und Ziehen nur wenig verfestigt, so daß die fertige Form verhältnismäßig geringe innere Spannung aufweist. Die Erfindung besteht daher in der Verwendung eines solchen Werkstoffes und der nachfolgenden Härtung durch Warmbehandlung.ao layer to be made from bearing metal. It is also been suggested, the guide surfaces by applying a harder layer, z. B. of chromium to solidify. The obvious subsequent hardening of the finished die-cut cage by heat treatment has been discouraged because one Warping and therefore feared destruction of the required dimensional accuracy. This However, according to the present invention, disadvantage is essentially avoided by that a steel is used as the material, which is through the cold deformation Punching and drawing solidified only a little, so that the finished shape is relatively small has internal tension. The invention therefore consists in the use of such a material and the following Hardening by heat treatment.

Stähle, die vorzugsweise einen Kohlenstoffgehalt von 0,35 bis 0,60 % und einen Mangangehalt von 0,50 bis 0,80 °/o besitzen, erleiden bei der Käfigformung nur geringe Kaltverfestigung, so daß bei der anschließenden Härtung durch Wärmebehandlung die Maßhaltigkeit nicht beeinträchtigt wird, während Härte, Federung, Verschleißfestigkeit und Gleiteigenschaft wesentlich verbessert werden. Steels, which preferably have a carbon content of 0.35 to 0.60% and a manganese content from 0.50 to 0.80%, suffer only little strain hardening when forming the cage, so that in the subsequent hardening by heat treatment, the dimensional accuracy is not impaired, while Hardness, suspension, wear resistance and sliding properties can be significantly improved.

Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen mehrere der Arbeitsoperationen bei der Herstellung eines Blechkugelkäfigs des besonderen Typs, um den es sich bei! der vorliegenden Erfindung handelt. Die Zeichnungen geben zwei Methoden an. Der einen Methode nach wird ein runder Rohling ausgestanzt, der in eine Schalenform gebracht wird, worauf die Taschen ausgestanzt werden. Nach der anderen Methode werden die Taschen aus dem flachen runden Rohling ausgestanzt, worauf die Zungen .heraufgebogenThe accompanying drawings illustrate several of the operations at the production of a sheet metal ball cage of the special type that! the present Invention is. The drawings indicate two methods. According to one method, a round blank is punched out, which is brought into a bowl shape, whereupon the pockets are punched out. The other method is to use the Pockets punched out of the flat, round blank, whereupon the tongues are bent up

werden. Fig. ι und 2 zeigen eine Draufsicht und eine Seitenansicht des'Rohlings, nachdem er in eine Schalenform mit planem Boden und. im wesentlichen vertikaler Seite gebracht:··■ worden ist. Fig. 3 und 4 zeigen den Rohling-, nachdem Zentrierungs- und MitnehmerlÖchp^. in seinen Boden gestanzt worden sind. Fig. $'■' und 6 zeigen den Rohling nach Ausstanzen der Kugeltaschen und Fig. 7 und 8 nach Aus-IQ stanzen des Zentrumloches. Fig. 9 und 10 zeigen das Prägen der Taschenkanten, um eine glattei Berührungsfläche gegen die Kugeln zu schaffen. Fig. Ii und 12 sindi eine Draufsicht und eine Seitenansicht eines Rohlings, der nach der zweiten der beiden* obengenannten Herstellungsmethoden hergestellt ist, und Fig. 13 und 14 zeigen schließlich den Rohling nach den beiden vorhergehenden Figuren, nachdem die Zungen aufgebogen worden sind. Die weitere Behandlung folgt der ersten Methode.will. Fig. Ι and 2 show a plan view and a side view of the 'blank after it has been in a shell shape with a flat bottom and. brought essentially vertical side: ·· ■ has been. Fig. 3 and 4 show the blank after centering and MitnehmerlÖchp ^. punched into its bottom. Fig. $ '■' and 6 show the blank after punching out the ball pockets and FIGS. 7 and 8 after punching out the center hole. Figures 9 and 10 show the embossing of the pocket edges to provide a smooth interface against the balls. 11 and 12 are a plan view and a side view of a blank which is produced according to the second of the two above-mentioned production methods, and finally FIGS. 13 and 14 show the blank according to the two preceding figures after the tongues have been bent open. Further treatment follows the first method.

Nach Fig. 1 und 2 ist der Rohling bei .der ersten Operation in eine Schalenform mit dem flachen Boden 15 und einem vertikalen Flansch 16 gebracht worden, aus welchem die Kugel taschen 17 in Fig. 6 ausgestanzt werden sollen. Bei der durch Fig. 3 und 4 veranschaulichten zweiten Operation wird ein zentrales Zentrierungsloch 18 und ein kleineres Mitbringerloch 19 aus dem Boden des Rohlings gestanzt. Diese Löcher dienen zur Zentrierung und zum Herumführen des Rohlings während der späteren Operationen.According to Fig. 1 and 2, the blank is at .der first operation in a bowl shape with the flat bottom 15 and a vertical one Flange 16 has been brought from which the ball pockets 17 in Fig. 6 are punched out should. In the second operation illustrated by FIGS. 3 and 4, a central Centering hole 18 and a smaller carrier hole 19 from the bottom of the blank punched. These holes are used to center and guide the blank during the later operations.

Das Ergebnis der dritten Operation wird in den Fig. S und 6 gezeigt. Bei dieser Operation wird der Rohling durch das Loch 18 geführt und mittels eines in das Loch 19 eingreifenden Mitnehmerstiftes schrittweise um eine Umdrehung herumgedreht. Bei jedem Schritt wird eine Kugel tasche 17 aus dem Flansch 16 herausgestanzt, und zwar durch eine von innen nach außen arbeitende Stanze.The result of the third operation is shown in Figs. At this Operation, the blank is guided through the hole 18 and by means of a into the hole 19 engaging driver pin gradually rotated around one revolution. With everyone Step a ball pocket 17 is punched out of the flange 16, through a punch that works from the inside out.

Die Stanze bewegt sich radial, wodurch die Wandungen 20 der Kugeltaschen zylindrisch werden.The punch moves radially, making the walls 20 of the ball pockets cylindrical will.

Bei der vierten Operation wird der größte Teil des Bodens des Rohlings ausgestanzt, wie aus Fig. 7 und 8 ersichtlich. Der Rohling wird dadurch mit einem Zentrumloch 21 versehen, so daß ein planer ringförmiger Teil 22 nachbleibt, an welchem die im wesentlichen senkrecht dazu angeordneten Zungen 23 angebracht sind.In the fourth operation, most of the bottom of the blank is punched out, as can be seen from FIGS. 7 and 8. The blank is thereby provided with a center hole 21 provided, so that a planar annular part 22 remains, on which the substantially Tongues 23 arranged perpendicular thereto are attached.

Die Lebensdauer der Käfige wird dadurch wesentlich vergrößert, daß die Kanten der Kugeltaschen, die gegen die Kugeln anliegen, durch Prägen abgeschrägt werden. Diese Operation wird so ausgeführt, daß ein Rollkörper entsprechend den im Lager verwendeten (in Fig. 9 eine Kugel 24) gegen die innere Kante 25 der Kugeltasche gedruckt wird, während man den Rohling gleichzeitig außen durch ein geeignetes Kissen stützt. Am ..besten sind sämtliche zum Prägen verwendeten Körper gleichzeitig nach außen zu drücken, . um' eine möglichst große Genauigkeit zu er-.halten. Dadurch, daß man bei dieser Präge- : operation eine Kugel der ungefähren Größe der im Lager zur Verwendung kommenden Kugeln benutzt, wird eine abgeschrägte Kante 26 gebildet, welche bei richtiger Dimensionierung der Teile demjenigen Teil der Kugel entspricht, mit welchem der Käfig bei seiner Verwendung in Berührung kommt.The life of the cages is significantly increased by the fact that the edges of the Ball pockets that rest against the balls are beveled by embossing. These Operation is carried out so that a rolling body corresponding to those used in the bearing (in Fig. 9 a ball 24) is printed against the inner edge 25 of the ball pocket while at the same time supporting the blank on the outside with a suitable cushion. At the .. the best thing to do is to press all the bodies used for embossing outwards at the same time, . in order to obtain the greatest possible accuracy. By making a ball of the approximate size during this embossing operation of the balls used in the bearing is a beveled edge 26 formed, which with correct dimensioning of the parts that part of the ball corresponds to what the cage comes into contact with during use.

Die nächste Phase des Herstellungsganges ist das Härten und Anlassen des sonst fertigen Käfigs, so daß der Käfig federgehärtet wird. Eine andere Methode zur Herstellung des Käfigs wird in den! Fig. 11 bis 14 angegeben. In den Fig. 11 und 12 wird ein planer Rohling 30 gezeigt, in dessen ringförmigen Umkreis 31 eine Anzahl Einschnitte 32 angebracht sind, welche die Kugeltasehen in dem fertigen Käfig bilden.The next phase of the manufacturing process is the hardening and tempering of the otherwise finished product Cage, so that the cage is spring hardened. Another method of making the Cage is in the! 11-14 indicated. 11 and 12 is a planar blank 30, a number of incisions 32 are made in its annular circumference 31 which form the spherical eyes in the finished cage.

Zwischen diesen Einschnitten befinden sich die Zungen, deren äußeres Ende 34 erweitert und mit Ecken 35 versehen ist, die dazu dienen, die Zungen auseinanderzubiegen, wenn der Käfig auf den Rollkörpern angebracht wird, indem die Ecken über die runden Flächen der Kugeln gleiten. Nachdem die Ecken die Größtehorden der Kugeln passiert haben, federn die Zungen in ihre ursprüngliche Lage zurück. Jede Zunge liegt dann zwischen zwei Kugeln und hält die Kugeln auseinander, und die Erweiterungen am Ende der Zungen und dia Ecken 35 ragen über die Kugeln hinaus, um die Teile zusammenzuhalten. The tongues, the outer end 34 of which is widened, are located between these incisions and is provided with corners 35 which serve to bend the tongues apart when the cage is attached to the rolling elements by sliding the corners over the round surfaces of the balls. after the Corners where the largest hordes of balls have passed, the tongues spring back to their original position Location back. Each tongue then lies between two balls and holds the balls apart, and the extensions at the end of the tongues and corners 35 protrude above the Balls out to hold the pieces together.

In Fig. 11 und 12 wird der Rohling nach der ersten Operation der zweiten Herstellungsmethode gezeigt. Die zweite Operation wird durch die Fig. 13 und 14 veranschaulicht, in welchen die Zungen 33 in einer im wesentlichen senkrechten Lage zum Bodenteil 36 gezeigt werden. Der Bodenteil 36 ist hauptsächlich plan. Die Einschnitte 32 und der Rohling haben im übrigen eine solche Form, daß die beim Aufbiegen der Zungen gebildeten Kugeltasehen 37 annähernd ihre gewünschte fertige Form erhalten.In Figs. 11 and 12, the blank is after the first operation of the second manufacturing method shown. The second operation is illustrated by Figs. 13 and 14, in which the tongues 33 are in a substantially perpendicular position to the bottom part 36 are shown. The bottom part 36 is mainly flat. The incisions 32 and the blank have such a shape that when the tongues are bent open formed Kugeltasehen 37 get approximately their desired finished shape.

Die übrigen Operationen bei der Herstellung eines Käfigs nach dieser Methode entsprechen im wesentlichen den bei der ersten Methode vorgenommenen Operationen.The rest of the operations involved in making a cage using this method are the same essentially the operations performed in the first method.

Claims

Patent claims:

i. One-piece, made from sheet metal Rolling element cage, preferably with resilient tongues, characterized in that a steel is used as the material,

which is only slightly solidified by the cold working, and that the finished formed Cage is hardened as a whole.

2. One-piece rolling element cage according to claim i, which is produced by deep pressing, characterized in that it consists of a steel with a 0.35- to OjooO / oige ^ carbon content and a 0.50- to 0.800 / oigen manganese content.

1 sheet of drawings