DE865700C

DE865700C - Process for the production of pressed cages for the rolling elements of rolling bearings

Info

Publication number: DE865700C
Application number: DEK5260D
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr-Ing Bues
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1943-08-17
Filing date: 1943-08-17
Publication date: 1953-02-05

Description

Verfahren zur Herstellung gepreßter Käfige für die Wälzkörper von Wälzlagern Die Erfindung betrifft ein verfahren zur Herstellung gepreßter Käfige für die Wälzkörper von Wälzlagern. Insbesondere ist die Erfindung zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen im Sinterverfahren bestimmt, bei dem das Metall, z. B. eine Metallegierung oder Eisen, in Form von Pulver in eine Form gebracht und dann mehr oder weniger erhitzt und einer Pressung unterworfen wird, so daß das pulverförmige Metall in der Form zusammensintert und die der Form entsprechende feste Gestalt annimmt, ohne vorher in den flüssigen Zustand überzugehen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, auf diese Weise Wälzlagerkäfige herzustellen, die aus einer kreisringförmigen Scheibe mit von dieser axial abstehenden Kammzinken oder Stegen bestehen. Zwischen die Kammzinken oder Stege werden sodann die Wälzkörper, z. B. Rollen, eingesetzt, und der Käfig kann an seiner offenen Seite durch eine zweite kreisringförmige Scheibe als Deckel verschlossen werden, der durch Niete oder sonstwie festgehalten wird. Derartige aus Sintereisen gefertigte Massivkäfige haben sich den im gewöhnlichen Gießverfahren gefertigten oder aus vollem Material herausgearbeiteten Käfigen überlegen erwiesen, da sie nicht nur in der Herstellung vorteilhaft sind, sondern auch gute Eigenschaften in bezug auf die Gleitung zwischen den Stegen und den Wälzkörpern haben.Process for the production of pressed cages for the rolling elements of Rolling bearings The invention relates to a method for producing pressed cages for the rolling elements of rolling bearings. In particular, the invention is for manufacture determined by roller bearing cages in the sintering process, in which the metal, z. Legs Metal alloy or iron, put into a mold in the form of powder and then more or less is heated and pressed so that the powdery Metal sintered together in the form and the solid shape corresponding to the form assumes without first going into the liquid state. It's already suggested been used in this way to produce roller bearing cages that consist of a circular ring Disc with axially protruding from this comb teeth or webs exist. Between the comb teeth or webs are then the rolling elements, z. B. roles, used, and the cage can on its open side by a second circular disc be closed as a lid, which is held in place by rivets or otherwise. Such solid cages made of sintered iron have become commonplace Superior to cages made by casting or made from solid material proven to be not only beneficial in manufacture, but also good ones Properties relating to the sliding between the webs and the rolling elements to have.

Diese im Sinterverfahren hergestellten Käfige haben jedoch den Nachteil, daß Unterschiede in der Dichtigkeit und Härte zwischen der kreisringförmigen Scheibe und den Stegen auftreten, was zu Unstetigkeiten in den beim Betrieb, namentlich bei hohen Drehzahlen, auftretenden Bewegungs- und Zentrifugalkräften führen kann. Dadurch werden die an sich guten Laufeigenschaften .des aus Sintermetall gefertigten Käfigs wieder aufgehoben.However, these cages produced in the sintering process have the disadvantage that differences in tightness and hardness between the circular disc and the webs occur, which leads to discontinuities in the operation, in particular at high speeds, occurring movement and centrifugal forces. This results in the good running properties .des made of sintered metal Cage lifted again.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Ungleichförmigkeiten in der Dichtigkeit und Härte durch die Form des gepreßten und gesinterten Körpers veranlaßt werden.The invention is based on the knowledge that the Irregularities in the tightness and hardness due to the shape of the pressed and sintered body be initiated.

Der Nachteil wird gemäß: der Erfindung dadurch beseitigt, daß ein einstöckiger- Doppelkäfig gebildet wird, der zwei Käfigen entspricht, die derart mit ihren Scfieiberi'gegeneinander gesetzt sind, däß jeweils die Kammzinken des einen Käfigs den Kammlücken des anderen Käfigs gegenüberliegen.The disadvantage is eliminated according to the invention in that a one-story double cage is formed, which corresponds to two cages that are so are set against one another with their scafers, so that in each case the teeth of the one cage are opposite the gaps between the combs of the other cage.

Der so gebildete Doppelkäfig kann in gewissen Fällen ohne weiteres für zweireihige Rollenlager od. dgl: verwendet werden, bei denen die kreisringförmige Scheibe in der Mitte des Lagers liegt und sich die Stege des Käfigs nach beiden Seiten axial zwischen die Wälzkörper erstrecken. -Eine besonders zweckmäßige-Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Doppelkäfig in der Mitte durch einen Schnitt senkrecht zur Längsachse in zwei einzelne Käfige zerlegt "-wird.The double cage formed in this way can in certain cases easily for double-row roller bearings or the like: are used in which the annular The washer is in the middle of the bearing and the bars of the cage are facing both Pages extend axially between the rolling elements. -A particularly useful-embodiment the invention consists in that the double cage in the middle by a cut "is divided into two individual cages perpendicular to the longitudinal axis".

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel.The drawing illustrates the invention using an exemplary embodiment.

Abb. i ist ein Längsschnitt durch einen fertig zu= sammengesetzten Käfig für ein einreihiges Lager; Abb. 2 ist eine Seitenansicht des Käfigs nach Abb. z ohne Deckel; Abb. 3 zeigt ein Stückdes Käfigs nach Abb. i und 2 in der Abwicklung; Abb. 4 veranschaulicht das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung und zeigt ein Stück des Doppelkäfigs in der Abwicklung.Fig. I is a longitudinal section through a completely assembled one Cage for a single row bearing; Fig. 2 is a side view of the cage of Fig. z without cover; Fig. 3 shows a piece of the cage according to Figs. I and 2 in development; Fig. 4 illustrates the manufacturing method according to the invention and shows a Piece of the double cage in the development.

Das Ausführungsbeispiel nach Abb. i bis 3 gilt für ein einreihiges Zylinderrollenlager, jedoch würde es auch für ein einreihiges Lager mit Kegelrollen, Kugeln usw: brauchbar sein.The embodiment according to Fig. I to 3 applies to a single row Cylindrical roller bearings, however, it would also be suitable for a single row bearing with tapered rollers, Bullets etc: be useful.

Der Käfig besteht aus der kreisringförmigen Scheibe i, von der sich die Kammzinken oder Stege 2 axial nach einer Seite erstrecken. Zwischen die Stege2 werden die zylindrischen Rollen 3 oder sonstige Wälzkörper gelegt. Alsdann wird der Käfig an seiner offenen Seite durch eine zweite kreisringförmige Scheibe oder einen Deckel 4 verschlossen, der an den Stegen 2 konzentrisch geführt und durch Niete 5 festgehalten wird.The cage consists of the circular disc i, from which the comb teeth or webs 2 extend axially to one side. Between the webs 2 the cylindrical rollers 3 or other rolling elements are placed. Then will the cage on its open side by a second circular disc or a cover 4 closed, which is guided concentrically on the webs 2 and through Rivet 5 is held in place.

In Abb. 3 deuten die Pfeile x, x die Richtung des Druckes an, der auf das in der Form enthaltene pulverförmige Metall ausgeübt wird. Würde man unmittelbar eine der Abb. 3 entsprechende Form anwenden, so würde die Dicke oder Höhe des der Pressung unterliegenden Materials an den freien Stellen der Scheibe i nur den kleineren Wert a haben, dagegen bei den höheren Zinken öder Stegen 2 den größeren Wert b.In Fig. 3, the arrows x, x indicate the direction of the pressure that is exerted on the powdered metal contained in the mold. If one were to immediately use a shape corresponding to Fig. 3, the thickness or height of the material subject to compression would only have the smaller value a at the free points of the disk i, whereas the larger value b for the higher prongs or webs 2.

Da aber der Preßdruck überall konstant ist, entsteht an den Stellen der kleineren Materialhöhe a eine stärkere Zusammendrückung als an den Stellen, wo sich die, größere Materialhöhe b befindet. Infolgedessen tritt in der Scheibe i eine höhere Materialdichte ein als an den Stegen 2. Diese Ungleichförmigkeit der Dichte und Härte ist die Ursache für die Unstetigkeiten im Betriebe. Die Härteunterschiede sind ziemlich beträchtlich. Alle bisherigen Versuche, diesen Unterschied zu beseitigen, sind fehlgeschlagen. Gemäß der Erfindung wird nun zunächst ein-Doppelkäfig gemäß Abb. 4 hergestellt. Er entspricht zwei Käfigen A und B, von denen jeder dem einzelnen Käfig nach Abb. 3 entspricht. Die kreisringförmige Scheibe 6 in der Mitte hat also etwa die doppelte Dicke oder Höhe wie die Scheibe i in Abb. 3. Die Höhe der Stege 7 a und 7 b ist die gleiche wie die der Stege 2 in Abb. 3. Die Stege 7 a und 7 b sind nun derart gegeneinander versetzt, daß jeweils ein Steg des einen Käfigs einer Lücke des anderen Käfigs gegenüberliegt.But since the pressure is constant everywhere, there is greater compression at the points with the smaller material height a than at the points where the greater material height b is located. As a result, a higher material density occurs in the disk i than in the webs 2. This non-uniformity in density and hardness is the cause of the discontinuities in operation. The differences in hardness are quite considerable. All previous attempts to eliminate this difference have failed. According to the invention, a double cage is now first produced as shown in FIG. It corresponds to two cages A and B, each of which corresponds to the individual cage according to Fig. 3. The circular disc 6 in the middle has about twice the thickness or height as the disc i in Fig. 3. The height of the webs 7 a and 7 b is the same as that of the webs 2 in Fig. 3. The webs 7 a and 7b are now offset from one another in such a way that in each case a web of one cage lies opposite a gap in the other cage.

Die Richtung des Preßdruckes ist wieder durch Pfeile y angedeutet. Die gesamte Höhe des Materials, die sich aus der Höhe der mittleren Scheibe 6 und der Höhe eines Steges zusammensetzt, ist nun an jeder einzelnen Stelle die gleiche. In Abb. 4 ist diese Gesamthöhe für einen nach links gerichteten Steg mit cl und für .einen nach rechts gerichteten Steg mit c2 angedeutet. Bei der Pressung des in die Form gebrachten pulverförnügen Metalls ist somit die Höhe der Metallsäule, die dem Preßdruck unterliegt, überall die gleiche. Die Folge davon ist, daß keine Unterschiede in der Dichtigkeit und Härte zwischen der Scheibe 6 und den Zinken oder Stegen 7a, 71 auftreten können.The direction of the pressing pressure is again indicated by arrows y. The total height of the material, which is composed of the height of the middle disk 6 and the height of a web, is now the same at every single point. In Fig. 4, this total height is indicated for a bar directed to the left with cl and for a bar directed to the right with c2. When the powder-coated metal is pressed into the mold, the height of the metal column that is subject to the pressing pressure is the same everywhere. The consequence of this is that no differences in tightness and hardness between the disc 6 and the prongs or webs 7a, 71 can occur.

Der in Abb. 4 veranschaulichte Doppelkäfig könnte, wie schon gesagt wurde, für ein zweireihiges Wälzlager verwendet werden. Der Doppelkäfig kann aber auch durch einen Schnitt entsprechend der Linie z-z in die beiden einzelnen Käfige A und B zerlegt werden, von denen jeder einzelne demjenigen nach Abb.3 entspricht. Man hat also durch das Verfahren einen einfachen Käfig gewonnen, der sich durch höchste Gleichförmigkeit in der Dichte und Härte an allen Stellen auszeichnet und keinerlei Unstetigkeiten der zentrifugalen Kräfte usw. im Betriebe aufweisen wird.The double cage illustrated in Fig. 4 could, as already said used for a double row rolling bearing. But the double cage can also through a cut according to the line z-z in the two individual cages A and B are broken down, each of which corresponds to the one in Figure 3. A simple cage has thus been obtained through the process that extends through the highest uniformity in density and hardness at all points and will not show any discontinuities in the centrifugal forces etc. in the company.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist zwar in erster Linie für die Herstellung von Käfigen aus Sintermetall bestimmt, jedoch ist das Verfahren allgemein als Preßverfahren für solche Käfige möglich. Beispielsweise könnte ein Rohkörper in die durch Abb. ¢ veranschaulichte Form aus einem vollen Stück gepreßt werden, wodurch sich der gleiche Vorteil 'im Enderzeugnis ergeben würde.The method according to the invention is primarily for Manufacture of cages from sintered metal is intended, but the process is general possible as a pressing process for such cages. For example, a raw body pressed into the shape illustrated by Fig. ¢ from a full piece, which would give the same benefit in the final product.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of pressed cages for the rolling elements of rolling bearings, in particular made of sintered metal, e.g. B. sintered iron, in which the cage consists of an annular disc with axially protruding comb teeth or webs, characterized in that a single-storey double cage is formed, - which corresponds to two cages (A, B), which with their discs (6 are) placed against each other, that the respective comb teeth (7a, 7b) are opposed to the one cage (a) the comb gaps of the other cage (B).

2. Method according to claim i, characterized in that the double cage is in the middle through a section (z-z) perpendicular to the longitudinal axis into two individual cages (A and B) is disassembled.