DE2441810A1

DE2441810A1 - METHOD OF MANUFACTURING A ROLLING BEARING CAGE

Info

Publication number: DE2441810A1
Application number: DE2441810A
Authority: DE
Inventors: Horst Doeppling
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1974-08-31
Filing date: 1974-08-31
Publication date: 1976-03-11
Also published as: ES440559A1; BR7505511A; FR2283356A1; IT1041822B; FR2283356B1

Description

Industriewerk Schaeffler oHG-, 8522 Herzogenaurach Industriestraße 1-3Industriewerk Schaeffler oHG-, 8522 Herzogenaurach Industriestrasse 1-3

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Verfahren zur Herstellung eines WälzlagerkäfigsMethod for manufacturing a rolling bearing cage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerkäfigs für zylindrische Wälzkörper der aus einem ebenen Band gebildet ist, das nach dem Einformen von die Wälzkörper aufnehmenden Taschen in eine zylindrische Form gebogen wird.The invention relates to a method for producing a Rolling bearing cage for cylindrical rolling elements which is formed from a flat band, which after molding of the Rolling element receiving pockets in a cylindrical shape is bent.

Derartige Verfahren sind bekannt. Dabei kann das in eine zylindrische Form gebogene Band an seinen Stoßstellen verschweißt oder durch andere geeignete Mittel verbunden sein, es kann jedoch auch an der Stoßstelle offengelassen werden. Die die Wälzkörper aufnehmenden Taschen werden vor dem Rundbiegen des Bandes eingestanzt und es werden durch ebenfalls bekannte Verfahren Führungs- und Haltezonen für die Wälzkörper an den Taschenrändern geschaffen. Such methods are known. It can be turned into a cylindrical shape bent tape welded at its joints or connected by other suitable means, however, it can also be left open at the joint. The pockets that receive the rolling elements are before the round bending of the tape and it will also be through known methods created guide and holding zones for the rolling elements at the pocket edges.

Es ist auch schon bekannt, mittels Prägewerkzeugen auf die die Taschen trennenden Stege einzuwirken,, um durch spanlose Verformung an diesen Stegen Führungs— und Hältezonen zu schaffen. It is already known to use embossing tools on the to act on the webs separating the pockets, in order to create guide and holding zones on these webs by non-cutting deformation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, die bekannten Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen: aus- einem ebenen Band dahingehend zu verbessern,, daß beim spanlosen Anformen der Führungs- und Haltezonen an die Käfigstege technische und wirtschaftliche Vorteile erzielt werden.The invention is based on the object, the known methods for the production of roller bearing cages: from one plane To improve tape to the effect, that when non-cutting molding the guiding and holding zones to the cage bars technical and economic benefits can be achieved.

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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß nach dem Einstanzen der Taschen mit im wesentlichen rechteckiger Kontur ein zangenartiges Prägewerkzeug mit zwei Prägebacken in benachbarte Taschen eingeführt und so druckbeaufschlagt wird, daß die Prägebacken einen die beiden Taschen trennenden Steg beidseitig in der Weise plastisch verformen, daß bei Bildung einer über nahezu die ganze Taschenlänge reichenden mittleren Führungszone und beidseitigen Haltezonen für die Wälzkörper an den Stegrändern Werkstoff über die Begrenzungsflächen des Bandes herausgeformt wird. Durch dieses Verfahren werden zwei Vorteile miteinander kombiniert. Es wird eine eindeutig definierte und praktisch über die ganze Taschenlänge reichende Führungszone geschaffen, an die sich beiderseits die Haltezonen für die Wälzkörper anschließen und es kann dadurch, daß bei diesem spanlosen Formungsvorgang Werkstoff an den Stegrändern über die Begrenzungsflächen des Bandes herausgeformt wird, von einem im Ausgangszustand dünneren Band ausgegangen werden, als es eigentlich für eine eindeutig definierte Halterung der Wälzkörper erforderlich wäre.According to the invention this is achieved in that after the punching of the pockets with a substantially rectangular contour a pliers-like stamping tool with two stamping jaws is introduced into adjacent pockets and pressurized in such a way that the embossing jaws separate the two pockets Plastically deform the web on both sides in such a way that one that extends over almost the entire length of the pocket is formed middle guide zone and holding zones on both sides for the rolling elements on the web edges material is formed over the boundary surfaces of the strip. Through this procedure two advantages are combined. It becomes a clearly defined and practically along the entire length of the bag Reaching guide zone created to which the holding zones for the rolling elements adjoin on both sides and it can in that in this non-cutting forming process material is formed out at the web edges over the boundary surfaces of the band It is assumed that the band is initially thinner than it is clearly for a band defined mounting of the rolling elements would be required.

Wenn man im einfachsten Falle von einem Band mit rechteckigem Querschnitt ausgeht, dann bilden sich an den Stegen neben einer mittleren Führungszone beidseitige Haltezonen aus, die ebenfalls nahezu über die ganze Taschenlänge reichen. Dies kann dann zu Problemen führen, wenn die Wälzkörper in den fertigen Käfig eingesetzt werden sollen. Dieses Einsetzen der Wälzkörper erfolgt in der Weise, daß sie unter elastischer Verformung der Haltezonen in radialer Richtung in den Käfig eingedrückt werden. Wenn die Haltezone über nahezu die gesamte Taschenlänge reicht, dann sind die Kräfte, die zu deren elastischer Verformung erforderlich sind, sehr hoch und es ist teilweise sogar zu befürchten, daß dabei die Wälzkörperoberfläche beschädigt werden kann. Um dies zu umgehen, kann das Band an der Begrenzungsfläche, die beim fertigen Käfig die äußere Mantelfläche bildet, mit einer in Bandlängsrichtung verlaufenden Nut versehen werden deren Breite kleiner als die Taschenlänge ist und deren Tiefe so bemessen ist, daß sich in ihrem Bereich keine HaltezonenIf, in the simplest case, a band with a rectangular cross-section is assumed, then one will form on the webs next to one central guide zone, holding zones on both sides, which also extend over almost the entire length of the pocket. This can then lead to problems when the rolling elements are to be used in the finished cage. This onset of the rolling elements takes place in such a way that they are pressed into the cage in the radial direction with elastic deformation of the holding zones. If the holding zone extends over almost the entire length of the pocket, then the forces that are necessary for its elastic deformation are required are very high and it is even to be feared in some cases that the rolling element surface will be damaged in the process can. To avoid this, the band can be attached to the boundary surface, which forms the outer surface of the finished cage, are provided with a groove running in the longitudinal direction of the belt, the width of which is smaller than the pocket length and its depth is dimensioned so that there are no holding zones in their area

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ausbilden. Durch eine derartige Nut, die z.B. durch Walzen· an dem flachen Band erzeugt werden kann, kann somit in einfachster Weise ohne sonstige Änderung an dem Verfahren oder den Werkzeugen erreicht werden, daß sich am Außenmantel des fertigen Käfigs, von dem her die Wälzkörper eingedrückt werden, Haltezonen nur über einen Teilbereich der Taschenlänge ausbilden, was zur Folge hat, daß erheblich niedrigere Kräfte für das Einbringen der Wälzkörper ausreichen.form. A groove of this type, which can be produced, for example, by rolling on the flat strip, can thus be used in the simplest possible manner Way can be achieved without any other change to the method or the tools that are on the outer surface of the finished cage, from which the rolling elements are pressed in, holding zones only over part of the pocket length train, with the result that considerably lower forces are sufficient for the introduction of the rolling elements.

Die bisher beschriebenen Verfahren sind sehr gut geeignet für Käfige, die ihre koaxiale Führung während des Betriebes dadurch erhalten, daß sie sich mit ihren Haltezonen auf den Wälzkörpern abstützen. In manchen Anwendungsfällen ist es jedoch erwünscht oder sogar unerläßlich, den Käfig zum Zwecke seiner koaxialen Führung in der äußeren Laufbahn der Wälzkörper abzustützen. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann diese Aufgabe dadurch gelöst werden, daß das Band an der Begrenzungsfläche, die beim fertigen Käfig die äußere Mantelfläche bildet, mit einer zusätzlichen in Bandlängsrichtung verlaufenden Nut versehen wird, deren Breite größer als die der oben genannten Nut ist und deren Tiefe wenigstens gleich der Höhe des aus den Stegrändern herausgeformten Werkstoffes ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß der zur Halterung der Wälzkörper nach außen dienende j aus den Stegrändern herausgeformte Werkstoff die äußere Begrenzung des Käfigs nicht überragt, wodurch eine Führung des Käfigs in der äußeren Wälzkörperlaufbahn mit den verbleibenden Partien die in den Stirnringen des Käfigs liegen, erfolgen kann.The methods described so far are very well suited for cages that keep their coaxial guidance during operation obtained in that they are with their holding zones on the Support rolling elements. In some use cases it is however, it is desirable or even essential to use the cage To support its coaxial guidance in the outer raceway of the rolling elements. When using the invention Method, this object can be achieved in that the tape on the boundary surface, which in the finished cage forms outer jacket surface, is provided with an additional groove extending in the longitudinal direction of the tape, the width of which is greater than that of the above-mentioned groove and its depth is at least equal to the height of the formed from the web edges Material is. In this way it is achieved that the serving to hold the rolling elements to the outside j from the Material formed out of the web edges does not protrude beyond the outer boundary of the cage, thereby guiding the cage in the outer rolling element raceway with the remaining parts that lie in the end rings of the cage can.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Es zeigen: ■ 'In the drawing are exemplary embodiments of the invention Procedure shown. It show: ■ '

Fig. 1 ein Käfigband in Längsschnitt während des spanlosen Verformungsvorganges,1 shows a longitudinal section of a cage strip during the non-cutting deformation process,

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Fig. 2 bis 5 Schnitte gemäß Linie II-II der Figur 1 durch Käfigtaschen bei verschiedenartig ausgebildeten Bandquerschnitten,FIGS. 2 to 5 sections along line II-II in FIG. 1 through cage pockets with differently designed belt cross-sections,

Fig. 6 und 7 Längsschnitte durch fertig ausgeformte Käfigbänder mit unterschiedlichen Stegquerschnitten.6 and 7 are longitudinal sections through fully formed cage strips with different web cross-sections.

In das flache Band 1, das man sich während des erfindungsgemäßen Verfahrens von links nach rechts bewegt vorstellen muß, werden zunächst Taschen 2 für die Aufnahme der Wälzkörper eingestanzt, die nahezu rechteckigen Querschnitt aufweisen und die durch Stege 3 voneinander getrennt sind.In the flat band 1, which you during the invention The process must be imagined moving from left to right, pockets 2 are first punched to accommodate the rolling elements, which have an almost rectangular cross-section and which are separated from one another by webs 3.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dann in benachbarte Taschen Prägebacken 4 eingeführt, die in Richtung der Pfeile 5 in der Weise druckbeaufschlagt werden,- daß sie dem ursprünglich rechteckigen Steg 3 die nunmehr erkennbare Stegform 6 geben. Am rechten Ende der Figur 1 ist in strichpunktierten Linien die Außenkontur eines Wälzkörpers 7 angedeutet, wie sie sich zwischen zwei fertig profilierte Stege 6 einfügt, die in ihrem mittleren Bereich eine durchgehende Führungszone 8 und beiderseits dieser Halterungszonen 9 besitzen, die durch Werkstoff gebildet werden, der über die Begrenzungsflächen 10 und 11 des Bandes herausgeformt ist. In the method according to the invention, embossing jaws 4 are then introduced into adjacent pockets, which in the direction of the Arrows 5 are pressurized in such a way - that they the originally rectangular web 3 give the now recognizable web shape 6. At the right end of Figure 1 is in dash-dotted lines Lines indicate the outer contour of a rolling element 7 as it fits between two fully profiled webs 6, which have a continuous guide zone 8 in their central area and 9 on both sides of these holding zones, which are formed by material that is formed over the boundary surfaces 10 and 11 of the tape.

In Figur 2 ist ein Querschnitt gemäß Linie II-II der Figur 1 wiedergegeben. Man erkennt die beiderseits der Tasche beim Ausstanzen stehengebliebenen Stirnringe 12 und die über die gesamte Taschenlänge durchgehende Führungszone 8 sowie die beiderseitigen Halterungszonen 9- Auch hier ist mit strichpunktierten Linien 7 ein zylindrischer Wälzkörper angedeutet.In FIG. 2, a cross section along line II-II of FIG. 1 is shown. You can see them on both sides of the bag Punched end rings 12 and the continuous guide zone 8 over the entire length of the pocket and the two-sided support zones 9- Again, it is indicated by dash-dotted lines Lines 7 indicated a cylindrical rolling element.

Figur 3 stellt eine abgeänderte Ausführungsform gegenüber Figur 2 dar. Dabei ist das Band an seiner Oberseite mit einer Längsnut 13 versehen, die so tief ist, daß sich an der Bandoberfläche Halterungszonen nur in den neben der Nut verbleibenden seitlichen Teilen ausbilden können.FIG. 3 contrasts a modified embodiment Figure 2. The tape is provided on its upper side with a longitudinal groove 13 which is so deep that it is on the tape surface Can form retention zones only in the side parts remaining next to the groove.

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In Figur 4 ist schließlich eine weitere Variante dargestellt, bei der zusätzlich zu der Längsnut 13 eine zusätzliche, sich über die ganze Taschenlänge erstreckende Nut 14 vorgesehen ist, was dazu führt, daß im fertigen Zustand des Käfigbandes ander Bandoberseite, die im fertigen Zustand des Käfigs der äußeren Mantelfläche entspricht, die seitlichen Halterungszonen 9 die Stirnringe 12 nach außen nicht mehr überragen, so daß an den Stirnringen 12 der Käfig in der Außenlaufbahn geführt werden kann.Finally, FIG. 4 shows a further variant in which, in addition to the longitudinal groove 13, an additional, Groove 14 extending over the entire pocket length is provided, which means that in the finished state of the cage strip other Upper side of the band, which in the finished state of the cage corresponds to the outer jacket surface, the lateral support zones 9 the end rings 12 no longer protrude to the outside, so that on the end rings 12 of the cage in the outer raceway can be performed.

Die Figur 5 stellt eine Variante der Ausführung entsprechend Figur 4 dar, bei der die äußere Mantelfläche des Käfigs, mittels der er in der Außenlaufbahn geführt werden kann, dadurch vergrößert wird, daß sie sich nicht nur über den Bereich der Stirnringe 12, sondern auch über einen anschließenden Teilbereich der Stege erstreckt. Die in das Band eingestanzten Taschen sind zu diesem Zweck an ihren beidseitigen Enden in den Bereichen 15 derart breiter ausgestanzt, daß in diesen Bereichen die Prägebacken 4 nicht angreifen und den Stegwerkstoff somit in diesen Bereichen nicht verformen können. Dadurch ist gewährleistet, daß die Stege in den Bereichen 15 mit zur Außenführung des Käfigs herangezogen werden können.FIG. 5 represents a variant of the embodiment accordingly Figure 4, in which the outer surface of the cage, by means of which it can be guided in the outer raceway, thereby is increased so that it extends not only over the area of the end rings 12, but also over an adjoining partial area the webs extend. The pockets punched into the band are for this purpose in the at their ends on both sides Areas 15 punched out wider in such a way that the embossing jaws 4 and the web material do not attack in these areas thus cannot deform in these areas. This ensures that the webs in the areas 15 can also be used for the external guidance of the cage.

In Figur 6 ist eine Variante in der Ausbildung der die Taschen 2 begrenzenden Stege dargestellt. Die Stegform 16 nach Figur 6 ist in der Weise ausgebildet, daß die Stege an ihren den Taschen 2 zugekehrten Flächen eine zylindrische Kontur aufweisen, die einen Radius besitzt, der größer als der Wälzkörperradius ist.FIG. 6 shows a variant in the design of the webs delimiting the pockets 2. The bar shape 16 6 is designed in such a way that the webs on their surfaces facing the pockets 2 are cylindrical Have a contour that has a radius that is greater than the rolling element radius.

In Figur 7 ist schließlich eine weitere Stegform 17 dargestellt, bei der der Steg keine rechteckige, sondern vielmehr eine trapezförmige Ausgangskontur besitzt. Dies kann sich in Einzelfällen als zweckmäßig erweisen, wenn man anstrebt, daß der Käfig nach dem Rundbiegen des Bandes Stege besitzt, deren die Taschen begrenzenden Wände parallel oder nahezu parallel zueinander verlaufen. Die Figur 7 läßt erkennen, daß das erfindungsgemäße Verfahren praktisch jede nur denkbare Stegform herzustellen ermöglicht.Finally, FIG. 7 shows a further web shape 17, in which the web does not have a rectangular, but rather a trapezoidal initial contour. This can be in Turn out to be useful in individual cases if one strives for the cage to have ridges after the band has been bent round the walls delimiting the pockets run parallel or almost parallel to one another. Figure 7 shows that the inventive Method enables practically every conceivable web shape to be produced.

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Claims

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Claims

.) Process for the production of a roller bearing cage for cylindrical Rolling bodies made of a flat strip, which after molding of the rolling body receiving pockets in a cylindrical shape is bent, characterized in that after the punching of the pockets (2) with substantially rectangular contour, a pliers-like embossing tool with two embossing jaws (4) introduced into adjacent pockets (2) and pressure is applied in such a way that the embossing jaws (4) have a web (6) separating the two pockets (2) on both sides plastically deform in such a way that with the formation of a central one that extends over almost the entire length of the pocket Guide zone (8) and holding zones on both sides (9) for the rolling elements (7) on the web edges material is formed over the boundary surfaces (10, 11).

2. The method according to claim 1, characterized in that the tape (1) on the boundary surface (10), which in the finished The cage forms the outer circumferential surface, is provided with a groove (13) running in the longitudinal direction of the belt, the Width is smaller than the pocket length and its depth is dimensioned so that there are no holding zones in its area (9) train.

3. The method according to claim 2, characterized in that the tape (1) on the boundary surface (10), which in the finished The cage forms the outer circumferential surface and is provided with a further groove (14) running in the longitudinal direction of the belt, whose width is greater than the width of the groove (13) and whose depth is at least equal to the height of the web edges formed material is.

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