DE3206126A1

DE3206126A1 - Verfahren zum herstellen eines waermebehandelten lagerringes und nach diesem verfahren hergestellter lagerring

Info

Publication number: DE3206126A1
Application number: DE19823206126
Authority: DE
Inventors: Walter Reith; Lothar Walter
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1982-02-20
Filing date: 1982-02-20
Publication date: 1983-09-01
Also published as: GB2115501A; GB8304154D0; FR2522093A1; GB2115501B; US4550479A

Description

SKF KÜGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 1982-02-16

T, DE 82 004 DE, TPA/vh.gs

Verfahren zum Herstellen eines wärmebehandelten Lagerringes und nach diesem Verfahren hergestellter Lagerring,

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines wärmebehandelten Lagerringes mit mindestens einem durch zwei in Umfangsrichtung einander gegenüberstehenden Stoßflächen gebildeten, axial durchgehenden Längsschlitz, sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Lagerring.

Es ist ein Lagerring bekannt, bei dem eine der beiden Stoßflächen zwei in Umfangsrichtung vorragende T-förmige Befestigungszungen aufweist, welche jeweils in eine entsprechend T-förmige Befestigungsausnehmung der anderen Stoßfläche des Längsschlitzes formschlüssig eingreifen und somit beide Stoßflächen fest miteinander verankern (DE-OS 2 832 744). Wenn dieser Lagerring zur Erhöhung der Tragfähigkeit wärmebehandelt werden soll,

besteht die Gefahr, daß sich die beiden gegenüberliegenden Stoßflächen derart verziehen, daß die Lagerfläche verwölbt wird und dementsprechend ihre Formgenauigkeit verliert. Dabei können die Befestigungszungen in ihren Befestigungsausnehmungen schädlicherweise verklemmt und verbogen werden.

Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen eines wärmebehandelten Lagerringes werden die Stoßflächen zweier Halbschalen eines Lagerringes vor ihrer Wärmebehandlung miteinander verschweißt (US-PS 3 262 185).

Nach der Wärmebehandlung werden die Schweißungen an den Stoßflächen der zwei Halbschalen durch Abschleifen oder dergleichen wieder entfernt. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß die Genauigkeit des Lagerringes noch zu wünschen übrig läßt, weil dieser sich beim Schweißen und beim Abschleifen mit entsprechender Wärmeentwicklung verzieht. Der mit dem bekannten Verfahren hergestellte Lagerring ist auch relativ teuer, weil komplizierte Bearbeitungen am Lagerring zusätzlich vorgenommen werden müssen, damit die Schweißungen nach dem Wärmebehandeln des Lagerringes entfernt und somit ein axial durchgehender Längsschlitz hergestellt wird.

Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines wärmebehandelten Lagerringes der angegebenen Gattung zu schaffen, welches einfach und wirtschaftlich anwendbar ist und eine Wärmebehandlung unter Beibehaltung einer äußerst hohen Formgenauigkeit des Lagerringes ermöglicht.

Mit dem Verfahren nach der Erfindung wird erreicht, daß die zwei den Längsschlitz bildenden Stoßflächen beim Rundbiegen des bzw. der Bandabschnitte durch die in die Halteausnehmung einrastenden Haltezungen sowohl in Um-

fangsrichtung als auch in axialer Richtung gegenseitig verriegelt werden. Dadurch wird verhindert, daß die beiden Stoßflächen jedes Längsschlitzes beim Wärmebehandeln des Lagerringes infolge Wärmeverzug sich gegenseitig verlagern können. Da die Haltezungen des Lagerringes bei ihrem Einrasten noch nicht wärmebehandelt, z. B. gehärtet, sind, können diese leicht in die zugehörige Halteausnehmung radial hineingedrückt und verformt werden. Nach dem Wärmebehandeln (Härten) des Lagerringes kann jede Haltezunge durch radial gegen diese drückende Stempel oder dergleichen aus ihrer Halteausnehmung herausgebrochen werden. Dabei entsteht ein fertiger Lagerring, dessen Längssehlitz bzw. Längsschlitze trotz Wärmebehandlung des Lagerringes eine genaue Breite und Form aufweisen.

Für den Fall, daß der Lagerring nicht nur einen Längssehlitz, sondern zwei oder mehr Längsschlitze aufweist, kann der Lagerring aus zwei oder mehr Ringabschnitten zusammengesetzt sein. Jeder Bandabschnitt eines Ringabschnittes erhält dann beim Stanzen an einer oder an beiden zugehörigen Stoßflächen eine über diese Stoßfläche in Umfangsrichtung vorragende Haltezunge und eine an der dieser gegenüberliegenden Stoßfläche angebrachte, der Form der Haltezunge angepaßte Halteausnehmung. Die Bandabschnitte werden zu einem vollständigen Lagerring mit radialem Einrasten jeder Haltezunge der einen Stoßfläche in die zugehörige Halteausnehmung der anderen Stoßfläche zusammengesetzt. Dann wird der zusammengesetzte Lagerring wärmebehandelt. Schließlich wird jede Haltezunge der einzelnen Längsschlitze des Lagerringes aus ihrer Halteausnehmung herausgebrochen.

Vorteilhafte weitere Maßnahmen zum Durchführen des Verfahrens und ein mit diesem Verfahren hergestellter Lagerring sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

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der Maßnahme nach Anspruch 2 wird erreicht, daß ein Lagerring mit an einer oder an beiden Stoßflächen eines oder mehrerer Längsschlitze angebrachten, in jeweils eine Befestigungsausnehmung der gegenüberliegenden Stoßfläche eingreifenden Befestigungszunge entsteht. Ein solcher Lagerring ist insbesondere für ein Linearkugellager verwendbar. Auch bei relativ großer Breite des Lagerringes, greifen die Befestigungszungen in ihre Befestigungsausnehmungen mittig ein und der Längsschlitz weist zum Herstellen einer gleichmäßigen federnden Sitzspannung des Lagerringes im Gehäuse eine bestimmte Breite und Form auf. Beim Wärmebehandeln des Lagerringes werden die Befestigungszungen nicht verklemmt und verbogen, weil diese mit geringem Spiel in ihre Befestigungsausnehmungen eingreifen. Etwaige Wärmedehnungsspannungen im Lagerring werden lediglich durch die ohne Spiel in ihre Halteausnehmung formschlüssig eingreifende(n) Haltezunge(n) aufgenommen.

Mit der Maßnahme nach Anspruch 3 wird das Ausbrechen der Haltezunge(n) des Lagerringes aus ihrer bzw. ihren Halteausnehmungen erleichtert, weil dabei relativ geringe Kräfte aufgebracht werden müssen und weil außerdem das Ausbrechen an einer ganz bestimmten Sollbruchstelle zwischen der Haltezunge und der zugehörigen Stoßfläche erfolgt.

Die Maßnahme nach Anspruch 4 bewirkt, daß der Lagerring trotz eines oder mehrerer Längsschlitze mit hoher Genauigkeit fertig bearbeitet, z. B. rundgeschliffen, werden kann.

Der mit dem erfindungsgemäßen. Verfahren hergestellte Lagerring nach Anspruch 5 hat eine besonders einfache Form.

Die Ansprüche 6 und 7 weisen auf zusätzliche wirtschaftliche Ausgestaltungen des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lagerringes hin.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines wärmebehandelten Lagerringes sowie ein mit diesem Verfahren hergestellter Lagerring werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen in ein Linearkugellager eingebauten wärmebehandelten Lagerring mit ausgebrochener Haltezunge im teilweise längsgeschnittenen Zustand,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Bandabschnitt nach dem Stanzen zum Herstellen des in Figur 1 dar

gestellten wärmebehandelten Lagerringes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Figur 2 dargestellten Bandabschnitt nach seinem Rundbiegen zu einem Lagerring,

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht der in Figur 3 mit "X" gekennzeichneten Stelle des Lagerringes,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch die in Figur 4 dargestellte Stelle des Lagerringes und

Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht der in Figur 3 mit "Y" gekennzeichneten Stelle des Lagerringes.

Mit 1 ist in Figur 1 ein Linearkugellager bezeichnet, welches aus einem Lagerring 2, einem in diesem eingebauten hülsenförmigen Käfig 3 mit Längsbahnen und daran anschließenden Umlenkbahnen endlos geführter Reihen von kugeligen Wälzkörpern 4 und beidseitig auf den Käfig 3 aufgesetzten Endringen 5 besteht. Die belasteten Wälzkörper 4 jeder Reihe des Linearkugellagers 1 laufen in Längsrichtung zwischen jeweils einem zylindrischen Abschnitt der Bohrungsfläche 6 des Lagerringes 2 und der Mantelfläche einer zylindrischen Welle (siehe strichpunktierte Darstellung in Figur 1). Konzentrisch zur Bohrungsfläche 6 ist am Lagerring 2 eine glattzylindrische Mantelfläche 8 angeordnet, die sich in der Bohrung eines Gehäuses (nicht gezeigt) abstützt.

Im vorliegenden Fall besitzt der Lagerring 2 lediglich einen axial durchgehenden Längsschlitz 9, welcher durch die zwei in ümfangsrichtung einander gegenüberstehenden Stoßflächen 10 und 11 gebildet ist. In der Mitte des Lagerringes 2 ist in der Stoßfläche 10 eine in Umfangsrichtung zum Längsschlitz 9 hin sich keilförmig verjüngende, schwalbenschwanzformige Halteausnehmung 12 angeformt (Figur 4). Zu beiden Seiten dieser Halteausnehmung 12 ist außerdem je eine in ümfangsrichtung verlaufende, in der radialen Draufsicht .T-förmige Befestigungsausnehmung 13 in der Stoßfläche 10 eingearbeitet.

Im Bereich der beiden Befestigungsausnehmungen 13 ist an der Stoßfläche 11 je eine in Umfangsrichtung vorragende in die betreffende Befestigungsausnehmung 13 eingreifende Befestigungszunge 14 angeformt. Jede Befestigungszunge 14 hat an ihrem, freien Ende eine T-förmige Verdickung 15, welche in die zugehörige Befestigungsausnehmung 13 formschlüssig eingreift. Durch die Befestigungszungen 14 werden die beiden Stoßflachen 10, 11 des

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Längsschlitzes 9 mit geringem Spiel im gegenseitigen Abstand voneinander festgehalten, so daß diese auch in axialer Richtung nur geringe gegenseitige Relativbewegungen ausführen können.

Der wärmebehandelte (gehärtete) Lagerring 2 des Linearkugellagers. 1 wird in folgenden Verfahrensschritten hergestellt :

Stanzen eines ebenen Bandabschnittes 16 aus wärmebehandelbaren Bandwerkstoff, z. B. Stahlband, mit einer an der einen Stoßfläche 11 angeformten Haltezunge 17, welche über die Stoßfläche 11 vorragt, und einer an der dieser gegenüberliegenden Stoßfläche 10 angebrachten Halteausnehmung 12, welche der Form der Haltezunge 17 angepaßt ist (Figur 2). Dabei wird an der Verbindungsstelle 18 zwischen der Haltezunge 17 und der zugehörigen Stoßfläche 11 eine die Dicke des Bandabschnittes 16 verkleinernde Sollbruchstelle angeprägt, die im vorliegenden Fall als eine in Längsrichtung durchgehende Kerbe 19 ausgebildet ist (Figur 4 und 5).

0 Beim Stanzen des Bandabschnittes 16 wird außerdem zu beiden Seiten der Haltezunge 17 je eine T-förmige Befestigungszunge 14 an der Stoßfläche 11 und zu beiden Seiten der Halteausnehmung 12 eine entsprechend T-förmige Befestigungsausnehmung 13 angeformt.

- Rundbiegen des Bandabschnittes 16 zu einem Lagerring 2 mit radialem Einrasten sowohl der. Haltezunge 17 der einen Stoßfläche 11 in die zugehörige Halteausnehmung 19 der anderen Stoßfläche 10 als auch der beiden Befestigungszungen 14 der einen Stoßfläche 11 in je eine Befestigungsausnehmung 13 der anderen Stoßflache 10 (Figur 3 und 6), so daß

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die Haltezunge 17 ohne Spiel und die beiden Befestigungszungen 14 mit geringem Spiel in ihre Halteausnehmung 12 bzw. Befestigungsausnehmung 13 eingreifen,

Wärmebehandeln, z. B. Einsatzhärten, des Lagerringes 2,

Gegebenenfalls Fertigbearbeiten, z. B. Seiten- und/ oder Rundschleifen, des Lagerringes 2 und

Ausbrechen der Haltezunge 17 des Lagerringes 2 aus der Halteausnehmung 19 durch radiale Preßstempel (nicht gezeigt) oder dergleichen, so daß die Haltezunge 17 an der als Sollbruchstelle wirkenden Kerbe 19 abbricht.

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Claims

SKF KUGELLAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 1982-02-16

DE 82 004 DE, TPA/vh.gs

Verfahren zum Herstellen eines wärmebehandelten Lagerringes und nach diesem Verfahren hergestellter Lagerring

Patentansprüche

Verfahren zum Herstellen eines wärmebehandelten Lagerringes mit mindestens einem durch zwei in Umfangsrichtung einander gegenüberstehenden Stoßflächen gebildeten, axial durchgehenden Längsschlitz, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

- Stanzen eines, bzw. mehrerer ebener Bandabschnitte aus einem wärmebehandelbaren, z. B. härtbaren, Bandwerkstoff mit mindestens einer an einer oder an beiden zugehörigen Stoßflächen angeformten Haltezunge und einer an der dieser gegenüberliegenden Stoßfläche angebrachten, der Form der Haltezunge angepaßten Halteausnehmung,

- Rundbiegen des bzw. der Bandabschnitte zu einem Lagerring mit radialem Einrasten der Haltezunge der einen Stoßfläche in die zugehörige Halteausnehmung der anderen Stoßfläche des betreffenden Längsschlitzes,

- Wärmebehandeln, z. B. Einsatzhärten, des Lagerringes und

- Ausbrechen der Haltezunge(n) des Lagerringes aus ihrer (ihren) Halteausnehmung(en)._
2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen eines wärmebehandelten Lagerringes mit mindestens einem durch zwei in Umfangsrichtung einander gegenüberstehenden Stoßflächen gebildeten, axial durchgehenden Längsschlitz und mindestens einer an einer der beiden Stoßflächen eines Längsschlitzes in Umfangsrichtung vorragenden, in eine dieser gegenüberliegend in der anderen Stoßfläche eingearbeiteten Befestigungsausnehmung eingreifenden Befestigungszunge, dadurch gekennzeichnet, daß beim Stanzen des Bandabschnittes zusätzlich zu der bzw. den Haltezungen mit den zugehörigen Halteausnehmungen die Befestigungszunge(n) und die zugehörigein) Befestigungsausnehmung(en) angeformt werden, so daß beim anschließenden Rundbiegen des bzw. der Bandabschnitte jede Haltezunge in ihre Halteausnehmung ohne Spiel und jede Befestigungszunge in ihre Befestigungsausnehmung mit Spiel eingreift.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Stanzen des bzw. der Bandabschnitte an der Verbindungsstelle zwischen der Haltezunge und der zugehörigen Stoßfläche eine

die Dicke des Bandabschnitts verkleinernde Sollbruchstelle angeprägt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring nach dem Wärmebehandeln fertigbearbeitet, z. B. geschliffen, wird.
5. Gemäß einem der Verfahren nach Anspruch 1,2,3 oder 4 hergestellter Lagerring, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine glattzylindrische Mantelfläche (8) und eine konzentrisch dazu angeordnete, mit zylindrischen Abschnitten für die belasteten Wälzkörper (4) versehene Bohrungsfläche (6) aufweist.
6. Lagerring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltezunge (17) zu ihrer Verbindungsstelle

(18) mit der zugehörigen Stoßfläche (11) des Lagerringes (2) hin sich keilförmig verjüngend ausgebildet ist.
7. Gemäß dem Verfahren nach Anspruch 2 hergestellten Lagerring, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungszunge (14) an ihrem umfangsseitigen freien Ende mit einer T-förmigen Verdickung (15) ausgebildet ist, welche in eine entsprechend T-förmige Befestigungsausnehmung (13) der in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Stoßfläche (10). des Lagerringes (2) formschlüssig eingreifend angeordnet ist.