DE3621770A1 - Method for the production of a cage fitted with rolling elements and the cage itself - Google Patents
Method for the production of a cage fitted with rolling elements and the cage itselfInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines mit Wälzkörpern komplettierten Käfigs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen gemäß diesem Verfahren hergestellten Käfig.The present invention relates to a method for manufacturing of a cage completed with rolling elements according to the Preamble of claim 1 and one according to this method manufactured cage.
Bei einem bekannten Verfahren zum Herstellen eines mit Wälzkörpern komplettierten Käfigs der angegebenen Art werden die Haltezungen der Taschen des Käfigs beim Einsetzen der Wälzkörper in die zugehörige Tasche plastisch verformt, so daß an den freien Enden der Haltezungen Haltenasen gebildet werden, welche die Wälzkörper in der Tasche unverlierbar festhalten (DE-GM 17 99 531). Die Formgenauigkeit dieser mit Hilfe der Wälzkörper angeformten Haltenase der Haltezungen läßt aber zu wünschen übrig. Auch wird der Werkstoff der Haltezungen beim Einsetzen der Wälzkörper leicht überbeansprucht, so daß schädliche Anrisse an den Rändern der Haltezunge entstehen können.In a known method for producing a Rolling bodies are completed cage of the specified type the tabs of the pockets of the cage when inserting the Rolling elements plastically deformed in the associated pocket, so that retaining lugs are formed at the free ends of the retaining tongues, which hold the rolling elements captively in the pocket (DE-GM 17 99 531). The shape accuracy of this with the help of Rolling body molded retaining tab of the retaining tongues allows wish left. The material of the retaining tongues is also used for Insert the rolling elements slightly overstressed, so that harmful cracks appear on the edges of the retaining tongue can.
Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen eines mit Wälzkörpern komplettierten Käfigs der genannten Gattung zu schaffen, mit dem Wälzkörper in die Taschen des Käfigs relativ einfach eingesetzt werden können. Außerdem soll die Gefahr der örtlichen Überbeanspruchung der Haltezungen beim Einstellen der Haltenasen abgewendet sein. In contrast, the present invention has the object based on a method for producing a with rolling elements to create complete cage of the type mentioned with the rolling element in the pockets of the cage relatively simple can be used. In addition, the danger of local overloading of the retaining tongues when adjusting the holding lugs averted.
Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the characterizing part of claim 1 solved.
Mit dem Verfahren der Erfindung wird erreicht, daß die Haltenasen der Haltezungen bereits vor ihrer Einstellung hergestellt werden, so daß jeweils zwei Haltenasen jeder Haltezunge ihre fertige Form und ihre vorgeschriebene gegenseitige Stellung zueinander aufweisen. Ohne Behinderung durch die Haltenasen können die Wälzkörper anschließend in die zugehörige Tasche des Käfigs eingesetzt werden. Das Einstellen der Haltenasen erfolgt lediglich durch Biegen des Käfigs und gleichzeitiges Drehen der beiden Haltenasen jeder Haltezunge. Dabei wird der Werkstoff des Käfigs entlang der Biegeachse gleichmäßig plastisch verformt.With the method of the invention it is achieved that the Retaining lugs of the retaining tongues before they are set be made so that two retaining lugs each Retaining tongue their finished shape and their prescribed have mutual position to each other. Without disability through the retaining lugs, the rolling elements can then in the associated pocket of the cage can be used. The setting the retaining lugs are only made by bending the cage and simultaneous rotation of the two retaining lugs of each retaining tongue. The material of the cage is along the bending axis evenly plastically deformed.
Mit dem Verfahren können mit Wälzkörpern komplettierte Käfige hergestellt werden, deren Haltenasen den betreffenden Wälzkörper relativ weit umgreifen, so daß jeder Wälzkörper im ausgebauten Käfig mit großer Sicherheit festgehalten ist.The process can be used to complete cages with rolling elements are produced, the retaining lugs of the concerned Reach around rolling elements relatively far, so that each rolling element in removed cage is held with great certainty.
Weitere vorteilhafte Maßnahmen zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Ansprüchen 2 bis 4 gekennzeichnet.Further advantageous measures for performing the invention Process are in claims 2 to 4 featured.
Die Maßnahme nach Anspruch 2 bewirkt, daß das Biegen des Käfigs an einer längs der Biegeachse verlaufenden Querschnittsschwächung des Käfigs erfolgt, so daß der Werkstoff ausschließlich an dieser Querschnittsschwächung plastisch verformt wird. Das Biegen des Käfigs kann dementsprechend mit relativ kleinen Biegekräften vorgenommen werden.The measure according to claim 2 causes the bending of the cage on a running along the bending axis Cross-sectional weakening of the cage takes place, so that the material only plastic at this cross-sectional weakening is deformed. Accordingly, the cage can be bent with relatively small bending forces are made.
Mit der Maßnahme nach Anspruch 3 ist der Vorteil gegeben, daß der Käfig ausgehend von einem Bandwerkstoff, z. B. Aluminiumband, wirtschaftlich hergestellt werden kann. With the measure according to claim 3, there is the advantage that the cage based on a strip material, e.g. B. Aluminum strip, can be manufactured economically.
Anspruch 4 weist auf eine Maßnahme hin, mit der ein Verfahrensschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens eingespart wird, denn gleichzeitig mit dem Eindrücken der Wälzkörper in die zugehörige Tasche des Käfigs erfolgt die Biegung des Käfigs und die entsprechende Einstellung der Haltenasen der Haltezungen.Claim 4 indicates a measure with which Process step of the method according to the invention saved will, because at the same time as the rolling elements are pressed in the associated pocket of the cage is made to bend the cage and the corresponding setting of the retaining lugs Holding tongues.
Die weiteren Ansprüche 5 bis 8 weisen auf vorteilhafte Ausgestaltungen eines gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellten Käfigs hin.The further claims 5 to 8 point to advantageous Embodiments of a method according to one of the Claims 1 to 4 produced cage.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines mit Wälzkörpern komplettierten Käfigs sowie zwei mit diesem Verfahren hergestellte Käfige werden in der nachfolgenden Beschreibung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigenThe inventive method for producing a Rolling bodies completed cage and two with this Processed cages are described in the following Description explained in more detail with reference to drawings. Show it
Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, mit Wälzkörpern komplettierten Käfig,Prepared Fig. 1 is a partial plan view of a process of the invention, completed with rolling elements cage,
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1, Fig. 2 is a sectional view taken along line AA in Fig. 1,
Fig. 3A, 3B und 3C die perspektivischen Teilansichten des in Fig. 1 und 2 dargestellten Käfigs in seinen verschiedenen Herstellungsstufen, Fig. 3A, 3B and 3C, the partial perspective views of the various in FIGS. 1 and 2 cage shown in its manufacturing steps,
Fig. 4A und 4B eine schematische Schnittdarstellung des in Fig. 1 und 2 dargestellten Käfigs in einem Preßwerkzeug, FIGS. 4A and 4B is a schematic sectional view of the cage shown in Fig. 1 and 2 in a pressing tool,
Fig. 5A und 5B eine Schnittdarstellung eines abgeänderten Käfigs vor bzw. nach dem Biegen des Käfigs durch Anpreßdruck der Wälzkörper beim Einsetzen der Wälzkörper in die zugehörige Käfigtasche und Fig. 5A and 5B is a sectional view of a modified cage before or after the bending of the cage by contact pressure of the rolling bodies during insertion of the rolling elements in the associated cage pocket and
Fig. 6 eine perspektivische Teilansicht des in Fig. 5A und 5B dargestellten Käfigs, jedoch ohne Wälzkörper. Fig. 6 is a partial perspective view of the cage shown in Fig. 5A and 5B, but without rolling elements.
Mit 1 ist in Fig. 1 und 2 ein Käfig für ein Längsbewegungen ausführendes Kreuzrollenlager bezeichnet. Dieser Käfig 1 ist ausgehend von einem Profilband aus plastisch verformbarem Aluminium - siehe Fig. 3A - hergestellt. 1 in FIGS. 1 and 2 denotes a cage for a cross roller bearing that executes longitudinal movements. This cage 1 is made from a profile strip made of plastically deformable aluminum - see FIG. 3A.
Der Käfig 1 hat in Rollrichtung 2 hintereinander angeordnete Taschen 3 und zwischen den benachbarten Taschen 3 angeordnete Stege 4. Die Stege 4 verlaufen quer zur Rollrichtung 2 und sind an ihren beiden Enden mit jeweils einem Seitenabschnitt 5 des Käfigs 1 einstückig verbunden.The cage 1 has in the rolling direction 2 consecutively arranged pockets 3 and between the adjacent pockets 3 disposed webs. 4 The webs 4 run transversely to the rolling direction 2 and are integrally connected at their two ends to a side section 5 of the cage 1 .
Die Taschen 3, welche zwei in Rollrichtung 2 verlaufende, einander gegenüberliegende Ränder 6 besitzen, sind durch Formstempel (nicht gezeigt) in das Profilband eingestanzt, so daß diese eine im wesentlichen rechteckige Form aufweisen. Jeder Rand 6 trägt eine mit ihrem freien Ende in die Tasche 3 hineinragende Haltezunge 7, welche an ihrem festen Ende 8 mit dem zugehörigen Rand 6 einstückig verbunden ist.The pockets 3 , which have two mutually opposite edges 6 running in the rolling direction 2 , are stamped into the profiled strip by means of shaping stamps (not shown), so that they have an essentially rectangular shape. Each edge 6 carries with its free end protruding into the pocket 3 retaining tongue 7 which is integrally connected to the associated edge 6 at its fixed end 8 .
An ihrem freien Ende hat jede Haltezunge 7 zwei Haltenasen 9. In jeder Tasche 3 ist ein Wälzkörper 10 eingebaut, der im vorliegenden Fall als eine um seine geneigt zur Käfigebene verlaufende Achse rotierende Rolle mit einer zylindrischen Rollfläche 11 und zwei einander gegenüberliegenden, ebenen Stirnflächen 12 ausgebildet ist. Die Achsen, der in Rollrichtung 2 hintereinander angeordneten Wälzkörper 10 sind gegenseitig in einem Winkel von 90° zueinander verlaufend angeordnet.At its free end, each retaining tongue 7 has two retaining lugs 9 . A rolling element 10 is installed in each pocket 3 , which in the present case is designed as a roller rotating about its axis inclined to the cage plane with a cylindrical roller surface 11 and two flat end faces 12 lying opposite one another. The axes of the rolling elements 10 arranged one behind the other in the rolling direction 2 are mutually arranged at an angle of 90 ° to one another.
Die beiden Haltenasen 9 jeder Haltezunge 7 des Käfigs 1 umfassen den gegenüberliegenden Übergang der Rollfläche 11 zur anschließenden Stirnfläche 12 von außen bzw. von innen, so daß der Wälzkörper 10 weder nach außen noch nach innen aus seiner Tasche 3 herausfallen kann. The two retaining lugs 9 of each retaining tongue 7 of the cage 1 encompass the opposite transition of the rolling surface 11 to the adjoining end surface 12 from the outside or from the inside, so that the rolling element 10 can not fall out of its pocket 3 either outwards or inwards.
Im Betrieb rollen die Wälzkörper 10 des Käfigs in Längsrichtung zwischen einer äußeren Laufbahn in einer äußeren Profilschiene 13 und einer inneren Laufbahn einer inneren Profilschiene 14 (siehe strichpunktierte Darstellung in Fig. 2).In operation, the rolling elements 10 of the cage roll in the longitudinal direction between an outer raceway in an outer profile rail 13 and an inner raceway of an inner profile rail 14 (see dash-dotted representation in FIG. 2).
Bei der Herstellung des Käfigs 1 werden zunächst die Taschen 3 in das Profilband eingestanzt und geformt (siehe Fig. 3B). Dabei entstehen Taschen 3 mit jeweils zwei einander gegenüberliegenden Haltezungen 7. Jede Haltezunge 7 hat zwei Haltenasen 9, die in einer gedrehten Stellung derart fertig angeformt sind, daß die eine der beiden Haltenasen 9 in die Tasche 3 hineinragt und die andere Haltenase 9 im rechten Winkel dazu nach außen, also in Stanzrichtung verläuft. Anschließend werden die Wälzkörper 10 in die einzelnen Taschen 3 des Käfigs 1 eingesetzt und dort durch geeignete Werkzeuge (nicht gezeigt) in ihrer vorgeschriebenen Stellung festgehalten (Fig. 4A). Nun erfolgt das Einstellen der Haltenasen 9 jeder Haltezunge durch plastische Verformung des Käfigs 1.In the manufacture of the cage 1 , the pockets 3 are first punched and shaped in the profile strip (see FIG. 3B). This creates pockets 3 , each with two opposing holding tongues 7 . Each retaining tongue 7 has two retaining lugs 9 , which are molded in a rotated position in such a way that one of the two retaining lugs 9 projects into the pocket 3 and the other retaining lug 9 extends at right angles to the outside, that is to say in the punching direction. The rolling elements 10 are then inserted into the individual pockets 3 of the cage 1 and held there in their prescribed position by suitable tools (not shown) ( FIG. 4A). Now the holding lugs 9 of each holding tongue are set by plastic deformation of the cage 1 .
Dabei wird das Profilband zunächst auf einer senkrecht zur Stanzrichtung verlaufenden Stützebene 15 lediglich an der Stelle der Stege 4 abgestützt (Fig. 4A). Ein Festhaltestempel 16 drückt jeden Steg 4 von oben nach unten gegen die Stützebene 15 und hält diesen auf der Stützebene 15 fest. Die beiden Seitenabschnitte 5 des Käfigs 1 verlaufen in einem Winkel von etwa 45° relativ zur Stützebene 15 schräg nach außen, so daß diese eine nach oben sich öffnende, in Rollrichtung 2 verlaufende Rinne bilden.The profile strip is initially supported on a support plane 15 running perpendicular to the punching direction only at the location of the webs 4 ( FIG. 4A). A holding stamp 16 presses each web 4 from top to bottom against the support plane 15 and holds it on the support plane 15 . The two side sections 5 of the cage 1 run at an angle of approximately 45 ° relative to the support plane 15 obliquely outwards, so that they form an upwardly opening groove running in the rolling direction 2 .
Schließlich werden die beiden Seitenabschnitte 5 des Käfigs 1 durch jeweils einen in Stanzrichtung (siehe Pfeil X in Fig. 4B) von oben nach unten gegen den betreffenden Seitenabschnitt drückenden Biegestempel 17 angefaßt und um eine entlang dem Rand 6 der Tasche 3 verlaufende Biegeachse 18 um etwa 45° gebogen (siehe Fig. 4B sowie Fig. 3A, 3B und 3C). Finally, the two side sections 5 of the cage 1 are each gripped by a bending punch 17 which presses in the punching direction (see arrow X in FIG. 4B) from top to bottom against the relevant side section and about a bending axis 18 running along the edge 6 of the pocket 3 45 ° bent (see Fig. 4B and Fig. 3A, 3B and 3C).
Die Biegeachse 18 ist in der Nähe des festen Endes 8 der Haltezungen 7 des zugehörigen Randes 6 angeordnet und verläuft in Rollrichtung 2 durch die Verbindungsstelle der Enden der Stege 4 mit dem zugehörigen Rand 6. Beim Biegen wird also der Käfig 1 lediglich an den Verbindungsstellen der Enden der Stege 4 verformt. Und die Haltenasen 9 werden in die zugehörige Tasche 3 hineingedreht, so daß jeder Wälzkörper 10 von den Haltenasen 9 von außen und von innen etwas umfaßt wird.The bending axis 18 is arranged in the vicinity of the fixed end 8 of the holding tongues 7 of the associated edge 6 and extends in the rolling direction 2 through the connection point between the ends of the webs 4 and the associated edge 6 . When bending, the cage 1 is only deformed at the junctures of the ends of the webs 4 . And the retaining lugs 9 are screwed into the associated pocket 3 , so that each rolling element 10 is somewhat covered by the retaining lugs 9 from the outside and from the inside.
Im vorliegenden Fall hat das Profilband eine in Rollrichtung 2 verlaufende Querschnittsschwächung, die auf beiden Seiten des Profilbandes entlang der Biegeachse 18 verläuft und die beim Herstellen des Profilbandes im Stranggießverfahren als Nut 19 mit konstantem V-förmigem Querschnitt auf der in der Zeichnung oberen Bandfläche 20 spanlos eingearbeitet ist. (Fig. 3A).In the present case, the profile strip has a cross-sectional weakening in the rolling direction 2, which runs on both sides of the profile strip along the bending axis 18 and which, during the production of the profile strip in the continuous casting process, as a groove 19 with a constant V-shaped cross-section on the upper surface 20 of the strip in the drawing is incorporated. ( Fig. 3A).
Das plastische Biegen des Käfigs 1 erfolgt an den Enden der Stege 4 genau unter dem Grund der Nut 19.The plastic bending of the cage 1 takes place at the ends of the webs 4 exactly under the bottom of the groove 19 .
Die Seitenabschnitte 5 und die Stege 4 des mit dem Wälzkörper 10 komplettierten Käfigs 1 sind nach dem Biegen ebenflächig und parallel zueinander verlaufend angeordnet, so daß der fertige Käfig 1 eine kleine Bauhöhe aufweist.The side sections 5 and the webs 4 of the cage 1 completed with the rolling element 10 are arranged flat and parallel to each other after the bending, so that the finished cage 1 has a small overall height.
In den Fig. 5A, 5B und 6 ist ein abgeänderter Käfig 21 eines Kreuzrollenlagers dargestellt, der ausgehend von einem Stahlblech als plastisch verformbarer Bandwerkstoff mit zwei parallelen Bandflächen 22, 23 hergestellt ist.In FIGS. 5A, 5B and 6, a modified cage 21 is shown a cross roller bearing, which is made starting from a steel sheet as the plastically deformable band material with two parallel belt surfaces 22, 23.
Beim Herstellen des Käfigs 21 werden zunächst die Taschen 3 in den Bandwerkstoff eingestanzt, welche an ihren beiden seitlichen Rändern 6 je eine mit ihrem freien Ende in die Tasche 3 hineinragende Haltezunge 7 aufweisen. Durch geeignete Preßwerkzeuge (nicht gezeigt) werden dann an jeder Haltezunge 7 zwei Haltenasen 9 fertig angeformt. Die eine der beiden Haltenasen 9 ragt in die Tasche 3 hinein und die andere Haltenase 9 in einem rechten Winkel dazu aus dieser Tasche 3 heraus (Fig. 5A). Beim Anformen der Haltenasen 9 ist eine entlang den zugehörigen Rand 6 der Tasche 3 verlaufende Nut 24 in die Bandfläche 23 eingearbeitet, welche sich über die gesamte Breite der zugehörigen Haltezunge entlang der Biegeachse 18 erstreckt und eine entlang der Biegeachse 18 verlaufende Querschnittsschwächung darstellt.When the cage 21 is manufactured, the pockets 3 are first punched into the strip material, each of which has a holding tongue 7 protruding into the pocket 3 with its free end at its two lateral edges 6 . By means of suitable pressing tools (not shown), two retaining lugs 9 are then integrally formed on each retaining tongue 7 . One of the two retaining lugs 9 protrudes into the pocket 3 and the other retaining lug 9 out of this pocket 3 at a right angle thereto ( FIG. 5A). When molding of the retaining lugs 9 a extending along the associated edge 6 of the pocket 3 groove is incorporated in the band area 23 24, which extends over the entire width of the associated retaining tongue along the bending axis 18 and is an axis extending along the bending axis 18 cross-sectional weakening.
Beim Einsetzen jedes Wälzkörpers 10 in die zugehörige Tasche 3 wird dieser in Richtung des Pfeiles Y gegen die beiden in die Tasche 3 hineinragenden Haltenasen 9 gedrückt. Dabei werden die beiden Haltezungen 7 entlang der Biegeachse 18 um etwa 45° plastisch gebogen. Nach dem Einsetzen der Wälzkörper 10 werden diese durch die beiden Haltenasen 9 einander gegenüberliegenden Haltezungen 7 von außen und von innen etwas umfaßt.When each rolling element 10 is inserted into the associated pocket 3 , it is pressed in the direction of arrow Y against the two retaining lugs 9 protruding into the pocket 3 . The two holding tongues 7 are plastically bent by about 45 ° along the bending axis 18 . After the rolling elements 10 have been inserted, the two retaining lugs 9 oppositely opposing retaining tongues 7 surround them somewhat from the outside and from the inside.
Die gemäß dem Verfahren der Erfindung hergestellten, oben beschriebenen Käfige können konstruktiv abgeändert werden. Insbesondere können diese Käfige, wenn diese in Rollrichtung ring- oder ringabschnittsförmig ausgebildet sind, auch für Drehbewegungen ausführende Wälzlager Anwendung finden.Those made according to the method of the invention, above described cages can be modified constructively. In particular, these cages can, if they roll are ring-shaped or section-shaped, also for Rolling executing rolling bearings are used.
Außerdem kann jeder der beiden Ränder der Taschen auch mehr als eine Haltezunge tragen, wobei dann jeweils zwei einander gegenüberstehende Haltezungen mit ihren Haltenasen einen Wälzkörper im Käfig festhalten.In addition, each of the two edges of the bags can do more wear as a retaining tongue, then two each other opposite tabs with their tabs one Hold the rolling elements in the cage.
Die beiden gegenüberliegenden Haltezungen jeder Tasche können bei geeigneter Formgebung und Lage der Wälzkörper im Käfig auch in Rollrichtung einander gegenüberstehend angeordnet sein. Die Wälzkörper werden dann durch die Haltenasen der beiden Haltezungen lediglich an ihrer Rollfäche von außen und von innen etwas umfaßt und im Käfig festgehalten.The two opposite tabs of each bag can with a suitable shape and position of the rolling elements in the cage also be arranged opposite each other in the direction of roll. The rolling elements are then held by the lugs of the two Retaining tongues only on their rolling surface from the outside and from contained something inside and held in the cage.
Die Wälzkörper brauchen nicht als Zylinderrollen mit ebenen Seitenflächen ausgebildet zu sein. Vielmehr können diese bei entsprechender Formgebung der Taschen und der Haltenasen des Käfigs auch eine kugelige oder kegelige Rollfläche und/oder Seitenfläche aufweisen.The rolling elements do not need cylindrical rollers with flat Side surfaces to be formed. Rather, these can appropriate shape of the pockets and the retaining lugs of the Cage also a spherical or tapered rolling surface and / or Have side surface.
Claims (8)
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Cited By (3)
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US6364086B1 (en) | 1998-05-29 | 2002-04-02 | Rexroth Star Gmbh | Chain of rolling elements chain arrangement |
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1986
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |