DE1066978B - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Käfigen für Nadellager, deren Fenster in den an die Stirnringe angrenzenden Teilen breiter und im mittleren, nach innen zurückspringenden Teil kleiner als der Nadeldurchmesser sind.The invention relates to a method for producing cages for needle roller bearings, the windows of which are in the parts adjoining the end rings are wider and in the middle, inwardly recessed part are smaller than the needle diameter.

Nadelkäfige, deren Fenster unterschiedliche Breite haben, sind vor allem als dünnwandige Blechkäfige bekanntgeworden, deren oberhalb und unterhalb des Teilkreises liegende Stege dazu dienen, die Nadeln in den Fenstern zu halten, während die zwischen den u> Nadeln schräg ,zur Nadelachse hindurchlaufenden Stegteile die Nadeln führen sollen. Die Stegkröpf.ung bei Nadelkäfigen mit dort erforderlichen dünnen Stegen ergibt große technische Schwierigkeiten und zwingt zu einer spanabhebenden Korrektur der Führungsflächen nach dem Kröpfen. Durch die geringe Wandstärke der Stege, wie sie für die Halterung nach innen und außen erforderlich ist, entsteht darüber hinaus eine geringe Stabilität. Wenn zum Ausgleich der dünnen Stegstärken die Stirnringe bordartig verstärkt sind, entstehen andere Schwierigkeiten bei der Herstellung dieser Käfige.Needle cages, whose windows have different width, especially as a thin-walled sheet metal cages become known serve their above and located below the pitch circle webs to hold the needles in the windows, while the> between the u needles obliquely passing therethrough to the needle axis web parts, the needles should lead. The web cranking in needle cages with the thin webs required there results in great technical difficulties and necessitates a machining correction of the guide surfaces after the cranking. The low wall thickness of the webs, as is required for the bracket inwards and outwards, also results in a low level of stability. If the end rings are reinforced like ribs to compensate for the thin web thicknesses, other difficulties arise in the manufacture of these cages.

Es sind auch sogenannte Massiv-Fensterkäfige bekanntgeworden, welche profilierte Stege besitzen, deren Fenster unterschiedliche Breite haben, wobei die Fensterbreite in der Nähe der Stirnringe größer als der Nadeldurchmesser ist und die Nadeln im Teilkreis an den Stegflächen geführt werden und bei welchen die Fensterbreite vorwiegend in der Mitte kleiner als der Rollkörperdurchmesser ist, damit die Nadeln in einer radialen Richtung gegen Herausfallen gesichert sind. Solche Käfige sind aus Rohmaterial mit einer Wandstärke annähernd gleich dem Nadeldurchmesser spanabhebend profiliert und die Fenster abgesetzt gestanzt. Es ist also spanabhebende Bearbeitung zur Herstellung solcher Käfige erforderlich.So-called solid window cages have also become known, which have profiled webs, the windows of which have different widths, the window width being larger in the vicinity of the end rings than the needle diameter and the needles are guided in the pitch circle on the web surfaces and at which the window width is mainly in the middle smaller than the rolling body diameter, so that the Needles are secured against falling out in a radial direction. Such cages are made of raw material Profiled with a wall thickness approximately equal to the needle diameter and the window offset punched. Machining is therefore required to produce such cages.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, einen Käfig für Nadellager zu schaffen, bei dem von einer Wandstärke ausgegangen wird, die es gestattet, bei den in Frage kommenden Nadeldurchmessern von 1,5 bis etwa 5 mm die spanlose Herstellung eines profilierten Nadelkäfigs durchzuführen.The invention has set itself the task of creating a cage for needle roller bearings in which of a wall thickness is assumed that allows the needle diameters in question of 1.5 to about 5 mm to carry out the non-cutting production of a profiled needle cage.

Erfindungsgemäß wird nun zum Herstellen von Käfigen für Nadellager, deren Fenster in den an die Stirnringe angrenzenden Teilen breiter und im mitt-•leren, nach innen zurückspringenden Teil kleiner als der Nadeldurchmesser sind, die Kombination folgender, auch bei der Herstellung von Wälzlagerkäfigen an sich bekannter Verfahrensstufen in Vorschlag gebracht: Ausgehend von einem Rohrstück mit der Wandstärke etwa des halben Nadeldurchmessers wird zunächst der mittlere Käfigteil nach innen bis etwa zum Nadelteilkreis durchgekröpft, anschließend werden die Fenster mit unterschiedlicher Breite ausge-Verfahren zum Herstellen
von Käfigen für NadellagerAccording to the invention, the following combination, also in the manufacture of roller bearing cages, is better known per se for the manufacture of cages for needle roller bearings, the windows of which are wider in the parts adjoining the end rings and smaller in the middle, inwardly recessed part than the needle diameter Proposed process stages: starting from a pipe section with a wall thickness of about half the needle diameter, the middle part of the cage is first cranked inwards to about the needle pitch circle, then the windows with different widths are produced using the process
of cages for needle roller bearings

Anmelder:Applicant:

Industriewerk Schaeffler o. H. G.,
Herzogenaurach bei NürnbergIndustriewerk Schaeffler o. HG,
Herzogenaurach near Nuremberg

stanzt, und schließlich werden im mittleren schmaler« Fensterteil die seitlichen Stegflächen durch nach außi wirkende Stempel so weit schräg verformt, daß d Nadeln die richtige Lage im Teilkreis einnehm» können. ;punches, and finally in the narrow middle part of the window the lateral web surfaces are deformed obliquely by punches acting outwards so that the needles can assume the correct position in the pitch circle. ;

Durch die vorgeschlagene Kombination der an si¹ bekannten Verfahrensstufen ergibt sich die Möglic keit, einen lagertechnisch günstigen Nadellagerkäfi der bisher nur durch spanabhebende Bearbeitung he gestellt werden konnte, spanlos zu fertigen.The proposed combination of the ^{process steps known from si 1} results in the possibility of non-cutting manufacture of a needle bearing cage which is favorable in terms of storage technology and which previously could only be made by machining.

In Abwandlung des geschilderten VerfahTens kai die Herstellung der Käfige auch durch die folgen Kombination an sich bekannter Verfahrensstufen de art erfolgen, daß, ausgehend von einem Rohrstfi· mit der Wandstärke etwa des halben Nadleldurc messers, zunächst die Fenster in ganzer Länge breit als der Nadeldurchmesser ausgestanzt werden und a schließend, zweckmäßig in einem Arbeitsgang, d mittlere Käfigteil nach innen bis etwa zum Nadelte: kreis dürchgekröpft und die seitlichen Stegfläch« durch von außen wirkende Stempel so weit sehr; verformt werden, daß die Nadeln die richtige Laj im Teilkreis einnehmen können. . .In a modification of the process described, the production of the cages can also be carried out by the following A combination of process steps known per se take place in such a way that, starting from a pipe stop, with the wall thickness of about half the needle diameter, initially the windows wide over their entire length be punched out as the needle diameter and a closing, expediently in one operation, d middle part of the cage inwards up to about the needle: circle cranked and the lateral web surface " so far from external stamps; deformed so that the needles are in the correct position can take in the pitch circle. . .

. In weiterer Abwandlung der beiden beschriebeni Herstellungsverfahren können ferner vor oder nai dem Durchkröpfen des mittleren Käfigteiles na> innen bis etwa zum Nadelteilkreis die Käfigfenst auch in den seitlichen Teilen zunächst etwa gleich de Nadeldurchmesser ausgestanzt und anschließend dun von außen wirkende Stempel gleichzeitig mit de Anformen der Schräge im mittleren Teil und g gebenenfalls auch gleichzeitig mit der Kröpfung d mittleren Teiles auf ein Maß kalibriert werden, d wenig größer als der Nadeldurchmesser ist. In diese Falle erfolgt gleichzeitig mit der Kalibrierung d mittleren Stegteile auch eine Kalibrierung der Ste. In a further modification of the two beschriebeni manufacturing methods may punched inwardly to about the needle pitch circle the Käfigfenst also in the lateral portions initially approximately equal de needle diameter further before or nai the Durchkröpfen the central cage portion of na> and then dun externally acting stamp simultaneously with de molding of the slope in the middle part and g are optionally calibrated simultaneously with the offset d of the middle part to a dimension d is slightly larger than the needle diameter. In this case, a calibration of the ste is also carried out at the same time as the calibration of the middle web parts

Claims (1)

1 flächen der Fenster in der Nähe der Stirnringe. Auf diese Weise erfolgt nicht nur eine Verdichtung der Oberfläche in den seitlichen Fensterteilen, sondern es ergibt sich auch ein genaues Endmaß, welches größer ist als der Nadeldurchmesser, so daß die Nadeln an diesen Stellen das erforderliche tangentiale Spiel erhalten. Sollte es in gewissen Fällen erforderlich sein, den Käfig außen oder innen auf der Laufbahn der Nadeln zu führen, so kann dies in an sich bekannter Weise durch eine bundartige Verstärkung der Stirnringe geschehen. Das neue Herstellungsverfahren für die Käfige für Nadellager ist durch die Vermeidung jeder besonderen spanabhebenden Bearbeitung besonders wirtschaftlich. Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Käfige sind auch funktionstechnisch sehr günstig, da die Nadeln an den Stegflächen an ihren Enden im Teilkreis geführt sind, woraus sich eine breite, im Teilkreis liegende und radial gerichtete ebene Führungsfläcfoe für die Nadeln ergibt. In der Mitte wird der Käfig auf den schrägen Stegflächen von den Nadeln in seiner radialen Lage gehalten, so daß die geringe zusätzliche Beanspruchung der Nadeln an ihrer geringst belasteten Stelle liegt, während die Laufbahnen selbst nur bei gewissen Ungenauigkeiten in der Mitte der inneren Laufbahn zur Führung des Käfigs herangezogen werden. Für die Stirnflächen der Nadeln ergibt sich eine Berührung in der Kuppenmitte, also mit niedrigster Geschwindigkeit bei hinreichender Auflagefläche. In der Zeichnung ist das neue Herstellungsverfahren beispielsweise erläutert. Es zeigt Fig. 1 das Ausgangsrohr im Teilschnitt, Fig. 2 das gleiche Rohrstück mit Kröpfung des mittleren Teiles, Fig. 3 das Rohrstück nach Fig. 2 im Schnitt nach dem Stanzen der Käfigfenster, Fig. 4 eine Teilansicht des gestanzten Käfigs nach Fig. 3, Fig. 5 die nach dem Stanzen geprägten Fenster mit dem Prägestempel. Fig. 6 für ein abgewandeltes Verfahren das Rohrstück nach Fig. 1 mit gestanzten Käfigfenstern, Fig. 7 für ein weiteres abgewandeltes Verfahren die nach dem Stanzen geprägten Fenster mit einem Prägestempel, der sich über die ganze Fensterlänge erstreckt, Fig. 8 im Querschnitt mehrere Käfigfenster im mittleren Teil mit einem' eingesetzten Prägestempel und dem Innendorn, Fig. 9 im Axialschnitt einen Fenstersteg mit einem Innendorn, der ein gleichzeitiges Kröpfen und Prägen der Käfigstege im mittleren Teil ermöglicht. Als Ausgangsmaterial wird vorwiegend ein Präzisionsrohr mit einer Wandstärke von etwa dem halben Nadeldurchmesser gewählt. Das Rohrstück 1 in Fig. 1 wird nach· dem Abstechen vom Rohr im mittleren Teil 2, wie Fig. 2 zeigt, durch Walzen so weit durchgekröpft, daß der äußere Mantel 3 etwa den Teilkreisdurchmesser des Lagers annimmt und der innere Manfel 4 sich dem inneren Laufbahndurchmesser bis auf das notwendige Laufspiel nähert. Die Fenster 5 der Fig. 3, die nach dem Kröpfen des Rohres gestanzt sind, haben, wie Fig. 4 zeigt, einen schmalen mittleren Teil 6 und an jeder Seite den breiteren Teil 7, an dessen Stegflächen 8 die Nadeln im Teilkreis anlaufen und geführt werden. Die beim Stanzen entstandenen radial und parallel gerichteten Stegwände haben an ihrem äußeren, im Teilkreis liegenden Mantel einen kleineren Abstand als der Nadeldurchmesser, so daß die Nadeln beim Einlegen auf den Kanten aufliegen würden und ihre Normallage im Teilkreis nicht einnehmen könnten. Bei solchen Stegen mit einer Wandstärke von etwa dem halben Nadeldurchmessfer wird die notwendige radiale Freiheit der Nadel durch Prägung der Stegkanten erreicht. Eine Ausführungsform zeigt Fig. 5. Mit dem zvyeckentsprechend ausgebildeten Prägestempel 9 werden die Stegflächen an den schmaleren Stellen der Fenster derart angeschrägt, daß ein großer Teil 10 ihrer Höhe schräg verläuft und nur am inneren Mantel ein kleiner Teil 11 von der ursprünglichen senkrechten Fläche verbleibt. .. Eine andere Herstellungsweise dieses Käfigs geht von einem gleichen Rohr aus, in welches in zylindrischem Zustand die Fenster 12, wie Fig. 6 zeigt, mit einer Breite größer als der Nadeldurchmesser ohne Absatz eingearbeitet werden. Die mit Fenstern versehenen Rohrstücke von abgestimmter Länge werden durch Prägestempel gekröpft und anschließend an ihren Kanten mit einem weiteren Prägestempel, wie bereits in Fig.. 5. gezeigt, mit einer Schräge 10 versehen. Man kann auch die Kröpfung und Prägung der Schrägflächen 10 gleichzeitig mit dem Prägestempel nach Fig. 5 ausführen, sofern die Stempelbreite größer ist als die ausgestanzte Breite der Fenster. Schließlich kann man in Abwandlung der beiden beschriebenen Herstellungsverfahren, wie aus Fig. 7 und 8 ersichtlich, die auch in den seitlichen Teilen zunächst etwa gleich dem Nadel durchmesser ausgestanzten Käfigfenster 13 durch von außen wirkende Stempel gleichzeitig mit dem Anformen der Schräge 15 im mittleren Teil auf ein Maß kalibrieren, das wenig größer als der Nadeldurchmesser ist. Hierbei ist der Prägestempel 14 in ganzer Länge der Fenster und am unteren Ende 16, wie Fig. 8 erkennen läßt, konisch verjüngt ausgeführt. Auf diese Weise wird durch den Stempel nicht nur der durchgekröpfte mittlere Teil der Fensterstege unter Anarbeitung der Schrägflächen kalibriert, sondern es erfolgt gleichzeitig eine Kalibrierung der seitlichen, den Stirnringen des Käfigs benachbarten Fensterteile auf ein genaues Fertigmaß, das etwas größer ist als der Nadeldurchmesser. So erhalten die Nadeln an den Seitenteilen der Fenster das genaue erforderliche tangentiale Spiel. Das Ausstanzen der Fenster aus dem Rohrstück kann nach dem zuletzt beschriebenen Verfahren vor oder nach dem Durchkröpfen des mittleren Käfigteiles erfolgen. Erfolgt das Ausstanzen der Fenster vor dem Durchkröpfen des mittleren Käfigteiles, so kann die Kröpfung und auch die Prägung der Schrägflächen gleichzeitig mit einem Stempel ausgeführt werden, sofern die Stempelbreite größer ist als die gestanzte Breite der Fenster. In diesem Falle erhält der Innendorn 17 die aus Fig. 9 im Längsschnitt ersichtliche Formgebung. Der Innendorn wird also an der Stelle, an der die durchgekröpften mittleren Sbegteile zur Anlage kommen, mit einer dem Ausmaß der Durchkröpfung entsprechenden Vertiefung 18 versehen, in die die mittleren Stegteile beim Niedergehen des Dornes 14 hineingedrückt werden. Patentansprüche:1 areas of the windows near the end rings. In this way there is not only a compression of the surface in the lateral window parts, but also an exact final dimension, which is larger than the needle diameter, so that the needles get the required tangential play at these points. Should it be necessary in certain cases to guide the cage on the outside or inside on the track of the needles, this can be done in a manner known per se by means of a collar-like reinforcement of the end rings. The new manufacturing process for the cages for needle roller bearings is particularly economical by avoiding any special machining. The cages produced by the new process are also very functional from a functional point of view, since the needles are guided on the web surfaces at their ends in a pitch circle, which results in a wide, radially directed, flat guide surface for the needles in the pitch circle. In the middle, the cage is held in its radial position by the needles on the inclined web surfaces, so that the slight additional stress on the needles is at their least stressed point, while the raceways themselves only with certain inaccuracies in the middle of the inner raceway for guidance of the cage can be used. For the end faces of the needles, there is contact in the center of the tip, i.e. at the lowest speed with a sufficient contact surface. In the drawing, the new manufacturing process is explained, for example. 1 shows the starting pipe in partial section, FIG. 2 shows the same pipe section with a cranking of the middle part, FIG. 3 shows the pipe section according to FIG. 2 in section after the punching of the cage window, FIG. 4 shows a partial view of the punched cage according to FIG. 3, FIG. 5, the windows embossed after punching with the embossing die. FIG. 6 shows the pipe section according to FIG. 1 with punched cage windows for a modified process, FIG. 7 shows the windows stamped after the stamping with an embossing die which extends over the entire length of the window, FIG. 8 shows several cage windows in cross section in the middle part with an 'inserted stamping die and the inner mandrel, FIG. 9 in axial section a window web with an inner mandrel which enables simultaneous crimping and stamping of the cage webs in the central part. A precision tube with a wall thickness of around half the needle diameter is predominantly chosen as the starting material. The pipe section 1 in FIG. 1 is, after being cut off from the pipe in the middle part 2, as shown in FIG Approaching the raceway diameter up to the necessary running clearance. The windows 5 of FIG. 3, which are punched after the tube has been crimped, have, as FIG. 4 shows, a narrow central part 6 and on each side the wider part 7, on the web surfaces 8 of which the needles approach and guide in a pitch circle will. The radially and parallel web walls created during punching have a smaller distance than the needle diameter on their outer jacket lying in the pitch circle, so that the needles would rest on the edges when inserted and could not assume their normal position in the pitch circle. In such webs with a wall thickness of approximately half the needle diameter, the necessary radial freedom of the needle is achieved by embossing the web edges. An embodiment is shown in FIG. 5. With the corresponding die 9, the web surfaces at the narrower parts of the window are beveled in such a way that a large part 10 of their height runs obliquely and only a small part 11 of the original vertical surface remains on the inner jacket. Another method of manufacturing this cage is based on the same tube, in which, in the cylindrical state, the windows 12, as shown in FIG. 6, are incorporated with a width greater than the needle diameter without a shoulder. The tubular pieces of a coordinated length provided with windows are cranked by stamping dies and then provided with a bevel 10 at their edges with a further stamping die, as already shown in FIG. The cranking and embossing of the inclined surfaces 10 can also be carried out simultaneously with the embossing stamp according to FIG. 5, provided that the stamp width is greater than the punched-out width of the window. Finally, in a modification of the two manufacturing processes described, as can be seen from FIGS. 7 and 8, the cage window 13, which is first punched out in the lateral parts approximately equal to the needle diameter, by means of externally acting stamps, simultaneously with the molding of the bevel 15 in the central part calibrate a dimension that is a little larger than the diameter of the needle. Here, the die 14 is designed to be conically tapered over the entire length of the window and at the lower end 16, as can be seen in FIG. In this way, the punch not only calibrates the cranked middle part of the window webs while processing the inclined surfaces, but also calibrates the side window parts adjacent to the end rings of the cage to an exact finished size, which is slightly larger than the needle diameter. This gives the needles on the side parts of the window the exact tangential clearance required. The punching out of the window from the pipe section can be carried out according to the method described last before or after the central cage part is crimped through. If the windows are punched out before the middle cage part is cranked through, the cranking and also the embossing of the inclined surfaces can be carried out simultaneously with a punch, provided the punch width is greater than the punched width of the window. In this case, the inner mandrel 17 is given the shape shown in FIG. 9 in a longitudinal section. The inner mandrel is thus provided with a depression 18 corresponding to the extent of the cranking at the point where the cranked central parts come to rest, into which the central web parts are pressed when the mandrel 14 descends. Patent claims: 1. Verfahren zum Herstellen von Käfigen für Nadellager, deren Fenster in den an die Stirnringe angrenzenden Teilen breiter und im mittleren, nach innen zurückspringenden Teil kleiner als der1. Process for the manufacture of cages for needle roller bearings, the windows of which are in the end rings adjacent parts wider and in the central, inwardly recessed part smaller than the