DE2519096A1 - Verfahren zur herstellung einer lagerplatte fuer axiallager und danach hergestellte lagerplatte - Google Patents
Verfahren zur herstellung einer lagerplatte fuer axiallager und danach hergestellte lagerplatteInfo
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Description
PATENTANWÄLTE L O I V U V 6
HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN
THE TORRINGTON COMPANY ir-tor-Jl
L/Bi. 29. April 1975
Verfahren zur Herstellung einer Lagerplatte für Axiallager und danach hergestellte Lagerplatte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Lagerplatte für Axiallager, die einen inneren Plansch mit in
Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordneten Ausschnitten
aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung eine nach diesem Verfahren hergestellte Lagerplatte.
Bei den bisher angewandten Verfahren zur Herstellung von Lagerplatten für Axiallager, die sich axial erstreckende innere
und äußere Plansche aufweisen, ist es sehr wichtig, daß während der Herstellung dieser Plansche sich in den Planschen keine
Risse bilden, die durch die Beanspruchung gewisser Bereiche der Plansche entstehen können. Der stark kohlenstoffhaltige
Stahl, der zur Herstellung von Axiallagerplatten verwendet wird, verfestigt sich leicht bei der Bearbeitung. Das Ausstanzen
des mittleren Lochs in der Lagerplatte hat zur Folge, daß das Material sich in der Nähe der Scherkanten infolge der Bearbeitung
verhärtet. Wenn dann ein Preßstempel den inneren Plansch bildet, wird das freie Ende des Flansches stark beansprucht,
da es gestreckt wird. Dabei entstehen sehr oft Brüche oder Risse, die zu einem unbrauchbaren Produkt führen.
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Bei einigen ζ.Zt. verwendeten Verfahren zur Herstellung von
Axiallagerplatten wird versucht, diese Brüche oder Risse dadurch auszuschalten, daß man die Lagerplatten weichglüht oder
anläßt, nachdem das Loch in einen flachen Metallstreifen gestanzt und die Lagerplatte aus dem Streifen ausgestanzt wurde
und bevor der innere Flansch gebildet wird. Dieses Anlassen der Lagerplatten hat die Kantenrisse etwas verringert, aber
es tritt immer noch ein gewisses Reißen oder Brechen auf, weil der Reibungszug des Preßstempels beim Formen des Flansches das
Material so stark beansprucht.
Bei diesem bekannten Verfahren zur Herstellung von Axiallagerplatten
aus flachem, streifenförmigem Material wird der Stahl
also nacheinander den folgenden Verfahrensschritten unterworfen:
1. Lochen zur Bildung des mittleren Loches,
2. ausstanzen zur Bildung einer Ringform,
3. anlassen des Ringes in einem Glühofen,
4. Ausbildung der Flansche,
5· Weiterbearbeitung durch andere Verfahrensschritte.
Das Anlassen oder Weichglühen ist zeitraubend. Die ringförmigen Rohlinge müssen hierzu aus dem flachen Stahlstreifen entfernt
werden. Sowohl das Anlassen als auch die Ausbildung der Flansche erfordern jeweils erhebliche Zeit. Auch wenn hier—durch die
Rißbildung an den Kanten der gebildeten Flansche bis zu einem gewissen Grade verringert werden konnte, treten Risse manchmal
noch auf, insbesondere an den Stellen, wo sich der Flansch von den Ringteilen weg erstreckt.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu finden, das kein Anlassen oder Weichglühen benötigt und das trotzdem
eine Axiallagerplatte ohne Kantenrisse am Plansch und ohne Risse in dem Bereich ergibt, wo der Flansch mit dem Ringteil verbunden
ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in Anspruch 1 gekennzeichnet.
Dieses Verfahren bietet alle angestrebten Vorteile. Das Anlassen
oder Weichglühen und zwei Bearbeitungsschritte werden eingespart. Die sich nach dem Verfahren ergebende Lagerplatte zeigt keine
Risse an irgendeiner Stelle des Flansches, und zwar insbesondere nicht an der äußeren Flanschkante und nicht an dem Teil, wo
der Flansch mit der eigentlichen Lagerplatte verbunden ist.
Kurz gesagt besteht das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
einer Axiallagerplatte aus einem flachen Stahlstreifen darin, daß zunächst ein kreisförmiges Loch in dem Stahlstreifen gebildet
wird und daß eine Vielzahl von Ausschnitten gebildet werden, die sich am Umfang des kreisförmigen Loches insbesondere nach
außen erstrecken. Diese Ausschnitte können gleichmäßige oder ungleichmäßige Abstände haben, und sie können gleiche oder
unterschiedliche Größe haben, um jeder besonderen Anforderung je nach Einsatzzweck zu genügen. Das kreisförmige Loch und die
Ausschnitte können gleichzeitig oder nacheinander gebildet werden. Anschließend wird ein inneres Flanschbildungswerkzeug,
das einen Radius hat, der mindestens so groß ist wie die größte radiale Abmessung der Ausschnitte, gegen das das kreisförmige
Loch und die Ausschnitte umgebende Metall gepreßt, um den inneren Flansch zu bilden.
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Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellte Axiallagerplatte
besteht aus einer ringförmigen Scheibe mit einem Plansch, der sich in axialer Richtung von dem inneren Umfang der ringförmigen
Scheibe her erstreckt. Der Flansch hat eine Vielzahl von Ausschnitten, die sich längs dessen Umfang erstrecken.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben.
Pig. 1 ist eine Draufsicht auf einen Stahlstreifen zur Veranschaulichung
des Verfahrens.
Fig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 in Figur 1.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer durch das Verfahren
hergestellten Axiallagerplatte.
Fig. 4 ist eine bruchstücksweise Draufsicht zur Veranschaulichung
eines abgewandelten Verfahrens.
Fig. 5 ist eine bruchstücksweise Draufsicht zur Veranschaulichung einer weiteren Abwandlung des Verfahrens.
Fig. 6 ist eine Schnittansicht der Axiallagerplatte bei Verwendung
als Teil eines Axiallagers mit einer einzigen Lagerplatte.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht der Lagerplatte bei Verwendung in einem Axiallager, das zwei Lagerplatten aufweist.
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Wie Figur 1 zeigt, wird die Axiallagerplatte aus einem langen Streifen 10 aus flachem, streifenförmigem Stahl hergestellt.
Führungsstifte, die nicht dargestellt sind, erstrecken sich in Löcher 12 am Rand des Streifens, so daß der flache Streifen in
seiner Längsrichtung durch die verschiedenen Bearbeitungsstationen geführt werden kann, die zur Herstellung der Axiallagerplatte
dienen.
Bei dem in Figur 1 veranschaulichten Verfahren wird ein Stanz- und Formgebungswerkzeug verwendet, das mehrere aufeinanderfolgende
Arbeitsvorgänge ausführen kann (progressive die). Zunächst wird ein kreisförmiges Loch 14 in den flachen Stahlstreifen
10 gestanzt. Zur Veranschaulichung ist nur ein Loch dargestellt. In der Praxis können jedoch mehrere Löcher 14 in
einer Station des Herstellungsverfahrens angebracht werden.
Nach der Bildung des Loches 14 wird in dem flachen Stahlstreifen 10 eine Mehrzahl von mit gegenseitigen Abständen versehenen Ausschnitten
16 gebildet. Die Ausschnitte 16 erstrecken sich vom Umfang 18 des zuvor gebildeten Loches 14 nach außen. Die Ausschnitte
16 haben die Form von Kreisabschnitten. Das kreisförmige Loch 14 und die Ausschnitte 16 können gleichzeitig oder nacheinander
hergestellt werden.
Der flache Stahlstreifen 10 wird dann der nächsten Bearbeitungsstation zugeführt, wo ein nicht dargestelltes inneres Flanschbildungswerkzeug
gegen den flachen Stahlstreifen gedrückt wird, um die öffnung 20 und den inneren Flansch 22 der Lagerplatte zu
bilden (s. Figuren 1 und 2). Das Flanschbildungswerkzeug hat einen Radius, der mindestens so groß ist wie die größte radiale
Abmessung der Ausschnitte 16.
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- 6 - ir-tor-31
Als nächster Verfahrensschritt wird eine ringförmige Scheibe ausgestanzt. Wenn ein äußerer Flansch an der Lagerplatte vorgesehen
werden soll, wird dieser'Flansch in der nächsten Station
in nicht dargestellter Weise gebildet. Wenn kein äußerer Flansch vorgesehen ist, wird, wie in Figur 1, die Lagerplatte ausgeworfen
und hinterläßt das Loch 26.
Zur Vereinfachung der Darstellung sind in Figur 1 nur ein Loch 14,
die Ausschnitte 16 nur an einem Loch, nur ein Loch 20, nur eine Ringscheibe 24 und nur ein Loch 26 dargestellt. In der Praxis
wird man jedoch wahrscheinlich mehrere jeder dieser Ausbildungen gleichzeitig herstellen. Ein Anlassen oder Weichglühen findet
nicht statt. Es besteht daher nicht die Notwendigkeit, das Material aus dem flachen Stahlstreifen 10 zu entfernen, bevor
der innere Flansch gebildet wird. Da das freie Ende des Flansches 22 mit Ausschnitten 16 versehen ist, ist die Beanspruchung so
niedrig, daß am freien Ende des Flansches kein Reißen auftritt. Aus dem gleichen Grund ist auch der Reibungszug des Stempels
des Flanschbildungswerkzeuges wesentlich geringer. Eine Rißbildung am Übergang zwischen Flansch 22 und Platte 10 tritt
praktisch nicht ein. Außerdem ist die Standzeit des Flanschbildungsstempels größer.
Figur 3 zeigt eine vollständige Lagerplatte mit einem äußeren
Flansch 28 und mit einem inneren Flansch. Der äußere Flansch kann dadurch gebildet werden, daß man den äußeren Teil des ausgestanzten
Ringes 24 nach außen umbiegt, wodurch sich eine Platte ergibt, die einen sich radial erstreckenden Ringteil 30 und
einen äußeren Flansch 28 hat, der sich axial von dem äußeren Umfang des radialen Ringteils erstreckt, und die außerdem einen
inneren Flansch 22 mit den in Umfangsrichtung in Abständen an-
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- 7 - ir-tor-31
geordneten Ausschnitten 16 hat. Vorzugsweise erstrecken sich die Ausschnitte nicht über die ganze axiale Länge des Flansches.
Das Material, das sich in axialer Richtung von dem radialen Ringteil 30 erstreckt, bewirkt Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit
der Lagerplatte.
Gemäß Figur 4 sind an Stelle kreisförmiger Ausschnitte ovale oder anders gekrümmte Ausschnitte 32 vorgesehen, die sich vom
Umfang 18 des Loches nach außen erstrecken, und in Figur 5 haben die Ausschnitte 34 rechteckige Form mit abgerundeten oder
gekrümmten Außenkanten 36. Für bestimmte Zwecke und bei besonderen
Lagerplatten sind die ovalen oder die gekrümmt-rechteckigen Ausschnitte zu bevorzugen.
Bei jedem Ausführungsbeispiel können manchmal ungleichmäßig verteilte Ausschnitte verwendet werden. Auch ungleich große
Ausschnitte sind manchmal verwendbar.
Ein Beispiel für die Verwendung der Axiallagerplatte in einem Lager mit einer Lauffläche ist in Figur 6 gezeigt. Eine Vielzahl
von Fingern 40 ist an der Außenkante des Flansches 28 ausgebildet. Vorzugsweise sind drei solche Finger in Umfangsrichtung
verteilt an dem Flansch 28 vorgesehen. Nur einer dieser Finger ist in Figur 6 dargestellt. Die Finger dienen zur Halterung
eines Käfigs 42 mit Rollen 44 innerhalb der Axiallagerplatte.
Ein Beispiel für die Verwendung der Axiallagerplatte in einem Lager mit zwei Laufflächen ist in Figur 7 dargestellt. Zu der
in Figur 2 gezeigten Lagerplatte ist hier eine zweite Axiallagerplatte hinzugefügt, die einen sich radial erstreckenden
Ringteil 50 und einen äußeren Flansch 52 aufweist. Wie bei Figur 6 ist eine Vielzahl von Fingern 54, von denen nur einer dargestellt
ist, an der äußeren Kante des Flansches 52 ausgebildet.
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Obwohl die Axiallagerplatte in den Figuren 6 und 7 mit Haltefingern
4o und 54 dargestellt ist, kann jedes andere geeignete
Mittel verwendet werden, um den Käfig und die Rollen in der
Lagerplatte zu halten, beispielsweise ein voller ringförmiger, radial gerichteter Plansch an Stelle der Pinger 40.
Wenn man sich zwei Axiallagerplatten mit inneren Flanschen mit gleichem Öffnungsdurchmesser, aber mit unterschiedlicher Flanschlänge
vorstellt, muß die Platte mit dem längeren Flansch bei Beginn des Herstellungsverfahrens ein Loch 14 mit einem kleineren
Durchmesser haben als das Loch 14 einer Lagerplatte mit einem
kürzeren Plansch. Der Grund dafür liegt darin, daß das ganze Material, das in den Flansch hineingeht, aus dem das Loch umgebenden
Metall kommen muß. Wenn man also einen längeren Flansch benötigt, muß man mit mehr Material am Loch der Lagerplatte das
Herstellungsverfahren beginnen. Das dieses kleine Loch umgebende Material muß viel weiter herausgedrückt und gestreckt werden,
als das Material, das ein größeres Loch umgeben und einen kürzeren Flansch bilden würde. Hierauf beruht die höhere Materialbeanspruchung
bei der Ausbildung langer Flansche. Daher bietet die erfindungsgemäße Axiallagerplatte einen großen Vorteil deswegen,
weil man relativ lange Flansche mit vergleichsweise niedriger Materialbeanspruchung herstellen kann. Aus diesem Grunde ergibt
sich eine erhebliche Verminderung der Beanspruchungen und eine wesentlich verminderte Tendenz des Metalls zur Rißbildung.
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Claims (9)
- - 9 - ir-tor-31PATENTANSPRÜCHEVerfahren zur Herstellung einer Lagerplatte für Axiallager, die einen inneren Flansch mit in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Ausschnitten aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß ein kreisförmiges Loch (14) in einem flachen Stahlstreifen (10) und eine Mehrzahl von Ausschnitten (16) hergestellt werden, die sich von dem Umfang des kreisförmigen Loches her erstrecken, und daß ein Innenflanschbildungswerkzeug, das einen Radius mindestens so groß wie die größte radiale Abmessung der Ausschnitte hat, gegen das das kreisförmige Loch (14) und die Ausschnitte (16) in dem Stahlstreifen (10) umgebende Material zur Bildung des inneren Flansches (22) gedrückt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisförmige Loch (14) und die Mehrzahl der Ausschnitte (16) gleichzeitig hergestellt werden.
- 3>. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kreisförmige Loch (14) und die Mehrzahl der Ausschnitte (16) nacheinander hergestellt werden.
- 4. Axiallagerplatte mit einem sich radial erstreckenden ringförmigen Teil und einem sich axial vom Innenumfang des ringförmigen Teiles erstreckenden Flansch, der in Umfangsrichtung mit Abständen voneinander angeordnete Ausschnitte509849/0650- 10 - . ir-tor-31aufweist, die sich in Umfangsrichtung des Flansches erstrecken, dadurch gekennzeichnet , daß die Länge der Ausschnitte (16) in Umfangsrichtung am freien Ende des Flansches (22) den größten Teil des Gesamtumfanges des Flansches an diesem freien Ende einnimmt, wobei wenigstens ein Abschnitt jedes Ausschnitts (16) gekrümmt ist und wobei die axiale Länge der Ausschnitte (16) geringer ist als die volle Länge des Flansches (22).
- 5. Axiallagerplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausschnitte (16) Kreisabschnitte sind.
- 6. Axiallagerplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausschnitte (32) durch ovale oder anders gekrümmte Linien gebildet sind.
- 7. Axiallagerplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausschnitte (34) rechteckig sind und gekrümmte oder gebogene Kanten (36) aufweisen.
- 8. Axiallagerplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausschnitte (16) untereinander gleiche Abstände haben.
- 9. Axiallagerplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Ausschnitte (16) untereinander gleiche Größe haben.5098Λ9/0650-ft.Leerseite
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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D2 | Grant after examination | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |