DE1197426B

DE1197426B - Method and apparatus for producing an annular bearing washer from clad steel strips

Info

Publication number: DE1197426B
Application number: DEC20495A
Authority: DE
Inventors: Walter F Cousino
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-01-06
Filing date: 1960-01-05
Publication date: 1965-07-29

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer ringförmigen Lagerscheibe aus plattierten Stahlstreifen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer ringförmigen Lagerscheibe aus einem insbesondere auf einer Flachseite mit einem weicheren Metall plattierten Stahlstreifen durch wendelföriniges Biegen des Stahlstreifens, Abtrennen einer Windung und planieren derselben in der Ringebene.Method and device for producing an annular bearing washer of clad steel strips The invention relates to a method of manufacture an annular bearing washer made of one in particular on a flat side a softer metal clad steel strip by helically bending the Steel strip, severing a turn and leveling it in the plane of the ring.

Zum Herstellen von Lagerteilen, z. B. Lagerschalen und demgemäß auch von ringförmigen Lagerscheiben aus Schichtmaterial, d. h. aus einem Trägerinaterial aus Stahl, auf das eine Schicht weicheren Materials, z. B. Kupfer, Bronze od. dgl. aufplattiert ist, ist in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. So gehört es zum Stande der Technik, Lagerscheiben durch Ausstanzen von Ringen aus dem Schichtmaterial zu gewinnen. Dieses Verfahren arbeitet jedoch mit großen Verlusten des vergleichsweise teueren Materials, da die Ringmitte wegfällt und zwischen dem Außenumfang benachbarter Ringe dreieckige Stücke entstehen, die ebenfalls Abfall darstellen.For the manufacture of bearing parts, e.g. B. bearing shells and accordingly also of annular bearing washers made of sheet material, d. H. from a carrier material made of steel, on which a layer of softer material, e.g. B. copper, bronze or the like. Plated is known in numerous embodiments. It is part of the state of the art to obtain bearing disks by punching rings out of the layer material. However, this method works with large losses of the comparatively expensive material, since the center of the ring is omitted and triangular pieces are created between the outer circumference of adjacent rings, which also represent waste.

Es ist deshalb auch schon versucht worden, derartige Lagerscheiben aus Streifen herzustellen, wobei die Streifen wendelförmig gebogen, jeweils eine Windung der Wendel abgetrennt und diese dann planiert wurde, um den Ring zu gewinnen. Diese Verfahren führen jedoch zu Lagerscheiben, die allgemein einen verhältnismäßig großen Spalt zwischen den Enden des Streifens, aus dem sie bestehen, aufweisen, wenn der Streifen zu einem Ring geschlossen ist. Dieser Spalt ist für ein Axiallager, an dem Lagerscheiben der genannten Art im allgemeinen Verwendung finden, unerwünscht, da er zu übermäßigem Verschleiß an der Schulter und an den anderen Teilen des Lagers, die zusammen mit der Lagerscheibe verwendet werden, führt.Attempts have therefore already been made to develop such bearing washers made from strips, the strips being helically bent, one each The turn of the helix was severed and then leveled in order to win the ring. However, these methods lead to bearing washers that are generally relatively have a large gap between the ends of the strip of which they are made, when the strip is closed into a ring. This gap is for a thrust bearing, on the bearing washers of the type mentioned are generally used, undesirable, as it leads to excessive wear on the shoulder and on the other parts of the bearing, which are used together with the bearing washer, leads.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die als bekannt vorausgesetzten Verfahren zur Herstellung ringföriniger Lagerscheiben aus streifenförmigen Ausgangsmaterial dahingehend zu verbessern, daß nach dem Planieren der Streifen in der Ringebene kein Spalt mehr zwischen den Enden des Streifens vorhanden ist.The invention has set itself the task of what is assumed to be known Process for the production of ring-shaped bearing washers from strip-shaped starting material to the effect that after leveling the strips in the plane of the ring there is no longer a gap between the ends of the strip.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß gleichzeitig mit dem Planieren des Ringes ein örtliches Einprägen von über den Ringumfang verteilten Vertiefungen auf mindestens einer Flachseite des Ringes vorgenommen wird.According to the invention this is achieved in that simultaneously with the Leveling the ring a local impression of distributed over the circumference of the ring Depressions is made on at least one flat side of the ring.

Durch die Erfindung wird eine Umfangsspannung im Ring gebildet, bzw. das Material desselben in Umfangsrichtung durch das Einpressen der Vertiefungen verdrängt, so daß die Enden des Ringes sich gegeneinander bewegen und spaltlos gegeneinanderstoßen. Der hierdurch erzielbare Vorteil besteht zunächst darin, daß eine Lagerscheibe entsteht, die, obwohl sie aus einem Stahlstreifen besteht, vollkommen aufeinanderliegende Enden des Streifens aufweist. Die bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens erzeugte Druckspannung in Umfangsrichtung, mit der die Ringenden spaltlos gegeneinanderstoßend gehalten werden, hält die flache Ringform aufrecht. Hinzu kommt, daß der Innendurchmesser der Ringscheibe hierbei nicht verändert wird, was für Unterlegscheiben oder Paßscheiben von unter Umständen erheblicher Bedeutung ist.The invention creates a hoop stress in the ring, or the material of the same in the circumferential direction by pressing in the depressions displaced so that the ends of the ring move against each other and butt against each other without a gap. The advantage that can be achieved in this way is first of all that a bearing washer is created, which, although it consists of a steel strip, lie completely on top of one another Has ends of the strip. When implementing the method according to the invention Generated compressive stress in the circumferential direction, with which the ring ends butt against each other without a gap the flat ring shape maintains. In addition, the inside diameter the ring washer is not changed, what kind of washers or shims is of considerable importance under certain circumstances.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Ausübung des neuen Verfahrens, welche von bekannten Vorrichtungen dieser Art insoweit Gebrauch macht, als sie ein in einem Gesenkhalter sitzendes Gesenk mit zentraler Bohrung und einer darüberliegenden Stempelführungsplatte für einen darin einzuführenden Stempel zum Planieren des Wendelringes verwendet. Erfindungsgemäß wird diese Vorrichtung so ausgestaltet, daß der Stempel auf seiner Stirnseite Vorsprünge besitzt zum Einpressen der Vertiefungen in die der Stirnseite zugekehrte Flachseite der Ringscheibe.The invention also relates to a device for practicing the new Process which makes use of known devices of this type in this respect, than they have a die seated in a die holder with a central bore and a overlying punch guide plate for a punch to be inserted therein for Leveling of the helical ring used. According to the invention this device is so designed that the punch has projections on its front side for pressing of the depressions in the flat side of the annular disk facing the end face.

Insbesondere für den Fall, daß der Innendurchmesser des hergestellten Lagerringes nicht verändert werden soll, schlägt die Erfindung vor, daß der Stempel als Hohlstempel zur Aufnahme eines nach unten vorstehenden, die zu planierende Ringscheibe zentrierenden Führungsstiftes ausgebildet ist. Wenn auch das Aufrechterhalten des Innendurchmessers nicht immer notwendig ist, so empfiehlt sich doch die Anwendung der letztgenannten Erfindungsmaßnahme in aller Regel.Especially in the event that the inner diameter of the manufactured Bearing ring should not be changed, the invention proposes that the rubber stamp as a hollow punch for receiving a downwardly protruding ring disk to be leveled centering guide pin is formed. Even if maintaining the Inner diameter is not always necessary, it is recommended to use it the last-mentioned inventive measure as a rule.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines plattierten Stahlstreifens vor dessen wendelförmigem Biegen, wobei die Biegerichtung durch einen strichpunktierten Pfeil angegeben ist, F i g. 2 den Gegenstand nach F i g. 1 -im -Schnitt längs der Linie 2-2 dieser Figur, F i g. 3 den Gegenstand nach F i g. 1 nach dessen wendefförmigein Biegen, F i g. 4 einen Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 3 längs der Linie 4-4 der F i g. 3, F i g. 5 eine abgebrochene Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung, F i g. 6 einen Schnitt durch den Gegenstand nach F i g. 5 längs der Linie 6-6 der F i g. 5, F i g. 7 eine Seitenansicht eines Teils der Vorrichtung nach F i g. 5, F i g. 8 eine fertige Lagerscheibe in einer Ansicht von unten und F i g. 9 den Gegestand nach F i g. 4 im Schnitt längs der Linie 9-9. The invention is shown in the drawing, for example. It shows F i g. 1 is a perspective view of a clad steel strip before it is helically bent, the bending direction being indicated by a dash-dotted arrow, FIG . 2 the subject of FIG. 1 -im section along the line 2-2 of this figure, F i g. 3 the subject of FIG. 1 after its helical bending, FIG . 4 shows a section through the object according to FIG. 3 along line 4-4 of FIG . 3, fig. 5 is a broken sectional view of a device according to the invention, FIG. 6 shows a section through the object according to FIG. 5 along line 6-6 of FIG . 5, Fig. 7 is a side view of part of the device according to FIG. 5, Fig. 8 shows a finished bearing disk in a view from below, and FIG. 9 the item according to FIG . 4 in section along the line 9-9.

Als Ausgangsmaterial für die Herstellung einer ringförmigen Lagerscheibe dient ein gewalzter Streifen 1 mit einer Schicht 2 aus vergleichsweise hartem Metall, beispielsweise Stahl und einer Schicht 3, aus weicherem Metall, beispielsweise Aluminium, Kupfer, Bronze usw., vorzugsweise Aluminium mit einer vergleichsweise flachen Stahloberfläche 4 und einer im wesentlichen flachen, gemäß dem Ausführungsbeispiel Aluminiumoberfläche 5, einer breiten Seitenkante 6 a und einer demgegenüber schmaleren Seitenkante 7 a. A rolled strip 1 with a layer 2 of comparatively hard metal, for example steel, and a layer 3 of softer metal, for example aluminum, copper, bronze, etc., preferably aluminum with a comparatively flat steel surface 4, is used as the starting material for the production of an annular bearing disk and a substantially flat, according to the exemplary embodiment aluminum surface 5, a wide side edge 6 a and a comparatively narrow side edge 7 a.

Dieser Stahlstreifen wird -zunächst wendelförmig gebogen und da= eine Windung des Wendels abgetrennt, ypdurch sich die Gestalt des Stahlstreifens nach F i g. 3 ergibt, Sodann wird die abgetrennte Windung in der Ringebene in der noch zu erläuternden Vorrichtung planiert und gleichzeitig mit dem Planieren des Ringes ein örtliches Einprägen von Über den Ringumfang verteilten Vertiefungen auf mindestens einer Flachseite des Ringes vorge-110111m(m.This steel strip is - initially helically bent and separated da = one turn of the helix, the shape of the steel strip according to F i ypdurch g. 3 results, then the severed turn is leveled in the plane of the ring in the device to be explained and at the same time with the leveling of the ring a local impression of depressions distributed over the circumference of the ring is provided on at least one flat side of the ring (m.

Hierzu dient die in den F i g. 5 und 6 dargestQllte Vorrichtung. in eium Gesenkhatter 31 sitzt ein Geseal# 15 mit eint)r zentralen BQhrung und einer darüberliegenden Stempelführungsplatte 30 für einen darin ok=fübrenc'Ien Stempel 10 zum Planieren des WeD4elrüffl, der auf einer Aiheitsfläche 16 mit seizIer Qlxrmr4he 5 a aufliegt.For this purpose, the in the F i g. 5 and 6 shown device. in eium Gesenkhatter 31 sits a Geseal # 15 with lead) r central BQhrung and an overlying punch guide plate 30 for a therein ok = fübrenc'Ien punch 10 for flattening the WeD4elrüffl provided with a seizIer Qlxrmr4he 5 rests on a Aiheitsfläche sixteenth

Die Von-#chtuugen zum, Aufbringen des Verforraiwgsdrtwkes auf dein Stempel 10 und zur Abstütgmg ÖN Gesenkhalters sind nicht dargestellt. Der Clesenkhalter 31 und die, Stempelführungsplatte 30 sind jedoch gegeneinander verschiebbar oder abn#hmb,ar, wW4 der Siempel 10 aus der Bohrung der Platte » zurüQkgozoge» ist, so daß die in den F i g. 8 und 9 dargestellte fertige, Lagerscheibe aus der Vorrichtung entnommen werden kann. Der Stempel 11 besitzt auf seiner Stirnseite 12 Vorsprünge 13 zum Einpressen von Vertiefungen 18, in die der Stirnseite 5 zugekehrte Flachseite 4 der Ringscheibe.The requirements for applying the Verforraiwgsdrtwkes to your stamp 10 and for support ÖN die holder are not shown. However, the Clesenkhalter 31 and, punch guide plate 30 are displaced against each other or abn # hmb, ar, WW4 the Siempelkamp is out of the hole of the plate "zurüQkgozoge" 10, so that the in F i g. 8 and 9 shown finished, bearing washer can be removed from the device. The punch 11 has on its end face 12 projections 13 for pressing recesses 18 into the flat side 4 of the annular disk facing the end face 5.

Außerdem ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß der Stempel 11 als Hohlstempel zur Aufnahme eines nach unten vorstehenden, die zu planierende Ringscheibe zentrierenden Führungsstiftes 14 ausgebildet ist.In addition, it is provided according to the illustrated embodiment that the punch 11 is designed as a hollow punch for receiving a downwardly projecting guide pin 14 centering the annular disk to be leveled.

Nachdem eine Windung, wie sie in F i g. 3 dargestellt ist, in der aus F i g. 5 ersichtlichen Weise in die Vorrichtung eingelegt worden ist und Druck auf den Stempel aufgebracht wird, dringen die Vorsprünge 43 in die flache Oberfläche 4 der Stahlschicht 2 bis zu ihrer vollen Tiefe ein, so daß die glatte Oberfläche 12 des Stempels 11 die Restfläche der flachen Oberflächen 4 berührt. Dadurch streckt sich die Stahlschicht 2 und es entsteht ein größerer Materialfluß radial nach außen und in Umfangsrichtung der Scheibe, so daß die Enden 8 der Scheibe in enge Berührung gelangen. Die Auswärtsbewegung des Stahles, die durch die Vorsprünge 13 verursacht wird, führt dazu, daß die Enden 8 auch nach Entlastung der Scheibe vom Verformungsdruck zusammengepreßt bleiben. Dadurch entsteht dann die, Scheibe 17 mit örtlichen, über den Ringumfang verteilten Vertiefungen 18, die durch das Eindringen der Vorsprünge 13 entstanden sind, wobei sich die aufeinandertreffenden Enden 8 des Streifens 1 in enger Berührung befinden. Die Trennungslinie ist in F i g. 8 mit 19 bezeichnet.After a turn as shown in FIG. 3 is shown in which FIG. 5 has been placed in the device and pressure is applied to the punch, the projections 43 penetrate the flat surface 4 of the steel layer 2 to their full depth, so that the smooth surface 12 of the punch 11 the remaining area of the flat surfaces 4 touches. As a result, the steel layer 2 stretches and there is a greater flow of material radially outward and in the circumferential direction of the disk, so that the ends 8 of the disk come into close contact. The outward movement of the steel, which is caused by the projections 13 , means that the ends 8 remain pressed together even after the disc has been relieved of the deformation pressure. This then creates the disk 17 with local depressions 18 distributed over the circumference of the ring, which are created by the penetration of the projections 13 , the meeting ends 8 of the strip 1 being in close contact. The dividing line is in FIG. 8 denoted by 19.

Claims

Claims: 1. A method for the production of an annular bearing disk from a steel strip plated with a softer metal, in particular on a flat side, by helically bending the steel strip, separating a turn and leveling it in the ring plane, d a - characterized in that simultaneously with leveling the Ring a local embossing of depressions (18) distributed over the circumference of the ring is carried out on at least one flat side of the ring.

2. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, consisting of a die seated in a die holder with a central bore and an overlying punch guide plate for a punch to be inserted therein for leveling the helical ring, characterized in that the punch (11) on its end face (U ) Has projections (13) for pressing the depressions (18) into the flat side of the annular disk facing the end face. 3. Apparatus navli claim 2, characterized in that the punch (11) is designed as a hollow punch for receiving a downwardly projecting guide pin (14) centering the ring disk to be leveled.

References considered: British Patent No. 519,981; USA. Patent Nos, 1215775, 2403645, 2555497, 2615 768,