DE7215567U

DE7215567U - Vorrichtung zum Herstellen von Wälzkörper-Fensterkäfigen

Info

Publication number: DE7215567U
Application number: DE19727215567
Authority: DE
Original assignee: Hoesch AG
Current assignee: Hoesch AG
Priority date: 1972-04-24
Filing date: 1972-04-24
Publication date: 1972-12-07
Also published as: FR2182018B1; JPS4920546A; SE381419B; GB1395869A; FR2182018A1

Description

	Aktiengesellschaft,	46	Dortmund!	Eberhardatraße	12	H
Hoesch

Vorrichtung zum Herstellen von Wälzkörper-Fansterkäfigen

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Wälzkörper-Fensterkäfigen aus Stahlι insbesondere für Rollenlager.

Eine solche Vorrichtung hat den Zweck, um auf möglichst einfache Weise ohne großen Aufwand Wälzkörper-Fensterkäfige mit ausreichender Maßgenauigkeit zweckmäßig herzustellen. Die mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Käfige sind insbesondere für solche Lager geeignet» an die besondere Anforderungen in bezug auf Genauigkeit, Geschwindigkeit und Betriebstemperaturen gestellt werden. Die mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung gefertigten Käfige sind auch für Kugeln oder für Kegelrollen verwendbar.

Es ist bekannt, Wälzkörper-Fensterkäfige durch Ausstechen des Grundkörpers, Ausfräsen der Taschen, Bohren und Anbringen des Innen.bandes durch Vernieten herzustellen. Neben dem hohen Aufwand der Fertigungsweise haben solche Käfige den Nachteil, daß durch das Anordnen der Verbindungsniete eine gewisse Stegdicke nicht unterschritten werden darf. Dadurch ist die Wälzkörperteilung an ein bestimmtes Mindestmaß gebunden und die Belastbarkeit des zugehörigen Lagers ist somit begrenzt.

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Die bisher bekanntgewordenen Brennverfahren, die sich für eine möglichst einfache Fertigung anbieten, scheinen nicht geeignet zu sein, die für Wälzkörperkäfige erforderlichen Genauigkeiten sicherzustellen· Entsprechende Fertigungsmaschinen werden auf dem Harkt nicht angeboten.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe einer Vorrichtung das Herstellungsverfahren für Wälzkörper-Fensterkäfige zu vereinfachen, und zwar in der Weise, daß zusätzlich jede Materialzugabe für eine mechanische Bearbeitung entfällt* Außerdem sollen die Stabilität des Käfigs und eine möglichst hohe Belastbarkeit des Lagers gewährleistet sein.

Nach der Neuerung wird als Lösung die Aufgabe vorgeschlagen, daß eine mit einer Schwarz-Weiß-Zeichnung als Brennschablone ausgestattete, auswechselbare Grundschablone für eine an sich bekannte fotoelektrische Steuerung verschieb- und feststellbar angeschlossen ist an Mittel für das Einstellen der Käfigteilung, wobei unter der Grundschablone ein mit einer Teilstricheinteilung für die Wälzkörper-Mittellinien versehenes Teilblatt angebracht ist»

Um kreisringförmige Flachkäfige oder Käfigeegmente für Axiallager herzustellen, ist nach einer weiteren Ausbildung der Vorrichtung als Mittel für das Einstellen der Käfigteilung, sowie für das Ausbrennen der Käfigfenster und dar Käfigränder ein um einen feststehenden Drehpunkt dreh-

oder schwenkbar, auf beliebige Lagerdurchmesser einstellbarer Arm angeordnet, an dessen einem Ende die Grundschablone mit einem wechselseitig lösbar zu befestigenden Anschlag für das Ausbrennen der Käfigränder versehen 1st»

Soll die Vorrichtung für das Herstellen von Käfigsegmenten für Radiallager eingesetzt werden, ist zweckmäßigerweise eine gerade Führungsschiene parallel zu den festen Koordinaten der Brennschneidemaschine angeordnet, wobei der mit der Grundschablone und einer Einstellmarke ausgestattete Schieber an der Führungsschiene verschieb- und feststellbar angebracht ist.

Zwei Ausfuhrungsbeispiele der Neuerung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Platte mit ausgebranntem einteiligen Flachkäfig für ein Kugellager in Draufsicht,

Fig. 2 die Platte nach Fig. 1 als Seitenansicht, Fig. 3 eine Platte mit ausgebrannten Käfigsegmenten

für ein Axial-Zylinderrollenlager in Draufsicht,

Fig. A das Käfigsegment im Ausschnitt gemäß Schnitt IV-IV der Fig. 3,

Fig· S eine Platte mit ausgebrannten Käfigsegmenten für ein Radial-Zylinderrollenlager In Draufsicht,

Fig. 6 ein kaltgebogenes.Käfigsegment für ein Radial-Zylinderrollenlager mit angeschweißten Gleitstücken in Ansicht,

Fig. 7 das Käfigsegment der Fig. 6 gemäß Schnitt VII-VII,

Fig. 8 eine Vorrichtung für das Herstellen von einteiligen Flachkäfigen und von Käfigsegmenten für Axial-Rollenlager,

Fig. 9 eine Vorrichtung für das Herstellen von Käfigr Segmenten für Radiallager.

Mit Hilfe einer Vorrichtung werden nach der Neuerung Wälzkörper-Fensterkäfige durch Ausbrennen des Grundkörpers und der Käfigfenster auf Fertigmaße, vorzugsweise aus St 37 bestehenden Platten 1, welche die der endgültigen Käfigform entsprechende Dicke 12 besitzen, hergestellt.

Der Werkstoff St 37 wird deshalb gewählt, weil er die besten Notlaufeigenschaften bei Schmierstoffausfall aufweist*

Um genaue Brennschnitte zu erhalten, wird zunächst die Oberseite 11 der Platte 1 gesandstrahlt. Sodann werden bei der Fertigung von kreisringförmigen Flachkäfigen 2 (Fig. 1) oder von Käfigsegmenten 3 für Axiallager (Fig. 3) mittels fotoelektrisch abgetasteter Grundschablonen 5 die Käfigfenster 21, 3JL^d$r_ j^ölbte Außenrand 22, 32 und der gewölbte

jji. »e«ÖJ,bte Außenr

IBbB?-7.12.72

Innenrand 23, 33 ausgebrannt. Diese Brennschnitte werden bis auf die stehenbleibenden Stege 24, 34 der Platte 1 von 15 bis 20 mm Breite ausgeführt. Dadurch wird ein Verziehen der Käfige 2 bzw. der Käfigr segmente 3 eingeschränkt. Je nach Plattengröße wird eine beliebige Anzahl von aneinandergereihten Käfigsegmenten 3 ausgebrannt, welche unter Umständen für mehrere gleich große Lager verwendbar sind. Bei dem Ausbrennen der viereckigen Fenster 31, 81 verbleiben an den Ecken Ausnehmungen 311, 811, die eine Eckenberührung der Rollen verhindern und gleichzeitig als Schmiertaschen nutzbar sind. Sollen hingegen Käfigsegmente 8 (Fig. 5) für Radiallager gefertigt werden, werden ebenfalls zunächst die Käfigfenster 81 und sodann die geradlinigen Außenränder 82, 83 ausgebrannt, wobei diese Brennschnitte bis auf die stehenbleibenden Stege 84 von 15 bis 20 mm Breite ausgeführt werden, um ein Verziehen zu vermeiden. Die Käfigsegmente 8 werden anschließend durch Kaltbiegen in die dem jeweiligen Lagerdurchmesser entsprechende Kreisbogenform gebracht, wobei beiderseits Überlängen für das Anbiegen vorgesehen sind, die nach dem Biegevorgang abgetrennt werden. An allen Käfig- oder Käfigsegmentaus führungen werden nunmehr zum Einstellen der Käfige auf die mittige Höhe in bezug auf Wälzkörperachsen Gleitstücke 9 aus Stahl, Messing, Kunststoff oder aus anderen Werkstoffen in einem angemessenen Abstand voneinander befestigt. Dies kann durch Schweißen., Nieten, Verschrauben oder Kleben, bei Kunststoff-Gleitstücken auch durch Einklemmen geschehen. Schließlich werden die Käfige^zw. die Käfigsegmente allseitig gesandstrahlt»

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Fotoelektrisch gesteuerte Brennmaschinen einschließlich der zugehörigen Schablonen sind an sich bekannt und bei den einschlägigen Fachfinnen erhältlich.

Für das Ausbrennen von Flachkäflgen 2 oder von Käfigsegmenten 3 für Axiallager besteht die Vorrichtung nach der Neuerung aus einem auf beliebige Lagerdurchmesser einstellbaren Arm 4 (Fig. 8), der um einen feststehenden Drehpunkt 41 dreh-* oder schwenkbar angeordnet und dessen freies Ende 42 mit einer auswechselbaren Grundschablone 5 ausgerüstet ist. Eine Schwarz-Weiß-Zeichnung dient als Brennschablone 51 für die fotoelektrische Steuerung. Je nachdem, ob ein einteiliger Flachkäfig 2 oder Käfigsegmente für Axiallager ausgebrannt werden, ist eine unter dein Arm \ angebrachte Teilscheibe 6, 7 aus Zeichenpapier mit einem Teilkreis 61 oder einem Teilkreis-Ausschnitt 71 einschließlich der Teilstrich-Einteilungen 62, 72 für die Wälzkörper-Mittellinien versehen.

Für das Ausbrennen von Käfigsegmenten 8 für Radiallager (Fig. 9) besteht diese Vorrichtung aus einer Führungsschiene 10 für die mit der Schrrarz-Welß-Zeichnung als Brennschablone 51 versehenen Grundschablone 5. Unter einem Schieber 101, der eine Einstell-Marke 102 zeigt, befindet sich ein Teilblatt 103 aus Zeichenpapier, das mit dem in eine Gerade 104 gestreckten Teilkreis-Ausschnitt in einer dem jeweiligen Kafigsegment entsprechenden Länge einschließlich einer Teilstrich-Einteilung 105 für die Wälzkörper-Mittellinien versehen ist. Ein Lichtpfeil 52 (Fig. 8) der Fotooptik

wandert bis zum Außenrand der Grundschablone 5, fährt an dem Außenr&nd bis zur Schabloneniaittenach.se entlang. In diesem Augenblick berührt die Fassung der Optik einen Anschlag 53 der Schablone und nimmt über den Anschlag 53 die Grundschablone 5 mit. Dadurch ist sichergestellt, daß die Kreisbogen der Käfigränder 22, 23, 32, 33 konzentrisch mit der Mittelpunktlinie der Käfigfenster 21, 31 verlaufen. Der Anschlag 53 ist mit Rückoicht auf die unterschiedliche Fahrrichtung des Armes 4 wechselseitig zu befestigen. Die Fotooptik mit Linse ist über der Schablone angeordnet.

Das Ausbrennen der Käfigränder 82, 83 wird mit Hilfe der Koordinaten der Brennschneidmaschine durchgeführt. Die Führungsschiene 10 ist parallel zu den festen Koordinaten der Brennschneidmaschine angeordnet.

Die mit der Neuerung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die mit der Vorrichtung hergestellten Käfige gegenüber den bekannten mechanisch bearbeiteten Käfigen bei gleicher Wälzkörperteilung wesentlich stabiler sind, da Bohrungen für Niete bzw. Schrauben entfallen. Dadurch kann die Wälzkörperteilung verringert werden, wodurch sich eine größere Belastbarkeit des Lagers ergibt; Die aus St 37 gefertigten ausgebrannten Käfige sind gegenüber aus Kunststoff (Dytron) bestehenden Käfigen beständiger gegen alle chemischen Einflüsse. Außerdem können höhere Temperaturen betriebssicher ertragen werden,und ungünstige Schmierstoffeinflüsse durch Öle und Fette kommen nicht vor.

7215S67-7.1Z72

Die Fertigungsweise mit Hilfe der vorgeschlagenen Vorrichtung ist besonders einfach und daher nicht störanfällig. Zudem ist die Vorrichtung unabhängig vom Lagerdurchmesser sowie von der Wälzkörpergröße und -form. Die Notlaufeigenschaft zwischen Wälzkörpern und Käfig sowie zwischen Käfig und Lagerringen ist weitgehend vorhanden, weil durch das Brennschneiden und das anschließende Sandstrahlen scharfe Kanten an den Käfigen vermieden sind .und die sich an den Ecken der Ki'f igf enster ergebenden Brenntaschen eine wesentlich günstigere Voraussetzung für d;L,e Schmierung schaffen, als diese bei Käfigen mit den mechanisch bearbeiteten Oberflächen gegebe.;-: ist.

Claims

| Hoesch Aktiengesellschaft, 46 Dortmund. Eberhardstraße 12

1. Vorrichtung zum Herstellen von Walzkörper-Fensterkäfigen aus Stahl, insbesondere für Rollenlager, dadurch gekennzeichnet _t daß eine mit einer Schwarz-Weiß-Zeichnung als Brennschablone (51) ausgestattete auswechselbare Grundschablone (5) für eine an sich bekannte fotoelektrische Steuerung verschieb- und feststellbar angeschlossen ist an Mittel (4, 10) für das Einstellen der Käfigteilung, wobei unter der Grundschablone (5) ein mit einer Teilstricheinteilung für die Wälzkörper-Mittellinien (62, 72, 105) versehenes Teilblatt (6, 7, 103) angebracht ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein um einen feststehenden Drehpunkt (41) dreh- oder schwenkbarer, auf beliebige Lagerdurchmesser einstellbarer Arm (4) angeordnet ist, an dessen einem Ende die Grundschablone (5) mit einem wechselseitig lösbar zu befestigenden Anschlag (53) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine gerade Führungsschiene (10) parallel zu den festen Koordinaten der Brennschneidmaschine angeordnet ist, wobei der mit der Grundschablone (5) und einer Einstell-Marke (102) ausgestattete Schieber (101) an der Führungsschiene (10) verschieb- und feststellbar angebracht ist.