Rollkörperkäfig für Rollager und Verfahren zur Herstellung desselben. Vorliegende Erfindung betrifft einen Rollkörperkäfig für Kugel- und Rollenlager und ein Verfahren zur Herstellung desselben.
Der Rollkörperkäfig gemäss der Erfin dung besteht aus Stahl mit mittelhohem Kohlenstoffgehalt, der so gehärtet ist, dass er ein bestimmtes Federungsvermögen besitzt.
Das Verfahren zur Herstellung des Roll- körperkäfiges gemäss der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass aus einem Stahlblech ein Rohling ausgestanzt wird, welcher in die gewünschte Form gepresst und hierauf ge härtet wird.
Dank der Härtung erhält der Käfig grö sseren Widerstand gegen Verschleiss und kann den beim Betrieb auf ihn wirkenden Zentri fugalkräften besser widerstehen. Ein Beispiel für einen derartigen Käfig ist ein solcher, der einen ringförmigen Hauptteil hat, an wel chem federnde Zungen vorgesehen sind, deren äussere Enden so geformt sind, dass sie die zwischen den Lagerringen gleichmässig ver- teilten Rollkörper umfassen, indem die Zungen des Käfigs beim Einführen desselben in das Lager durch die Rollkörper federnd nach aussen gebogen werden und dann in ihre ursprüngliche Lage zurückfedern, wobei jede Zunge zwei Rollkörper trennt und ihr beson ders ausgestaltetes Ende den Rollkörper ge nügend umfasst, um die Teile zusammenzu halten.
Wenn nun Käfige dieser Art so ge härtet werden, dass das Material ein be stimmtes Federungsvermögen besitzt, wird die Fähigkeit der Zungen, nach aussen zu federn, wenn die Rollkörper in den Käfig taschen angebracht werden sollen, vergrössert, wodurch es möglich ist, die Taschen so aus zugestalten, dass sie die Rollkörper besser umfassen.
Blechkäfige, die so ausgestaltet sind, dass sie auf den zwischen den Ringen angebrach ten Kugeln federn, sind bereits früher aus geführt worden. Keiner dieser Käfige hat je doch in der Praxis befriedigend gearbeitet, weil sie nicht das erforderliche Federungs vermögen besitzen, um "die Zungen in ihre ursprüngliche oder .gewünschte Lage zurück schnellen zu lassen, nachdem sie zwecks Einführens der Rollkörper auseinanderge bogen worden sind. Durch Verwendung des richtigen Materials ist es jedoch möglich, einen Käfig dieses Types herzustellen, wel cher, nachdem er in richtiger Weise gehärtet ist, sehr befriedigend arbeitet und billig her gestellt werden kann.
Für solche Rollkörperkäfige wird zweck mässigerweise ein Stahl verwendet, der weich genug ist, um ein Pressen des Rohlinges zu ermöglichen, der jedoch später einer Wärme behandlung bezw. Härtung unterworfen wer den kann, die das erwünschte Federungsver mögen herbeiführt. Für diesen Zweck hat sich Stahlblech mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,40, bis 0,50 ö und einem Mangan gehalt von 0,5,0 bis 0,80/'7o/ als geeignet er wiesen. Es können jedoch auch ähnliche Stahlsorten mit einem Kohlenstoffgehalt von nur 0,35 % und bis zu 0,60 ,wo für diesen Zweck verwendet werden. Es hat sich als un möglich erwiesen, in einer Operation Roh linge mit höheren Kohlenstoffgehalt auch nach sehr sorgfältiger Glühung kalt zu ziehen.
Es hat sich ferner als unmöglich. er wiesen, Stahl mit einem geringeren Kohlen stoffgehalt als 0,35/o so zu härten, dass ein befriedigendes Federungsvermögen bei den Zungen erhalten wird.
Die beigefügte Zeichnung veranschaulicht zwei Ausführungsbeispiele des Verfahrens zur Herstellung des erfindungsgemässen Roll- körperkäfigs. Die Zeichnung gibt zwei Methoden an. Der einen Methode nach wird ein runder Rohling ausgestanzt, der durch den Pressvorgang in eine Schalenform ge bracht wird, worauf die Taschen ausgestanzt werden. Nach der andern Methode werden die Taschen aus dem flachen runden Rohling ausgestanzt, worauf die Zungen durch den Pressvorgang heraufgebogen werden. Fig. 1 und 2 zeigen eine Draufsicht und eine Seitenansicht des Rohlinges für einen Kugel käfig, nachdem er in eine Schalenform mit ebenem Boden und im wesentlichen vertika lem Rand gebracht worden ist.
Fig. 3 und 4 zeigen den Rohling, nachdem Zentrierungs und Mitnehmerlöcher in seinen Boden ge stanzt worden sind; Fig. 5 und 6 zeigen den Rohling nach Ausstanzen der Kugeltaschen, und Fig. 7 und 8 nach Ausstanzen der Mittel öffnung; Fig. 9 und 10 zeigen das Prägen der Taschenkanten, um eine glatte Berührungs fläche gegen die Kugeln zu schaffen; Fig. 1.1 und 12' sind eine Draufsicht und eine Seiten ansicht eines Rohlinges, der nach der zweiten der beiden obengenannten Herstellungs methoden hergestellt ist, und Fig. 13 und 14 zeigen schliesslich den Rohling, nachdem die Zungen aufgebogen worden sind. Die weitere Behandlung folgt der ersten Methode.
Nach Fig. 1 und 2 ist der Rohling durch den Pressvorgang in eine Schalenform mit dem flachen Boden 15 und einem vertikalen Flansch 16 gebracht worden, aus welchem die Kugeltaschen 17 in Fig. 6 ausgestanzt werden sollen. Bei der durch Fig. 3 und 4 veranschaulichten zweiten Operation wird ein zentrales Zentrierungsloch 18 und ein klei neres Mitnehmerloch 19 aus dem Boden des Rohlinges gestanzt. Diese Löcher dienen zur Zentrierung und zum Herumführen des Roh- linges während der späteren Operationen.
Das Ergebnis der dritten Operation wird in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Bei dieser Opera tion wird der Rohling durch das Loch 18 geführt und mittelst eines in das Loch 19 eingreifenden Mitnehmerstiftes schrittweise um eine Umdrehung herumgedreht. Bei je dem Schritt wird eine Kugeltasche 17 aus dem Flansch 16 herausgestanzt, und zwar durch eine von innen nach aussen arbeitende Stanze. Die Stanze bewegt sich radial, wo durch die Wandungen 20 der Kugeltaschen zylindrisch werden.
Bei der vierten Operation wird der grösste Teil des Bodens des Rohlinges herausge- stanzt, wie aus Fig. 7 und 8 ersichtlich. Der Rohling wird dadurch mit einer Mittel öffnung 21 versehen, so dass ein ebener ring förmiger Teil 22 übrigbleibt, an welchem die im wesentlichen senkrecht dazu angeordneten Zungen 2 3 vorgesehen sind.
Die Lebensdauer der Käfige wird da durch wesentlich vergrössert, dass die Kanten der Kugeltaschen, die gegen die Kugeln an liegen, durch durch Prägen abgeschrägt werden.
Diese Operation wird so ausgeführt, dass ein Rollkörper entsprechend den im Lager ver wendeten (in Fig. 9 eine Kugel 24) gegen die innere Kante 25 der Kugeltasche gedrückt wird, während man den Rohling gleichzeitig Aussen durch ein geeignetes Kissen stützt. Am besten sind sämtliche zum Prägen verwendete Körper gleichzeitig nach aussen zu drücken, um eine möglichst grosse Genauigkeit zu er halten.
Dadurch, dass man bei dieser Präge operation eine Kugel der ungefähren Grösse der im Lager zur Verwendung kommenden Kugeln benutzt, wird eine abgeschrägte Kante 26 gebildet, welche bei richtiger Di- mensionierung der Teile demjenigen Teil der Kugel entspricht, mit welchem der Käfig bei seiner Verwendung in Berührung kommt.
Die nächste Phase des Herstellungsvor ganges ist das Härten und Anlassen des sonst fertigen Käfigs, so dass der Käfig gehärtet ist und ein bestimmtes Federungsvermögen besitzt.
Eine andere Methode zur Herstellung des Käfigs ist in den Fig. 11 bis 14 angegeben. In den Fig. 11 und 12 ist ein ebener Roh ling 30 dargestellt, in dessen Umfangsrand 31 eine Anzahl Einschnitte 32 angebracht sind, welche die Kugeltaschen in dem fer tigen Käfig bilden.
In Fig. 11 und 12 ist der Rohling nach der ersten Operation der zweiten Herstel lungsmethode dargestellt. Die zweite Opera tion ist in den Fig. 13 und 14 veranschau licht, in welchen die Zungen 33 in einer im wesentlichen senkrechten Lage zum Boden teil 36 gezeichnet sind. Der Bodenteil 36 ist im wesentlichen eben. Die Einschnitte 32 und die äussern Enden 34 der Zungen 33 haben eine solche Form, dass die beim Pressvorgang gebildeten Kugeltaschen 37 annähernd ihre gewünschte fertige Form erhalten.
Die übrigen Operationen bei der Herstel- lung eines Käfigs nach dieser Methode ent sprechen im wesentlichen den bei der ersten Methode vorgenommenen Operationen.