DE2518129A1

DE2518129A1 - Duennwandiger laufring bzw. laufscheibe fuer ein kugellager, daraus hergestelltes kugellager sowie verfahren und vorrichtung zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2518129A1
Application number: DE19752518129
Authority: DE
Inventors: Rudolf Bauer; Dieter Goppelt; Hans-Christian Krueger; Max Pfitscher
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1976-11-04
Also published as: ES447266A1; DD128604A5; AU1290576A; ES447265A1; JPS51127947A; IN144791B; GB1538532A; BR7602368A; FR2308826A1; US4081204A; DD126199A1; CA1054201A

Description

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Industriewerk Schaeffler oHG, 8522 Herzogenaurach Industriestraße 1-3

PG 1573

Dünnwandiger Laufring bzw. Laufscheibe für ein Kugellager, daraus hergestelltes Kugellager sowie Verfahren und Vorrichtung zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft einen dünnwandigen Laufring für ein Radialkugellager sowie eine dünnwandige Laufscheibe für ein Axialkugellager. Sie umfaßt weiterhin Radial- bzw. Axialkugellager, die unter Benutzung derartiger Ringe bzw. Scheiben hergestellt wurden sowie Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung derartiger Ringe bzw. Scheiben und zum Zusammenbau von Lagern.

Kugellager mit dünnwandigen Laufringen bzw. Laufscheiben, die durch spanlose Verformung aus Blech hergestellt sind, sind in verschiedenen Ausführungen bereits bekannt geworden. So wurden Konstruktionen bekannt, bei denen die Kugeln unmittelbar auf der ebenen Oberfläche eines Blechbauteiles abrollen, das sich andererseits in einer Gehäusebohrung bzw. auf der Welle abstützt. Die Kugeln, die die zu übertragende Lagerbelastung aufnehmen, stützen sich dabei an jedem der Laufringe in einem Punkte ab. Zur seitlichen Führung der Kugeln sind die dünnwandigen Blechlaufringe beispielsweise an ihren Enden umgefaltet, wodurch ein extrem niedriger Anlaufbord geschaffen wird, der leicht zum Verklemmen der Wälzkörper führen ka \n_f wenn axiale Belastungen in derartigen Lagern aufgenommen werden sollen.

Bei einem weiteren bekannten Lager hat man diesen Nachteil der geringen Bordhöhe dadurch umgangen, daß man an den Enden

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der Laufringe wulstartige Hohlprofile angeformt hat, gegen die die Kugeln axial anlaufen können. Das eigentliche Abrollen der Kugeln erfolgt jedoch auch bei dieser Ausführung auf dem dünnen Blechteil zwischen diesen Anlaufborden. Jeder einzelne der Laufringe ist bei dieser Konstruktion aus zwei übereinandergeschobenen Blechteilen gebildet, wodurch im Bereich der Kugellaufbahn die doppelte Blechwanddicke vorhanden ist. Man wollte es durch diese Konstruktion ermöglichen, das axiale Lagerspiel dadurch einzuengen, daß man die beiden übereinandergeschobenen Blechteile soweit gegeneinander verschiebt, bis sie mit den wulstförmigen Hohlprofilen praktisch spielfrei gegen die Kugeln anliegen. Ein Nachteil dieser Ausführung besteht darin, daß diese Spielfreiheit während des Betriebes nicht mit Sicherheit aufrechterhalten bleibt, sondern vielmehr dadurch, daß sich die beiden Blechteile wieder auseinanderschieben können, verloren gehen kann.

In allen diesen bekannten Fällen ist es nachteilig, daß die Kugel unmittelbar auf einem dünnwandigen Blechteil abrollt, das sich andererseits gegen ein weiteres Bauteil, z.B. eine Gehäusebohrung oder eine Welle direkt abstützt. Durch diese Maßnahme ist insbesondere bei den Wellenringen die Gefahr gegeben, daß sich diese "aufwalzen", was zu einer Durchmesse rvergrößerung führt. Dieser Effekt entsteht dadurch, daß der dünnwandige Laufring ohne daß er elastisch ausweichen könnte, zwischen den Kugeln einerseits und dem Sitz des Ringes, z.B. der Welle andererseits einem echten Walzvorgang unterworfen wird.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, Laufringe bzw. Laufscheiben für Kugellager zu schaffen, die diese Nachteile nicht besitzen, die insbesondere der Gefahr, des "Aufwalzens" nicht unterliegen. Weiterhin sollen diese Ringe in einfachster Weise herstellbar und während der Herstellung bzw. ihrer Montage zu einem fertigen Lager in einfachster Weise so verformbar sein, daß sich Kugellager mit einem genau definierten Lagerspiel herstellen lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, einen dünnwandigen Laufring für ein Radialkugellager aus einem einstückigen rohrförmigen Teil zu bilden, das an wenigstens einem axialen Ende mit einem eingerollten Wulst von annähernd kreisförmiger Außenkontur versehen ist, auf dem die Kugeln abrollen. In vergleichbarer Weise kann gemäß der Erfindung eine dünnwandige Laufscheibe für ein Axialkugellager aus einer kreisringförmigen Blechscheibe gebildet sein, die an ihren beiden Rändern mit eingerollten Wulsten von annähernd kreisförmiger Außenkontur versehen ist, auf denen die Kugeln abrollen.

Dadurch, daß bei solchen Laufringen bzw. Laufscheiben die Kugeln auf den eingerollten Wulsten abrollen, ist gewährleistet, daß diese Wulste infolge ihrer elastischen Nachgiebigkeit unter Belastung nicht zu einem "Aufwalzen" neigen. Die bei der Herstellung erzeugten Abmessungen derartiger Laufringe bzw. Laufscheiben bleiben also auch unter Belastung praktisch völlig unverändert, solange die für das Lager vorgesehenen Belastungsgrenzen nicht überschritten werden.

Ein weiterer Vorteil derartiger Laufringe besteht darin, daß durch das mehr oder minder starke Anrollen der Wulste das Lagerspiel äußerst feinfühlig eingestellt werden kann, ohne daß sich dabei z.B. die Blechwanddicke in irgendeiner Weise auswirken könnte, wie es bei den bekannten Lagern der Fall ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein derartiger dünnwandiger Laufring an seinen beiden axialen Enden mit Wulsten versehen, deren gegenseitiger Abstand so auf den Kugeldurchmesser abgestimmt ist, daß die Kugeln ausschließlich mit den Wulstoberflächen in Berührung steten .

Ein solcher Ring kann weiterhin so ausgebildet werden, daß die beiden Wulste unterschiedliche Durchmesser haben. Dies kann dann von Vorteil sein, wenn erreicht werden soll, daß

in einem fertig montierten Lager der eine Laufring beispielsweise an der einen Seite axial über das Lager vorstehen soll. Es ist aber zu bedenken, daß bei unterschiedlichen Wulstdurchmessern an beiden Enden eines Laufringes die Berührungspunkte zwischen den Wulsten und den Kugeln ebenfalls verschoben werden. Dadurch läßt sich z.B. eine Anpassung an unterschiedliche axiale Komponenten in beiden axialen Richtungen erzielen.

Um den Wulsten besonders gute Laufbahneigenschaften zu geben, können diese in dem Bereich, in dem die Kugeln an ihnen abrollen, spanlos, z.B. durch Glättwalzen oder spanabhebend, z.B. durch Drehen oder Schleifen nachbearbeitet werden.

Wenn in einzelnen Anwendungsfällen die Elastizität der hohlen Wulste als zu groß erscheint, kann in die Wulst ein Drahtring eingerollt werden, durch den der Wulstquerschnitt nahezu vollständig vom Werkstoff ausgefüllt wird. Eine ähnliche Wirkung kann dadurch erzielt werden, daß die Wulste in mehreren Windungen in Form einer Spirale eingerollt werden. Auch dadurch läßt sich erreichen, daß der Wulstquerschnitt nahezu vollständig vom Werkstoff ausgefüllt ist.

Wenn es für den einzelnen Anwendungsfall zweckmäßig erscheint, kann ein erfindungsgemäßer Laufring an seinem einen Ende mit einem Wulst, an seinem anderen Ende aber mit einem geschlossenen Boden oder aber auch mit einem radial nach außen gerichteten Flansch versehen sein. Da in diesem Falle der zweite Wulst entfallen muß, muß die dadurch entfallende Kugellaufbahn durch eine andere Laufringpartie ersetzt werden. Hierzu ist es zweckmäßig, am Übergang von dem rohrförmigen Teil in den Boden bzw. Flansch eine kegelige Fläche vorzusehen, auf der die Kugeln abrollen. Eine weitere leicht zu verwirklichende Variante des erfandungsgemäßen Laufringes besteht darin, daß der an den Wulst anschließende Bereich des rohrförmigen Teiles so verformt wird, daß die den Wulsten abgewandte Mantelfläche eine konvexe Kontur aufweist. Dadurch kann der Laufring gegenüber seiner Sitzfläche leicht eine geringfügige

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Einstellbewegung ausführen, um z.B. Wellendurchbiegungen oder Wellenfluchtungsfehler auszugleichen.

Au.^c: derartigen dünnwandigen und spanlos hergestellten Kugeliagerlaufringen lassen sich die unterschiedlichsten Arten ν er» HadiaJkugellagern herstellen. Im einfachsten Fall wird ei i. äußerer Laufring mit radial nach innen gerichteten Wulsten utjfi ein innerer Laufring mit radial nach außen gerichteten "W.ιLs-Λ-.·!, unter Zwischenschaltung von Kugeln zu einer Baueinheit verbunden. Ohne daß sich an den Vorteilen der spanlos hergestellten Laufringe selbst etwas ändert, kann ,".'ioch der eine oder andere spanlos hergestellte Laufring auch durch einen massiven Laufring ersetzt werden. Ebenso kann ein äußerer spanlos hergestellter Laufring mit einer Welle, in die eine Kugellaufrille eingearbeitet ist, kombiniert v/erden.

Die Kugeln .önnen bei diesen Lagern in einfachster Weise in einem K- /ig untergebracht sein, der als einfache zylindrische Hü 5e ausgebildet ist, die wenigstens am einen Ende auf Wulste der Laufringe geführt ist. Wenn man den Käfig :n ι : i.ch so auf die Lauf ringe abstimmt, daß er mit sehr geli.^em radialen Spiel zwischen die Wulste der beiden Laufring eingreift, so läßt sich erreichen, daß die verbleib.^'iien engen Spalte als Spaltdichtungen wirken, so daß sich eine zwSaX -.Liehe Lagerabdichtung gänzlich erübrigt. Der Käfig iiann aber auch als Kunststoff teil ausgebildet sein und in seinen Endbereichen zur Bildung einer gleitenden Dichtung unter Vorspannung gegen die Wulste von Innen- und Außenring anliegen.

tiine weitere einfache Möglichkeit zur Lagerabdichtung ohne zusätzliche Teile besteht darin, die Wulste an Innen- und Außenring so zu dimensionieren, daß sie nur durch einen engen Dich {.spalt voneinander getrennt sind.

Ein·.' Variante zu dem oben beschriebenen Käfig kann darin be-

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stehen, daß dieser als flache Scheibe mit radial gerichteten, zwischen aufeinanderfolgenden Kugeln eingreifenden Stegen ausgebildet ist.

Die Abdichtung eines derartigen Lagers kann in den Fällen, in denen zwischen den Wulsten von Außen- und Innenring ein Ringspalt vorhanden ist, dadurch erzielt werden, daß dieser Ringspalt durch ein kreisringförmiges Teil überbrückt wird, das auf dem Wulst des einen Ringes befestigt ist und dichtend mit dem gegenüberliegenden Wulst des anderen Ringes zusammenwirkt. Dieses Teil kann dabei mit dem zweiten Wulst eine gleitende Dichtung, aber auch eine berührungslose Spaltdichtung bilden.

In sehr einfacher und zweckmäßiger Weise kann unter Benutzung eines erfindungsgemäßen Laufringes schließlich ein zweireihiges Kugellager ausgebildet werden, dessen beide Laufringe in gewissem Umfange gegeneinander pendeln können. Zu diesem Zweck wird ein Innenlaufring mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Kugellaufbahnen benutzt, in dem Kugelkränze abrollen. Diesem wird ein dünnwandiger Außenlaufring mit Wulsten an beiden Enden zugeordnet, wobei die Kugeln eines jeden Kugelkranzes nur einen Wulst des Außenlaufringes berühren.

Bei der Benutzung der oben beschriebenen Laufscheibe für die Herstellung eines Axialkugellagers ist zu beachten, daß die beiden Wulste an einer solchen Laufscheibe derart unterschiedlich groß ausgebildet sein sollten, daß ihre Berührungspunkte mit einer Kugel auf einer Geraden liegen, die die Lagerachse im Lagermittelpunkt schneidet. Durch eine solche Gestaltung sind einwandfreie kinematische Verhältnisse für das Abrollen der Kugel geschaffen.

Die oben im Zusammenhang mit Radialkugellagern beschriebenen verschiedenen Möglichkeiten der konstruktiven Ausgestaltung lassen sich wenigstens teilweise auf Axialkugellager übertragen.

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Die Herstellung der oben beschriebenen Laufringe ist gemäß der Erfindung in einfachster Weise dadurch möglich, daß ein dünnwandiges rohrförmiges Teil zwischen einer Matrize und einem Stempel aufgenommen wird, die in Achsrichtung aufeinander zubewegt werden, wobei das rohrförmige Teil an seinen axialen Enden mit Partien der Matrize und des Stempels in Kontakt kommt, die ein Umrollen des Werkstoffes des rohrförmigen Teiles zu Wulsten bewirken. Es ist also für die vollständige Ausformung eines Laufringes, wenn man von einem rohrförmigen Teil ausgeht, nur noch erforderlich, dieses einer einfachen Werkzeugbewegung zu unterwerfen, an dem weder rotierende noch sonstwie bewegliche Teile vorhanden sind. In diesem einen Arbeitsgang wird der Laufring vollständig fertig geformt.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Vorrichtung ist so aufgebaut, daß sowohl die Matrize als auch der Stempel eine zylindrische Fläche aufweisen, an der sich das rohrförmige Teil mit der Mantelfläche abstützt, die beim fertigen Laufring die den Wulsten abgewandte Mantelfläche bildet. Sowohl an der Matrize als auch am Stempel endet diese zylindrische Fläche in einer umlaufenden Rille mit kreisförmiger Kontur, deren Radius dem Radius der Außenkontur der zu erzeugenden Wulst entspricht. Man hat es also in einfachster Weise in der Hand, die unterschiedlichsten Wulstkonturen zu erzeugen.

Für die Herstellung einer Laufscheibe für ein Axialkugellager ist das Herstellverfahren in der Weise abgewandelt, daß man von einem dünnwandigen Vorformteil, das aus einer kreisringförmigen Scheibe mit axial gerichteten Kragen an beiden Kanten besteht, ausgeht. Dieses wird in einer Matrize aufgenommen und ein in Achsrichtung auf diese zubewegter Stempel, der mit den Enden der Kragen in Kontakt kommt, bewirkt das Umrollen dieser Kragen zu den Wulsten.

Bei der für die Durchführung dieses Verfahrens dienenden Vorrichtung besitzt der Stempel je eine zylindrische Fläche, die

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den äußeren Kragen außen und den inneren Kragen innen umgreifen. Diese zylindrischen Flächen enden wiederum in Rillen mit kreisförmiger Kontur, deren Radien den Radien der Außenkonturen der zu erzeugenden Wulste entsprechen.

Schließlich ermöglicht es die Anwendung der erfindungsgemäßen Erkenntnisse, in einfachster Weise ein Radialkugellager mit den erfindungsgemäßen Laufringen zusammenzubauen. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten.

In einem Falle kann der eine Laufring wie oben beschrieben hergestellt werden. Dann wird der Kugelsatz - sei es mit oder ohne Käfig - in Kontakt mit diesem Laufring gebracht und dort durch geeignete Maßnahmen gehalten. Die Kugeln können dabei z.B. in bekannter Weise mit Fett an den Laufring "geklebt" werden. Daran anschließend wird das den zweiten Laufring bildende rohrförmige Teil in die Position zum ersten Laufring gebracht, die es später im fertigen Lager einnehmen muß. In dieser Position werden schließlich in der oben beschriebenen Vorrichtung die Wulste angeformt, wobei gleichzeitig sämtliche Lagerbauteile zu einer in sich geschlossenen Einheit verbunden werden.

In einer Abwandlung dieses Verfahrens kann zunächst ein Laufring fertig hergestellt werden, dann der Kugelsatz in Kontakt mit diesem Laufring gebracht und dort durch geeignete Maßnahmen gehalten werden, anschließend das den zweiten Laufring bildende rohrförmige Teil, an das am einen Ende der Wulst bereits angeformt ist, in die Position zum ersten Laufring gebracht werden, die es im fertigen Lager einnimmt, und in dieser Position schließlich der zweite Wulst angeformt werden.

Nach einer weiteren Variante ist es möglich, zunächst an beiden die Laufringe bildenden rohrförmigen Teilen an deren einem Ende Wulste anzuformen, dann beide rohrförmigen Teile in die Position zueinander zu bringen, die sie im fertigen Lager ein-

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nehmen, anschließend den Kugelsatz in Kontakt mit den Wulsten zu bringen und dort zu halten und schließlich in einem gemeinsamen Arbeitsgang an beiden rohrförmigen Teilen die noch fehlenden zweiten Wulste anzuformen.

Das zweckmäßigste und bei weitem wirtschaftlichste Verfahren schließlich besteht darin, die beiden die Laufringe bildenden rohrförmigen Teile in ihrer Ursprungsform in die gegenseitige Position zu bringen, die sie im fertigen Lager einnehmen, den Kugelsatz zwischen die rohrförmigen Teile einzubringen und dort in der Position zu halten, die er im fertigen Lager einnimmt, und schließlich in einem gemeinsamen Arbeitsgang an beide rohrförmigen Teile an beiden axialen Enden Wulste anzuformen .

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der beschriebenen Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Außenlaufring, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Innenlaufring, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Radialkugellager,

Fig. 4 und 5 eine Vorrichtung zur Herstellung des Innenlaufringes in zwei Verfahrensschritten,

Fig. 6 und 7 eine Vorrichtung zum Zusammenbau eines Radialkugellagers in zwei Verfahrensschritten,

Figuren 8 bis 10 Varianten von erfindungsgemäßen Außenlaufringen,

Figuren 11 bis 18 Längsschnitte durch Radialkugellager, Fig. 19 einen Längsschnitt durch eine Axial-Laufscheibe,

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Figuren 20 und 21 Längsschnitte durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Axial-Laufscheiben in zwei Verfahrensschritten,

Fig. 22 einen Längsschnitt durch ein Radialkugellager,

Fig. 23 einen Teil-Längsschnitt durch einen Außenlaufring und

Figuren 24 und 25 Längsschnitte durch eine Vorrichtung zum Zusammenbau eines Radialkugellagers in zwei Verfahrensschritten.

Der in Figur 1 dargestellte Außenlaufring 1 besteht aus dem zylindrischen Mittelteil 2 und den seitlichen Wulsten 3 von annähernd kreisringförmiger Außenkontur. Die Wulste 3 sind soweit eingerollt, daß sie sich mit ihren Enden gegen den zylindrischen Mit.telteil abstützen, wodurch ihre Stabilität beträchtlich erhöht wird.

Der in Figur 2 dargestellte Innenlaufring 4 besteht in gleicher Weise aus einem zylindrischen Mittelteil 5 und den Wulsten

Die Unterschiede zwischen Außenlaufring 1 und Innenlaufring bestehen - außer in ihren radialen Abmessungen - darin, daß die Wulste 3 des Außenlaufringes radial nach innen und die Wulste 6 des Innenlaufringes 4 radial nach außen gerichtet sind. Bei dem in Figur 3 dargestellten Radialwälzlagern ist der Außenlaufring 1 gemäß Figur 1 und der Innenlaufring 4 gemäß Figur 2 unter Zwischenschaltung von Kugeln 7 miteinander zu einer Baueinheit verbunden.

Zur Herstellung, sei es der einzelnen Laufringe oder auch der gesamten Lagerbaueinheit, sagen die folgenden Figuren 4 bis 7 Näheres aus.

In den Figuren 4 und 5 ist ein Werkzeug dargestellt, das aus einer Matrize 8, einem Stempel 9, sowie einem Zwischen-

ring 10, der an der Teilfuge 11 in zwei Hälften geteilt ist, besteht.

Sowohl die Matrize 8 als auch der Stempel 9 weisen zylindrische Flächen 12 gleichen Durchmessers auf, die in halbkreisförmigen Rillen 13 enden. Entsprechende Rillen 14 sind in den Stirnseiten des Zwischenringes 10 vorgesehen.

Der Zwischenring 10 nimmt in seiner Bohrung das rohrförmige Teil 15 auf, aus dem der Innenlaufring geformt werden soll. Die zylindrischen Flächen 12 an Matrize 8 und Stempel 9 sind in ihren Abmessungen so gehalten, daß sie satt in die Bohrung des rohrförmigen Teiles 15 eingreifen. Bewegt man nun den Stempel 9 nach unten gegen die Matrize, so ergibt sich schließlich der in Figur 5 dargestellte Endzustand. Aus dem rohrförmigen Teil 15 ist ein fertiger Innenlaufring entstanden.

Die Figuren 6 und 7 zeigen die weiteren Verfahrensschritte, mittels derer, ausgehend von dem jetzt vorhandenen Innenlauf ring, ein komplettes Radialwälzlager gefertigt werden kann.

Das hierzu verwendete Werkzeug besteht wiederum aus einer Matrize 16 und einem Stempel 17. Die Matrize 16 nimmt an einer zylindrischen Fläche 18 den vorgefertigten Innenlaufring 4 auf. Die Kugeln 7 sind gegen die Wulste des Innenlaufringes angelegt und dort durch geeignete Mittel, beispielsweise Fett gehalten. In eine zweite zylindrische Fläche 19 der Matrize 16 ist ein rohrförmiges Teil 20 eingesetzt. Die zylindrische Fläche 19, der eine identische Fläche 19 im Stempel 17 entspricht, endet in einer halbkreisförmigen Rille 21. Wird nun der Stempel 17 nach unten gegen die Matrize 16 bewegt, so ergibt sich schließlich der in Figur 7 dargestellte Endzustand, in dem das Radialkugellager fertig montiert ist. Es braucht nach dem Zurückfahren des Stempels 17 lediglich aus der Matrize 16 herausgehoben zu werden.

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Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Vorrichtung läßt' leicht erkennen, daß es durch eine entsprechende Dimensionierung der Matrize 16 und des Stempels 17 leicht möglich ist, bei diesem Verformungsvorgang jedes gewünschte Lagerspiel zu erzeugen.

Die Figuren 8 und 9 zeigen Abwandlungen eines Außenlaufringes. Bei dem in Figur 8 dargestellten Außenlaufring 22 sind die seitlichen Wulste 23 in mehreren Windungen in Form einer Spirale derart eingerollt, daß der Wulstquerschnitt nahezu vollständig vom Werkstoff ausgefüllt ist.

In Figur 9 ist ein Außenlaufring 24 dargestellt, bei dem in die Wulste 25 je ein Drahtring 26 eingelegt ist, wodurch ebenfalls erreicht wird, daß der Wulstquerschnitt nahezu vollständig vom Werkstoff ausgefüllt wird.

Der in Figur 10 dargestellte Außenlaufring 27 weist am einen Ende einen Wulst 28 mit geringerem und am anderen Ende einen Wulst 29 mit größerem Querschnitt auf. Die Figur 10 läßt erkennen, daß die strichpunktiert dargestelle Kugel 30 die Wulste an Stellen berührt, die einen unterschiedlichen Abstand von der Lagerachse aufweisen.

Die Figur 11 zeigt ein fertig montiertes Radialkugellager, bei dem ein Außenring 31 verwendet ist, der am einen Ende eine Wulst 32 besitzt, am anderen Ende jedoch mittels einer Kegelfläche 33, gegen die die Kugel 34 anläuft, in einen geschlossenen Boden 35 übergeht. Der Innenlaufring weist keine Besonderheiten auf.

Demgegenüber ist in Figur 12 eine Variante gezeigt, bei der der Außenlaufring die übliche Form besitzt, während der Innenlaufring 36 am einen Ende eine Wulst 37 aufweist, während er am anderen Ende mittels der Kegelfläche 38 in den radial gerichteten Flansch 39 übergeht. Der Flansch 39 kann zur Befestigung des Lagers an einem Bauteil dienen.

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Das in Figur 13 dargestellte Radialkugellager unterscheidet sich von dem nach Figur 3 dadurch, daß der Außenlaufring zwischen den Wulsten 41 den konvexen Bereich 42 aufweist. Mittels dieses Bereiches 42 kann sich dieser Außenlaufring in einer zylindrischen Gehäusebohrung in gewissem Umfange einstellen.

Bei dem in Figur 14 dargestellten Radialwälzlager sind die Kugeln 43 in dem Käfig 44 untergebracht, der als einfache zylindrische Hülse ausgebildet ist. Der Käfig 44 ist zwischen den Wulsten 45 des Außenlaufringes und den Wulsten

46 des Innenlaufringes geführt.

Bei der in Figur 15 dargestellten Variante ist ein Käfig

47 aus Kunststoff verwendet, der an seinen Enden mit Dichtlippen 48 gegen die Wulste der Laufringe anliegt.

Bei dem in Figur 16 dargestellten Radialwälzlager ist im Vergleich zu dem Lager nach Figur 14 - ein andersartiger Käfig verwendet, der aus einer kreisringförmigen Scheibe 49 besteht, die mit radial gerichteten Stegen 50 zwischen die Kugeln 51 eingreift.

Bei dem in Figur 17 dargestellten Lager sind zwei Möglichkeiten der Abdichtung dargestellt. In der linken Seite der Abbildung ist auf den Wulst 52 des Außenlaufringes ein Kunststoffteil 53 aufgeschnappt, das mittels einer Lippe gleitend gegen den Wulst 55 des Innenringes anliegt.

Auf der rechten Seite von Figur 17 ist auf den Wulst 52 des Außenringes ein Blechteil 56 aufgeschnappt, das mit dem Bord 55 des Innenringes eine Spaltdichtung bildet.

In Figur 18 ist ein zweireihiges Pendelkugellager dargestellt. Der Blechinnenring 57 nimmt in zwei im Abstand zueinander angeordneten Kugellaufrillen 58 die Kugelkränze 59 und 60 auf. Diesem Innenlaufring 57 ist ein Außenlauf-

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ring 61 zugeordnet, dessen Wulste 62 jeweils mit dem einen der beiden Kugelkränze 59 und 60 in Berührung stehen. Dadurch, daß jeder der Wulste 62 nur jeweils einen Kugelkranz 59 bzw. 60 in einem Punkt berührt, kann der Außenlaufring 61 in gewissem Maße gegenüber dem Innenlaufring 57 pendeln.

Die Figur 19 zeigt eine Axiallaufscheibe, die aus dem radial gerichteten Teil 63 besteht, das am äußeren Ende den Wulst 64 und am inneren Ende den größeren Wulst 65 besitzt. Diese Wulste berühren die strichpunktiert dargestellte Kugel 66 in den Punkten 67 und 68, die auf der Geraden 69 liegen, welche die Lagerachse 70 im Lagermittelpunkt 71 schneidet. Durch diese Maßnahme ergeben sich eindeutige Abrollverhältnisse für die Kugel 66.

In den Figuren 20 und 21 ist die Vorrichtung zur Herstellung einer Axia"¹ «scheibe gemäß Figur 19 dargestellt.

Die Vorrichtung oesteht aus der Matrize 72 und dem Stempel 73. Auf die Matrize 72 ist das Vorformteil 74 aufgesetzt, das aus der krea sringförmigen Scheibe 75 besteht, die die axial geridhteten Kragen 76 und 77 aufweist.

Der Stempel 73 besitzt die zylindrischen Flächen 78 und 79, die mit den Kragen 77 und 76 korrespondieren und die in den halbkreisförmigen Rillen 80 und 81 enden, die unterschiedliche Radien entsprechend der Größe der gewünschten Wulste besitzen.

Wird der Stempel 73 nach unten gegen die Matrize 72 bewegt, so wird schließlich der in Figur 21 dargestellte Endzustand erreicht, in dem die fertige Laufscheibe ausgeformt ist. Nach dem Abheben des Stempels 73 kann dieser aus der Matrize 72 entnommen werden.

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Bei dem in Figur 22 dargestellten Radialkugellager handelt es sich um eine konstruktive Abwandlung des Lagers entsprechend Figur 3- Die Wulste 82 des Außenringes und die Wulste 83 des Innenringes sind bei diesem Lager so groß ausgebildet, daß sie sich gegenseitig soweit nähern, daß zwischen ihnen ein enger Spalt verbleibt, der in vielen Fällen für eine Abdichtung des Lagers ausreichend ist.

In Figur 23 ist in einem Ausschnitt in vergrößertem Maßstab eine Wulst 84 dargestellt, bei der in dem Bereich, in dem eine Kugel 85 (strichpunktiert dargestellt) an ihr abrollt, eine Verformung 86 aufweist, die - wie im dargestellten Beispiel - der Kugelkontur entsprechen kann. Diese Verformung kann durch einen spanabhebenden Bearbeitungsvorgang, aber auch durch einen spanlosen, beispielsweise einen Walzvorgang hergestellt sein.

In den Figuren 24 und 25 schließlich ist ein weiteres Verfahren zum Zusammenbau eines Radialkugellagers dargestellt, das sich von dem in den Figuren 6 und 7 dargestellten Verfahren unterscheidet. Zur Durchführung des Verfahrens dient - wie Figur¹ 24 zeigt - eine Matrize 87 und ein Stempel 88. Die Matrize 87 besitzt in einer Ausnehmung eine umlaufende Rille 89, in die die Kugeln 90 eingelegt werden können. Die Rille 89 ist so ausgebildet, daß die Kugeln dabei ihre vorgesehene Position beibehalten. Sowohl die Matrize 87 als auch der Stempel 88 sind mit korrespondierenden zylindrischen Flächen 91 und 92 versehen, die in halbkreisförmigen Rillen 93 und 94 enden.

Zu Beginn des Verfahrens werden in die Matrize die rohrförmigen Teile 95 und 96 eingesetzt, die dabei an den zylindrischen Flächen 91 bzw. 92 zur Anlage kommen. Anschließend wird der Stempel 88 nach unten gegen die Matrize 87 gedrückt, wobei sich schließlich der in Figur 25 dargestellte Endzustand ergibt, bei dem in diesem einzigen Arbeitsgang die rohrförmigen Teile 95 und 96 zu einem fertigen

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Außen- bzw. Innenring umgeformt sind und das Radialkugellager zu einer Baueinheit zusammengefügt wurde. Nach dem Zurückfahren des Stempels 88 kann das fertige Lager aus der Matrize 87 entnommen werden.

Abschließend sei darauf hingewiesen, daß derartige Lager nicht nur den bereits oben erwähnten Vorteil besitzen, daß bei ihrer Herstellung das Lagerspiel sehr genau bestimmt werden kann. Es kann vielmehr auch noch beim Einbau des Lagers eine Einengung des Lagerspieles dadurch erreicht werden, daß der eine oder auch beide Laufringe unter eine gewisse axiale Vorspannung gebracht werden, wodurch die beiden Wulste eines Laufringes geringfügig gegeneinander gedrückt werden. Durch diese Maßnahme läßt sich eine Spieleinengung gegebenenfalls bis zu einer erwünschten Vorspannung erreichen.

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Claims

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1. Dünnwandiger Laufring für ein Radialkugellager, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem einstückigen rohrförmigen Teil (15, 20, 95, 96) gebildet ist, das an wenigstens einem axialen Ende mit einem eingerolltoi Wulst (3, 6, 23, 25, 28, 29, 32, 37, 41, 45, 46, 52, 55, 62, 82, 83, 84) von annähernd kreisförmiger Außenkontur versehen ist, auf dem die Kugeln (7, 30, 34, 43, 51, 59, 60, 85, 90) abrollen.

2. Dünnwandige Laufscheibe für ein Axialkugellager, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer kreisringförmigen Blechscheibe (75) gebildet ist, die an ihren beiden Rändern mit eingerollten Wulsten (64, 65) von annähernd kreisförmiger Außenkontur versehen ist, auf denen die Kugeln (66) abrollen.

3. Laufring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden axialen Enden Wulste (3, 6, 23, 25, 28, 29, 41, 45, 46, 52, 55, 82, 83) vorgesehen sind, deren gegenseitiger Abstand so auf den Kugeldurchmesser abgestimmt ist, daß die Kugeln (7, 43, 51, 90) ausschließlich mit den Wulstoberflächen in Berührung stehen.

4. Laufring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wulste (28, 29) unterschiedliche Durchmesser haben.

5. Laufring bzw. Laufscheibe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulste (84) in dem Bereich (86), in dem die Kugeln an ihnen abrollen, spanlos (z.B. durch Glättwalzen) oder spanabhebend (z.B. durch Drehen oder Schleifen) nachbearbeitet sind.

6. Laufring bzw. Lauf scheibe nach Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wulst (25) ein Drahtring (26) eingerollt ist, derart, daß der Wulstquerschnitt nahezu vollständig von Werkstoff ausgefüllt ist.

7. Laufring bzw. Laufscheibe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulste (23) in mehreren Windungen in Form einer Spirale eingerollt sind, derart, daß der Wulstquerschnitt nahezu vollständig von Werkstoff ausgefüllt ist.

8. Laufring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Teil an seinem dem Wulst (32) abgewandten Ende einen geschlossenen Boden (35) besitzt.

9* Laufring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Teil an seinem dem Wulst (37) angewandten Ende einen radial nach außen gerichteten Flansch (39) besitzt.

10. Laufring nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang von dem rohrförmigen Teil in den Boden (35) bzw. Flansch (39) eine kegelige Fläche (33, 38) vorgesehen ist, auf der die Kugeln abrollen.

. Laufring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der an die Wulste (41) an-. schließende Bereich des rohrförmigen Teiles derart verformt ist, daß die den Wulsten (41) abgewandte Mantelfläche (42) eine konvexe Kontur aufweist.

12. Radialkugellager mit Laufringen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Laufring (1) mit radial nach innen gerichteten Wulsten (3) und ein innerer Laufring (4) mit radial nach außen gerichteten Wulsten (6) unter Zwischenschaltung von Kugeln (7) zu einer Baueinheit verbunden sind. _{fl fi} ,. _/ _{R ή g g}

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13. Radialkugellager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (43) in einem Käfig (44) untergebracht sind, der als zylindrische Hülse ausgebildet ist, die wenigstens am einen Ende auf Wulsten (45, 46) der Laufringe geführt ist.

14. Radialkugellager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (44) mit so geringem radialen Spiel zwischen die Wulste (45, 46) der beiden Laufringe eingreift, daß sich an diesen Stellen Spaltdichtungen ergeben.

15· Radialkugellager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (51) in einem Käfig untergebracht sind, der als flache Scheibe (49) mit radial gerichteten, zwischen aufeinanderfolgenden Kugeln greifenden Stegen (50) ausgebildet ist.

16. Radialkugellager nach Anspruch 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulste (82, 83) an Innen- und Außenring so dimensioniert sind, daß sie nur durch einen engen Dichtspalt voneinander getrennt sind.

17. Radialkugellager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (47) als Kunststoffteil ausgebildet ist und in seinen Endbereichen (48) zur Bildung einer gleitenden Dichtung unter Vorspannung gegen die Wulste von Innen- und Außenring anliegt.

18. Radialkugellager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander zugekehrten Wulsten (52, 55) von Innen- und Außenring ein Ringspalt vorhanden ist, der durch ein kreisringförmiges Teil (53, 56) überbrückt ist, das auf dem Wulst (52) des einen Ringes befestigt ist und dichtend mit dem gegenüberliegenden Wulst (55) des anderen Ringes zusammenwirkt.

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19. Radialkugellager mit einem Laufring nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei im axialen Abstand voneinander angeordneten Kugellaufrillen (58) eines Innenringes (57) Kugelkränze (59, 60) abrollen, denen ein dünnwandiger Außenlauf ring (61) mit Wulsten (62) an beiden Enden zugeordnet ist, wobei die Kugeln eines jeden Kugelkranzes (59, 60) nur einen Wulst (62) des Außenlaufringes (61) berühren.

20. Axialkugellager mit wenigstens einer Laufscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wulste (64, 65) derart unterschiedlich groß ausgebildet sind, daß ihre Berührungspunkte (67, 68) mit einer Kugel (66) auf einer Geraden (69) liegen, die die Lagerachse (70) im Lagermittelpunkt (71) schneidet.

21. Verfahren zur Herstellung eines Laufringes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünnwandiges rohrförmiges Teil (15) zwischen einer Matrize (8) und einem Stempel (9) aufgenommen wird, die in Achsrichtung auf-

einander zubewegt werden, wobei das rohrförmige Teil (15) an seinen axialen Enden mit Partien (13) der Matrize (8) und des Stempels (9) in Kontakt kommt, die ein Umrollen des Werkstoffes des rohrförmigen Teiles zu Wulsten bewirken.

22. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Matrize (8) als auch Stempel (9) eine zylindrische Fläche (12) aufweisen, an der sich das rohrförmige Teil (15) mit der Mantelfläche abstützt, die beim fertigen Laufring die den Wulsten abgewandte Mantelfläche bildet, und daß an Matrize (8) und Stempel (9) diese zylindrische Fläche (12) in einer umlaufenden halbkreisförmigen Rille (13) endet, deren Radius der Außenkontur der zu erzeugenden Wulst 'entspricht.

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23. Verfahren zur Herstellung einer Laufscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünnwandiges Vorformteil (74), das aus einer kreisringförmigen Scheibe (75) mit axial gerichteten Kragen (76, 77) an beiden Kanten besteht, in einer Matrize (72) aufgenommen wird und ein in Achsrichtung auf diese zubewegter Stempel (73), der mit den Enden der Kragen (76, 77) in Kontakt kommt, ein Umrollen der Kragen zu Wulsten bewirkt.

24. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (73) je eine zylindrische Fläche (78, 79) besitzt, die den äußeren Kragen (76) außen und dan inneren Kragen (77) innen umgreifen, und daß diese zylindrischen Flächen in halbkreisförmigen Rillen (80, 81) enden, deren Radien den Radien der Außenkonturen der zu erzeugenden Wulste entsprechen.

25. Verfahren zum Zusammenbau eines Radialkugellagers nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Laufring (4) hergestellt wird, dann der Kugelsatz (7) in Kontakt mit diesem Laufring gebracht und dort durch geeignete Maßnahmen gehalten wird und schließlich das den zweiten Laufring bildende rohrförmige Teil (20) in die Position zum ersten Laufring gebracht wird, die es im fertigen Lager einnimmt, und in dieser Position die Wulste angeformt werden.

26. Verfahren zum Zusammenbau eines Radialkugellagers nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Laufring hergestellt wird, dann der Kugelsatz in Kontakt mit diesem Laufring gebracht und dort durch geeignete Maßnahmen gehalten wird, anschließend das den zweiten Laufring bildende rohrförmige Teil, an das am einen Ende der Wulst bereits angeformt ist, in die Position zum ersten Laufring gebracht wird, die es im fertigen Lager einnimmt, und in dieser Position der zweite Wulst angeformt wird.

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27. Verfahren zum Zusammenbau eines Radialkugellagers nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst an beiden die Laufringe bildenden rohrförmigen Teilen an deren einem Ende Wulste angeformt werden, dann beide rohrförmigen Teile in die Position zueinander gebracht werden, die sie im fertigen Lager einnehmen, anschließend der Kugelsatz in Kontakt mit den Wulsten gebracht und dort gehalten wird und schließlich in einem gemeinsamen Arbeitsgang an beiden rohrförmigen Teilen die noch fehlenden zweiten Wulste angeformt werden.

28. Verfahren zum Zusammenbau eines Radialkugellagers nach Anspruch 12, dadurchgekennzeichnet, daß die beiden die Laufringe bildenden rohrförmigen Teile (95, 96) in die gegenseitige Position gebracht werden, die sie im fertigen Lager einnehmen, der Kugelsatz (90) zwischen die rohrförmigen Teile eingebracht und dort in der Position gehalten wird, die er im fertigen Lager einnimmt, und schließlich in einem gemeinsamen Arbeitsgang an beide rohrförmigen Teile (95, 96) an beiden axialen Enden Wulste angeformt werden.