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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Wälzlagern
Die Erfindung bezieht sich auf Wälzlager und im besonderen sowohl auf ein Verfahren als auch eine
Vorrichtung zur Herstellung bzw. zum Zusammenbau von Wälzlagern, u. zw. sowohl für Kugel- als auch für Rollenlager, die entweder mit feststehender Achse oder als Pendellager ausgeführt und mit oder ohne
Käfig ausgestattet sein können.
Im besonderen befasst sich die Erfindung mit der Lösung des Problems, einen ganzen Wälzkörpersatz zwischen die ohne Ausnehmungen bzw. Unterbrechungen ausgebildeten Laufrillen ungeteilter Lagerringe einzubringen. In der brit. Patentschrift Nr. 5124/1908 wurde bereits vorgeschlagen, den äusseren Lagerteil zum Einbringen der Wälzkörper zu erhitzen und hierauf wieder zu schrumpfen.
Wegen des hiebei naturgemäss nur geringen Ausmasses der erzielbaren Aufweitung können nur geringe
Laufrillentiefen vorgesehen werden, wobei auch das erforderliche Lagerspiel vorher schwer bestimmbar und nach dem Zusammenbau nicht mehr korrigierbar ist.
Wie ferner die franz. Patentschrift Nr. l. 053. 594 zeigt, wurde auch versucht, zwecks Einbringung einen ganzen Wälzkörpersatzes die Laufrillenborde an einem oder an beiden Ringen mittels axial und lediglich im Rillenbereich wirkender Verformungswerkzeuge spanlos erst dann anzuformen, wenn sich der Wälzkörpersatz zwischen den Ringen befindet, wobei anschliessend allenfalls ein Rotieren der Ringe vorgesehen ist, um die Wälzkörper zwecks Ausübung einer Polier- und Kalibrierwirkung in Umlauf zu bringen. Auf diese Weise können aber keine exakten und glatten Rillenprofile und damit auch keine toleranzhaltigen hochwertigen Lager hergestellt werden. Weiterhin sind bei der Wahl des Werkstoffes Beschränkungen auferlegt.
Die Erfindung schafft nun eine Möglichkeit, einen ganzen Wälzkörpersatz in Lagerringe einzuschlie- ssen, die bereits ein vollständiges, genau bearbeitetes Rillenprofil beliebiger Tiefe aufweisen, wobei ein genaues Lagerspiel sicher und einfach erzielbar ist. Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Rillen versehenen Laufringe zunächst lösbar ineinandergesteckt werden, wobei sie die Wälzelemente zwischen einander aufnehmen, worauf mindestens einer der Laufringe, vorerst unter Vermeidung einer Wärmebehandlung, als Ganzes plastisch so weit verformt wird, dass der Zwischenraum zwischen den Rillen auf das genaue, von den Wälzelementen in ihrer endgültigen unlösbaren Stellung benötigte Mass verringert wird.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass der verformte Laufring anschliessend an die Verformung einer Wärmebehandlung insbesondere einer Härtung unterworfen wird.
Das hiedurch geschaffene Lager ist imstande, grosse Radial- und Axialkräfte aufzunehmen, und besitzt eine grosse Dauerstandfestigkeit.
Das erfindungsgemässe Verfahren erstreckt sich natürlich auch auf die Herstellung von Wälzlagern aus nicht härtbaren Metallen, wie sie für Sonderzwecke verlangt werden, doch stehen jedenfalls Lager aus Stahl im Vordergrund.
Die Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens besteht im wesentlichen aus einem Futter zur Aufnahme des aus Aussenring, Wälzelementen und lose eingestecktem Innenring bestehenden Lagers, ferner aus einer Einrichtung zur Aufweitung des Innenringes und aus einer Einrichtung zur Drehung des einen Ringes gegenüber dem andern während oder nach der Aufweitung.
Bei der gegenständlichen Vorrichtung werden die Wälzelemente zum Kalibrieren, Glätten und Polieren der für sie bestimmten Laufflächen auf grosse Genauigkeit verwendet, wobei man zur Nachbearbeitung einen Teil gegen den andern Teil rotieren lässt.
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Zum besseren Verständnis wird die Erfindung im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In den Zeichnungen ist Fig. 1 ein senkrechter Schnitt durch eine erfindungsgemässe Vorrichtung, die in einer Presse verwendet werden kann, wobei das bewegliche Futter in der abgehobenen bzw. offenen Stellung vor dem Arbeitsgang des Aufweitens dargestellt ist ; Fig. 2 ist ein Schnitt, der die geschlossene Vorrichtung in der Lage, nachdem der Vorgang der Aufweitung des Lagers abgelaufen ist, zeigt ; Fig. 3 stellt einen Teilschnitt einer Vorrichtung dar, die benutzt werden kann, um das Zusam- menbau-und Fertigstellungsverfahren günstiger zu gestalten ; Fig. 4 ist die Draufsicht auf dieses Gerät, wobei Spannfutter und Spindel entfernt sind ;
Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung, die zusammen mit einer Bohrmaschine oder einer ähnlichen Einrichtung zum Zusammenbau des Lagers verwendet werden kann ; die beiden Futter sind getrennt bzw. in Ruhestellung vor der Montage des Lagers dargestellt ; Fig. 6 ist ein ähnlicher Schnitt durch einen Teil der Vorrichtung, der die beiden Futter während des Montageverfahrens für das Lager in einer Zwischenstellung zeigt ;
Fig. 7 stellt einen Schnitt ähnlich Fig. 5 dar und zeigt die Vorrichtung in der Endlage nach Beendigung der Lagermontage und vor dem Zurückführen der beiden Futter in die Stellung nach Fig. 5 ; Fig. 8 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 5, der eine abgeänderte Anordnung der Vorrichtung zeigt, die für die Verwendung in einer Presse mit nicht rotierender Spindel eingerichtet ist, wobei sich die Einzelteile in der Ruhestellung vor dem Arbeitsgang des Zusammenbaues des Lagers befinden ; Fig. 9 stellt einen ähnlichen Schnitt dar, der die Einzelteile in der Stellung nach erfolgter Lagermontage zeigt ; Fig. 10 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 5 und zeigt eine weiter abgeänderte Anordnung der Vorrichtung bei getrennten Futtern vor dem Zusammenbau des Lagers ;
Fig. l1 stellt einen ähnlichen Schnitt dar, der die Einzelteile der Fig. 10 in der Stellung nach beendeter Lagermontage zeigt ; Fig. 12 ist ein Schnitt durch ein normales Kugellager, aus dem der erste Arbeitsgang bei der Ausführung des Verfahrens zur Montage und Fertigstellung dieses Lagers zu ersehen ist ; Fig. 13 stellt einen ähnlichen Schnitt durch das fertige Lager dar ; Fig. 14 zeigt die Ansicht der Unterseite des Lagers nach Fig. 13 ; Fig. 15 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 12 und zeigt die Teile vor dem Arbeitsgang des Aufweitens bei Anwendung eines aus einem Stück bestehenden Käfigs ;
Fig. 16 ist ein ähnlicher Schnitt, der die Anordnung der Teile nach dem Vorgang der Aufweitung, mit dem das Lager fertiggestellt wurde,
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lich den Fig. 12 und 15 und zeigt die Teile vor dem Arbeitsgang des Aufweitens, wobei jedoch an Stelle der in den Fig. 12 und 15 dargestellten Kugeln eine Reihe von Rollen benutzt wird ; Fig. 19 ist ein ähnlicher Schnitt, der den Innenring aufgeweitet zeigt, so dass das Lager fertig ist ; Fig. 20 stellt die Ansicht der Unterseite zu Fig. 19 dar ; Fig. 21 ist ein Schnitt ähnlich Fig. 18 und zeigt eine geänderte Ausfüh- rung, bei der ein aus einem Stück bestehender Käfig für die Rollen benutzt wird ; Fig. 22 ist ein ähnli- cher Schnitt, der den Innenring aufgeweitet zeigt, so dass das Lager fertig ist ; Fig. 23 stellt die Ansicht der Unterseite des Lagers nach Fig. 22 dar ;
Fig. 24 ist die Ansicht eines nach dem erfindungsgemässen
Verfahren in das Ende eines Stabes oder ähnlichen Teiles eingesetzten Lagers ; Fig. 25 stellt einen Teilschnitt dar, aus dem man ersieht, wie ein Kugellager vor dem Vorgang der Aufweitung im Stabende zusammengebaut wird ; Fig. 26 ist ein Schnitt durch den oberen Teil dieses Stabendes, wobei das fertige Lager mit einem Käfig für die Kugeln gezeigt ist ; Fig. 27 stellt einen Schnitt durch den Käfig in grösserem Massstab dar, aus dem man ersieht, wie die Kugeln darin angeordnet sind ; Fig. 28 ist eine Ansicht eines Stückes des Käfigs von aussen ; Fig. 29 stellt ein teilweise in Umfangsrichtung geschnittenes Stück des Käfigs dar, wobei eine Kugel eingesetzt gezeichnet ist ; Fig. 30 ist eine Ansicht ähnlich der Fig. 24 und zeigt die Verwendung von Rollen an Stelle von Kugeln in dem im Stabende angeordneten Lager ;
Fig. 31 stellt einen Teilschnitt des in dem Stabende zusammengebauten Lagers vor dem Vorgang der Aufweitung vor ; Fig. 32 ist ein Schnitt durch ein Stück des Stabendes und zeigt das zusammengebaute Lager, wobei jedoch ein Käfig für die Rollen benutzt wird ; Fig. 33 stellt einen Querschnitt durch den Käfig in grösserem Massstab dar, wobei eine Rolle eingesetzt gezeichnet ist ; Fig. 34 ist eine Ansicht eines Stückes des Käfigs von aussen ; Fig. 35 stellt ein teilweise in Umfangsrichtung geschnittenes Stück des Käfigs gemäss den Fig. 32 - 34 dar, wobei eine Rolle eingesetzt gezeichnet ist ; Fig. 36 ist die Seitenansicht eines nach dem erfindungsgemässen Verfahren in einem Stabende oder einem ähnlichen Maschinenteil montierten Pendellagers ; Fig. 37 stellt einen Teilschnitt dar, der die für den Vorgang der Aufweitung vorbereiteten Lagerteile zeigt ;
Fig. 38 ist ein ähnlicher Teilschnitt, der das fertige Lager nach dem Arbeitsgang des Aufweitens zeigt ; Fig. 39 ist eine Draufsicht auf die Teile eines Pendellagers und zeigt sie in der für die Montage nach dem erfindungsgemässen Verfahren geeigneten Anordnung, wobei diese Figur die Ansicht von der rechten Seite der Fig. 40 darstellt, Fig. 40 ist ein Teil-Längsschnitt durch die Teile dieses Lagers und zeigt ihre Anordnung vor dem Vorgang der Aufweitung ; Fig. 41 ist ein ähnlicher Teilschnitt, der das fertige Lager nach dem Arbeitsgang des Aufweitens darstellt ; Fig. 42 zeigt die An-
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sieht einer andern Art von Pendellagern, die nach dem erfindungsgemässen Verfahren zusammengebaut werden, Fig. 43 ist ein Teilschnitt durch die Teile dieses Lagers und zeigt ihre Anordnung vor dem Vor- gang der Aufweitung ;
Fig. 44 stellt einen Teilschnitt des fertigen Lagers nach dem Arbeitsgang der Auf- weitung dar.
Zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein äusserer Lagerteil aus geeignetem Mate- rial, vorzugsweise aus einem geeigneten Metall, z. B. aus Stahl. das für eine Wärmebehandlung oder
Härtung geeignet sein kann, mit einer kreisförmigen Öffnung bzw. Bohrung versehen. Auf der Innenwan- dung dieses Aussenringes wird eine Lauffläche in Form einer Rille oder Nut längs des Umfanges ange- bracht. Aus einem leicht verformbaren Material, vorzugsweise aus geeignetem Metall, z. B. aus Stahl, wird ferner ein innerer kreisrunder, z. B. zylinderförmiger, Lagerteil hergestellt, dessen Material eben- falls für eine Wärmebehandlung oder Härtung geeignet sein kann. Ferner kann der innere Lagerteil mit oder ohne Öffnung bzw. Bohrung ausgeführt werden.
Auf dem Aussenmantel erhält er eine als Lauffläche dienende Rille oder Nut längs des Umfanges, die auf die Rille oder Nut bzw. Lauffläche des äusseren La- gerteiles ausgerichtet wird. Zwischen die Laufflächen wird eine Anzahl von Wälzelementen, die entwe- der Kugeln oder Rollen bestimmter Form, z. B. zylindrische, kegelige, konvexe oder konkave, sein können, gebracht, wobei der innere Lagerteil einen gegenüber dem äusseren Teil genügend kleineren Durchmesser haben muss, damit er zwischen die Wälzelemente eingesetzt werden kann, nachdem diese auf die Lauffläche des äusseren Teiles aufgesetzt sind.
Der innere Lagerteil wird dann aufgeweitet, so dass die Lauffläche auf seiner Aussenseite mit den Kugeln oder Rollen, die an der Lauffläche der Innenwandung des äusseren Teiles liegen, in Berührung kommt und die Wälzelemente das richtige Laufspiel gegen die beiden Laufflächen der Lagerteile erhalten. Der Vorgang der Aufweitung verbindet ferner Innen- und Aussenteil unlösbar miteinander über die oder mit Hilfe der Wälzelemente, wobei sowohl Kugeln als auch Rollen ein Laufspiel im Lager zwischen den beiden aufeinander ausgerichteten Laufflächen haben. Mit dem Vorgang der Aufweitung des Innenteiles ist die Montage der Lagerteile, die zuvor in die richtige Lage zueinander gebracht wurden, beendet. Er kann in verschiedener Weise ausgeführt werden.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine zweckmässige Einrichtung, um diesen Arbeitsgang schnell und genau durchzuführen und dabei genau zu steuern.
Die Aufweitung des Innenteiles kann so weit gehen, dass das Metall auf den Laufflächen durch die Wälzelemente leicht eingedrückt oder verformt wird. Deshalb wird man einen Lagerteil gegen den andern rotieren lassen, wodurch die Wälzelemente auf den Laufflächen ebenfalls rotieren und diese auf dem inneren und äusseren Lauf- oder Lagerteil kalibrieren, glätten und polieren. Diese relative Rotation eines Lagerteiles bewirkt nicht nur eine gewisse Überarbeitung und Nachbearbeitung der Laufflächen, sondern schafft auch ein gutes und genaues Laufspiel zwischen diesen Teilen und den Wälzelementen, so dass das Lager dann fertig zum Einbau in Maschinen oder für andere Anwendungen von Wälzlagern zur Verfügung steht.
Eine einfache und zweckmässige Einrichtung, um einen Lagerteil relativ zum andern rotieren zu lassen, nachdem die Einzelteile beim Zusammenbau vorgespannt worden sind, um die Laufflächen zu kalibrieren, zu glätten und zu polieren, zeigen die Fig. 3 und 4.
Die in diesen Figuren gezeigte Vorrichtung enthält einen Tragteil 154, der einen in geeigneter Weise, z. B. mittels eines Bolzens 156 auf dem Tisch 155 einer Bohrmaschine befestigten Arm bildet. Dieser Tragteil oder der Arm ist an seinem freien Ende geteilt, wie man an den Flächen 157 sieht. Dadurch entstehen die Spannbacken 158,'die durch eine querlaufende Klemmschraube oder Bolzen 159 verbunden sind. In den Backen oder Seitenteilen 158 ist eine senkrecht verlaufende Bohrung 160 vorgesehen, die eine Lagerhülse 161 für eine Körnerspitze 163 trägt. An ihrer Unterseite 164 ist die Körnerspitze mit einer Ringnut versehen, in die der obere Teil der Hülse 161 hineinragt.
Ferner hat sie einen Lagerzapfen 165, der gegen die Innenbohrung 166 der Lagerhülse 161 ein Laufspiel aufweist und über ein als Wälzlager ausgeführtes Drucklager auf dieser Hülse ruht. Das Drucklager enthält die Kugeln 167, die durch den am unteren Ende des Zapfens 165 sitzenden und mit der Madenschraube 169 gesicherten Ring 168 in der Lagerhülse festgehalten werden.
Auf der Oberseite des Tragteiles oder Armes 154 ist ein senkrecht stehendes Distanzstück 171 in geeigneter Weise befestigt, z. B. mittels des Bolzens oder der Schraube 170. Darauf ist in geeigneter Weise, z. B. mit der als Drehzapfen dienenden Schraube 172, eine drehbare Klammer 173 angebracht, die in der dargestellten Ausführung aus einem flachen Metallstück besteht, das von seinem freien oder äusseren Ende tier bis zur Öffnung 175 für den Schraubenzapfen mit dem Schlitz 1-74 versehen ist. Es bildet zwei Spann- backen 176, die an den gegenüberliegenden Seiten mit aufeinander ausgerichteten kreisförmigen Ausnehnungen 177 zur Aufnahme und zum Festspannen des äusseren Lagerteiles 101 des montierten Lagers versehen sind.
Die Seitenteile 176 sind so weit über die eigentlichen Spannflächen hinaus verlängert, dass
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die Spanngriffe 178 entstehen, mit denen die Bedienungsperson das Lager in die Ausnehmungen 177 ein- spannt und es so gegen Drehung sichert. Auf der (nicht dargestellten) Spindel der Bohrmaschine sitzt das
Futter 179 und darin die federnde Klemmhülse 180. Diese Klemmhülse ist an gegenüberliegenden Seiten mit Längsschlitzen 181 versehen, so dass federnde Klemmbacken 182 entstehen, und hat einen solchen Durchmesser, dass sie in die Öffnung 8a (Fig. 13) des aufgeweiteten inneren Lagerteiles 104a des montierten Lagers passt. Die Aussenkante der Klemmhülsenbohrung kann mit einer Schrägung 183 versehen sein, die satt auf dem oberen Teil der kegeligen Körnerspitze 163 aufliegt.
Wird die Spindel der Bohrmaschine nach unten gedrückt, so bewegen sich die Backen 182 der Klemmhülse, unter dem Druck des unteren Endes der federnden Klemmhülse gegen die kegelige Spitze 163, auseinander und legen sich fest gegen den aufgeweiteten Innenteil 104a des montierten Lagers. Dreht sich nun die Klemmhülse infolge der Ro- tation der Bohrspindel und damit des Futters 179, so wird der Innenteil 104a des montierten Lagers mitgenommen, während der Aussenteil 101 eingespannt ist und mit der Klammer 173 festgehalten wird. Durch seitlichen Druck auf diese Klammer kann man während der Rotation eine zusätzliche bzw. erhöhte Vorspannung auf das Lager ausüben. Die Bohrung 175 ist etwas grösser als der Schraubenzapfen 172, so dass eine gewisse begrenzte seitliche Bewegung und ebenso eine Drehbewegung der Klammer möglich ist.
Bei dieser Rotation des inneren Lagerteiles 104a relativ gegen den Aussenteil 101 des aus vorgespannten und fest ineinander sitzenden Einzelteilen bestehenden Lagers kalibrieren, glätten und polieren die Wälzelemente 107 die Laufflächen der beiden Lagerteile und bewirken so eine genaue Nachbearbeitung dieser Flächen.
Das Einlaufen der Kugeln oder Wälzelemente glättet mit andern Worten nicht nur die Laufflächen, so dass zwischen Innen-und Aussenteil des Lagers und den Wälzelementen ein genaues und gleichmässiges Laufspiel entsteht, sondern bewirkt auch eine gewisse Bearbeitung des Metalls der Laufflächen, die zu einer Härtung führt und die Trag-und Abnutzungseigenschaften des Metalls der Laufflächen verbessert, so dass eine gute Nachbearbeitung und eine bedeutend verbesserte Lagerung und ein gleichmässigeres und genaueres Lagerspiel zwischen den Laufteilen des Lagers zustande kommt, als man es nach den alten Methoden mit sehr umfangreichen und teuren Verfahren erreicht.
Eine andere Möglichkeit der Kalibrierung und Glättung besteht darin, dass man während des Vorganges der Aufweitung des inneren Lagerteiles Aussen-und Innenteil relativ gegeneinander rotieren lässt, damit die Wälzelemente im Lager das richtige Laufspiel gegen die Laufflächen von Aussen- und Innenteil erhalten. Man erhält diese relative Rotation von Aussen- und Innenteil des Lagers gegeneinander, indem man einen der beiden Teile gegen den andern laufen lässt oder indem man beide gleichzeitig in Drehung versetzt. Im letzteren Fall erteilt man beiden verschiedene Geschwindigkeiten oder besser, man lässt beide in verschiedener Richtung rotieren.
Die Zeichnungen zeigen verschiedenartige Vorrichtungen, die zum Zusammenbau des Lagers nach dem erfindungsgemässen Verfahren benutzt werden können. Sie stellen unterschiedliche Anordnungen dar, wobei entweder der innere oder der äussere Lagerteil während der Aufweitung des Innenteiles in den fertigen Zustand rotiert. Ferner wird eine Anordnung gezeigt, bei der sich gleichzeitig sowohl der innere als auch der äussere Lagerteil während des Arbeitsganges der Aufweitung des Innenteiles bei der Montage des Lagers drehen.
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schine oder einer ähnlichen mit einer senkrecht verschiebbaren rotierenden Spindel ausgestatteten Maschine verwenden lässt, so dass der Zusammenbau des Lagers durch Aufweiten des inneren Lagerteiles bei gleichzeitig während des Aufweitevorganges rotierendem Innenteil und feststehendem Aussenteil erfolgen kann.
In der gezeigten Anordnung ist eine Grundplatte oder ein Tragstück 209 mittels einer geeigneten Einrichtung, z. B. mit den Bolzen oder Schrauben 210, auf dem Bohrtisch 208 befestigt. In der Oberseite des Tragstückes 209 befindet sich die Ausnehmung 211, in der die mit einer konischen Öffnung 213 versehene Hülse 212 sitzt, wobei sich deren Konus nach unten verjüngt. Ferner kann das Tragstück Öffnungen 209a haben, um ein Werkzeug einzusetzen, mit dem sich die Hülse entfernen lässt. In der konischen Öffnung 213 ist ein aus einzelnen Sektoren bestehendes Futter 214 (Fig. 6) befestigt. Es enthält drei Bakken 215 mit einer sich nach unten verjüngenden konischen Wandung 216, die der konischen Wandung 213 'der Hülse entspricht.
Die Backen sitzen auf dieser Wandung, sind jedoch kürzer als die Hülse, so dass sich das Futter ein gewisses Stück in der Hülse auf und ab bewegen kann. Der obere Teil besitzt einen geringeren Durchmesser, wodurch der Absatz 218 entsteht, den ein flacher Ring 219 übergreift. Der Ring 219 ist in geeigneter Weise auf der Grundplatte 209 befestigt, z. B. mit den Schrauben 220. Er hält die Hülse 212 und das Futter 214 in der Ausnehmung fest und begrenzt die Bewegung des Futters nach oben, indem er auf den Absatz 218 zu liegen kommt.
Das Futter wird normalerweise von den Federn 221, die auf dem Boden der Ausnehmung 211 aufsitzen und auf der Unterseite der Backen 215 in Bohrungen stecken, in die obere Stellung gedrückt.
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dem Tisch 263 der Presse über dessen Öffnung 264 angebracht und durch geeignete Mittel, z. B. mit den Schrauben 266, befestigt. In einer Ausnehmung 267 dieses Tragteiles sitzt eine Lagerbüchse oder Hülse 268. Eine kleinere zylindrische Bohrung 269, in der sich eine weitere Lagerhülse 270 befindet, läuft von der Ausnehmung aus weiter nach unten. In den Lagerhülsen sitzt wiederum eine Stütze oder Halterung 271 für das Futter. Ihr breites oberes Ende 272 läuft in der Lagerhülse 268, ihr dünnerer unterer Teil in der unteren Lagerhülse 270.
Zwischen beiden Teilen befindet sich der Absatz 274, der auf dem als Wälzlager ausgeführten Drucklager 275 ruht. Das obere breite Kopfstück 272 dieser rotierenden Halterung trägt eine konische Ausnehmung 276, die der konischen Öffnung 213 der Hülse 212 in den Fig. 5 und 6 entspricht. In dieser Ausnehmung sitzt das aus drei getrennten Futterteile oder Backen 215 bestehende untere Futter 214, wie es in der gleichen Form schon in den Fig. 5 und 6 benutzt worden ist. Das untere Ende des rotierenden Teiles 271 ist mit dem oberen Ende der senkrechten Achse 277 eines geeigneten Elektromotors 278 verbunden und durch eine entsprechende Einrichtung, z. B. mit einem Stift 279, so daran befestigt, dass es mit der Achse rotiert. Durch den unteren Teil 273 des rotierenden Teiles 271 läuft die Bohrung 280.
Sie steht mit der Unterseite der Ausnehmung 276 in Verbindung und dient als Führung für den verdickten Kopf 233 des Führungsstiftes 232. Eine in dieser Bohrung sitzende Feder 281 drückt den Führungsstift 232 und den damit verbundenen Stützteil 225 in der gleichen Weise in die Stellung der Fig. 8, wie im Gerät der Fig. 5 und 6.
Der Ablauf der Arbeitsgänge dieser Vorrichtung beginnt in der gleichen Weise, wie es bereits in Verbindung mit der ersten Ausführung beschrieben wurde, indem man den äusseren Lagerteil 201 in die Ausnehmung 222 des unteren Futters 214 einsetzt, wobei sich die Teile in der Ruhestellung gemäss Fig. 8 befinden. Die Kugeln 207 werden gegen die Lauffläche bzw. in die Rille des Aussenteiles und auf die Schrägung der Büchse 225 gelegt. Die Büchse 225 ragt dabei mit ihrem oberen Ende ein Stück in die Öffnung des Lagerteiles 201. Wird das Futter in Drehung versetzt, so bleiben die Kugeln durch die Zentrifugalkraft an den Laufflächen. Dann wird der zu kleine innere Lagerteil 202a, der die äussere Lauffläche 206a trägt, in den äusseren Lagerteil 201 ein-und auf die Oberseite der Büchse 225 aufgesetzt.
Der konische obere Teil 232a des Führungsstiftes 232 sorgt dabei, wie man aus Fig. 8 ersieht, für die genaue Zentrierung. Die Spindel oder Achse 277 des Motors 278 kann das untere Futter 214 während dieses Arbeitsganges drehen. Läuft das Futter um, so sorgt die Rotation dafür, dass die Kugeln an der Lauffläche
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zeigt, so wird der Kolben 260 der Presse nach unten bewegt, wobei er die Halterung 243 und den Stempel 250 mitnimmt. Gleichzeitig dreht der Motor 278 das untere Futter 214. Trifft das obere Futter 242 auf das untere 214, so wird das letztere ein kleines Stück nach unten in die in Fig. 9 gezeigte Stellung gedrückt, wie das bereits in Verbindung mit der ersten Ausführung beschrieben wurde. Die konische Wandung der Ausnehmung 276 presst die Backen 215 zusammen und spannt den äusseren Lagerteil 201 fest.
Das in die zu kleine Bohrung 203a des zu kleinen inneren Lagerteiles 202a eintretende konische untere Ende des Stempels drückt den Lagerteil in die der Fig. 6 entsprechende Lage, wobei die Unterlage 225 und der Führungsstift 232 mitgehen. Die weitere Abwärtsbewegung des Stempels treibt ihn durch die Öffnung 203a in die in Fig. 9 gezeigte Stellung. Der zylindrische Teil des Stempels weitet den zu kleinen inneren Lagerteil 202a auf, montiert so das Lager und verbindet Aussen-und Innenteil über die Wälzelemente 207 untrennbar miteinander. Der gleiche Vorgang wurde bereits in Verbindung mit der ersten Vorrichtung beschrieben.
Bei dieser Vorrichtung rotieren jedoch Stempel 250 und innerer Lagerteil 202a wäh- rend des Arbeitsganges der Aufweitung nicht, sondern der äussere Lagerteil 201 wird während des Vorganges durch Rotation des Halte- und Spannfutters 214 angetrieben, das seinerseits wieder vom Motor 278 in
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Stützbüchse 225. Ebenso erlaubt das Drucklager 254 die Drehung von oberem Futter 242 und Stütze oder Halterung 243 gemeinsam mit dem unteren Futter.
Diese Vorrichtung führt somit zum gleichen Ergebnis, nämlich zu einer solchen Aufweitung des zu kleinen inneren Lagerteiles, dass eine feste Verbindung erzielt wird. Durch die Rotation des äusseren Lagerteiles während des Arbeitsganges der Aufweitung bei festgehaltenem Innenteil erreicht man ferner die durch die Wälzelemente auszuübende Kalibrierung, Glättung und Polierung während dieses Vorganges.
Der Kolben 260 bewegt sich mit der. Halterung 243, dem Futter 242 und dem Stempel 250 in der bereits in Verbindung mit der ersten Vorrichtung beschriebenen Weise nach oben. Dabei wird das montierte Lager vom Stempel abgestreift und so aus der Vorrichtung entfernt.
Bei beiden Anordnungen der Vorrichtung erreicht man die fortschrittliche Wirkung und das neuartige Ergebnis dadurch, dass ein Lagerteil - entweder der innere oder der äussere-während des Aufweitevorganges des Innenteiles festgehalten und jeweils der andere gleichzeitig während dieses Vorganges der Auf-
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weitung und Montage in Umdrehung versetzt wird. Das Verfahren ist jedoch nicht auf diese be- sonderen Anwendungen beschränkt. Man erreicht die gleiche vorteilhafte Wirkung und die verbes- serten Ergebnisse auch, indem man während des Vorganges der Aufweitung des zu kleinen inreren
Lagerteiles auf die Grösse, bei der die Lagerteile fest miteinander verbunden sind und das Lager- spiel eingestellt ist, gleichzeitig den inneren und äusseren Lagerteil rotieren lässt.
Beide können in der gleichen Richtung mit verschiedener Geschwindigkeit umlaufen, doch empfiehlt es sich, sie während des Aufweite - und Montagevorganges in verschiedenen Richtungen laufen zu lassen. Die
Fig. 10 und 11 zeigen eine derartige Vorrichtung. Die Anordnung verbindet Teile der beiden zuerst be- schriebenen Einrichtungen. Die Halterung und der Antrieb für das Futter 214, das den äusseren Lager- teil 201 aufnimmt und in Drehung versetzt, ist daher genauso ausgeführt wie die in den Fig. 8 und 9 dargestellte und beschriebene Anordnung. Ferner ist die Halterung, in der der innere Lagerteil 202a während der Aufweitung bearbeitet und in Drehung versetzt wird, gleich der in den Fig. 5 und 7 dargestell- ten.
In den Fig. 10 und 11 sind entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den
Fig. 5 - 9. Der Aufweitevorgang des zu kleinen inneren Lagerteiles 202a verläuft genauso, wie er schon in Verbindung mit den bereits erläuterten Vorrichtungen beschrieben wurde. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass man in dieser Vorrichtung während des Arbeitsganges der Aufweitung des inneren Lagerteiles sowohl den inneren als auch den äusseren Lagerteil 202 und 201 gleichzeitig rotieren lässt, u. zw. in verschiedenen Richtungen, die durch die Pfeile 282 und 283 markiert sind. In der in Fig. 10 gezeigten Ruhestellung kann man den äusseren Lagerteil 201, die Wälzelemente 207 und den zu kleinen Lagerteil 202a in das untere Futter 214 einsetzen.
Dann wird das obere Futter 242 vom Stempel oder Kolben 260 mit Hilfe der rotierenden Spindel 246 einer Bohr- oder ähnlichen Maschine nach unten in die in Fig. 11 dargestellte Lage bewegt. Hiedurch wird der zu kleine innere Lagerteil 202a so weit aufgeweitet, dass er untrennbar mit dem äusseren Lagerteil 201 und den Wälzelementen 207 verbunden ist.
Die Rotation des oberen Futters, des Stempels und der damit verbundenen Teile während der Drehung des unteren Futters und der damit zusammenhängenden Teile bei gleichzeitiger Aufweitung fügt das Lager zusam- men, verbindet äusseren und inneren Lagerteil untrennbar mit den Wälzelementen und bewirkt dabei während der Aufweitung des Innenteiles die gleichzeitige Rotation der Lagerteile, so dass Wälzelemente und Laufflächen des inneren und äusseren Lagerteiles eine kalibrierende, glättende und polierende Wirkung aufeinander ausüben und diese Laufflächen auf eine hohe Güte kalibriert, geglättet und nachbearbeitet werden und ein genaues Laufspiel erhalten.
Die Fig. 12 - 44 zeigen Beispiele für Lager, die nach dem Verfahren gemäss der Erfindung herge- stellt und zusammengebaut werden können. In den Fig. 12,13 und 14 ist ein gewöhnliches Wälzlager mit einer Anzahl von Kugeln als Wälzelemente dargestellt. Es enthält einen äusseren ringförmigen Lagerteil l, der eine Öffnung 2 umschliesst, in deren Wandung sich längs des Umfanges eine als Rille oder Nut ausgebildete Lauffläche 3 befindet. Der hier ebenfalls ringförmig hergestellte innere Lagerteil 4 besteht aus leicht verformbarem Material mit einer äusseren zylindrischen Oberfläche 5. Auf ihrem Umfang ist eine Lauffläche in Gestalt der Rille oder Nut 6 angeordnet, die das Gegenstück zur Rille oder Nut 3 bildet.
Eine Anzahl von Wälzelementen in Form von Kugeln 7 sind so eingesetzt, dass sie zwischen diesen Laufflächen rollen. Der innere Lagerteil 4 hat eine Öffnung 8. Zum Zusammenbau des Lagers nach diesem Verfahren macht man den Aussendurchmesser des inneren Lagerteiles 4 im wesentlichen gleich oder etwas kleiner als den Durchmesser eines in die Kugeln 7 einbeschriebenen Kreises, wenn sich diese an der äusseren Lauffläche 3 befinden. Der äussere Durchmesser des inneren Lagerteiles ist also wenigstens um den doppelten Kugeldurchmesser kleiner als der Durchmesser der Lauffläche des äusseren Lagerteiles, so dass dieser Innenteil von einer Seite des Lagers zwischen die Kugeln in die in Fig. 12 dargestellte La-
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den Kugeln der Zwischenraum 9 ausbildet.
Die Montage des Lagers wird dadurch beendet, dass der innere Lagerteil 4, wie Fig. 13 zeigt, so weit aufgeweitet wird, dass seine Lauffläche über die Kugeln 7 mit der äusseren Lauffläche 3 kraftschlüssig verbunden ist, aber noch ein Laufspiel bestehen bleibt. Der Vorgang der Aufweitung des inneren Lagerteiles lässt sich zur Erzielung der richtigen Trageigenschaften und des gewünschten Laufspieles zwischen den Wälzelementen, in diesem Fall der Kugeln 7, und den Laufflächen der beiden Lagerteile 1 und 4 genau einstellen. Der innere Lagerteil 4 wird ferner bei diesem Vorgang über die Wälzelemente oder Kugeln mit dem äusseren Lagerteil1 untrennbar so verbunden, dass sich die beiden Teile relativ zueinander drehen können.
Soferne die Einzelteile aus wärmebehandlungsfähigem bzw. härtbarem Material hergestellt sina, können sie nach dem Zusammenbau einer Wärmebehandlung unterworfen und gehärtet werden. Sowohl die äussere Oberfläche als auch die Oberfläche der vergrösserten Öffnung 8a des aufgeweiteten Innenteiles können auf genauesMass geschliffen und nachbearbeitet werden.
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Man kann entweder beide Lagerteile oder nur einen aus härtbarem oder wärmebehandlungsfähigem Ma- terial, z. B. aus einem geeigneten wärmebehandlungsfähigen Stahl, herstellen. Nach Fertigstellung des
Lagers kann man es wie ein gewöhnliches Wälzlager auf Wellen oder andern Stellen in Maschinen oder
Maschinenteilen verwenden.
Als einer der besten für die Verformungen nach diesem Verfahren geeigneten Werkstoffe erwies sich
Stahl C 1018, der bei etwa 8300C angelassen, vor dem Zusammenbau ausgeglüht und nach der Montage in einem Ofen, dessen Atmosphäre verändert und überwacht werden kann, bei etwa 8300C auf eine Tiefe von 0, 25 mm oberflächengehärtet wird.
Besteht bei diesem Verfahren einer der Lagerteile aus nicht härtbarem Material, so wird dessen Ober- fläche bei dem Härtungsvorgang kaum verändert, erhält aber hiebei jedenfalls eine entspannte, homoge- ne Aussenschichte.
Das erfindungsgemässe Einsetzverfahren erlaubt tiefere Rillen bzw. Nuten als irgendein anderes und die danach hergestellten Lager können deshalb wesentlich grössere axiale Kräfte aufnehmen.
Die Aufweitung des inneren Lagerteiles und die Beendigung der Montage kann mit unterschiedlichen
Mitteln ausgeführt werden. Vorzugsweise wird man jedoch wie im Falle der bereits beschriebenen Varian- ten des erfindungsgemässen Verfahrens einen Stempel, der gegenüber der Öffnung 8 des inneren Lagertei- les genügend gross ist, durch diese Öffnung treiben, um die gewünschte Aufweitung zu erhalten. Der
Stempel hat ein konisches Ende und eine zylindrische Schaftfläche von passendem Durchmesser. Mit einem derartigen Stempel lässt sich der Aufweitevorgang nicht nur schnell ausführen, sondern auch leicht auf das gewünschte Mass einstellen. Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Einspann-und Verformungsvorrichtung mit einem derartigen Stempel.
Die dargestellte Vorrichtung ist zum Einbau in eine geeignete Presse, mit der diese betrieben werden soll (nicht gezeichnet), bestimmt und enthält eine Grundplatte 10, in der sich die Ausnehmung 11 befindet. Darin sitzt die untere Futterhalterung 12, die mit der Madenschraube 13 befestigt ist. Diese Futterhalterung ist mit einer Ausnehmung oder Öffnung 14 versehen, in der das untere Futter 15 sitzt und von der Madenschraube 16 gehalten wird. Durch Grundplatte 10 und Halterung 12 führt eine senkrechte Bohrung 17, in der sich eine Schraubenfeder 18 befindet. Mit ihrem oberen Ende drückt diese gegen die Unterseite des Kopfes 19 eines verschiebbaren Führungsstiftes 20. Der Kopf 19 sitzt in der Bohrung der Halterung 12 und der Schaft in der Bohrung 21 des Futters 15. Das obere Ende dieses Führungsstiftes trägt einen Zapfen 22 mit kleinerem Durchmesser.
In der Oberseite des Futters 15 befindet sich eine Ausnehmung 23, wobei die Bohrung 21 bis auf den Grund dieser Ausnehmung führt. Der Durchmesser der Ausnehmung ist so bemessen, dass der Aussenteil 1 des zu montierenden Lagers hineinpasst, während seine Tiefe etwa gleich der halben Höhe dieses Teiles ist.
In dieser Anordnung befindet sich ferner über dem Futter 15 das ähnliche obere Futter 24. In seinem unteren Ende ist dieses mit einer kreisförmigen Ausnehmung 25 versehen, die im wesentlichen die gleiche Grösse und Tiefe wie die Ausnehmung 23 des unteren Futters hat und die mit der letzteren koaxial ausgerichtet ist. Durch das Futter führt eine Bohrung oder sonstige Öffnung 26, in der ein Stempel 27, dessen sich konisch verjüngender Teil 28 in die Ausnehmung 25 ragt und oben in einen zylindrischen Schaftteil 29 übergeht, verschiebbar angeordnet ist. Das Futter 24 sitzt in der Öffnung bzw. Ausnehmung 30 im unteren Ende einer ausgebohrten Hülse 31 und wird darin von der Madenschraube 32 gehalten.
Ein zylindrischer Körper 33, der eine Halterung für den Stempel 27 bildet, ist so in der Hülse 33 befestigt, dass er in Längsrichtung eine begrenzte Gleitbewegung ausführen kann. Das obere verdickte Ende 34 des Stempels ist mit einem Gewinde versehen und in den unteren Teil des Körpers 33 eingeschraubt, um eine Längeneinstellung zu ermöglichen. Die jeweilige Einstellung des Stempels wird mit einer Madenschraube 35 festgelegt. Im Körper 33 befindet sich ein axial langgestreckter Querschlitz 36, in dem eine schmale Schiene 37, deren Enden aus den Öffnungen 38 der Hülse 31 herausragen, verschiebbar angeordnet ist. Die an dieser Schiene befestigten Federn 39 ziehen Schiene und Hülse 31 nach oben. Die Schiene 37 kann durch Querstift 40 in der Hülse 31 zentriert werden.
Im Körper 33 befindet sich oberhalb des Schlitzes 36 die Längsbohrung 41, in der eine Kolbenstange 42 gleitet, die mit ihrem unteren Ende gewöhnlich auf der Oberseite der Schiene 37 sitzt. Die im Pressenrahmen angebrachten einstellbaren Madenschrauben 43 bilden Anschläge und begrenzen die Aufwärtsbewegung der Schiene 37 und der damit verbundenen Teile, wie weiter unten im einzelnen beschrieben.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Herstellungs- und Montageverfahrens für das in den Fig. 12 bis 14 dargestellte Wälzlager wird der äussere Lagerteil l, der mit der Längsbohrung 2 und Lauffläche 3 versehen ist, in die Ausnehmung 23 des unteren Futters 15 eingesetzt. Die Kugeln 7 befinden sich dabei an der Lauffläche, und der innere Lagerteil 4 mit reduziertem Durchmesser wird, wie die Fig. 1 und 12
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zeigen, so in den Kugelkranz eingeführt, dass seine Lauffläche 6 auf diesen Kugelkranz und damit die Lauffläche 3 ausgerichtet ist. Das abgesetzte Ende 22 des Führungsstiftes sitzt in der Öffnung 8 des Innenteiles und zentriert ihn dadurch genau. Man kann die Kugeln auch auf der inneren Lauffläche anordnen und sie zusammen mit dem Aussenteil 1 in den Innenteil 4 einsetzen.
Dieser Innenteil 4 wird dann auf die in Fig. 13 gezeigte Grösse aufgeweitet, so dass das richtige Laufspiel zwischen den Kugeln und den beiden einander gegenüberstehenden Laufflächen des äusseren und inneren Lagerteiles entsteht. Die Aufweitung des inneren Lagerteiles 4 geschieht bei dem dargestellten Verfahren mit dem durch die Öffnung 8 getriebenen Stempel-27, dessen Durchmesser um so viel gegenüber dieser Öffnung grösser ist, dass der innete Lagerteil die gewünschte Aufweitung erhält. Wie man aus Fig. 13 ersieht, wird die glatte Lageröffnung 8 bei der Aufweitung des inneren Lagerteiles 4 auf den grösseren Durchmesser 8a gebracht.
Nach dem Einsetzen der beiden Lagerteile 1 und 4 und der Kugeln 7 in die Ausnehmung des unteren Futters 15, und nachdem der innere reduzierte oder kleinere Lagerteil 4 mit Hilfe des oberen Endes 22 des Führungsstiftes 20 (dessen konische Spitze kleiner als die Öffnung 8 ist) zentriert wurde, wobei die Feder 18 den Führungsstift 20 in der oberen Stellung hält, bewegt man bei der Ausführung des Verfahrens das obere Futter 24 und den Kolben nach unten, um so die Aufweitung des zunächst noch zu kleinen inneren Lagerteiles 4 vorzunehmen.
In bezug auf die Ausnehmung 25 des oberen Futters und des Kolbens 27
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Senkt man das obere Futter und den Stempel in der in Fig. 2 gezeigten Weise auf diese Teile ab, so bewegt die Presse sämtliche Teile, nämlich das Futter 24, den Stempel 27, die Hülse 31, den Körper 33, die Schiene 37 und den Kolben 42, zusammen nach unten, bis die Unterseite des Futters 24, wie aus Fig. 2 ersichtlich, auf der Oberseite des Futters 15 aufsitzt. Die Abwärtsbewegung des Futters 24, der Hülse 31, der Schiene 37 und des Kolbens 42 wird dadurch gestoppt und das Lager in den beiden aufeinander ausgerichteten Futterausnehmungen 23 und 25 fixiert und festgehalten. Der Körper 33 und der Stempel 27 bewegen sich weiter nach unten und treiben das konische untere Stempelende 28 durch die Öffnung 8 (Fig. 12) des inneren Lagerteiles 4.
Dieses konische Ende tritt ganz durch den Innenteil 4, so dass der zylindrische Schaftteil 29 ebenfalls in den Innenteil4 ein- und hindurchgeführt wird, wie aus Fig. 2 ersichtlich. Der Stempel drückt bei dieser Bewegung den Führungsstift 20 nach unten aus der Öffnung des Lagerteiles 4 heraus. Da der zylindrische Teil 29 des Stempels 27 einen grösseren Durchmesser als die Öffnung 8 des Lagerteiles 4 aufweist, wird dieser Teil so weit aufgeweitet, wie die Fig. 2 und 13 zeigen, so dass die innere Lauffläche 6 des Innenteiles eng an den an der äusseren Lauffläche 3 sitzenden
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innere Lagerteil 4a nach Beendigung dieses Aufweitevorganges einen guten Laufsitz mit den Kugeln 7 bildet ; oder anders gesagt, dass die Kugeln 7 in den beiden gegenüberliegenden Laufflächen 3 und 6 ein gutes Laufspiel haben.
Ferner verbindet dieser Vorgang den inneren und äusseren Lagerteil 1 und 4a durch
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Durchmesser der Öffnung 8 des inneren Lagerteiles auf den in Fig. 13 dargestellten Betrag 8a. Die vergrösserte Öffnung kann dabei gleichzeitig geglättet und nachbearbeitet werden, so dass sich beim Einbau des Lagers auf einer Welle oder in einem andern Teil ein guter Sitz ergibt. Die Montage des Lagers ist nun abgeschlossen.
Nach Beendigung des Vorganges der Aufweitung und Glättung bewegt sich der gesamte obere Teil der Vorrichtung nach oben, bis er auf die vorgesehenen Anschläge 43 trifft, und nimmt dabei das montierte Lager mit. Die Anschläge 43 können, wie schon erwähnt, im Pressenrahmen einstellbare Madenschrauben enthalten. Der nach oben gehende Einspannteil der Vorrichtung trifft mit der Schiene 37 auf die Schrauben und Anschläge. Die Schiene 37, die Hülse 31 und das Futter 24 werden festgehalten und ihre weitere Aufwärtsbewegung verhindert. Der Körper 33 und der Stempel 27 gehen weiter nach oben, so dass das Lager vom Stempel 27 abgestreift wird. Danach setzen sie ihre Aufwärtsbewegung bis in die in Fig. 1 gezeigte obere Lage fort, die die Ausgangsstellung für den nächsten Arbeitsgang bildet.
Das fertiggestellte und montierte Lager kann, nachdem es abgestreift wurde, nun aus der Vorrichtung entfernt werden.
Das Lager kann in dieser Form verwendet werden oder gegebenenfalls einer Wärmebehandlung unterworfen werden. Man kann entweder das ganze Lager wärmebehandeln oder nur einen Lagerteil härten oder sonstwie wärmebehandeln, ohne den andern mitzuhärten. Dann darf jeweils nur einer aus härtbarem Material bestehen, während der andere aus nicht oder weniger härtbarem Material hergestellt werden muss. Da der äussere Lagerteil 1 beim Zusammenbau nicht verändert wird, kann man ihn vor dem Zusammenbau mit dem inneren Lagerteil und den Kugeln wärmebehandeln, härten und auf genaues Mass schleifen.
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Der Innenteil wird hingegen aus einem geeigneten leicht verformbaren Werkstoff angefertigt, so dass er sich beim Zusammenbau aufweiten und glätten lässt.
Die Fig. 15 - 44 zeigen weitere nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte und montierte
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den Laufflächen zu verteilen und sie beim Betrieb des fertigen Lagers in dieser Stellung zu halten. Man dann hiezu jede geeignete Käfigart verwenden. Da das Lager jedoch durch die Aufweitung des inneren Lagerteiles 4 montiert und fertiggestellt wird, ist der Einbau eines ungeteilten, aus einem Stück hergestellten Käfigs, der bei den gewöhnlichen Montageverfahren nicht verwendet werden kann, möglich.
Ein einfacher und zweckmässiger aus einem Stück gefertigter Käfig 44 besteht aus einem kreisförmigen Ring von im wesentlichen U-förmigem Querschnitt. Im Verbindungs- oder Quersteg 45, der, wie die Fig. 27 und 29 zeigen, zwischen den parallelen Seitenteilen 46 liegt, sind die Löcher 47, in denen sich die Kugeln befinden, mit Zwischenräumen angeordnet, so dass die Kugeln im fertigen Lager in bestimmten Abständen sitzen. Die Kugeln werden in den Käfig und auf die Lauffläche des inneren Lagerteiles gesetzt. Danach wird der Innenteil in seine Lage gebracht und in der schon in Verbindung mit den Fig. 12 bis 14 beschriebenen Weise aufgeweitet. Das Lager ist damit fertig.
Die Fig. 18 - 20 zeigen ein Lager mit gleicher Anordnung und gleichem Aufbau wie in den Fig. 12 bis 14. An Stelle der als Wälzelemente benutzten Kugeln wird jedoch eine Anzahl von zylindrischen Rollen verwendet. Dementsprechend werden die Laufflächen ausgebildet. Die Rollen können aber auch konisch, konvex oder konkav gemacht werden, wobei die Laufflächen entsprechend geformt sein müssen.
Die Lauffläche 49 im äusseren Lagerteil 50 und die innere Lauffläche 51 im inneren Lagerteil 52 sind, z. B. im Gegensatz zu den in den Fig. 12 - 17 dargestellten konkaven Kugellaufflächen, Rinnen mit ebenen Bodenflächen.
Ansonsten ist das Lager das gleiche. Sein Zusammenbau geschieht durch den gleichen, bereits in Verbindung mit den Fig. 12 - 14 beschriebenen Vorgang der Aufweitung des inneren Lagerteils. Die zylindrische Lageröffnung 53 des inneren Lagerteiles 52 wird, wie bei den andern Lagerarten, durch diesen Aufweitevorgang auf den Durchmesser 53a vergrössert.
In den Fig. 21 - 23 ist dieselbe Lagerart wie in den Fig. 18 - 20 dargestellt. Zur Festlegung und peripheren Trennung der Rollen wird hier jedoch ein kreisförmiger Käfig 54, entsprechend dem in den Fig. 15-17 für die Kugeln benutzten, verwendet. Dieser Käfig, den die Fig. 33 - 35 genauer zeigen, ist ein aus einem Stück gefertigter Ring mit im wesentlichen U-förmigem Querschnitt.
Er setzt sich aus den parallelen Seitenteilen 56 und dem dazwischen befindlichen und sie verbindenden Quersteg 55, der mit im wesentlichen rechteckigen Öffnungen 57 zur Aufnahme und Halterung der Rollen 48 versehen ist,
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etwas kleiner als der des in die Kugeln eingeschriebenen Kreises, wenn diese sich an der äusseren Lauffläche 64 befinden, so dass der Teil 66 in die in Fig. 25 dargestellte Lage gebracht werden kann. Die Aufweitung des Innenteiles 66 geschieht dann, wie bereits in Verbindung mit den Fig. 12-13 beschrie- ben, dadurch, dass ein Stempel 27 geeigneter Grösse hindurchgetrieben wird, so dass zwischen den Wälzelementen und dem Innen- und Aussenteil das richtige Laufspiel zustandekommt.
Die Fig. 26 zeigt als Ergebnis der in Verbindung mit den Fig. 25 und 26 beschriebenen Vorgänge das
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teilung der Kugeln dient, der gleiche, wie er bereits für die Fig. 15 - 17 beschrieben wurde.
Die Fig. 30 und 31 zeigen eine ähnliche Anordnung des Bauteiles, der ein Stabende 59 umfasst. Das darin befindliche Lager unterscheidet sich von dem der Fig. 22 und 25 nur durch die Verwendung von zylindrischen Rollen 70 an Stelle der Kugeln 65. Dementsprechend sind die Laufrillen oder-nuten 71 und 72 von Aussen- und Innenteil 60 und 66 zylindrisch, d. h. sie haben statt des in Fig. 25 dargestellten konkaven Profils zylindrische Bodenflächen. Ist das Lager nach Fig. 31 zusammengesetzt, so wird der Innenring 66 in der gleichen Weise wie bisher aufgeweitet.
Die gleichen Teile, die die Fig. 31 zeigt, sind in Fig. 32 nach der Aufweitung des Innenringes 66 auf die Grösse 66a dargestellt. Die Anordnung enthält jedoch ausserdem einen Käfig 54 zur Verteilung und Halterung der Rollen 70.
In den Fig. 36 - 38 ist ein als Wälzlager ausgeführtes Pendellager dargestellt, das man mit diesem Verfahren in einem Stabende oder einem ähnlichen Maschinenteil anbringen kann. Das Stabende 73 enthält den Ansatz 74 zur Befestigung an einem andern Stabende, einem Kabel oder einem ähnlichen Teil, der mit einem Gewinde versehen sein kann. Ferner hat er einen im wesentlichen kreisförmigen Kopfteil 75. Darin befindet sich eine Öffnung mit einer Lauffläche 76 für die Wälzelemente, in diesem Fall also für die Kugeln 77. In dieser Öffnung sitzt der innere Lagerteil 78, der eine Lageröffnung 79 und eine kugelförmige Aussenfläche 80 hat.
Die äussere Lauffläche 76 ist in diesem Fall nicht mehr eine verhältnismässig schmale Rille oder Nut etwa von der Grösse der Wälzelemente oder Kugeln, sondern eine relativ breite Schale, die im wesentlichen über die ganze Breite des Aussenteiles 75 quer zur Drehrichtung gekrümmt ist.
Sie bildet einen Teil einer Kugeloberfläche, deren Mittelpunkt mit dem der Öffnung des Aussenteils zusammenfällt. Man wählt diesen Punkt am besten auch als Mittelpunkt der Aussenfläche 80 des Innenteiles 78, so dass beide Flächen im wesentlichen konzentrisch angeordnet sind. In der Aussenfläche des Innenteiles 78 befindet sich ferner eine als ringförmige Rille 81 ausgebildete Lauffläche, deren Innenseite im wesentlichen die Krümmung und Höhe der Kugeln 77 hat, so dass diese in der in Fig. 37 dargestellten Art geführt werden. Dieser Innenteil 78 hat gegenüber dem fertig zusammengebauten einen klei-
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einer Stirnfläche des Aussenteiles klein genug, um diesen Teil mit den an der Lauffläche sitzenden Kugeln 77 durch die Öffnung des Aussenteiles einzusetzen.
In dieser Lage haben die Kugeln entweder von der äusseren oder der inneren Lauffläche einen gewissen Abstand. Dann wird der so montierte Innenteil 78 so weit aufgeweitet, wie Fig. 38 zeigt, um sowohl zwischen Innenteil und Kugeln als auch zwischen den beiden Laufflächen und den Kugeln ein gutes Laufspiel zu erzielen. Der Vorgang der Aufweitung kann in der gleichen Weise und mit den gleichen Mitteln ausgeführt werden wie die Aufweitung der Innenteile der bisherigen Ausführung. Da die äussere Lauffläche 76 gegenüber den früheren Anordnungen in diesem Fall als breitere Schale ausgebildet ist, d. h. einen Teil einer Kugeloberfläche darstellt, deren Mittelpunkt mit dem der Öffnung des Aussenteiles zusammenfällt, kann der Innenteil 78 im Aussenteil seitlich frei pendeln. Somit erhält man die Eigenschaften eines Pendellagers.
Zur Begrenzung dieser Pendelbewegung ist das Lager jedoch so eingerichtet, dass die Kugeln oder Wälzelemente 77 nicht aus der Lauffläche hinausgleiten können. Zu diesem Zweck ist der Innenteil auf einer oder beiden Seiten mit einem ringförmigen Ansatz 83 versehen, der gegen den Absatz 84 der Öffnung einer Stirnseite des Aussenteiles 75 anlaufen kann und dadurch die seitliche Pendelbewegung des beim Zusammenbau aufgeweiteten Innenteiles 78 begrenzt. Die Aufweitung vergrössert, wie bei den bisherigen Anordnungen, diesen Innenteil zum Teil 78a und die Öffnung 79 zur Öffnung 79a.
Die Fig. 39 - 41 zeigen ein Pendellager, das einen zylindrischen Aussenteil 85 mit einer Öffnung enthält. In der Wandung dieser Öffnung befindet sich eine Lauffläche oder Schale 86, die wie bei den Anordnungen der Fig. 37 und 38 aus einem Teil einer Kugeloberfläche besteht, deren Mittelpunkt mit dem der Öffnung zusammenfällt. Diese Lauffläche nimmt im wesentlichen die ganze Breite des Teiles 85 ein. Der Innenteil 87 ist mit einer Lageröffnung 88 und einer gekrümmten Aussenfläche 89, in der sich die innere Lauffläche 90 befindet, versehen. Diese Lauffläche ist eine Rille, die weniger breit als die
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Lauffläche 86 ist und im wesentlichen die Breite der Kugeln 91 hat, so dass diese richtig geführt werden.
Der grösste oder Aussendurchmesser des Teiles 87 und seiner Lauffläche ist so bemessen, dass dieser Teil mit den auf dieser Lauffläche sitzenden Kugeln 91 durch die Öffnung einer Stirnfläche, in diesem Fall durch die ebenfalls mit einem ringförmigen Ansatz 93 ausgestattete Öffnung 92, in die Lauffläche 86 des
Aussenteiles eingesetzt werden kann. Bei der Lagermontage werden die Teile so zusammengesetzt, dass zwischen den Kugeln 91 und den Laufflächen ein Zwischenraum bleibt, wie es Fig. 40 zeigt. Dann wird der Innenteil wie in den voranstehenden Anordnungen zum Teil 87a, dessen Lage Fig. 41 zeigt, aufge- weitet, so dass zwischen den Kugeln und den Laufflächen 86 und 90 das richtige Laufspiel entsteht.
Da die breite, quer zur Laufrichtung gekrümmte Innenseite in Gestalt einer Kugelfläche als Lauffläche 86 dient, kann der Innenteil seitlich pendeln, so dass man ein Pendellager erhält. Der Innenteil 87 ist bei dieser Ausführung an einem Ende mit einer zylindrischen Nabe oder einem Ansatz 94 versehen, der über eine Seite des Aussenteiles 85 hinaussteht. Im Ansatz können sich ein oder mehrere Gewindelöcher 95 zur
Aufnahme von Madenschrauben oder andern Einrichtungen befinden, mit denen sich dieser Teil auf einer
Achse oder einem andern in die Bohrung dieses Teiles gesteckten Maschinenteil befestigen lässt. Der Innenteil 87 wird dann ebenso wie in den andern Anordnungen zum Teil 87a aufgeweitet, wobei sich der Durchmesser 88 auf den Durchmesser 88a vergrössert.
Zusammen mit dem Absatz 92 kann der Ansatz oder die Nabe 94 auch zur Begrenzung der Pendelbewegungen des Innenteiles 87 in Querrichtung dienen. Er kann dann nicht mehr so stark gegenüber dem Aussenteil pendeln, dass die Kugeln aus dem Lager fallen.
Die Nabe ist mit einer schrägen Fläche 96 versehen, damit diese zur Begrenzung der Pendelung gegen den Ansatz 92 stossen kann.
Die Fig. 42 - 44 zeigen ein Pendellager, das einen zylindrischen Aussenteil 97 enthält, in dem sich ein Innenteil 98 befindet, der im wesentlichen genauso breit ist wie der Aussenteil. Der Aussenteil ist mit einer Öffnung versehen, deren Wandung eine quer zur Drehrichtung gekrümmte Lauffläche oder Schale 99 bildet. Sie ist ein Teil einer Kugeloberfläche, deren Mittelpunkt mit dem der Öffnung zusammenfällt.
Der Innenteil hat eine nach aussen gekrümmte Oberfläche 100, in der sich die schmälere Lauffläche 101 befindet, deren Breite im wesentlichen gleich der der Kugeln 102 dieses Lagers ist. Ferner hat der Innenteil eine zylindrische Bohrung 103. Aussendurchmesser und Durchmesser der Lauffläche sind so gewählt, dass der Innenteil mit seinem Satz Wälzelemente durch die Öffnung 104 einer Stirnfläche des Aussenteiles eingesetzt werden kann. Da der Innenteil noch einen zu geringen Durchmesser hat, entstent ein Zwischenraum zwischen den Kugeln und den Laufflächen, wie man in Fig. 43 sieht. Der Innenteil 98 wird dann in der schon in Verbindung mit den andern Ausführungen dargestellten Weise so weit aufgeweitet, wie Fig. 44 zeigt, um zwischen den Kugeln und den beiden Laufflächen von Aussen- und Innenteil das richtige Laufspiel zu erhalten.
Da die äussere Lauffläche eine verhältnismässig breite Kugelfläche ist, können die Kugeln seitlich pendeln, so dass auch zwischen Innen-und Aussenteil 98 und 97, ähnlich wie in den Ausführungen der Fig. 36 - 41, eine seitliche Pendelbewegung möglich ist. Man hat also wieder ein Pendellager. Um die relative Pendelbewegung zu begrenzen und so zu verhindern, dass die Kugeln aus dem Lager herausfallen, sind ein Ende der Öffnung des Aussenteiles und die zugehörige Aussenseite des Innenteiles mit den Absätzen 104 und 105 versehen, die so angeordnet sind, dass sie aufeinandertreffen und dadurch die relative Pendelung des Innenteiles begrenzen können. Bei der Aufweitung vergrössert sich der Innenteil 98 zum Teil 98a und die Öffnung 103 erhält den Durchmesser 103a.
Die Lageranordnungen der Fig. 36 - 44 können nach dem Zusammenbau wärmebehandelt bzw. gehärtet werden. Der Innenteil ist hier wie bei den andern Ausführungen durch die Wälzelemente untrennbar mit dem Aussenteil verbunden. Bei allen Ausführungsformen der Fig. 36 - 44 können auch allgemein sphärische, konkave oder konvexe Wälzelemente ebenso wie Kugeln verwendet werden. Auch die Käfige nach den Fig. 26 und 32 können eingebaut werden.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt sohin ein Lager mit durchgehenden Laufflächen von Innenund Aussenteil mit einem Satz Wälzelementen, also entweder Kugeln oder Rollen, zusammenzubauen.
Unter einem Satz sollen dabei so viele Kugeln oder andere Wälzelemente verstanden werden, wie mit seinem geringen zulässigen gegenseitigen Abstand zwischen die Laufflächen passen. Der gewöhnlich benutze und als richtig angesehene Abstand beträgt zwischen benachbarten Wälzelementen, sowohl Kugeln als auch Rollen, etwa 0,025 mm, doch kann dieser Wert geringfügig abgeändert werden. Unter einer iurchgehenden Lauffläche ist eine solche ohne Einsetzrillen oder. -einschnitte zu verstehen, durch die die
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und Montageverfahrengestellten Lagerformen gleich ist. Die Wälzelemente, die entweder Kugeln oder Rollen sein können, werden jeweils mit oder ohne Käfig in einen Lagerteil eingesetzt und dann der Innenteil, nachdem er in
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