CH392167A - Verfahren zur maschinellen Montage von Wälzlagern, insbesondere Radialkugellagern, und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Description

  Verfahren zur maschinellen Montage von Wälzlagern, insbesondere     Radialkugellagern,     und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens         Radialkugellager,    die in sehr grossen Mengen ge  fertigt werden, sind in verschiedenen Bauformen  bekannt, doch besitzt die Mehrzahl dieser Maschinen  elemente nebst einem Innen- und Aussenring zwei       Blechkäfighälften,    die meist durch eine Anzahl Nie  ten zusammengehalten werden und in ihren Taschen  eine gleiche Anzahl Kugeln aufnehmen. Kugellager  mit Einführungsnuten am Innen- und Aussenring  für die Einführung der Kugeln werden heute nicht  mehr ausgeführt, da solche Lager zur Aufnahme von       Axiallasten    ungeeignet sind.

   Das Einfüllen der Kugeln  wird heute durch Verschieben des Innenringes in  eine exzentrische Lage zum Aussenring ermöglicht.  In dieser exzentrischen Stellung des Innenringes ist  die Einführung der maximalen Kugelzahl möglich.  Nach Ausfüllen des halben Umfanges des Lagers  genügt eine kleine Deformation des äusseren     Ringes,     um den Innenring in konzentrische Lage zu rücken.  Darauf erfolgt die gleichmässige Verteilung der Ku  geln auf dem ganzen Umfang des Lagers und die  Einführung der     Blechkäfighälften    von beiden Seiten.  Die Nieten werden mit Pinzetten in die Löcher der       Käfigringe    eingeführt und einzeln unter einem Niet  hammer vernietet.

   Viel Einzel- und Nebenopera  tionen bedingen lange     Durchlaufzeiten    sowie ge  schicktes Bedienungspersonal, das heute für solch  monotone Arbeit schwierig zu finden ist.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Ver  fahren zur maschinellen Montage von     Wälzlagern,     insbesondere     Radialkugellagern,    nach welchem jeder  Aufnahmestelle eines mehrere Aufnahmestellen mit  vertikal beweglichen Drehsupporten aufweisenden  und mit diesen an Stationen von Transfervorrichtun  gen anhaltenden Schalttisches, an nacheinander pas  sierenden Stationen, zuerst der Aussenring, dann  der Innenring in exzentrischer Lage zum Aussen-    ring zugeführt wird, worauf die Kugeln eingeführt  und     verteilt    werden,

   dann die Zentrierung des Innen  ringes und die Einsetzung der die Nieten tragenden       Ringhälfte    des Käfigs von der einen Seite sowie  der zweiten     Ringhälfte    von der andern Seite vor  genommen wird, worauf die gleichzeitige Vernie  tung in einer Nietpresse und schliesslich die Kon  trolle und Wegfuhr des fertigen Kugellagers statt  findet.  



  Die Anordnung der Aufnahmestellen des Schalt  tisches kann geradlinig oder kreisförmig     sein.     



  Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung ist ein  drehbarer Schalttisch mit im Kreise angeordneten  Aufnahmestellen und diesen zugeordneten, axial ver  schiebbaren Drehsupporten vorgesehen, wobei dem  Schalttisch an jeder Aufnahmestelle Organe zur Aus  führung einer Montageoperation und teils Transfer  vorrichtungen als Stationen zugeordnet sind, an wel  chen Montageoperationen stattfinden.  



  In der Zeichnung ist beispielsweise eine Aus  führungsform der Vorrichtung und axiale Schnitte  durch die Aufnahmestellen des Schalttisches darge  stellt, und zwar zeigt:       Fig.    1 eine Teildraufsicht der Vorrichtung,       Fig.    2 einen Schnitt einer Aufnahmestelle an der  ersten Station,       Fig.    3 einen Schnitt einer Aufnahmestelle an der  zweiten Station,       Fig.    4 einen Schnitt einer Aufnahmestelle an der  dritten Station,       Fig.    5 einen Schnitt einer Aufnahmestelle an der  vierten Station,       Fig.    6 einen     Schnitt    einer Aufnahmestelle an der  fünften Station,

         Fig.    7 einen Schnitt einer Aufnahmestelle an der  sechsten Station, und           Fig.    8 einen Schnitt einer Aufnahmestelle an der  siebten Station.  



  Die in     Fig.    1 dargestellte Vorrichtung weist einen  runden, um eine Achse 10 drehbaren Schalttisch  9 auf, der nahe seinem Umfang, in gleichmässigen  Abständen voneinander, acht Aufnahmestellen 1, 2,  3, 4, 5, 6, 7, 8 aufweist. Jede Aufnahmestelle bildet  einen über einer runden Öffnung 11 des Tisches 9  angeordneten ringförmigen Sitz für die Aufnahme  des Kugellagers. Jeder Aufnahmestelle 1-8 ist ein       Drehsupport    12 zugeordnet, dessen Achse 13 in  einer Lagerbüchse 14 des Schalttisches 9 drehbar und  axial verschiebbar gelagert ist. Die Drehsupporte 12  sind in zwei um 180 Winkelgrade verschiedene Ar  beitsstellungen einstellbar und weisen einerseits einen  erhöhten, ringförmigen Sitz 15 und anderseits eine  erhöhte sichelförmige Auflage 16 und eine Blattfeder  17 auf.

   Mit den Drehsupporten wirken in der Zeich  nung nicht dargestellte Schaltorgane zusammen, wel  che den Drehsupport je nach der auszuführenden  Operation in seine eine oder andere Arbeitsstellung  drehen sowie die zum Ein- oder Ausrücken der  Führungsorgane 15, 16, 17 an der Aufnahmestelle  1-8 nötige     Axialverschiebung    des Drehsupportes er  zeugen. Der Schalttisch 9 ist mit jeder seiner acht  Aufnahmestellen 1-8 auf acht verschiedene Stationen  1, Il,     11l,    IV, V,     VI,        VII,        VIII    einstellbar und wird  zu diesem Zweck schrittweise angetrieben.

   An jeder  Station befindet sich eine Vorrichtung zur Ausfüh  rung einer Montageoperation oder eine Transfer  vorrichtung zur Zu- oder Abfuhr des Werkstückes  oder Teilen desselben.  



  An der Station I ist eine Vorrichtung zum Er  fassen und     Wegtransportieren    des fertigen Kugellagers  sowie eine Waschvorrichtung 18 mit     Waschpetrol-          zirkulation    vorgesehen. Letztere ist in     Fig.    2 ange  deutet, während die Transfervorrichtung als an sich  bekannte Vorrichtung in der Zeichnung nicht dar  gestellt ist. Die Station     II    besteht aus einer genau  über einem Aufnahmeorgan 1-8 ausmündenden Zu  führungsvorrichtung 19 für die Aussenringe 20 des  Kugellagers.

   An der Station     III    befindet sich die  Zuführungsvorrichtung 21, die exzentrisch in die  jeweils darunter befindliche Aufnahmestelle ausmün  det und für die Zuführung der Innenringe 22 dient,  welche in einer     zum    Aussenring 20 exzentrischen  Lage gesetzt und in dieser Stellung von der Blatt  feder 17 übernommen und festgehalten werden. An  der Station IV befindet sich eine Transfervorrichtung  23 für die Zuführung der mit Nieten versehenen       Käfigringe    24. Letztere werden durch die genannte  Vorrichtung auf den erhöhten Ringsitz 15 des     Dreh-          supportes    12 aufgesetzt. An der Station IV befindet  sich ferner die Vorrichtung 25     (Fig.5)    zum Ein  führen der Kugeln.

   Station V besteht aus einem  Organ zum Zentrieren des Innenringes unter gleich  zeitiger Verteilung der Kugeln. Dieses Organ besteht  aus einem als     Vibrator    wirkenden Stempel 26       (Fig.    6), der mit einem Kranz nach unten gerichtete  Verteilerfinger 26a mit zugespitzten, auf einer schie-         fen    Ebene liegenden Enden versehen ist und ausser  dem eine in den Kugellagerraum einmündende Dop  peldüse 27 mit automatischer     Bewegungs-    und Ven  tilsteuerung sowie eine nicht gezeichnete, elektrische  Einlagekontrolle aufweist. Die Station I J besteht  aus der Zuführungsvorrichtung für die anderen Käfig  hälften 28, die nach     Fig.    7 von oben her eingeführt  werden.

   Diese Zuführungsvorrichtung entspricht den  bereits beschriebenen und ist in     Fig.    1 nicht einge  zeichnet. An der Station     VII    befindet sich eine Niet  presse 29, 30, welche nach     FiQ.    e einen     Pressstempcl     29 und einen     Ambos    30 aufweist. Die Station     VIII     ist mit nicht gezeichneten, an sich bekannten     Kon-          trolleinrichtungen    versehen. Beim Einlaufen der Auf  nahmestellen 1-8 in die Stationen V und I wirken  Schaltorgane auf die Drehsupporte 12 ein, welche  diese um 180 Winkelgrade drehen und dann axial  verschieben.  



  Der Transfervorrichtung 23 ist ein Drehtisch 31  mit Aufnahmestellen 32 zugeordnet. Eine Transfer  vorrichtung 33 überführt     Käfigringe    24 aus einem  Magazin 34 in eine bereitstehende Aufnahmestelle 32  des Drehtisches 31. Der Drehtisch 31 macht während  einer vollen Umdrehung an sechs Stationen Halt.  Der an der zweiten Station aufgenommene     Käfigring     24 wird an der Station<B>111</B> mit Nieten beschickt,  wobei der     Käfigring    durch eine     Planetenschaltein-          richtung    schrittweise gedreht und in jedes Loch des       Käfigringes    eine Niete gesetzt wird.

   Die Planeten  schalteinrichtung sowie die     Nietensetzvorrichtung    35  gelten als bekannte Einrichtungen und sind in der  Zeichnung nur zum Teil dargestellt. An der Station  IV befindet sich eine     Punktschweissmaschine    36  mit Kurzzeitsteuergerät sowie unterer und oberer  Elektrode. Die Nieten sind mit Ausnahme der unter  der Schweisspresse liegenden Niete, alle durch einen  nicht gezeichneten Niederhalter belastet. An der  Station V befindet sich Gelegenheit für die Kontrolle  durch Kontrolleinrichtungen. An der Station     VI    be  findet sich eine Transfervorrichtung 37, welche den       Käfigring    24 unter gleichzeitiger Wendung einem  nicht gezeichneten Ultraschallreiniger übergibt, aus  welcher er von der Transfervorrichtung 23 über  nommen wird.

    



  Nach dem mit der beschriebenen Vorrichtung  durchführbaren Montageverfahren, wird an der Sta  tion I des Schalttisches 9 nach Wegfuhr des fertigen  Kugellagers die jeweilige Aufnahmestelle 1-8 durch  die Waschvorrichtung 18 gereinigt. Zugleich wird  der Drehsupport axial so verschoben, dass das Füh  rungsorgan 15 aus der Aufnahmestelle des Schalt  tisches zurückgezogen wird und anschliessend um  180 Winkelgrade gemäss Pfeil a gedreht. Nach einem  Schaltschritt des Tisches 9 gelangt die gereinigte Auf  nahmestelle in die Station     II,    in der sie mit einem  Aussenring     (Fig.    3) beschickt wird.

   Nach einem wei  teren Schaltschritt des Tisches 9 gelangt die Auf  nahmestelle mit dem Aussenring 20 in die Station     11I.     Hier erfolgt die Zuführung des Innenringes 22 in  exzentrischer Stellung,     Fig.4    in der er durch die      Blattfeder 17 festgehalten wird. Nach Drehung des  Tisches um einen Schaltschritt gelangen     Aussen-          und    Innenring in die Station IV, wo in den sichel  förmigen Raum zwischen Aussen- und Innenring  nach     Fig.5    die Kugeln eingeführt werden. Diese  liegen der erhöhten sichelförmigen Auflage 16 des  zuvor in entsprechendem Sinn axial verschobenen  Drehsupportes 12 an.

   Zugleich wird der ringförmige  Sitz 15 des nach aussen ragenden Teiles des     Dreh-          supportes    12 mit einem Nieten tragenden     Käfigring     24 beschickt. Hierauf wird der Schalttisch um einen  Schaltschritt weitergedreht, so dass die mit Kugeln  beschickten Ringe 20, 22 in die Station V gelangen.  Beim Eintritt in diese wird durch entsprechende       Axialverschiebung    des Drehsupportes das Auflage  segment 16 aus seiner den Kugeln anliegenden Stel  lung zurückgezogen und zugleich der Stempel 26       (Fig.    6) mit den Verteilerfingern 26a langsam und  vibrierend gesenkt, sowie für kurze Zeit die Druck  luftdoppeldüse in Aktion gesetzt.

   Die Verteilerfinger  bewirken unter gleichzeitiger Verteilung der Kugeln  eine Zentrierung des Innenringes 22. Nach dem  Rückgang des Stempels 26 wird der Drehsupport um  180 Winkelgrade im Sinne des Pfeiles b gedreht, und  in dem Sinne axial verschoben, dass der mit dem  Käfig 24 beschickte Ringsitz 15 durch die Aufnahme  stelle hindurch zwischen Aussen- und Innenring des  Kugellagers eingeführt wird. Nun macht der Tisch  wieder einen Schaltschritt, womit das Werkstück in  die Station     VI    gebracht wird.

   Hier erfolgt die Zu  führung der zweiten     Käfighälfte,    welche durch die  hierzu dienende     Zubringvorrichtung    genau auf die  erste     Käfighälfte    aufgesetzt wird, so dass die Nieten  die Löcher der zweiten     Käfighälfte    durchdringen.  Durch Weiterdrehung des Tisches um einen Schalt  schritt gelangt das Werkstück in die Station     VII.    Die  Nietpresse 29, 30 bewirkt eine Vernietung aller  Nieten gleichzeitig. Auf der Station     VIII    erfolgt die  Kontrolle und auf der Station I der Wegtransport  des fertigen Lagers, durch die zugeordnete Transfer  vorrichtung.

   Anschliessend wird der Drehsupport  durch     Axialverschiebung    ausgerückt und um 180  Winkelgrade im Sinne des Pfeiles a gedreht und  axial so verschoben, dass die erhöhte     sichelförmige     Auflage 16 in die Aufnahmestelle 1 eingreift. Die  Maschine arbeitet     intermittierend,    so dass mit jedem  Schaltschritt des Schalttisches ein fertiges Kugel  lager abgegeben wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur maschinellen Montage von Wälz lagern, insbesondere Radialkugellagern, dadurch ge kennzeichnet, dass jeder Aufnahmestelle eines meh rere Aufnahmestellen mit axial beweglichen Dreh supporten aufweisenden und mit diesen an Stationen von Transfervorrichtungen anhaltenden Schalttisches, an nacheinander passierenden Stationen, zuerst der Aussenring, dann der Innenring in exzentrischer Lage zum Aussenring zugeführt wird, worauf die Kugeln eingeführt und verteilt werden, dann die Zentrierung des Innenringes und die Einsetzung der die Nieten tragenden Ringhälfte des Käfigs von der einen Seite, sowie der zweiten Ringhälfte von der andern Seite vorgenommen wird,

   worauf die gleichzeitige Ver nietung in einer Nietpresse und schliesslich die Kon trolle und Wegfuhr des fertigen Kugellagers statt findet. Il. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehbarer Schalttisch (9) mit im Kreise angeord neten Aufnahmestellen (1-8) und diesen zugeord neten, axial verschiebbaren Drehsupporten (12) vor gesehen ist, wobei dem Schalttisch an jeder Auf nahmestelle Organe zur Ausübung einer Montage operation und teils Transfervorrichtungen als Sta tionen zugeordnet sind, an welchen Montageopera tionen stattfinden. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Nieten zu versehenden Käfighälften (24) auf einem separaten Drehtisch (31) in Schrittschaltung desselben mehrere Stationen pas sieren, wobei auf dem Drehtisch, mit den Stationen korrespondierende Aufnahmestellen (32) durch eine Transfervorrichtung (33) mit Käfighälften (24) be schickt und letztere auf der nächsten Station durch eine Setzvorrichtung (35) mit Nieten beschickt wer den, welche auf einer weiteren Station durch eine Punktschweissmaschine (36) -an der Käfighälfte fest gelegt werden, worauf die Nieten tragenden Käfig hälften durch Zubringorgane (37) und die Trans fervorrichtung (23) den Drehsupporten (12)

   des Schalttisches (9) zugeführt werden. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zentrieren des Innenringes (22) nach dem Einführen der Kugeln ein als Vibrator ausgebildeter Stempel (26) mit einem Kranz von Verteilerfingern (26a), deren zugespitzte Enden auf einer schiefen Ebene liegen, vorgesehen ist. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmestellen des in Schrittschaltung um eine Achse (10) drehenden Schalttisches (9) bei jedem Hält mit einer gleichen Anzahl von Montageorgane aufweisenden Stationen (I-VIII) korrespondieren, wobei an der I.

   Station eine Transfervorrichtung für die Wegnahme des fertigen Kugellagers und eine Reinigungsvorrichtung (18), sowie eine Schaltvorrichtung für die Axial- verschiebung und Drehung des Drehsupportes (12), an der 1I. Station eine Transfervorrichtung (19) für die Beschickung der Aufnahmestellen (1-8) mit Aussenringen (20), an der 11I. Station eine Trans fervorrichtung (21) für die exzentrische Beschickung der Aufnahmestellen (1-8) mit Innenringen (22), an der IV.

   Station eine Transfervorrichtung (25) für die Zuführung der Kugeln und eine Transfervor richtung (23) für die Beschickung des nach aussen ragenden Teiles des Drehsupportes (12) mit einem Nieten tragenden Käfigring (24), an der V. Station eine Schaltvorrichtung für die Axialverschiebung und Drehung des Drehsupportes (12) und der als Vibra- tor ausgebildete Stempel (26) für die Verteilung der Kugeln und die gleichzeitige Zentrierung des Innen ringes (22), sowie eine Druckluft-Doppeldüse, an der VI. Station eine Transfervorrichtung für die Zu führung der zweiten Käfighälfte (28),

   an der VII. Station eine Nietpresse (29, 30) zum Verbinden der beiden Käfighälften und an der VIII. Station eine Kontrollvorrichtung vorgesehen ist. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die axial verschiebbaren Dreh supporte einerseits einen erhöhten, ringförmigen Sitz (15) für die Aufnahme der die Nieten tragenden Käfighälften (24) und auf ihrer um 180 Winkel grade gegenüberliegenden Seite ein erhöhtes, sichel förmiges Auflagesegment (16) für die Auflage der Kugeln und eine Blattfeder (17) zum Festhalten des Innenringes (22) in seiner exzentrischen Lage zum Aussenring (20) aufweisen. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II und Unter anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der IV.

   Station des Schalttisches (9) für die Kugellager montage die Vorrichtung für die Montage der mit Nieten zu besetzenden Käfighälften (24) angegliedert ist, die einen Drehtisch (31) mit Aufnahmestellen (32) und mit diesen korrespondierenden Stationen (1-V1) aufweist, wobei die I. Station eine Transfervorrich tung für die Beschickung der Aufnahmestellen (32) mit Käfighälften (24), die 1I1. Station mit einer automatischen Nietensetzvorrichtung (35), die IV. Station mit einer Punktschweissmaschine (36), die V.

   Station mit Kontrollvorrichtung und die VI. Station mit einer Transfervorrichtung (37) für die Weiterbeförderung der Käfighälften versehen ist.