DE1014795B - Nadellager mit beidseitiger axialer Fuehrung des Kaefigs oder des Nadelkranzes - Google Patents

Description

• Nadellager mit beidseitiger axialer Führung des Käfigs oder des Nadelkranzes Wälzlager benötigen zur axialen Fixierung der Rollkörpersätze in den meisten Fällen zwei Anlaufflächen, welche als Borde bezeichnet werden. Diese werden bei Zylinderrollenlagern und Nadellagern in der Weise gebildet, daß der Laufring von einem zylindrischen Körper ausgeht, in den die Laufbahn eingestochen wird. Es ist dazu erforderlich:, die Laufbahn zwischen den beiden Borden und die stirnseitigen Anlaufflächen für die Rollkörper oder Käfige an ihrer Stirnfläche oder ihrer Mantelfläche auf Spezialmaschinen zu schleifen.
• Diese Art der Herstellung von Anlaufborden ist auf Grund der schwierigen Operationen nur bei Wälzlagern tragbar, welche durch ihre Präzision und ihre Anwendung auch einen hohen Preis gestatten. Die Zahl der bekanntgewordenen abweichenden Herstellungsverfahren für solche Borde ist außerordentlich groß. Eine besondere Schwierigkeit bei Lagern mit festen Borden ist das Einbringen der Rollkörper. Man hat sich z. B. bei Nadellagern und bei Rollenlagern ohne Käfig damit geholfen, daß die, Rollkörper zwischen die Borde eingelegt und mit Fett oder mit Vorrichtungen gehalten werden. Das Einsetzen geschlossener Käfige macht es erforderlich, spezielle Käfigkonstruktionen zu schaffen. Es bedeutet ganz allgemein, einen großen Vorteil, wenn die Rollkörper ohne oder mit Käfig als, fertiger Kranz in die Laufbahn. eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck wird vielfach auf den festen Bord auf einer Seite verzichtet, der zweite Bord wird als Scheibe mit entsprechender Ausbildung angesetzt. Zusätzliche Operationen sind erforderlich, um die Bordscheibe zu befestigen.
• Von ganz besonderer Bedeutung ist es bei Nadellagern., den fertigen Nadelkranz in die Laufbahn einsetzen zu können. Bei solchen Lagern wird vielfach eine gezogene Hülse als Außen- oder Innenlaufring mit einem festen Bord verwendet, der Bord und die Laufbahn gehärtet, während die offene Seite der Hülse auf eine abgestimmte Länge ungehärtet bleibt, um nach dem Einsetzen des Rollkörpersatzes beim Außenring nach innen und beim. Innenring nach außen, umgelegt zu werden. So entsteht ein Lager mit einem gehärteten Bord und gehärteter Laufbahn und einem zweiten, nicht gehärteten Bord. Um die dabei auftretenden Verschleißerscheinungen beim Anlauf von Rollkörperkuppen oder Käfigboirden zu vermeiden, werden Gleitscheiben zwischen den weichen Bord und den Rollkörpersatz eingelegt. Es sind einerseits Kunststoffscheiben empfohlen worden, die einen geringen Verschleiß ergeben haben, andererseits aber auch gehärtete Stahlscheiben. In beiden Fällen bilden solche Scheiben zusätzliche Elemente, die in ihrem vorwiegend losen Zustand eine Unsicherheit in der Funktion des Lagers ergeben. Ähnliche Vorschläge zur Verschleißminderung beim Käfiganlauf wurden auch für Borde gemacht, die im weichen Zustand wegen ihrer notwendigen Formänderung eingeformt werden.
• Besonders bekannt ist auch das Verfahren zur Herstellung von Anlaufflächen für lose Nadeln in solchen dünnwandigen Nadelhülsen. Bei diesen wird der zweite Bord im weichen Zustand bereits zum größeren Teil umgelegt, jedoch nur so weit, daß die Nadeln noch gut dazwischen eingelegt werden können. Er wird dann im gehärteten Zustand weiterumgeformt, bis die Nadelkuppen umfaßt werden. Um Materialrisse am Außenmantel zu vermeiden, wird dort beim Oberflächenaufkohlen eine Isolierschicht angebracht, welche die Aufkohlung dort verhindert. Die geringe Verformung im harten Zustand bringt jedoch immer noch eine gewisse Unsicherheit über die Beschaffenheit der Anlauffläche für die Nadelkuppen.
• Die Erfindung bringt nun eine Lösung zur Ver Besserung von Nadellagern mit beidseitiger axialer Führung des Käfigs oder des Nadelkranzes zu beiden Seiten einer gehärteten Hülse durch feste oder fest allgeformte Borde, von denen der zweite Bord nach dem axialen Einbringen des Käfigs im weichen Zustand allgeformt ist, dadurch, daß der zweite Bord erst nach dein erfolgten Allformen gehärtet ist. Damit wird Materialbiegung und Umformung am gehärteten Teil vermieden; es werden keine zusätzlichen Gleitscheiben benötigt, und der vorhandene Bord ist auch nach außen hart, so daß für axialen Anlauf des Lagers gegen Scheiben günstigere Verhältnisse geschaffen sind.
• Die durch Temperatur entstehende weichere Zone, eie sich als Übergang vom bereits gehärteten Laufbahnring zum nachträglich gehärteten Bord bilden kann, wird vorteilhaft an diejenigen Stellen gelegt, welche weder vom Käfig noch von den Rollkörpern berührt werden oder in einem anderen Fall an die Stellen der mantelseitigen äußeren oder inneren Führung des Käfigs. Erfahrungsgemäß treten an den mantelseitigen äußeren oder inneren Führungsflächen des Käfigs die geringsten Kräfte auf, und die Schmierverhältnisse sind günstiger als an den stirnseitigen Berührungsflächen des Käfigs am Bord.
• Bei Nadellagern und Rollenlagern, bei welchen die Bordführung der Rollkörper nicht angewendet wird, ist das axiale Spiel für die Führung der Rollkörper oder des Käfigs ohne Bedeutung. Rollkörper oder Käfige werden nur an einer Bordseite geführt; sie laufen durch bekannte Erscheinungen, wie Konizität, Wellendurchbiegung, praktisch immer nur an der einen oder an der anderen Bordseite an. Das axiale Spiel kann daher entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung so groß gewählt werden, daß keine nachteilige Erwärmung der Rollkörper oder Käfigteile stattfindet, wenn der Bord zur Härtung erhitzt wird.
• In besonders zweckmäßiger Weise wird die erforderliche Temperatur des Bordes für die Härtung oder Vergütung durch Hochfrequenz erzeugt.
• An einem Fertigungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Wenn z. B. für die Herstellung eines Nadellageraußenringes von einem zylindrischen Rohr ausgegangen wird, so ist es zweckmäßig, an diesem auf einer Seite einen Bord anzuformen, den Außenring mit angeformtem Bord zu härten und dabei dafür zu sorgen, daß das offene Ende in einer hinreichenden Länge für das Umformen des Bordes so wenig Härte annimmt, daß es ohne Schwierigkeiten nach dem Einsetzen des Rollkörpersatzes umgeformt werden kann. Danach wird der umgelegte Bord mit Hilfe einer geeigneten Vorrichtung in großer Geschwindigkeit auf Härtetemperatur gebracht und in bekannter Weise abgeschreckt. Bei richtiger, an sich bekannter Ausbildung der Querschnitte ergibt es sich auch, daß Abschreckmittel nicht erforderlich sind, da sich durch die Wärmeableitung allein eine hinreichende Abkühlgeschwindigkeit zur Erzielung der notwendigen Härte ergibt.
• Gemäß der Erfindung hergestellte Nadellager sind in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. Es zeigt im Längsschnitt Fig.1 das Ausgangsrohr für einen Nadellageraußenring, Fig. 2 den einseitig gebördelten Außenring mit eingesetztem Nadelkäfig, Fig. 3 ein Nadellager mit beidseitig umgebördeltem Bord, Fig. 4 das gleiche Lager eingesetzt in eine Härtevorrichtung. Der zylindrische Außenring 1 nach Fig. 1 wird in bekannter Weise hergestellt und, wie Fig. 2 zeigt, auf einer Seite mit einem Bord 2 im weichen Zustand versehen. Nachdem der so geformte Außenring bis auf den zur Bildung des zweiten Bordes dienenden Teil gehärtet ist, wird der Käfig 3 mit den Nadeln 4 in diesen Außenring eingesetzt. Durch Umlegen des zweiten, nicht gehärteten Bordes 5 (Fig. 3) entsteht ein komplettes Lagerelement, in welchem der Käfig mit den Nadeln in beiden Richtungen axial geführt und gehalten ist.
• Dieses an sich fertige Element wird in eine geeignete Vorrichtung 6 (Fig. 4) eingesetzt und durch eine Hochfrequenzspule, von der eine Windung 7 an der Stirnseite und eine Windung 8 radial innerhalb des Bordes liegt, auf die gewünschte Härtetemperatur erwärmt. Lurch Abschrecken oder durch wärmeableitende Massen, die aus der Vorrichtung heraus gebildet werden können oder auch durch die geeignete Ausbildung der Querschnitte des Bordes zur Laufbahn, z. B. durch geringere Wandstärke dieses Bordes, kann die Wärme so schnell abgeführt werden, daß der Bord härtet, während die Wärmeübertragung auf die Mantelfläche des Laufbahnringes praktisch ver@ieden oder begrenzt werden kann.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Nadellager mit beidseitiger axialer Führung des Käfigs oder des Nadelkranzes zu beiden Seiten einer gehärteten Hülse durch feste oder fest angeformte Borde, von denen der zweite Bord nach dem axialen Einbringen des Käfigs in weichem Zustand angeformt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bord erst nach dem erfolgten Anformen, zweckmäßig durch sehr schnell auf Härtetemperatur gebrachte Hochfrequenzerwärmung mit anschließender Abschreckung, gehärtet ist.
2. 2. Nadellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen der inneren Stirnfläche des Bordes einerseits und der Stirnfläche des Käfigs bzw. der Nadeln andererseits so groß ist, daß eine nachteilige Erwänlnung des Käfigs bzw. der Nadeln bei der Härtung nicht stattfindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 868 683, 868 682; USA.-Patentschriften Nr. 2 259 324, 2 038 475, 2038474.