DE102004062662A1 - Beschickungsvorrichtung für Gleichlaufgelenke und Kugellager sowie Beschickungsverfahren - Google Patents

Beschickungsvorrichtung für Gleichlaufgelenke und Kugellager sowie Beschickungsverfahren Download PDF

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Abstract

Eine Beschickungsvorrichtung für Gleichlaufgelenke und Kugellager umfasst eine Beschickungsmatrize (1) zur Aufnahme eines Gelenk- bzw. Lagerinnenteils (3) und eines Käfigs (4) sowie einen der Beschickungsmatrize (1) gegenüberliegenden Beschickungskolben (2), der mit einem Kugelvorrat verbundene Beschickungskanäle (12) aufweist. Durch eine Relativverschiebung des Beschickungskolbens (2) in Bezug auf die Beschickungsmatrize (1) sind die Beschickungskanäle (12) zu den Kugelpositionen des Käfigs (4) freigebbar. Diese Beschickungsvorrichtung zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus. Sie erlaubt überdies eine sehr schnelle Montage sämtlicher Kugeln eines Gleichlaufgelenks oder Kugellagers.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Beschickungsvorrichtung für Gleichlaufgelenke und Kugellager. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Beschickungsverfahren.
  • Als Kugelgelenke ausgebildete Gleichlaufgelenke umfassen üblicherweise ein Gelenkaußenteil und ein Gelenkinnenteil, das in dem Gelenkaußenteil angeordnet ist. In den einander gegenüberliegenden Umfangsflächen sind Laufrillen vorgesehen, die jeweils paarweise eine Kugel zur Drehmomentübertragung aufnehmen. Zwischen dem Gelenkaußenteil und dem Gelenkinnenteil befindet sich zumeist ein Käfig, der mit Fenstern zur Aufnahme der Kugeln versehen ist. Je nach Anwendungsfall können die Gelenke als Festgelenke oder Verschiebegelenke ausgeführt werden. Für jeden dieser Gelenktypen existiert wiederum eine Vielzahl von Unterarten je nach Einsatzzweck. Allen Kugelgelenken ist jedoch gemein, dass eine Anzahl von Kugeln montiert werden müssen.
  • Die Montage der Kugeln in die Gelenke ist verhältnismäßig diffizil und erfolgt entweder von Hand oder aber mit Hilfe von automatisierten Montagevorrichtungen. Bei der Montage von Hand ergeben sich lange Fertigungszeiten. Durch unsachgemäße Handhabung können die Kugeln mit der Haut bzw. mit Schweiß in Kontakt gelangen, woraus unter Umständen eine erhöhte Korrosionsneigung resultiert.
  • Automatisierte Montagevorrichtungen sind hingegen regelmäßig mit einem hohen Aufwand verbunden. So müssen hierzu die Kugeln bevorratet, vereinzelt, an die vorgesehene Montageposition gebracht und schließlich montiert werden. Neben einem hohen Investitionsaufwand für die Fertigungsmittel besteht zudem das Problem einer durch viele bewegte Teile bedingten, hohen Fehleranfälligkeit bei der Montage.
  • Aus dem Stand der Technik sind dennoch eine Vielzahl von automatisierten Montagevorrichtungen für Gleichlaufgelenke bekannt. So wird beispielsweise in der DE 44 24 959 A1 eine Beschickungsvorrichtung offenbart, für die das Gelenkaußenteil, das Gelenkinnenteil und der Käfig zunächst ineinander eingesetzt werden müssen. Zur Montage der Kugeln wird das Gelenkinnenteil gegenüber dem Gelenkaußenteil verschwenkt, wodurch ein Fenster des Käfigs zum Einsetzen einer Kugel freigelegt wird. An das Gelenkaußenteil wird gleichzeitig eine Montageglocke angesetzt, über die eine Kugel dem betreffenden Fenster zuführbar ist. Mit einer auf der Montageglocke vorgesehenen Kugeleindrückvorrichtung wird die Kugel anschließend in das Kugelfenster gedrückt. Um den Prozessablauf zu beschleunigen, weist die bekannte Montagevorrichtung für jede Kugel eine eigene Montagestation an einem Rundentisch auf.
  • Weitere Beschickungsvorrichtungen zur Einzelbeschickung sind unter anderem aus der JP 62037519 A , der JP 62292333 A , der JP 01210234 und der JP 03213230 A bekannt. In diesen Fällen erfolgt die Zufuhr der Kugeln jeweils über einen einzigen Kanal. Das bereits mit seinem Gelenkinnenteil und seinem Gelenkaußenteil sowie dem Käfig vormontierte Gelenk muss entsprechend relativ zu der Beschickungsvorrichtung bzw. dem Kugelkanal gedreht werden. Im Vergleich zu der DE 44 24 959 A1 ergibt sich damit ein deutlich geringerer Durchsatz an Gelenken durch die Beschickungsvorrichtung.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Beschickungsvorrichtung für Gleichlaufgelenke zu schaffen, mit der die Montage vereinfacht werden kann, ohne die Fertigungsgeschwindigkeit maßgeblich zu beeinträchtigen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Beschickungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst, die im folgenden eine Beschickungsmatrize zur Aufnahme eines Gelenkinnenteils und eines Käfigs umfasst, sowie einen der Beschickungsmatrize gegenüberliegenden Beschickungskolben und mehrere mit einem Kugelvorrat verbundene Beschickungskanäle, wobei durch eine Relativverschiebung des Beschickungskolbens die Beschickungskanäle zu den Kugelpositionen des Käfigs freigebbar sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Laufkugeln während der Gelenk- bzw. Lagermontage, d. h. vor dem endgültigen Zusammenbau des Gelenk- bzw. Lagerinnenteils, des Käfigs und des Gelenk- bzw. Lageraußenteils in das Gelenk bzw. Lager montiert. Sämtliche Kugeln lassen sich so zeitgleich an die jeweils zugehörige Kugelposition am Käfig bringen.
  • Diese Vorgehensweise verringert zum einen den apparativen Aufwand. Zum anderen ergibt sich eine hohe Fertigungseffizienz.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.
  • So wird vorzugsweise der Kolben gegen einen Gegenhalter abgestützt. Die Beschickungskanäle können in diesem Fall durch den Gegenhalter begrenzt werden. Der Kolben und der Gegenhalter werden dann so ausgelegt, dass die Kugeln durch ein Abheben des Kolbens von dem Gegenhalter freigebbar sind. Hieraus resultiert ein zugleich einfacher und wirkungsvoller Vereinzelungsmechanismus für die Kugeln, der besonders störungsunanfällig ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Beschickungsvorrichtung derart konfiguriert, dass die freigegebenen Kugeln schwerkraftbedingt in die Kugelpositionen des Käfigs rollen. Damit kann auf separate Kugeldrückvorrichtungen verzichtet werden, welche den apparativen Aufwand der Beschickungsvorrichtung ansonsten erhöhen würde.
  • Vielmehr ist es möglich, eine gegebenenfalls benötigte Einpresskraft durch eine nachdrückende Kugel und/oder durch die Formgebung des Beschickungskanals zu erzeugen. Zusätzliche bewegte Elemente an der Beschickungsvorrichtung werden bei einer solchen Ausgestaltungsform hingegen nicht unbedingt benötigt, können aber dann vorgesehen werden, wenn zur Montage der Kugeln beispielsweise bedingt durch den Typ des Gelenks erhöhte Einpresskräfte nötig sein sollten.
  • Zur weiteren Vereinfachung des Aufbaus der Beschickungsvorrichtung weist der Gegenhalter gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine konische Anlagefläche auf, an der sich zum einen der Kolben abstützt und auf der zum anderen die Kugeln abrollen.
  • Über die Abstützung des Kolbens an dem Gegenhalter lässt sich, wie bereits oben angedeutet, das Öffnen und Schließen der Beschickungskanäle besonders einfach bewerkstelligen.
  • Bevorzugt weisen hierzu die Beschickungskanäle an dem Kolben bei Anlage desselben an den Gegenhalter im Vergleich zum Kugelquerschnitt kleinere Austrittöffnungen auf. Erst wenn der Kolben von dem Gegenhalter um einen definierten Hub abhebt, kann eine Kugel in eine der Austrittöffnung vorgelagerte Kugelposition am Käfig rollen.
  • In weiterer, vorteilhafter Ausgestaltung können die Beschickungskanäle an dem Kolben bei Anlage desselben an den Gegenhalter auch eine im Vergleich zum Kugelquerschnitt verjüngte Eintrittsöffnung aufweisen. Hierdurch werden die im Beschickungskanäle befindlichen Kugeln nach einem Rückhub des Kolbens, d.h. in dessen Abstützposition am Gegenhalter entlastet.
  • Durch die Ausbildung der Eintrittsöffnungen der Beschickungskanäle als Kugelseparatoren wird überdies ein Verklemmen vermieden und eine sichere Rückkehr des Kolbens in die Abstützposition gewährleistet.
  • Der Kugelseparator kann zudem mit einer geneigten Druckfläche ausgebildet werden, deren Lage derart auf den Kugeldurchmesser abgestimmt ist, dass bei Rückstellung des Kolbens nach Freigabe einer Kugel die Druckfläche eine nachrückende Kugel in den Beschickungskanal drückt, welche ihrerseits die freigegebene Kugel in die Kugelposition am Käfig drückt. Damit lassen sich zum einen bei der Montage gegebenenfalls benötigte Einpresskräfte erzeugen, zum anderen wird über den gleichen Mechanismus eine Vereinzelung der nächsten Kugel realisiert, die in der Abstützposition und bis zu ihrer Freigabe kraftfrei im Beschickungskanal liegt. Dies vermeidet Aussetzer bei der Beschickung des Käfigs und ist für einen störungsfreien Betrieb vorteilhaft.
  • Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Beschickungskanäle im Wesentlichen radial zu den Kugelpositionen des Käfigs angeordnet. Diese können über einen gemeinsamen Kugelvorrat gefüttert werden.
  • Weiterhin kann die Beschickungsmatrize eine Einrichtung oder einen Abschnitt zum Anheben des Kolbens zwecks Freigabe der Kugeln aufweisen. Dies ermöglicht eine auf die Relativbewegung zwischen der Beschickungsmatrize und dem Kolben abgestimmte Zufuhr der Kugeln und gewährleistet ein klemmfreies Beschicken des Käfigs, da dieser so nötigenfalls etwas ausweichen kann. Insbesondere kann letzterer durch die Kugeln bei Bedarf etwas angehoben werden.
  • Es ist jedoch auch möglich, den Kolben von der Beschickungsmatrize entkoppelt anzutreiben.
  • Überdies können gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Beschickungsmatrize und der Beschickungskolben relativ zueinander verdrehbar ausgestaltet werden. Die hat den Vorteil, dass beim Einsetzen des Innenteils und des Käfigs in die Beschickungsmatrize eine Positionierung in Drehrichtung untereinander und in Bezug auf die Austrittsöffnungen der Beschickungskanäle nicht erforderlich ist. Durch die Relativverdrehung der Beschickungsmatrize des Beschickungskolbens während der Freigabe der Kugeln erfolgt dies vielmehr automatisch, da infolge der Drehbewegung die Austrittsöffnungen eine Überlappungsstellung zunächst mit den Fenstern des Käfigs und, sofern vorhanden, anschließend mit den Kugellaufbahnen eines Gelenkinnenteils erreichen.
  • Die Erfindung ermöglich weiterhin die in den Patentansprüchen 11 und 12 angegebenen Verfahren.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
  • 1 eine räumliche Ansicht einer Beschickungsmatrize für eine Beschickungsvorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die Beschickungsmatrize ein Gelenkinnenteil und einen Kugelkäfig zueinander positioniert,
  • 2 eine räumliche Ansicht der Beschickungsvorrichtung in einer Stellung, in der die Beschickungsmatrize mit dem Gelenkinnenteil und dem Käfig an den Beschickungskolben herangefahren ist,
  • 3 eine räumliche Ansicht der Beschickungsvorrichtung in einer Stellung, in der der Beschickungskolben maximal nach oben gefahren ist,
  • 4 eine räumliche Ansicht der Beschickungsvorrichtung während des Rückhubs des Kolbens, und in
  • 5 eine räumliche Ansicht der Beschickungsmatrize nach erfolgter Montage der Kugeln am Gelenkinnenteil und Kugelkäfg.
  • Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Beschickungsvorrichtung, die hier beispielhaft zum Beschicken eines Gleichlaufgelenks eingesetzt wird, jedoch auch zum Beschicken von Kugellagern verwendet werden kann. Die Beschickungsvorrichtung umfasst eine Beschickungsmatrize 1 sowie einen dieser gegenüberliegend angeordneten Beschickungskolben 2.
  • Die Beschickungsmatrize 1 ist mit einer geeigneten Konturierung versehen, um ein Gelenkinnenteil 3 und einen Käfig 4 des Gelenks axial zueinander zu positionieren. Vorzugsweise liegen so das Gelenkinnenteil 3 und der Käfig 4 bereits auf Ebenen, die in einem Abstand zueinander angeordnet sind, welcher der Montagelage der Bauteile entspricht.
  • Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Beschickungsmatrize 1 einen Innenabsatz 5 zur axialen Abstützung des Käfigs 4 auf. Eine zylindrische Innenausnehmung 6 mit kleinerem Durchmesser dient der Aufnahme eines zentralen Dorns 7, der eine Schulter 8 als Auflagefläche für das Gelenkinnenteil 3 ausbildet. Jedoch kann der Dorn 7 auch einstückig mit der Beschickungsmatrize 1 ausgebildet sein. In einer Ausgestaltungsvariante wird das Gelenkinnenteil 3 gegenüber der Beschickungsmatrize 1 bzw. dem Dorn 7 zusätzlich gegen Verdrehen gesichert.
  • Weiterhin ist die innenliegende Oberkante der Beschickungsmatrize 1 mit einer umlaufenden Rille 9 versehen, die entsprechend den Kugeln 10 gekrümmt sein kann. Diese Rille 9 befindet sich nach erfolgter Montage des Gelenkinnenteils 3 und des Käfigs 4 an der Beschickungsmatrize 1 in einer exakt definierten Lage zu Fenstern 11 des Käfigs 4 und verhindert, dass die Kugeln 10 im weiteren Verlauf der Montage verloren gehen können.
  • Die Kugeln 10 gelangen gesteuert durch den Beschickungskolben 2 zu den Kugelpositionen in den Fenstern 11 des Käfigs 4. Dazu weist der Beschickungskolben 2 mehrerer Beschickungskanäle 12 auf, die in Anzahl und Lage den Fenstern 11 des Käfigs 4 entsprechen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Beschickungskanäle 12 im wesentlichen radial zu den Kugelpositionen des Käfigs 4 angeordnet und sternförmig in der Stirnseite des Kolbens 2 ausgebildet.
  • Die Beschickungskanäle 12 sind mit einem Kugelvorratsbehälter 13 verbunden, der in den Figuren lediglich abschnittsweise dargestellt ist und in Höhe und Durchmesser beliebig groß ausgeführt werden kann. Durch die Formgebung des Kugelvorratsbehälters 13 wird sichergestellt, dass die Kugeln 10 vorzugsweise infolge der Schwerkraft zu den Beschickungskanälen 12 gelangen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel dient ein Behälter 13 als Kugelvorrat für sämtliche Beschickungskanäle 12. Es ist es jedoch auch denkbar, mit etwas größerem Aufwand jedem Beschickungskanal 12 einen eigenen Kugelvorrat zuzuordnen.
  • Der Kolben 2 stützt sich gegen einen Gegenhalter 14 ab, der hier integral mit dem Behälter 13 ausgeführt ist. Gleichzeitig werden die Beschickungskanäle 12 durch den Gegenhalter 14 begrenzt. Solange der Kolben 2 auf dem Gegenhalter 14 aufliegt, sind die Beschickungskanäle 12 für die Kugeln 10 versperrt. Erst durch ein Abheben des Kolbens 2 von dem Gegenhalter 14 werden diese freigegeben, wodurch jeweils eine Kugel 10 in die zugehörige Kugelposition des Käfigs 4 gelangen kann.
  • Hierzu wird zunächst der Käfig 4 mittels der Beschickungsmatrize 1 vor die Austrittsöffnungen 15 der Beschickungskanäle 12 gefahren, wie dies in 2 dargestellt ist. Dabei wird der Dorn 7 in dem Kolben 2 geführt. In jedem der Beschickungskanäle 12 befindet sich eine von dem Kugelvorrat separierte Kugel 10. Diese liegt zunächst gegen einen in dem jeweiligen Beschickungskanal 12 befindlichen Vorsprung 16 an, der die Austrittsöffnung 15 verjüngt und damit versperrt.
  • Durch eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 2 werden die Kugeln 10 in den Beschickungskanälen 12 freigegeben, so dass diese, wie in 3 gezeigt, in die Kugelpositionen rollen können. Dies wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch die konische Anlagefläche 17 für den Kolben 2 begünstigt, auf der gleichzeitig die Kugeln 10 infolge der Wirkung der Schwerkraft abrollen. Die Bewegung des Kolbens 2 kann über die Beschickungsmatrize 1 veranlasst werden, indem beispielsweise der Dorn 7 den Kolben 2 mitnimmt. Es ist jedoch auch möglich, den Kolben 2 eigens anzutreiben, so dass dieser unabhängig von der Bewegung der Beschickungsmatrize 1 angesteuert werden kann.
  • Während des Kolbenhubs öffnen weiterhin die zunächst versperrten Eintrittsöffnungen 18, so dass weitere Kugeln 10 in die Beschickungskanäle 12 nachdrängen. Bleibt eine freigegebene Kugel 10 an einer Kante eines Käfigfensters 11 hängen, so muss eine zusätzliche Einpresskraft auf die Kugel 10 aufgebracht werden. Dazu können bereits die nachrückenden Kugeln ausreichen. Durch eine geeignete Konturierung der Beschickungskanäle 12 lässt sich dies jedoch besser gewährleisten. Zu diesem Zweck ist an den Eingangsöffnungen 18 jeweils ein Kugelseparator 19 ausgebildet, der eine in den jeweiligen Beschickungskanal 12 weisende, geneigte Druckfläche 20 aufweist. Die Länge der Beschickungskanäle 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel so konfiguriert, dass beim Rückhub des Kolbens 2 die geneigte Druckfläche 20 in Anlage gegen die nachrückende Kugel gelangen und diese gegen die freigegebene Kugel 10 drückt, so dass letztere in das zugehörige Käfigfenster 11 gepresst wird. Der Käfig 4 ist hierbei mit ausreichendem Spiel gehalten, so dass dieser beim Einpressen der Kugeln 10 axial ausweichen kann.
  • Im weiteren Verlauf des Rückhubs versperren die Vorsprünge 16 die Austrittsöffnungen 15 der Beschickungskanäle 12, so dass die nachrückenden Kugeln 10 nach einem Abzug der Beschickungsmatrize 1 in den Beschickungskanälen 12 zurückgehalten werden. Über den Kugelseparator 20 werden hierbei gleichzeitig die auf die nachrückenden Kugeln 10 drückenden weiteren Kugeln in den Kugelvorratsbehälter 13 zurückgedrängt. In den Beschickungskanälen 12 bleibt dann jeweils eine einzige Kugel kraftfrei gehalten.
  • Rollen die freigegeben Kugeln 10 unmittelbar in die jeweiligen Kugelpositionen am Käfig 4, wie dies in 3 dargestellt ist, so werden auch hier während des Rückhubs des Kolbens 2 die auf die nachrückenden Kugeln 10 drückenden weiteren Kugeln mittels des Kugelseparators 20 in den Kugelvorratsbehälter 13 zurückgedrängt.
  • Nach der Beschickung wird die Beschickungsmatrize 1 in ihre Ausgangsposition zurückgefahren. Die in den Beschickungskanälen 12 liegenden Kugeln 10 rollen daraufhin weiter bis zu den Vorsprüngen 16 und stehen für den nächsten Beschickungsvorgang bereit.
  • Prinzipiell können das Gelenkinnenteil 3 und der Käfig 4 bereits beim Einsetzen in die Beschickungsmatrize 1 zueinander zentriert werden, so dass sich die Fenster 11 jeweils vor einer Kugellaufbahn 21 des Gelenkinnenteils 3 befinden. Durch eine Lagefestlegung der Beschickungsmatrize 1 gegenüber dem Beschickungskolben 2 lässt sich überdies gewährleisten, dass die Austrittsöffnungen 15 der Beschickungskanäle 12 den Fenstern 11 des Käfigs 4 gegenüberliegen.
  • Die vorstehend erläuterte Positionierung des Käfigs 4 zum Gelenkinnenteil 3 sowie der Beschickungsmatrize 1 zum Beschickungskolben 2 ist mit einem zusätzlichen Handhabungsaufwand verbunden. Dieser lässt sich jedoch durch die Möglichkeit einer rotatorische Relativbewegung zwischen dem Beschickungskolben 2 und den auf der Beschickungsmatrize 1 liegenden Bauteilen vermeiden.
  • Dadurch können das Gelenkinnenteil 3 und der Käfig 4 in einem rotatorisch nicht orientierten Zustand in die Beschickungsmatrize 1 eingesetzt werden. Die Rotationsstellung der Kugellaufbahnen 21 zu den Fenstern 11 des Käfigs 4 ist hierbei beliebig. Dies gilt gleichermaßen für die Lage der Fenster 11 zu den Austrittsöffnungen 15 der Beschickungskanäle 12.
  • Es ist folglich möglich, dass nach dem Einsetzen in die Beschickungsmatrize 1 der Käfig 4 mit zwischen den Fenstern 11 befindlichen Stegen 22 vor den Austrittsöffnungen 15 der Beschickungskanäle 12 liegt. In diesem Fall gelangen die Kugeln 10 zunächst nicht bis in die Fenster 11, sondern stoßen gegen die kugelige Außenfläche des Käfigs 4. Durch eine Relativdrehung, beispielsweise ein Drehen des Beschickungskolbens 2 gelangen die Austrittsöffnungen 15 der Beschickungskanäle 12 vor die Fenster 11, woraufhin dann die Kugeln, wie oben bereits erläutert, in die Käfigfenster 11 rollen oder gedrückt werden. Auf diese Weise wird zunächst eine Positionierung in Drehrichtung zwischen dem Käfig und den Beschickungskolben 2 erzielt. Alternativ kann die Relativdrehung zusätzlich oder allein durch die Beschickungsmatrize 1 bewirkt werden, die den Käfig 4 mitnimmt.
  • Weiterhin ist es möglich, dass die Kugeln 10 zwar bis in die Käfigfenster 11 rollen, dann aber an zwischen benachbarten Kugellaufbahnen 21 befindlichen Stegen 23 des Gelenkinnenteils 3 hängen bleiben. Auch hier hilft die Relativdrehung zwischen der Beschickungsmatrize 1 und dem Beschickungskolben 2. Da die Kugeln 10 in dieser Zwischenstellung teilweise in den Fenstern 11 und teilweise in den Beschickungskanälen 12 liegen, bleiben der Käfig 4 und der Beschickungskolben 2 miteinander gekoppelt. Durch die Relativdrehung werden folglich das Gelenkinnenteil 3 und der Käfig 4 solange gegeneinander verdreht, bis die Kugeln 10 vor die Kugellaufbahnen 21 gelangen, wo sie dann entweder unmittelbar in die endgültige Position rollen oder gedrückt werden.
  • 5 zeigt die Beschickungsmatrize 1 mit der montierten Unterbaugruppe bestehend aus dem Gelenkinnenteil 3, dem Käfig 4 sowie den Kugeln 10. An dieser wird, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung weiterer Montageschritte das hier nicht näher dargestellte Gelenkaußenteil montiert. Dies kann beispielsweise durch Aufpressen erfolgen. Im Unterschied zu herkömmlichen Fertigungsverfahren werden somit die Kugeln 10 nicht erst nach dem Zusammenbau des Gelenkinnenteils mit dem Käfig und dem Gelenkaußenteil in das Gelenk eingebracht, sondern bereits während des Zusammenbaus der genannten Gelenkkomponenten.
  • Von dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So können beispielsweise die Beschickungskanäle allein oder zusätzlich im Kugelvorratsbehälter 13 ausgeformt werden.
  • Überdies kann anstelle eines Anhebens des Kolbens 2 beispielsweise auch der Gegenhalter 14 abgesenkt werden, um die Beschickungskanäle 12 freizugeben.
  • Weiterhin ist es denkbar, die Beschickungsmatrize 1 nicht auf und ab zu bewegen, sondern stattdessen den Gegenhalter 14 und den Kolben 2 entsprechend abzusenken und anzuheben. Durch einen Phasenversatz in der Bewegung des Gegenhalters 14 und des Kolbens 2 kann dabei eine zeitweilige Freigabe der Kanäle 12 zur Beschickung des Käfigs 4 erfolgen.
  • Die vorstehend erläuterte Beschickungsvorrichtung zeichnet sich durch einen besonders einfachen Aufbau aus. Sie erlaubt überdies eine sehr schnelle Montage sämtlicher Kugeln des Gelenks.
  • Die Erfindung ist jedoch nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • 1
    Beschickungsmatrize
    2
    Beschickungskolben bzw. Kolben
    3
    Gelenkinnenteil
    4
    Käfig
    5
    Innenabsatz
    6
    Innenausnehmung
    7
    Dorn
    8
    Schulter
    9
    Rillen
    10
    Kugel
    11
    Fenster
    12
    Beschickungskanal
    13
    Kugelvorratsbehälter
    14
    Gegenhalter
    15
    Austrittsöffnung
    16
    Vorsprung
    17
    konische Anlagefläche
    18
    Eingangsöffnung
    19
    Kugelseparator
    20
    geneigte Druckfläche
    21
    Kugellaufbahn
    22
    Steg zwischen benachbarten Fenstern 11 des Käfigs 4
    23
    Steg zwischen benachbarten Kugellaufbahnen 21 des Gelenkinnenteils 3

Claims (13)

  1. Beschickungsvorrichtung für Gleichlaufgelenke und Kugellager, umfassend: – eine Beschickungsmatrize (1) zur Aufnahme eines Gelenk- oder Lagerinnenteils (3) und eines Käfigs (4), – einen der Beschickungsmatrize (1) gegenüberliegenden Beschickungskolben (2), und – mehrere mit einem Kugelvorrat verbundene Beschickungskanäle (12), – wobei durch eine Relativverschiebung des Beschickungskolbens (2) die Beschickungskanäle (12) zu den Kugelpositionen des Käfigs (4) freigebbar sind.
  2. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (1) gegen einen Gegenhalter (14) abgestützt ist, die Beschickungskanäle (12) durch den Gegenhalter (14) begrenzt werden, und die Kugeln (10) durch ein Abheben des Kolbens (1) von dem Gegenhalter (14) freigebbar sind.
  3. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die freigegebenen Kugeln (10) schwerkraftbedingt in die Kugelpositionen des Käfigs (4) rollen.
  4. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (14) eine konische Anlagefläche (17) aufweist, an der sich der Kolben (2) abstützt und auf der die Kugeln (10) abrollen.
  5. Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungskanäle (12) an dem Kolben (2) jeweils eine Austrittsöffnungen (15) aufweisen, deren Querschnitt bei Anlage des Kolbens (2) an den Gegenhalter (14) im Vergleich zum Kugelquerschnitt verjüngt ist.
  6. Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungskanäle (12) an dem Kolben (2) jeweils eine Eintrittsöffnungen (18) aufweisen, deren Querschnitt bei Anlage des Kolbens an den Gegenhalter (14) eine im Vergleich zum Kugelquerschnitt verjüngt ist.
  7. Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnungen (18) der Beschickungskanäle (12) kolbenseitig als Kugelseparatoren (19) ausgebildet sind.
  8. Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kugelseparator (19) eine geneigte Druckfläche (20) aufweist, deren Lage derart auf den Kugeldurchmesser abgestimmt ist, dass bei Rückstellung des Kolbens (2) nach Freigabe einer Kugel (10) die geneigte Druckfläche (20) eine nachrückende Kugel in den Beschickungskanal (12) drückt, welche ihrerseits die freigegebene Kugel (10) in die Kugelposition am Käfig (4) drückt.
  9. Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungskanäle (12) im Wesentlichen radial zu den Kugelpositionen des Käfigs (4) angeordnet sind.
  10. Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsmatrize (1) eine Einrichtung oder einem Abschnitt zum Anheben des Kolbens (2) zwecks Freigabe der Kugeln aufweist.
  11. Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickunsmatrize (1) und der Beschickungskolben (2) relativ zueinander verdrehbar sind.
  12. Verfahren zum Beschicken eines ein Gelenk- bzw. Lagerinnenteil und einen Käfig (4) aufweisenden Gleichlaufgelenks oder Kugellagers mit Kugeln (10) unter Verwendung einer Beschickungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass – das Gelenk- bzw. Lagerinnenteil und der Käfig (4) in der Beschickungsmatrize (1) positioniert werden, derart, dass die Fenster (11) des Käfigs (4) zu den Beschickungskanälen (12) sowie gegebenenfalls vorhandenen Kugellaufbahnen (21) eines Gelenkinnenteils (3) ausgerichtet werden, – anschließend die Beschickungsmatrize (1) und der Beschickungskolben (2) rein axial relativ zueinander verfahren werden, bis die Austrittsöffnungen (15) der Beschickungskanäle (12) auf Höhe der Fenster (11) des Käfigs (4) liegen, – hernach durch eine axiale Relativverschiebung des Beschickungskolbens (2) die Beschickungskanäle (12) zu den Kugelpositionen des Käfigs (4) freigeben werden, und – abschließend die Beschickungsmatrize (1) und der Beschickungskolben (2) auseinandergefahren werden.
  13. Verfahren zum Beschicken eines ein Gelenk- bzw. Lagerinnenteil und einen Käfig (4) aufweisenden Gleichlaufgelenks oder Kugellagers mit Kugeln (10) unter Verwendung einer Beschickungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass – das Gelenk- bzw. Lagerinnenteil und der Käfig (4) in beliebiger Rotationsstellung in der Beschickungsmatrize (1) abgelegt werden, – anschließend die Beschickungsmatrize (1) und der Beschickungskolben (2) rein axial relativ zueinander verfahren werden, bis die Austrittsöffnungen (15) der Beschickungskanäle (12) auf Höhe der Fenster (11) des Käfigs (4) liegen, – hernach durch eine axiale Relativverschiebung des Beschickungskolbens (2) die Beschickungskanäle (12) freigeben werden und durch eine Relativdrehung zwischen der Beschickungsmatrize (1) und dem Beschickungskolben (2) die Beschickungskanäle (12) zu den Fenstern (11) des Käfigs (4) sowie gegebenenfalls vorhandenen Kugellaufbahnen (21) eines Gelenkinnenteils (3) ausgerichtet werden, woraufhin die Kugeln (10) in die Kugelpositionen des Käfigs (4) rollen oder gedrückt werden, und – abschließend die Beschickungsmatrize (1) und der Beschickungskolben (2) auseinandergefahren werden.
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