DE102014203326A1

DE102014203326A1 - Innenring und Verfahren zum Herstellen einer Einheit aus einem Innenring und Kegelrollensatz bei einem Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE102014203326A1
Application number: DE102014203326.8A
Authority: DE
Inventors: Umberto Rocca
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-08-27

Abstract

Zum verliersicheren Verbinden eines aus einem Käfig 6 und einer Mehrzahl von Kegelrollen 5 gebildeten Kegelrollensatzes mit einem Innenring 2 eines Kegelrollenlagers 1 wird vorgeschlagen, den Innenring 2 mit einem Fortsatz 10 zu versehen und diesen Fortsatz 10 zur Bildung eines Bordes 13 radial nach außen umzubiegen, wenn der Kegelrollensatz bereits auf den Innenring 2 aufgeschoben ist.

Description

Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Innenring und ein Verfahren zur Herstellung einer Einheit aus Innenring und Kegelrollensatz bei einem Kegelrollenlager.
Wie alle Wälzlager umfassen auch Kegelrollenlager einen Innenring, einen Außenring, der den Innenring koaxial umgibt, und Wälzkörper, die zwischen Innen- und Außenring abrollen.
Im Gegensatz zu Zylinderrollenlagern sind bei Kegelrollenlagern die Wälzkörper konisch ausgebildet. Auch verlaufen die Laufbahnen, auf welchen die Kegelrollen bei Kegelrollenlagern abrollen, nicht parallel zur Drehachse des Lagers, sondern schließen mit der Drehachse des Lagers einen Winkel ein.
Innenringe solcher Kegelrollenlager hat man sich als Hülsen oder Kreisringe vorzustellen, deren innere Mantelfläche im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Lagers ausgerichtet ist. Die äußere Mantelfläche dieser Innenringe, auf welcher dann später die Kegelrollen abrollen, schließt mit der inneren Mantelfläche bzw. der Drehachse des Lagers einen Winkel α ein.
Zur axialen Lastaufnahme ist das axiale Ende der Hülse, an welchem die äußere und die innere Mantelfläche den größten radialen Abstand zueinander einhalten, ein sogenannter großer Bord vorgesehen, der radial aus der Hülse heraustritt. An diesem Bord laufen dann später, wenn das Kegellager komplettiert ist, die Stirnseiten der Kegelrollen an.
Auch ist es bekannt, die Innenringe nicht nur mit einem großen Bord zu versehen, sondern auch einen sogenannten kleinen Bord vorzusehen, welcher am dem großen Bord axial gegenüberliegenden Ende der Hülse ausgebildet wird. Zwischen diesen Borden werden dann die Kegelrollen geführt.
Wünschenswert ist es, eine Einheit von Innenring und Kegelrollensatz im Werk des Herstellers von Kegelrollenlagern herzustellen, um die aufwändige Montage des aus Kegelrollen und einem Käfig bestehenden Kegelrollensatz später beim Verwender von Kegelrollenlagern auszuschließen.
Dazu ist es aus EP1245846 bekannt, den Käfig aufzuweiten, wenn der Innenring schon vor Montage des Kegelrollensatzes mit zwei Borden versehen ist. Sodann wird der aufgeweitete und gefüllte Käfig über den kleinen Bord geschoben und die Aufweitung wieder zurückgestellt. Die beiden Borde und die Rückstellung des Käfigs bewirken, dass der Kegelrollensatz und der Innenring einen verliersichere Einheit bilden.
Da die Prozessführung entsprechend EP 1245846 sehr aufwändig ist, ist man dazu übergegangen, die Innenringe nur noch mit einem – dem großen – Bord zu versehen und einen Käfig vorzusehen, der mit Schnapphaken versehen ist, die einen, am großen Bord vorgesehenen Rand umgreifen, wenn der Kegelrollensatz von der bordlosen Seite auf den Innenring aufgeschoben wird.
In Ansehung der heute üblichen großen Kegelrollenlager und/oder der massiven Käfige sind Schnapphaken, die die Kegelrollensätze am großen Bord des Innenrings verrasten, nur noch bedingt einsetzbar, weil entweder das Gewicht der Kegelrollensätze nicht mehr prozesssicher von den Schnapphaken gehalten werden kann oder die Massivität der Käfige ein den Käfig und seine Kontur unbeeinflusstes Aufschnappen auf den großen Bord nicht mehr erlaubt.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und einen Innenring anzugeben, welcher die Nachteile im Stand der Technik überwindet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass nachdem der Kegelrollensatz auf den Innenring aufgeschoben ist, das Ende der Hülse, welches dem großen Bord axial gegenüberliegt, zur Bildung eines weiteren Bordes radial nach außen umgebogen wird. Durch diesen Prozessschritt wird sichergestellt, das der Kegelrollensatz sicher zwischen dem durch Umformung der Innenrings bzw. der Hülse gebildeten kleinen Bord und dem großen Bord verliersicher mit dem Innenring verbunden ist und als Einheit von Innenring und Kegelrollensatz transportiert und montiert werden kann.
Ein Innenring für ein Kegelrollenlager ist in Anspruch 2 angegeben, dessen Ende, welches dem großen Bord axial gegenüber liegt, mit einem ringförmigen Fortsatz versehen ist, dessen innere Ringkontur eine axiale Verlängerung der inneren Mantelfläche der Hülse bildet und dessen äußere Kontur zur inneren Ringkontur parallel verläuft und wobei der radiale Abstand zwischen innerer und äußerer Ringkontur kleiner ist als der kleinste radiale Anstand zwischen der inneren und äußeren Mantelfläche der Hülse. Dadurch, dass der ringförmige Fortsatz gegenüber der radialen Dicke der Hülse reduziert ist, lässt sich der ringförmige Fortsatz der Hülse besonders einfach und leicht zur Bildung eines kleinen Bordes umbiegen.
Der Krafteinsatz zum Umbiegen des ringförmigen Fortsatzes ist weiter reduziert, wenn der Übergang zwischen Hülse und ringförmigem Fortsatz mit einer in Richtung der inneren Randkontur geführten, umlaufenden Nut versehen ist.
Wege zum Ausführen der Erfindung
Die Erfindung soll nun anhand von drei Figuren näher erläutert werden.
In 1 ist ein Kegelrollenlager 1 gezeigt, welches eine den Innenring 2 des Kegelrollenlagers 1 bildenden Hülse 3, einen Außenring 4 und eine Mehrzahl von Kegelrollen 5 aufweist, die zwischen dem Innenring 2 und Außenring 4 abrollen. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass in der Darstellung gemäß 1 nur eine Kegelrolle 5 sichtbar ist, und alle Kegelrollen 5 des Kegelrollenlagers 1 in einem Käfig 6 angeordnet sind, welcher die Kegelrollen 5 in Umfangsrichtung auf Abstand hält und die Kegelrollen 5 führt.
In 2 ist ein als Hülse 3 bezeichneter Innenring 2 gemäß 1 gesondert dargestellt. Die innere Mantelfläche 7 der Hülse 3 verläuft im wesentlichen parallel zur nur angedeuteten Drehachse DA des Kegelrollenlagers. Die äußere Mantelfläche 8 dieser Hülse 3 schließt gegenüber der inneren Mantelfläche 7 einen Winkel α von 15° ein. Ferner ist – mit Blickrichtung auf 2 – am rechten Ende der Hülse 3 ein Bord 9 ausgebildet, welcher radial aus der Hülse 3 heraustritt und welcher unmittelbar an den Bereich anschließt, an welchem die innere Mantelfläche 7 und die äußere Mantelfläche 8 den größten radialen Abstand zueinander einnehmen. An diesem Bord 9, welcher im Zusammenhang mit dieser Anmeldung auch als großer Bord bezeichnet ist, laufen – wie in 1 gezeigt – später, wenn der aus Käfig 6 und Kegelrollen 5 gebildete Kegelrollensatz montiert ist, die Stirnflächen der Kegelrollen 5 an.
Das mit Blickrichtung auf 1 linke Ende E der Hülse 3 ist mit einem ringförmigen Fortsatz 10 versehen, dessen innere Ringkontur 11 die innere Mantelfläche 7 in axialer Richtung verlängert und ebenfalls parallel zur Drehachse DA ausgerichtet ist. Die äußere Ringkontur 12 des Fortsatzes 10 verläuft ebenfalls parallel zur Drehachse DA, wobei allerdings der radiale Abstand zwischen innerer und äußerer Ringkontur 11, 12 kleiner ist als der kleinste radiale Abstand zwischen der inneren und äußeren Mantelfläche 7, 8 der Hülse 3.
Wird nun der Fortsatz 10 gemäß 2 in Pfeilrichtung P umgebogen, wird ein – kleiner – Bord 13 gebildet, welcher in 1 gezeigt ist. Ist vor dem Umbiegen des Fortsatzes 10 bereits der aus den Kegelrollen 5 und dem Käfig 6 gebildete Kegelrollensatz auf die Hülse 3 aufgeschoben, reicht der nach dem Umbiegen gebildete Bord 13 aus, um den Kegelrollensatz verliersicher mit der Hülse 3 bzw. dem Innenring 2 zu verbinden.
Mit 3 wird eine weitere Ausführung einer Hülse 3 vor dem Umbiegen gezeigt. Diese Hülse 3 unterscheidet sich von der Hülse 3 gemäß 2 dadurch, dass im Übergang 14 zwischen Hülse 3 und Fortsatz 10 zur Erleichterung des Umbiegens eine umlaufende Nut 15 vorgesehen ist, die sich in Richtung der inneren Randkontur 11 erstreckt.
Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass der gemäß den 2 und 3 gezeigte rohrförmige Fortsatz 10 nicht notwendig erst zur Bildung eines kleinen Bordes 13 umgebogen werden muss, wenn der Kegelrollensatz auf die Hülse 3 bzw. den Innenring 2 aufgeschoben ist. Berücksichtigt man nämlich, dass Innenringe 2, wenn sie – so wie in EP 1245846 gezeigt – bereits vor dem Verbinden mit dem Kegelrollensatz mit zwei Borden versehen sind, diese beiden Borde durch Drehen und Schliefen herausgearbeitet werden müssen. Dieser Herstellungsaufwand kann nach der Erfindung entfallen, wenn der ringförmige Fortsatz 10 bereits nach dem prägenden Ausbilden der Einheit aus Hülse 2, großen Bord 9 und Fortsatz 10 zur Bildung des kleinen Bordes 13 in Pfeilrichtung P (2) umgebogen wird und erst dann der Kegelrollensatz – sowie in EP 1245846 beschrieben – nach dem Aufweiten des Käfigs 6 über den dann ausschließlich spannlos hergestellten kleinen Bord 13 geschoben wird.
Bezugszeichenliste

1: Kegelrollenlager
2: Innenring
3: Hülse
4: Außenring
5: Wälzkörper
6: Käfig
7: innere Mantelfläche
8: äußere Mantelflache
9: großer Bord
10: Fortsatz
11: innere Ringkontur
12: äußere Ringkontur
13: kleiner Bord
14: Übergang
15: Nut

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1245846 [0008, 0009, 0021, 0021]

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Einheit aus einem Innenring und Kegelrollensatz bei einem Kegelrollenlager mit einem Innenring 2, der von einer, eine innere und eine äußere Mantelfläche 7, 8 aufweisenden Hülse 3 gebildet ist, wobei die äußere Mantelfläche 8 gegenüber der inneren, zur Drehachse DA parallelliegenden Mantelfläche 7 einen Winkel α einschließt, und der einen großen Bord 9 umfasst, welcher radial aus der Hülse 3 heraustritt und welcher unmittelbar an den Bereich anschließt, an welchem die innere und die äußere Mantelfläche 7, 8 den größten radialen Abstand zueinander einnehmen, und mit einem Kegelrollensatz, der eine Mehrzahl von in einem Käfig 6 angeordneten Kegelrollen 5 umfasst und der von der Seite auf den Innenring 2 aufgeschoben wird, an welcher die innere und die äußere Mantelfläche 7, 8 den geringsten radialen Abstand zueinander haben, dadurch gekennzeichnet, dass nachdem der Kegelrollensatz auf den Innenring 2 aufgeschoben ist, ein Ende E der Hülse 2, welches dem großen Bord 9 axial gegenüberliegt, zur Bildung eines weiteren Bordes 13 radial nach außen umgebogen wird.
Innenring eines Kegelrollenlagers mit einer, eine eine innere und eine äußeren Mantelfläche 7, 8 aufweisenden Hülse 3, wobei die äußere Mantelfläche 8 gegenüber der inneren, zur Drehachse DA parallelliegenden Mantelfläche 7 einen Winkel α einschließt, mit einem großen Bord 9, welcher radial aus der Hülse 3 heraustritt und welcher unmittelbar an den Bereich anschließt, an welchem die innere und die äußere Mantelfläche 7, 8 den größten radialen Abstand zueinander einnehmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende E des Innenrings 2, welches dem großen Bord 9 axial gegenüber liegt, mit einem ringförmigen Fortsatz 10 versehen ist, dessen innere Ringkontur 11 eine axiale Verlängerung der inneren Mantelfläche 7 der Hülse 3 bildet und dessen äußere Ringkontur 12 zur inneren Ringkontur 11 parallel verläuft und wobei der radiale Abstand zwischen innerer und äußerer Ringkontur 11, 12 kleiner ist als der kleinste radiale Abstand zwischen der inneren und äußeren Mantelfläche 7, 8 der Hülse 3.
Innenring nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang 14 zwischen Hülse 3 und ringförmigem Fortsatz 10 mit einer in Richtung der inneren Randkontur 11 geführten, umlaufenden Nut 15 versehen ist.