DE1021656B

DE1021656B - Device for expanding the inner rings of ball bearings on hollow axles and for precise adjustment of the bearing play of the ball bearings

Info

Publication number: DE1021656B
Application number: DEI9765A
Authority: DE
Inventors: Edgar Alan Brown; Charles Christian Zuleeg
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1954-02-08
Filing date: 1955-02-05
Publication date: 1957-12-27

Description

Vorrichtung zum Erweitern der Innenringe von Kugellagern auf Hohlachsen und zur genauen Justierung des Lagerspieles der Kugellager Bei vielen rotierenden Körpern, z. B. bei magnetischen Trommeln als Speicher für Schnellrechenmaschinen, ist ein äußerst geringes Lagerspiel erwünscht, um die geringste exzentrische Abweichung der Trommel bei der Einstellung der mit dem rotierenden Körper zusammenarbeitenden Organe, z. B. magnetische Aufnahme- und Entnahmeköpfe, zu erreichen.. Eine hohe Präzision der Kugellager allein genügt diesen Anforderungen nicht.Device for expanding the inner rings of ball bearings on hollow axles and for precise adjustment of the bearing play of the ball bearings on many rotating ones Bodies, e.g. B. with magnetic drums as a memory for high-speed calculating machines, an extremely small bearing clearance is desired in order to minimize the eccentric deviation the drum when adjusting the cooperating with the rotating body Organs, e.g. B. magnetic recording and extraction heads to achieve .. A high The precision of the ball bearings alone does not meet these requirements.

Es ist zwar bekannt, geschlitzte Hohlwellen durch eingetriebene konische Dorne oder durch tellerförmige, gleichsinnig geschichtete, durch Schrauben flachgedrückte Scheiben zu erweitern. Dieses Verfahren erlaubt das. Festspannen eines auf der Hohlwelle sitzen den Bauelementes nur an einer durch die Schlitzung festgelegten Stelle. Zudem erzeugt es auf das äußere Bauelement Kräfte, deren Richtung mit der Wellennormalen einen Winkel einschließt.Although it is known, slotted hollow shafts driven by conical ones Thorns or by plate-shaped, layered in the same direction, flattened by screws Expand slices. This method allows one to be clamped onto the hollow shaft sit the component only at a point determined by the slot. In addition it generates forces on the outer component, their direction with the shaft normal encloses an angle.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet diese Nachteile; sie erzeugt zur Wellenachse normale Kräfte und legt die Spannstelle nicht im voraus fest.The device according to the invention avoids these disadvantages; it creates forces normal to the shaft axis and does not determine the clamping point in advance.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Erweitern und Feststellen der Innenringe von Kugellagern auf Hohlachsen und zur genauen Justierung des Lagerspieles der Kugellager, bei der innerhalb der ungeschlitzten Hohlachse an der Stelle des aufsitzenden Lagerringes ein oder mehrere Paare von gewölbten Scheiben angeordnet sind, deren konkave Seiten paarweise einander zugekehrt sind und die ihren wirksamen Durchmesser beim Zusammenpressen mittels eines Bolzens vergrößern.The invention relates to a device for expanding and locking the inner rings of ball bearings on hollow axles and for precise adjustment of the bearing play the ball bearing, in which within the unslotted hollow axle at the point of the seated bearing ring one or more pairs of curved discs arranged are whose concave sides are facing each other in pairs and their effective Increase the diameter when pressing together using a bolt.

Die Trommel besteht aus einem Zylinder 10, der bis auf eine bestimmte Entfernung von den: Enden aus durchbohrt ist. Am linken Ende der Trommel befindet sich ein Gummidichtungsring 12 innerhalb einer Nut des das Schmiermittel 11 enthaltenden Ringes 13. Dieser wird in den ausgebohrten Teil der Trommel 10 gepreßt, so daß er dieses Ende der Trommel abschließt. Ein Kugellager wird sodann in den ausgebohrten Teil der Trommel gepreßt, bis der äußere Ring 15 mit Paßsitz in der Trommel 10 ruht. In analoger Weise sind am rechten. Ende der Trommel der Dichtungsring 16 innerhalb einer Nut in dem das Schmiermittel 19 enthaltenden Teil 17 sowie das Kugellager 18 in dem ausgebohrten Teil dieses Trommelendes angeordnet.The drum consists of a cylinder 10, which except for a certain Distance from the: ends from being pierced. Located at the left end of the drum a rubber sealing ring 12 within a groove of the lubricant 11 containing Ring 13. This is pressed into the drilled out part of the drum 10 so that he this end of the drum completes. A ball bearing is then drilled into the Part of the drum is pressed until the outer ring 15 rests with a snug fit in the drum 10. In an analogous way are on the right. End of the drum the sealing ring 16 within a groove in the part 17 containing the lubricant 19 and the ball bearing 18 arranged in the drilled out part of this drum end.

Auf das linke Ende wird. nun eine teilweise Schmiermittel 22 enthaltende Abschlußplatte 20 mit dem Dichtungsring 21 aufgesetzt. Sie wird mit einer Anzahl Schrauben 23 an der Trommel 10 befestigt.On the left end will. now a partial lubricant 22 containing End plate 20 with the sealing ring 21 placed. She will come up with a number Screws 23 attached to the drum 10.

Am rechten Ende der Trommel ist eine Riemenscheibe 26 mittels Schrauben 28 an dem Ende der Trommel 10 derart befestigt, daß ein. Schmiermittel 27 das Kugellager 18 berührt. Der Teil 26 a der Riemenscheibe 26 ist gezahnt und zur Ankupplung eines Antriebsmittels geeignet.At the right end of the drum is a pulley 26 by means of screws 28 attached to the end of the drum 10 such that a. Lubricant 27 the ball bearing 18 touched. The part 26 a of the pulley 26 is toothed and for coupling one Drive means suitable.

Eine an den Enden auf eine bestimmte Strecke aufgebohrte Hohlwelle 30 ist innerhalb der inneren, Lagerringe der Kugellager 14 und 18 zunächst mit Schiebesitz gelagert. Die Enden der Achse 30 werden sodann in dem Tragrahmen 30 fest gelagert, so daß Achse und Trommel in horizontaler Lage gehalten. werden. Schließlich werden die Ausdehnungsanordnungen 34 und 35 in die ausgebohrten Teile der Achse eingesetzt.A hollow shaft drilled out at the ends to a certain distance 30 is within the inner, bearing rings of the ball bearings 14 and 18 initially with a sliding fit stored. The ends of the axle 30 are then firmly mounted in the support frame 30, so that the axis and drum are held in a horizontal position. will. Eventually be the expansion assemblies 34 and 35 inserted into the drilled parts of the axle.

Die Stellvorrichtung 34 besteht aus einem Bolzen: 36, einer Unterlegscheibe 37, zwei Paaren gewölbter, mit den konkaven Seiten paarweise einander zugekehrter Scheiben 38, einer Unterlegscheibe 39, einer großen Mutter 40 und einer kleinen Mutter 41, die, mit dem Bolzen 36 verseiftet ist und mit Gleitsitz in den linken, ausgebohrten Achsenteil hineingeschoben ist. Das Ausdehnungsstück 35 ist im Aufbau mit der Anordnung 34 identisch und paßt in den rechten, ausgebohrten Achsenteil. Die Trommelanordnung ist nunmehr zur Einstellung des inneren Spieles der Kuggellager 14 und 18 fertig. Der Einstellvorgang wird im folgenden eingehend beschrieben.The adjusting device 34 consists of a bolt: 36, a washer 37, two pairs of arched ones, with the concave sides facing each other in pairs Washers 38, a washer 39, a large nut 40 and a small one Nut 41, which is saponified with the bolt 36 and with a sliding fit in the left, bored out axle part is pushed in. The expansion piece 35 is under construction identical to assembly 34 and fits into the right-hand, drilled-out axle part. The drum assembly is now used to adjust the internal play of the ball bearings 14 and 18 finished. The setting procedure is described in detail below.

Das justierverfahren soll zunächst an dem linken Ende der Trommel vorgenommen werden. Ein kombinierter Steckschraubenschlüssel wird in die Hohlachse 30 zur Betätigung der Muttern 40 und. 41 eingeführt. Die Mutter 41 wird festgehalten, wenn die Mutter 40 so gedreht wird, daß sie die beiden Scheibenpaare 38 zusammendrückt, so daß der Umfang der Scheiben 38 vergrößert wird. Die Ränder der Scheiben 38 berühren zunächst die innere Fläche der Hohlachse 30 sehr leicht und drücken anschließend die Wandung der Welle nach außen., bis diese gegen den inneren Lagerring 31 des Kugellagers 14 drückt. Während dieses Vorganges schiebt man, die Trommel von Hand in seitlicher Richtung so lange hin und her, bis durch Drehen der Mutter 40 ein, leichter Paßsitz erreicht ist. Die Mutter 40 wird sodann in entgegengesetzter Richtung gedreht, bis der auf die Scheiben 38 ausgeübte Druck nachläßt und die Trommelanordnung wieder auf der Achse gleitet. Die Anzahl der Drehungen der Mutter 40 bis zum Aufhören des durch die Scheiben 38 verursachten Druckes wird registriert.The adjustment procedure should first be carried out on the left end of the drum be made. A combined Socket wrench will in the hollow shaft 30 for actuating the nuts 40 and. 41 introduced. The mother 41 is held in place when the nut 40 is rotated to lock the two pairs of washers 38 compresses so that the circumference of the disks 38 is increased. The edges of the disks 38 initially touch the inner surface of the hollow axle 30 very lightly and then press the wall of the shaft outwards. Until this against the inner bearing ring 31 of the ball bearing 14 presses. During this process it pushes man, the drum by hand in a sideways direction back and forth until through Turning the nut 40, a slight snug fit is achieved. The mother 40 is then rotated in the opposite direction until the pressure exerted on the discs 38 subsides and the drum assembly slides back on the axis. The number of rotations the nut 40 until the pressure caused by the washers 38 ceases registered.

Derselbe Einstellvorgang wird, nun bei der rechten Ausdehnungsanordnung 35 vorgenommen. Hier wird jedoch der Preßdruck nicht rückgängig gemacht. Sodann wird der Einstellvorgang wieder an der Anordnung 34 vorgenommen, indem die Mutter 40 wieder um die vorhin festgestellte Zahl von Rückdrehungen vorwärts gedreht wird, bis beide innere Lagerringe 31 und 32 mit Preßsitz auf der hohlen Achse ruhen.The same adjustment procedure is carried out, now for the right-hand expansion arrangement 35 made. Here, however, the pressing pressure is not reversed. Then the adjustment process is carried out again on the assembly 34 by removing the nut 40 is rotated forwards again by the number of reverse rotations determined previously, until both inner bearing rings 31 and 32 rest with a press fit on the hollow axle.

Der nächste Einstellschritt dient zur Verminderung des inneren Spiels der Kugellager und wird anschließend im einzelnen beschrieben. Eine Ablenkungsmeßeinrichtung wird in Berührung mit der obersten Stelle am linken Trommelende gebracht. Sodann wird ein aufwärts wirkender Druck auf die unterste Stelle am linken Trommelende ausgeübt, der etwas größer als die Belastung des Lagers ist. Dabei wird die auftretende Bewegung durch Beobachtung des Meßinstrumentes festgestellt. Vor dem Feststellen liegt das Spiel, d. h. die freie Bewegung, gewöhnlich in der Größenordnung von; 0,005 mm. Die Verstellmutter 40 der Ausdehnungsanordnung 34 wird wieder schrittweise angezogen. Nach jeder Verstellung wird ein. die Belastung überschreitender, nach oben gerichteter Druck auf die unterste Stelle ausgeübt und die freie Auslenkung der Trommel an dem Meßinstrument abgelesen. Dieser Einstellvorgang wird wiederholt, bis das festgestellte Spiel auf eine Größe von etwa 0,00075 mm verringert ist. Der Einstellvorgang zur Verlängerung des Spiels wird auf der rechten Seite der Trommel in derselben. Weise vorgenommen. Durch dieses Einstellverfahren der Lager tritt erfahrungsgemäß keine Beeinträchtigung der Funktion der einregulierten Lager auf. Während der Stellarbeiten wird die Trommel um ihre eigene Achse gedreht. Da die Oberfläche des Zylinders 10 erst bearbeitet wird, nachdem die Trommel gemäß der Erfindung montiert und eingestellt worden ist, kann das maximale Spiel der gesamten Trommeloberfläche in der Größe von etwa 0,0006 mm gehalten werden. Anschließend wird die Oberfläche der Trommel mit magnetisch aktivem Werkstoff, z. B. Kobalt und Nickel, plattiert.The next adjustment step serves to reduce the internal play the ball bearing and will be described in detail below. A deflection measuring device is brought into contact with the uppermost point on the left end of the drum. Then an upward pressure is applied to the lowest point at the left end of the drum exercised, which is slightly greater than the load on the bearing. The occurring Movement detected by observing the measuring instrument. Before noticing is the game, d. H. free movement, usually of the order of; 0.005 mm. The adjusting nut 40 of the expansion assembly 34 is again incremental dressed. After each adjustment, a. exceeding the load, after upward pressure exerted on the lowest point and free deflection read the drum on the measuring instrument. This setting process is repeated until the determined play is reduced to a size of about 0.00075 mm. Of the Adjustment to lengthen play is done on the right side of the drum in the same. Way made. Through this adjustment procedure the bearing occurs experience has shown that the function of the adjusted bearings is not impaired. During the adjustment work, the drum is rotated around its own axis. Since the Surface of the cylinder 10 is processed only after the drum according to the Invention assembled and adjusted, can get the maximum play of the whole Drum surface can be kept in the size of about 0.0006 mm. Afterward is the surface of the drum with magnetically active material, such. B. Cobalt and Nickel plated.

Während der Zeitabschnitte, in denen die Trommel um ihre eigene Achse rotiert, wird das in. dem Schmiermittel enthaltende Öl aus diesem herausgeschleudert und ein. Ölreservoir an jeder Seite der Kugellager 14 und 18 erzeugt, so daß eine längere Lebensdauer der Trommelanordnung gewährleistet ist.During the periods when the drum is on its own axis rotates, the oil contained in the lubricant is thrown out of this and a. Oil reservoir created on each side of the ball bearings 14 and 18, so that one longer life of the drum assembly is guaranteed.

Es wird darauf hingewiesen, daß bei der Anordnung gemäß der Erfindung eine beträchtliche Verminderung der rotierenden Massen stattfindet; da die Achse selbst nicht rotiert.It should be noted that in the arrangement according to the invention there is a considerable reduction in the rotating masses; there the axis itself does not rotate.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for expanding and determining the Inner rings of ball bearings on hollow axles and for precise adjustment of the bearing play the ball bearing, characterized in that within the unslotted hollow axle one or more pairs of arched ones at the point of the seated bearing ring. Disks are arranged, the concave sides of which face each other in pairs and the. their effective diameter when pressed together by means of a bolt enlarge.

2. A method for operating the device according to claim 1, characterized characterized in that one of the adjusting means (34) first one after the other up to Contact of the discs (38) with the inner wall of the hollow axle (30) actuated and the deflection of the drum (10) is measured during rotation, that further after loosening of the first adjusting means actuates a second adjusting means (35) in the same way is and that then both adjusting means on a light fit with the axle wall The determination is based on the measure observed first will.

3. A method for operating the device according to claim 1, characterized in that that the setting means following the setting according to claim 2 one after the other to be tightened until at the in time. Distances under the. To store vertical upward compressive stresses against the. rotatable body a gauge above this point will not exceed about .00075 mm deflection of the rotatable: body indicates. Considered publications: German Patent No. 398 445; U.S. Patent No. 2,279,593.