DE1149202B

DE1149202B - Verfahren zum Zusammenbau von zweiteiligen, ringfoermigen Axialnadel-lagerkaefigen sowie Ringscheiben und Vorrichtung zur Ausuebung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1149202B
Application number: DET12536A
Authority: DE
Inventors: Robert Hedges White; Paul Anthony Carullo
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: Timken US LLC
Priority date: 1955-12-30
Filing date: 1956-08-08
Publication date: 1963-05-22
Also published as: US3090109A

Description

Verfahren zum Zusammenbau von zweiteiligen, ringförmigen Axialnadellagerkäfigen sowie Ringscheiben und Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens Die Erfindung betrifft den Zusammenbau von zweiteiligen, ringförmigen Axialnadellagerkäfigen, deren beide mit Nadeltaschen versehene Teile als Ringscheiben ausgebildet sind, die nach dem Zusammenbau an ihrem äußeren Umfang mit ebenen Ringflanschen aneinanderliegen und radial innen über teleskopartig ineinandergreifende Ringkragen fest miteinander verbunden sind. Beim Zusammenbau derartiger Käfige ist die genaue Ausrichtung der Taschen der beiden Ringscheiben in Umfangsrichtung wesentlich. Die Ausrichtung der Taschen besteht aus zwei Teilschritten, nämlich der Grobausrichtung und der Feinausrichtung. Die Grobausrichtung umfaßt das Einlegen der einen Ringscheibe in eine Vorrichtung, das Einbringen der Nadeln in die Taschen der Ringscheibe sowie das Auflegen der anderen Ringscheibe derart, daß die Nadeln in ihre Taschen eingreifen. An diesen allgemein bekannten Teilschritt der Grobausrichtung schließt sich die Feinausrichtung an, die bei den bekannten Verfahren eine gewisse Zeit in Anspruch nimmt und komplizierte Vorrichtungen erforderlich macht, da die Nadeln mit genauem Spiel im Nadelkäfig geführt werden müssen. Durch diese komplizierte Feinausrichtung wird die Herstellung der bekannten Axialnadellagerkäfige wesentlich verteuert.
Die Erfindung bezweckt, diesen Nachteil zu beseitigen. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß zur Feinausrichtung der Nadeltaschen beider Ringscheiben gegeneinander in Umfangsrichtung nach dem Einlegen der Nadeln in die Taschen der einen Ringscheibe und Auflegen der anderen Ringscheibe auf diese und vor dem festen Verbinden der Ringkragen miteinander die die Taschen voneinander trennenden Stege beider Ringscheiben bis zur Anlage beider Innenkanten aller Stege an den Nadeln in axialer Richtung elastisch durchgebogen werden. Dieses elastische Durchöiegen bewirkt unter geringstem Zeitaufwand selbsttätig die Feinausrichtung der Taschen beider Ringscheiben gegeneinander in Umfangsrichtung.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verlaufen die Stege der beiden die Nadeln gegen Herausfallen sichernden Ringscheiben vor dem Zusammenbau spitzwinkelig nach außen aufeinander zu, nach dem Zusammenbau jedoch paarweise parallel zueinander.
Die Erfindung umfaßt ferner eine Vorrichtung, die das erfindungsgemäße Verfahren zum Zusammenbau von Axialnadellagerkäfigen wesentlich vereinfacht. Sie besteht aus einer die beiden Ringscheiben gegeneinanderdrückenden Presse mit einem unteren Futter zur Aufnahme der anderen Ringscheibe und einem zentral innerhalb eines der Futter axial verschiebbar angeordneten, die Verbindung der Ringkragen bewirkenden Stempel. Gemäß der Erfindung ist diese Vorrichtung durch einen weichelastischen Polsterring in der Stirnfläche mindestens eines der beiden Futter vervollständigt, der diese überragt und sich beim Zusammendrücken der Futter gegen die Stege legt.
In der Zeichnung sind ein Axialnadellagerkäfig mit Ringscheiben gemäß der Erfindung und eine Vorrichtung zum Zusammenbau des Käfigs je in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Fig.1 eine Draufsicht auf den Käfig in vergrößertem Maßstabe, Fig. 2 einen Schnitt durch den Käfig nach der Linie 2-2 der Fig.1. Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Käfig in größerem Maßstabe, die Lage seiner Teile zueinander vor dem Zusammenbau veranschaulichend, Fig. 4 den gleichen Teilschnitt mit den Käfigteilen in zusammengebautem Zustand, Fig. 5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer zum Zusammenbau des Käfigs dienenden Presse und Fig. 6 einen Teilschnitt durch die Presse in größerem Maßstabe. Der Käfig 11 mit den unter sich gleichen Nadeln besteht aus zwei Ringscheiben 12 und 17 mit Nadeltaschen 15, die durch Stege voneinander getrennt sind.
Die Ringscheiben sind, wie die Fig. 3 zeigt, vor dem Zusammenbau leicht konisch, die Stege der beiden Scheiben laufen also nach außen spitzwinkelig aufeinander zu. Nach dem Zusammenbau liegen die Stege (vgl. die Fig. 4) paarweise zueinander parallel.
Die Ringscheiben liegen dann an ihrem äußeren Umfang mit ebenen Ringflanschen 13,18 aneinander an und sind radial innen über teleskopartig ineinandergreifende Ringkragen 14, 19 dadurch miteinander verbunden, daß der Rand 21 des Ringkragens 14 über die Kante 20 der Ringscheibe 17 umgebogen ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Zusammenbauen des Käfigs umfaßt folgende Schritte: Zunächst werden die Nadeln 16 in die Taschen 15 der Ringscheibe 12 eingelegt, worauf die Ringscheibe 17 auf die Ringscheibe 12 aufgesetzt wird. Die beiden Ringscheiben 12 und 17 sind noch gewölbt oder konisch, und der Flansch 18 liegt an dem Flansch 13 an.
Bei dem sich hieran anschließenden Zusammendrücken der Ringscheiben dienen die Nadeln 16 als Keile und bewirken eine geringe relative Drehung zwischen den beiden Ringscheiben. Die Stege der beiden Ringscheiben werden dann so weit gegeneinander durchgebogen, bis ihre Kanten die Nadeln berühren. Dabei werden die Taschen der beiden Ringscheiben in Umfangsrichtung selbsttätig gegeneinander ausgerichtet.
Wenn der Ringkragen 19 fest auf der Ringscheibe 12 aufsitzt, wird der Rand 21 des Ringkragens 14 über die Kante 20 der Ringscheibe 17 gebogen. Hierdurch werden die beiden Ringscheiben zueinander festgelegt, so daß diese sich weder seitsich verschieben noch gegeneinander verdrehen kÖnnen. Beim Nachlassen des Druckes auf die Ring- , scheiben heben sich die Stege von den Nadeln ab; sie liegen dann paarweise parallel zueinander (vgl. Fig. 4). Die Ringflansche 13 und 18 sind hierbei so fest gegeneinandergepreßt, daß sich dort keine zufällige Öffnung bilden kann.
Zur Ausübung des vorstehend geschilderten Verfahrens dient eine in Fig. 5 und 6 dargestellte, neuartige Vorrichtung. Sie besteht aus einer Presse mit einer Grundplatte 23, die ein Gehäuse 24 mit einer im wesentlichen zylindrischen Ausnehmung trägt.
Der obere Rand des besagten Gehäuses ist durch einen metallischen Begrenzungsring 25 gebildet, der auch einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet sein kann. Eine Hülse 26 ist vertikal in die Ausnehmung des Gehäuses 24 eingepaßt. Diese Hülse hat eine untere, erweiterte Basis, durch die sie gegen unerwünschte vertikale Bewegung gesichert ist.
In der Hülse 26 liegt ein Einsatz 27, und zentrisch in diesem ist eine Säule 28 angeordnet, die sich gegen die Grundplatte 23 abstützt und teilweise unter die Hülse 26 greift. Ein aus einem weichelastischen Werkstoff bestehender Polsterring 29 ist in das obere, dem Begrenzungsring 25 benachbarte Ende der Hülse 26 eingesetzt. Dieser Ring 29 trägt die Teile des Lagers 11, nämlich die untere Ringscheibe 12, die Nadeln 16 und die Ringscheibe 17, während der Begrenzungsring. 25 und die Säule 28 die Teile gegen seitliches Verschieben sichern. Oberhalb der vorstehend beschriebenen Teile der Presse befindet sich ein senkrecht beweglicher Pressenteil 30 mit einem Preßstempel 31, dessen untere Kante 32 abgefast ist. Dieser Preßstempel kann zum Auftreiben fest oder Aufweiten drehbar angeordnet sein.
Der Stempel 31 ist von einer Hülse 33 mit Spiel umgeben und mit dieser hin- und herbeweglich. Zwischen die Hülse 33 und den Träger des Stempels 31 ist ein Dämpfungsring 34 geschaltet. Die untere Stirnfläche der Hülse 33 trägt einen aus weichelastischem Werkstoff bestehenden und gegenüber dem Ring 29 angeordneten Polsterring 35.
In die geschilderte Presse wird die Ringscheibe 12 mit dem Ringkragen 14 und dem Konus nach oben in den Ring 25 eingelegt. In die Taschen der so liegenden Ringscheibe 12 werden die Nadeln 16 eingelegt, und hierauf wird die zweite Ringscheibe 17 mit ihrem Ringkragen 19 und dem Konus nach unten aufgebracht. Der Kragen 14 der Ringscheibe 12 liegt dabei eng an der Säule 28 an.
Wird der obere Pressenteil 30 abgesenkt, so berühren zunächst die elastischen Polsterringe 29 und 35 die über die Ringscheiben vorstehenden Oberflächen der Nadeln 16. In dem Maße, wie sich die Ringe 29 und 35 einander nähern, legen sich ihre Stirnflächen an die Scheiben 12 und 17 an, und zwar an die , schmalen Stege zwischen den Taschen 15. Hierdurch werden die Ringscheiben allmählich gegeneinandergepreßt, bis sie nicht mehr konisch sind. Sie werden sogar entgegengesetzt durchgebogen, bis sie an den Mantelflächen der Nadeln 16 anliegen, die während dieser Bewegung ein genaues Ausrichten der Taschen 15 in Umfangsrichtung bewirken.
In Endlage stützen sich die Nadeln mit ihrem Umfang an den Rändern der mit ihnen genau ausgerichteten Taschen 15 ab.
Die weitere Abwärtsbewegung des Preßstempels 31 mit seiner abgefasten Kante 32 dient zum Auftreiben der Kante 21 des Kragens 14 über die Rundung 20 des Kragens 19. Dieser Auftreib- oder Aufweitungsvorgang bewirkt ein gegenseitiges Festlegen der Kragen und verhindert damit jede weitere relative Drehbewegung der Ringscheiben 12,17.
Sobald der Preßstempel angehoben wird, biegen sich die elastischen Ringscheiben gerade und nehmen die in Fig. 4 dargestellte Gestalt an, bei der ihre Oberflächen im wesentlichen parallel zueinander liegen. Die Scheiben sind dann immer noch gegen relative Verdrehung gesichert, während die Nadeln frei umlaufen können.
Diese Form behalten die Axialnadellagerkäfige nach dem Herausnehmen aus der Presse bei.
Das Zusammendrücken der Ringscheiben 12, 17 kann auch unter Verwendung nur eines Polsterringes 35 erfolgen, durch den die obere Ringscheibe 17 auf die Nadeln 16 gepreßt und diese in innige Berührung mit der Ringscheibe 12 gebracht werden. Die Ringkragen der Scheiben 12,17 können in. beliebiger Weise miteinander verbunden werden, sei es durch Auftreiben, Körnen, Aufweiten, Schweißen, Löten od. dgl.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Zusammenbau von zweiteiligen, ringförmigen Axialnadellagerkäfigen; deren beide mit Nadeltaschen versehene Teile als Ringscheiben ausgebildet sind, die nach dem Zusammenbau an ihrem äußeren Umfang mit ebenen Ringflanschen aneinanderliegen und radial innen über teleskopartig ineinandergreifende Ringkragen fest miteinander verbunden sind, da- durch gekennzeichnet, daß zur Feinausrichtung der Nadeltaschen beider Ringscheiben (12, 17) gegeneinander in Umfangsrichtung nach dem Einlegen der Nadeln (16) in die Taschen (15) der einen Ringscheibe (12) und Auflegen der anderen Ringscheibe (17) auf diese und vor dem festen Verbinden der Ringkragen (14, 19) miteinander die die Taschen voneinander trennenden Stege beider Ringscheiben bis zur Anlage beider Innenkanten aller Stege an den Nadeln in axialer Richtung elastisch durchgebogen werden.
2. Ringscheibe zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege beider Ringscheiben (12, 17) vor dem Zusammenbau spitzwinklig nach außen aufeinander zu, nach dem Zusammenbau jedoch paarweise parallel zueinander verlaufen.
3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer die beiden Ringscheiben gegeneinanderdrückenden Presse mit einer unteren Hülse zur Aufnahme einer der beiden Ringscheiben mit den in die Taschen eingelegten Nadeln, einer oberen, axial verschiebbaren Hülse zur Aufnahme der anderen Ringscheibe und einem zentral innerhalb einer der Hülsen axial verschiebbar angeordneten, die Verbindung der Ringkragen bewirkenden Stempel, gekennzeichnet durch einen weichelastischen Polsterring (29, 35) in der Stirnfläche mindestens einer der beiden Hülsen (26, 33), der diese überragt und sich beim Zusammendrücken der Hülsen gegen die Stege legt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 703 824, 501906, 189 728; österreichische Patentschrift Nr. 93 774; britische Patentschriften Nr. 531564, 509 004, 478 825; »Machinery«, Vol. 85, 1. Oktober 1954, S. 712.