DE1525134A1

DE1525134A1 - Waelzlager mit zylindrischen Waelzkoerpern

Info

Publication number: DE1525134A1
Application number: DE19651525134
Authority: DE
Inventors: Schumann Dipl-Ing Guenther; Eckstein Dipl-Ing Karl-Albert; Andreas Rohde
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1965-09-10
Filing date: 1965-09-10
Publication date: 1969-06-19
Also published as: CS167218B2; GB1150269A; DE1525134C3; ES330964A1; DE1525134B2; US3399004A

Description

Wälzlager mit zylindrischen Wälzkörpern

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit zylindrischen Wälzkörpern, insbesondere Lagernadeln, mit einem spanlos gefertigten Außenlaufring, der an einem Ende durch einen Boden ver schlossen !St.

Pur die Lagerung von Wellenenden oder Zapfen, die Axialkräfte aufnehmen müssen, mit Hilfe von Lagerbüohsen, insbesondere Nadellagerbüchsen, sind sohon viele Möglichkeiten vorgeschlagen worden- Häufig handelt es sich um Büchsen, die einstückig auB Blech gezogen sind. Dabei ist es jedoch nicht immer möglich, den Boden der Büchse in dem Maß zu verstärken, daß er den auftretenden Belastungen standhält und seine elastische Verformung genügend klein ist» Bei bekannten Büchsen dieser Art, die spanabhebend hergestellt sind, ist θβ selbstverständlich möglich, den Boden der Büchse im Verhältnis zum Mantel beliebig dicker zu gestalten- Aber es darf nicht übersehen werden, daß der Aufwand für die Herstellung solcher Büchsen sehr hoch ist»

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Eb wäre auch bis zu einem gewissen Grad möglich, die Büchse im Ganzen aus dickerem Blech zu ziehen, so daß der B·- den der Büchse genügend Festigkeit erhält. Dabei wird, aber auch der Mantel bzw. Außenlaufring der Büchse entsprechend dicker. Dies hätte wiederum den großen Nachteil, daß sämtliche Einbaumaße für die Lagerung einer Welle, gegenüber früher, geändert werden müßten«

Durch die vorliegende Erfindung werden aiese Nachteile beseitigte Es wird ein Wälzlager mit zylindrischen Wälzkörpern, insbesondere Lagernadeln mit einem spanlos gefertigten Außenlaufring, der an einem Ende durch einen Böden verschlossen ist, gegen den eine Welle zur Aufnahme von Axialkräften anlaufen kann, vorgeschlagen» Der Beden ist getrennt gefertigt, weist eine größere-Dicke als der Außenlaufring auf und ist mit dem AuI? enlauf ring fest zu einer Lagerbuchse verbunden. Während der Außenlaufring dieselbe Dicke wie bei herkömmlichen gezogenen Nadelbüchsen behält, ist es nun möglich, für unterschiedliche Belastungsfälle unterschiedlich dicke Böden einzusetzen. Derartige Büchsen werden hauptsächlich für die Lagerung von Gelenkkreuzzapfen verwendet. Dadurch, daß die Böden den verschiedenen Belastungsfällen angepaßt werden können, während der Außenlaufring dieselbe Dicke wie bei herkömmlichen gezogenen Nadelbüchsen behält, ergeben sich gerade in der Massenfertigung hohe Einsparungen an Werkzeugen, die für einstückig gezogene Büchsen für verschiedene Belastungsfälle notwendig wären. _{BAD 0RialNAL}

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Nach einem Vorschlag der Erfindung kann der Boden der Nadelbüchse als plane runde Scheibe ausgebildet sein. Dies bietet den Vorteil der besonders einfachen und damit billigen Herstellung, zum Beispiel durch Ausstanzen.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann der Boden eine runde Scheibe sein, die zum Lagerinneren hin schwach kegelig oder gewölbt ausgebildet ist. Durch den Axialdruck einer anlaufenden Welle wird der schwach kegelig oder ge- ^f wölbt geformte Boden abgeflacht, wodurch sich der Durchmesser des Bodens vergrößert. Dadurch verspannt sioh die Büchse so stark in der Bohrung, daß eine sehr gute Haftwirkung zustandekommt. Unter Umständen ist es sogar möglich, die bisher notwendigen Befestigungsmittel, die der Halterung der Büchse in der Bohrung dienen, wegzulassen.

Die Herstellung der Nadelbüchse geht so vor eich, daß der getrennt gefertigte Boden dem Außenlaufring ein- oder angelegt wird und durch plastische Verformung von Teilen des W 'Außenlaufringes oder des Bodens mit diesem fest verbunden wird.

Für die Befestigung des getrennt gefertigten Bodens am Außenlaufring, durch plastische Verformung von Teilen des

co Außenlaufrings oder des Bodens, werden verschiedene Mögo

*° Henkelten vorgeschlagen:
oo

cn Der Innendurchmesser des Außenlaufrings wird entweder an

° seinem Ende zwecks Aufnahme des im Verhältnis zum Innen- ^ durchmesser des Außenlaufrings größeren Bodens vergrößert oder der Durchmesser des Bodens entspricht dem Innenduroh-

messer des Außenlaufrings. Der Boden wird in den Außenlaufring eingelegt und anschließend wird das über den eingelegten Boden axial hinausragende Ende des Außenlaufrings zur Halterung des Bodens nach innen umgelegt. Wenn der Durchmesser des Bodens dem Innendurchmesser des Außenlaufrings entspricht, muß in diesem Fall beim Einlegen des Bodens in den Außenlaufring eine entsprechende Vorrichtung von außen wirken,, um ein exaktes gerades Einfügen des Bodens zu gewährleisten.

Eine andere Möglichkeit der Verbindung des getrennt gefertigten Bodens mit dem Außenlaufring besteht darin, daß der Außenlaufring an seinem einen Ende mit einem annähernd radial nach innen gerichteten Bord versehen ist, gegen den von innen her der schwach kegelig oder gewölbt ausgebildete Boden, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser des Außenlaufrings entspricht, angelegt wird und anschließend durch axialen.Druck bis zur festen Anlage gegen die Laufringbohrung verformt wird.

Eine weitere Ausführungsform der Verbindung besteht darin, daß das über den eingelegten Boden axial hinausragende Ende so nach innen umgelegt wird, daß es einen spitzen Winkel mit dem Boden bildet und dabei diesen nur in seiner äußersten

ο Bandzone berührt. Wenn sich der, durch das Umlegen des axial co . ·

je» überstehenden Endes entstandene Bord, nur an der äußersten

^ Eandzone des Bodens abstützt, indem er mit dem Boden einen ·

oo spitzen Winkel bildet, so hat das den Vorteil, daß der Bord

--** die ständige Durchbiegung des Bodens, die duroh das Anlauftn der Welle an dem Boden entsteht, nicht aufnehmen mußt Der

Bord wird dadurch nicht beansprucht und ein Abbrechen ist ausgeschlossen.

Eine weitere Möglichkeit der Verbindung besteht darin, das eine Ende des Außenlaufrings zur Aufnahme des im Verhältnis zum Innendurchmesser des Außenlaufrings größeren Bodens aufzuweiten, den Boden einzulegen und den Außenlaufring anschließend durch eine Matrize zu ziehen, so daß er wieder in seine ursprüngliche zylindrische Form gebracht wird, wobei M das aufgeweitete Ende den Rand des eingelegten Bodens umbettet. Pas aufgeweitete Ende des Außenlaufrings kann zum einfacheren An- bzw. Einlegen des Bodens zum Beispiel mit einer Ringnut versehen werden. Günstig ist es, wenn die Mantelfläche des Bodens konisch ausgebildet ist. Die Verbindung gewinnt dadurch noch an Festigkeit»

Schließlich ist es noch möglich, den Boden an seiner Mantelfläche mit einer Ringnut zu versehen. Nach dem Einfügen des Bodens in das eine Ende des Außenlaufrings wird das Ende des M Ringes unter plastischer Verformung in die Ringnut eingeformt.

Bei allen beschriebenen Verbindungsarten kann der Boden entweder im weichen Zustand in den Außenlaufring eingesetzt

co werden und naoh dem Verbinden mit dem'Außenlaufring zusam- ο

^ω men mit demselben abgehärtet werden oder der Boden wird oo

er, bereits im gehärteten Zustand in den gehärteten Außenläufer ring eingelegt, wobei der Bord , dtr umgelegt wird, selbst-^ω verständlich weich.bleiben mußο

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Um die Lagerbüchse gegen eventuellen Austritt von Schmiermittel zu schützen, kann die Fuge zwischen Außenlaufring und Boden mit Lack, synthetischem Kleber oder dergleichen abgedichtet werden.

Der Boden kann bei allen beschriebenen Verbindungsmöglichkeiten entweder plan, zum Lagerinnern hin schwach konisch oder gewölbt ausgebildet sein.

In der Zeichnung ist die Verbindung beispielsweise dargestellt.

Die Abbildung 1 zeigt eine vollständige Nadel!.agerbüchse im Schnitt.

Die Abbildungen 2 bis 7 zeigen verschiedene Ausführungabeispiele der Erfindung. Die verschiedenen Verbindungsarten sind dabei im Halbschnitt dargestellt.

Aus Abbildung 1 kann man erkennen, daß der Boden 1 der Lagerbüchse' als plane runde Scheibe ausgebildet ist. Der Innendurchmesser des Außenlaufrings 2 ist an seinem einen Ende so vergrößert worden, daß der im Verhältnis zum Innendurchmesser größere Boden 1 eingesetzt werden konnte. to

° Das axial überstehende Ende-3 des Außenlaufrings 2 wurde [JJ so umgelegt, daß es am Boden anliegt.. Die Nadeln 4 rollen

\ auf dem Außenlaufring 2 ab.
ο

OO .

Abbildung 2 zeigt, daß das axial überstehende Ende 3, nachdem es umgelegt wurde, einen spitzen Winkel mit dem Boden bildet und dabei diesen nur in seiner äußersten Randzone berührt. Dadurch wird verhindert, daß das umgelegte Ende 3 des Außenlaufrings 2 die Durchbiegungen des Bodens 1, die durch das ständige Anlaufen einer Welle entstehen, aufnehmen muß. Der Bord 3 wird somit nicht beansprucht. Ein Abbrechen ist daher ausgeschlossen.

Abbildung 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein schwach konisch auegebildeter Boden 5 verwendet wurde. Das überstehende Ende 3 des Außenlaufrings 2 erstreckt sich nach dem Umlegen radial nach innen und bildet ebenfalls einen spitzen Winkel mit dem Boden, wobei es den Boden nur in seiner äußersten Randzone berührt. Der Außenlaufring 2 wurde für das Einsetzen des Bodens 5 nicht vorbereitet.

Abbildung 4 unterscheidet sich von Abbildung 3 lediglich dadurch, daß das axial überstehende Ende 3 des Außenlaufrings 2 nach dem Umlegen nicht radial nach innen zeigt, sondern nur mit dem Boden einen spitzen Winkel bildet, wobei es diesen wiederum nur in seiner äußersten Randzone berührt.

Bei den Verbindungsformen nach den Abbildungen 3 und 4 gibt es für das Einsetzen des Bodens 5 in den Außenlaufring 2 zwei verschiedene Möglichkeiten. Im ersten Pail

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wird der Bord 3 nach dem Einsetzen des Bodens 5 umgelegt. Im zweiten Fall wird der Bord 3 einstückig mit dem Außenlaufring 2 hergestellt und der Boden 5 wird von innen an den Bord 3 angelegt und anschließend durch axialen Druck bis zur festen Anlage gegen die Außenlaufringbohrung verformt.

In den Abbildungen 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem zunächst der Außenlaufring 2 an einem Ende konisch aufgeweitet worden ist. An der Aufweitung wurde der Außenlaufring 2 zum einfacheren Ein-· legen des Bodens 5 mit einer Nut 6 versehen. Um die endgültige Form der Lagerbüchse, wie in Abbildung 6 dargestellt, zu erreichen, wird der Außenlaufring 2 mit Hilfe eines Stempels 7 und einer entsprechend ausgebildeten Matrize 8, unter plastischer Verformung, um den Rand des Bodens 5 gebettet.

Abbildung 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Boden 9 eine Ringnut 10 besitzt, in die das eine Snde 11 des Außenlaufrings 12, unter plastischer Verformung eingeformt ist.

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Claims

IHDUSTRIEWERK SCHAEiFLER OHGo _1E«_B1/,,

HERZOGENAURACH ' bei NÜRNBERG

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Patentansprüche

1. Wälzlager mit zylindrischen Wälzkörpern, insbesondere Lagernadeln, mit einem spanlos gefertigten Außenlaufring, λ der an einem Ende durch einen Boden verschlossen ist, gegen den eine Welle zur Aufnahme von Axialkräften anlaufen kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden getrennt gefertigt, mit dem Außenlaufring fest verbunden ist und eine größere Dicke als der Außenlaufring aufweist.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Boden eine plane runde Scheibe ist.

3. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß > der Boden eine runde Scheibe ist, die zum Lagerinnern

hin schwach kegelig oder gewölbt ausgebildet ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach den
Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß der getrennt gefertigte Boden dem Außenlaufring ein- oder angelegt wird und durch plastische Verformung von Teilen
des Außenlaufrings oder des Bodens mit diesem fest verbunden wird.

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^¹²²⁸ _₁₀_ 152513«

5ο Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach An-, spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurch-,messer des Außenlaufrings entweder an seinem einen Ende zwecks Aufnahme des im Verhältnis zum Innendurchmesser des Außenlaufrings größeren Bodens vergrößert wird oder daß der Durchmesser des Bodens dem Innendurchmesser des Außenlaufrings entspricht, daß der Boden in den Außenlaufring eingelegt wird und anschließend das axial über den eingelegten Boden hinausragende Ende des Außenlaufrings zur Halterung des Bodens nach innen umgelegt wird.

Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenlaufring an seinem einen Ende mit einem annähernd radial nach innen gerichteten Bord versehen ist, gegen den von innen her der schwach kegelig oder gewölbt ausgebildete Boden angelegt wird, der anschließend durch axialen Druck bis zur festen Anlage gegen die Laufringbohrung verformt wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das über den eingelegten Boden axial hinausragende Ende so nach innen umgelegt wird, daß es einen spitzen Winkel mit dem Boden bildet und dabei diesen nur in seiner äußersten Randzone berührt.

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Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenlaufring an seinem einen Ende zwecks Aufnahme des im Verhältnis zum Innendurchmesser, des Außenlaufrings größeren Bodens aufgeweitet und der Boden in diese Aufweitung eingelegt wird, daß der Außenlaufring durch eine Matrize gezogen und dabei in seine ursprüngliche zylindrische Form gebracht wird, wobei das aufgeweitete ^ •^nde den Rand des eingelegten Bodens umbettet.

ο Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden an seiner Mantelfläche eine Ringnut besitzt, in die das eine ünde des Außenlaufrings, unter plastischer Verformung, eingeformt wird.

10. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach einem

der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der u Außenlaufring und der Boden, nachdem sie miteinander verbunden wurden, gemeinsam abgehärtet werden.

11. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach einem der Ansprüche 4 bis 91 dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge zwischen Außenlaufring und Boden durch Lack, synthetischen Kleber oder dergleichen abgedichtet wird.

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