DE1525134B2

DE1525134B2 - Waelzlager mit zylindrischen waelzkoerpern

Info

Publication number: DE1525134B2
Application number: DE19651525134
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Ing. 8501 Leerstetten; Rohde Andreas 7021 Harthausen; Eckstein Karl-Albert Dipl.-Ing. 4780 Lippstadt Schumann
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1965-09-10
Filing date: 1965-09-10
Publication date: 1976-04-22
Also published as: DE1525134C3; CS167218B2; DE1525134A1; GB1150269A; ES330964A1; US3399004A

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit zylindrisehen Wälzkörpern, insbesondere Lagernadeln, mit einem spanlos gefertigten Außenlaufring, der am einen Ende durch einen Boden verschlossen ist, gegen den eine Welle zur Aufnahme von Axialkräften anlaufen

Derartige Wälzlager sind in vielfältigen Ausführungsformen bekanntgeworden. Während man früher ' dabei vorzugsweise Außenlaufringe benutzte, die spanabhebend, z. B. durch Drehen aus dem Vollen hergestellt wurden, strebt man in letzter Zeit vermehrt an, die Außenlaufringe für solche Lager durch Ziehen aus Blech zu erzeugen.

Die Einsatzmöglichkeiten für solche spanlos hergestellte Außenlaufringe finden häufig da ihre Grenzen, wo die aufzunehmenden Axialkräfte eine Größe erreichen, die von dem relativ dünnwandigen Blechboden nicht mehr aufgenommen werden können, ohne daß eine Beschädigung oder gar Zerstörung des Außenlaufringes erfolgt.

Es ist weiterhin bekanntgeworden, Außenlaufringe für solche Lager, die am einen Ende durch einen Boden verschlossen sind, dadurch herzustellen, daß man den zylindrischen Teil und den Boden getrennt herstellt und später vereinigt. Bei einer bekannten Lagerausführung hat man zu diesem Zweck in einen spanabhebend hergestellten zylindrischen Außenlaufring am einen Ende eine dünnwandige Blechscheibe als Verschlußdeckel eingesetzt. Diese Blechscheibe ist nicht in der Lage, höhere Axialkräfte aufzunehmen als der Boden eines dünnwandigen, durch Ziehen hergestellten Außenlaufringes.

Bei einer weiteren bekannten Variante solcher Lager, die in Kreuzgelenken eingebaut werden, hat man ebenfalls den zylindrischen Teil und den Boden getrennt hergestellt und dabei den Boden gleichzeitig als Befestigungsflansch ausgebildet. Der zylindrische Teil des Außenlaufringes und der Boden besitzen dabei gleiche Wanddicke, so daß auch in diesem Falle durch den Boden keine höheren Axialkräfte aufgenommen werden können, als wenn der gesamte Außenlaufring aus Blech gezogen wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager der genannten Gattung mit einem spanlos gefertigten Außenlaufring zu schaffen, das mit einfachsten technischen Mitteln so gestaltet ist, daß sein Boden größere Axialkräfte aufnehmen kann, als es auf Grund der Ausgangsblechwanddicke möglich wäre.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein separat gefertigter Boden, der eine größere Dicke als der Außenlaufring aufweist, mit diesem fest verbunden ist.

Durch diese Maßnahme wird in erwünschter Weise die geringe Wandstärke des zylindrischen Teiles eines solchen Außenlaufringes beibehalten, während durch geeignete Auswahl der Dicke des separat gefertigten Bodens das Lager an unterschiedliche Axialbelastungen angepaßt werden kann. Der Boden kann dabei als runde Scheibe ausgebildet sein, die zum Lagerinneren hin schwach kegelig oder gewölbt ausgebildet ist. Durch

den auf den Boden auftreffenden Axialdruck einer anlaufenden Welle wird dieser unter Durchmesservergrößerung flachgedrückt. Dabei verspannt sich die Lagerbüchse so stark in der Bohrung, daß eine sehr gute Haftwirkung zustande kommt. Unter Umständen ist es dabei sogar möglich, die bisher als notwendig erachteten Befestigungsmittel wegzulassen.

Die Herstellung der Lagerbuchse geht so vor sich, daß der getrennt gefertigte Boden dem Außenlaufring ein- oder angelegt wird und durch plastische Verformung von Teilen des Außenlaufringes oder des Bodens diese beiden Teile fest miteinander verbunden werden.

Für die Befestigung des separaten Bodens am Außenlaufring werden verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen:

Der Innendurchmesser des Außenlaufringes wird entweder an seinem einen Ende zwecks Aufnahme des im Verhältnis zum Innendurchmesser des Außenlaufringes größeren Bodens vergrößert oder der Durchmesser des Bodens entspricht dem Innendurchmesser des Außenlaufringes. Der Boden wird dann in den Außenlaufring eingelegt und anschließend wird das über den eingelegten Boden axial hinausragende Ende des Außenlaufringes zur Halterung des Bodens nach innen umgelegt. Wenn der Durchmesser des Bodens dem Innendurchmesser des Außenlaufringes entspricht, muß 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 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 Außenlaufringes entspricht, angelegt und anschließend durch axialen Druck bis zur festen Anlage gegen die Laufringbohrung verformt wird.

Eine weitere Variante 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 Randzone berührt. Dies hat den Vorteil, daß der durch das Umlegen gebildete Bord die ständige Durchbiegung des Bodens, die durch das Anlaufen der Welle am Boden entsteht, nicht aufnehmen muß, wodurch ein Abbrechen vermieden wird.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das eine Ende des Außenlaufringes zur Aufnahme des im Verhältnis zum Innendurchmesser des Außenlaufringes 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 das aufgeweitete Ende den Rand des eingelegten Bodens umbettet. Das aufgeweitete Ende des Außenlaufrings kann zum einfachen An- bzw. Einlegen des Bodens z. B. mit einer Ringnut versehen werden. Günstig ist es, wenn die Mantelfläche des Bodens konisch ausgebildet ist, weil dadurch die Verbindung zusätzlich an Festigkeit gewinnt.

Schließlich ist es auch möglich, den Boden an seiner Mantelfläche mit einer Ringnut zu versehen, in die das Ende des Außenlaufringes unter plastischer Verformung eingeformt werden kann.

Bei allen diesen Verbindungsmöglichkeiten kann der Boden entweder im weichen Zustand in den Außeniaufring eingesetzt und nach dem Verbinden zusammen mit dem Außenlaufring abgehärtet werden. Der Boden kann jedoch auch im bereits gehärteten Zustand in den ebenfalls gehärteten Außenlaufring eingesetzt werden, wobei lediglich die dabei nachträglich zu verformenden Teile weich bleiben müssen.

Um das Lager gegen eventuellen Schmiermittelaustritt zu schützen, kann die Fuge zwischen Außenlaufring und Boden mit Lack, synthetischem Kleber od. dgl.

abgedichtet werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben.

F i g. 1 zeigt ein vollständiges Wälzlager im Schnitt; die

F i g. 2 bis 7 zeigen weitere Ausführungsbeispiele, jeweils im Halbschnitt dargestellt.

F i g. 1 läßt erkennen, daß der Boden 1 der Lagerbüchse als plane runde Scheibe ausgebildet ist. Der Innendurchmesser des Außenlaufringes 2 ist an seinem einen Ende so vergrößert, daß der im Verhältnis zum Innendurchmesser größeren Boden eingesetzt werden kann. Das axial überstehende Ende 3 des Außenlaufringes 2 ist so umgelegt, daß es am Boden anliegt. Die Nadeln 4 rollen im Außenlaufring 2 ab.

F i g. 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 Außenlaufringes 2 die Durchbiegungen des Bodens 1, die durch das ständige Anlaufen einer Welle entstehen, aufnehmen muß.

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

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

Bei den Verbindungsformen nach den F i g. 3 und 4 gibt es für das Einsetzen des Bodens 5 in den Außenlaufring 2 zwei verschiedene Möglichkeiten. Im ersten Fall 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 F i g. 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 Einlegen des Bodens 5 mit einer Nut 6 versehen.

Um die endgültige Form der Lagerbüchse, wie in F i g. 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.

F i g. 7 zeigt schließlich ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Boden 9 eine Ringnut 10 besitzt, in die das eine Ende 11 des Außenlaufringes 12 unter plastischer Verformung eingeformt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Böden eine runde Scheibe ist, die zum Lagerinneren hin'-schwach kegelig oder gewölbt ausgebildet ist. . .

3. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der getrennt gefertigte Boden dem Außenlaufring ein- oder angelegt wird und durch plastische Verformung von Teilen des Außenlaufringes oder des Bodens mit diesem fest verbunden wird.

4. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Außenlaufringes entweder an seinem einen Ende zwecks Aufnahme des im Verhältnis zum Innendurchmesser des Außenlaufringes größeren Bodens vergrößert wird oder daß der Durchmesser des Bodens dem Innendurchmesser des Außenlaufringes entspricht, daß der Boden in den Außenlaufring eingelegt wird und anschließend das axial über den eingelegten Boden hinausragende Ende des Außenlaufringes zur Halterung des Bodens nach innen umgelegt wird.

5. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach Anspruch 3, 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.

6. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach einem der Ansprüche 4 und 5, 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.

7. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenlaufring an seinem einen Ende zwecks Aufnahme des im Verhältnis zum Innendurchmesser des Außenlaufringes 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 Ende den Rand des eingelegten Bodens umbettet.

8. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden an seiner Mantelfläche eine Ringnut besitzt, in die das eine Ende des Außenlaufringes unter plastischer Verformung eingeformt wird.

9. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenlaufring und der Boden, nachdem sie miteinander verbunden wurden, gemeinsam abgehärtet werden.

10. Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagers nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge zwischen Außenlaufring und Boden durch Lack, synthetischem Kleber od. dgl. abgedichtet wird.