DE3730341A1 - Vorrichtung zum einfuellen von waelzkoerpern in waelzlagerfuehrungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfüllen von Wälzkörpern in Wälzlagerführungen, insbesondere von Kugeln in Kugellager.

Insbesondere die Befüllung von großformatigen Drehverbindun­ gen, wie z.B. Großkugellager, welche z.B. für Kräne, Anhän­ ger von Lastkraftwagen und dgl. verwendet werden, ist eine umständliche und zeitraubende Angelegenheit. Über eine Ein­ füllöffnung in einem der beiden Lagerringe müssen einzeln per Hand die Wälzkörper eingebracht werden, wobei der Gegen­ ring langsam weitergedreht wird. Das Einfüllen von Wälzkör­ pern von hundert oder mehr Stück ist deshalb relativ zeitauf­ wendig.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Befüllung von Wälz­ lagerführungen schneller und einfacher erfolgen kann, insbe­ sondere die weitgehend automatisch arbeitet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Gestell mit einem Aufspannrahmen für die zu füllende Wälzlagerfüh­ rung, wobei das Element der Wälzlagerführung mit der Einfüll­ öffnung für die einzufüllenden Wälzkörper fest auf den Rah­ men spannbar ist, während das Gegenelement der Wälzlager­ führung durch eine Antriebeinrichtung drehbar auf dem Rahmen befestigbar ist und gekennzeichnet durch eine Fülleinrich­ tung, die mit einem Vorratsbehälter verbunden ist.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung lassen sich nun Wälz­ lagerführungen ohne zeitraubendes manuelles Einbringen ein­ zelner Wälzkörper füllen. Dadurch, daß das Gegenelement ange­ trieben wird, wird automatisch, ggf. taktweise, die Wälzla­ gerführung mit den Wälzkörpern beschickt. Dabei kann sowohl eine außen- wie auch eine innenseitige Befüllung vorgenommen werden.

Bei einer Befüllung von Wälzlagerführungen, die mit einem Käfigband versehen sind, wird man im allgemeinen in eine vormontierte Drehverbindung zur Zentrierung drei Kugeln in regelmäßigem Abstand über den Umfang verteilt anordnen. Die auf diese Weise vormontierte Drehverbindung wird dann auf dem Aufspannrahmen befestigt, wobei durch die vorher ange­ brachten drei Kugeln bereits eine Drehmöglichkeit für das Gegenelement gegeben ist. Anschließend lassen sich über die Fülleinrichtung die restlichen Kugeln einbringen, wobei ggf. zur Anpassung die Antriebseinrichtung bezüglich ihrer Dreh­ zahl stufenlos einstellbar sein kann.

Bei einer Befüllung einer Wälzlagerführung ohne Käfigband wird man im allgemeinen das Element mit der Einfüllöffnung auf dem Aufspannrahmen festspannen und anschließend das Ge­ genelement aufsetzen, wobei man an einigen Stellen Zentrier­ stücke einsetzen kann, damit ein Spalt zwischen den beiden Elementen vorhanden und eine Drehmöglichkeit für das Gegen­ element gegeben ist.

In gleicher Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zum Füllen von Kreuzrollenlagern verwendet werden. In diesem Falle ist lediglich dafür zu sorgen, daß die Fülleinrichtung so ausgebildet ist, daß die Zylinderrollen entsprechend abwechselnd mit jeweils versetzter Drehachse ausgegeben werden.

In ähnlicher Weise wie die Befüllung von Drehverbindungen vorgenommen wird, können auch Linearwälzlagerführungen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung befüllt werden. Die Ar­ beitsfolge ist dabei lediglich geradlinig. Wenn für derarti­ ge Führungen ein Käfig verwendet wird, ist es bei einer ent­ sprechenden Anordnung ggf. auch möglich, nur den Käfig mit den Wälzkörpern zu füllen und anschließend die Linearwälz­ lagerführung zu montieren.

Ebenso können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Wälzla­ gerführungen mit Wälzkörpern gefüllt werden, bei denen statt einem Käfigband Abstandshalter zwischen den einzelnen Wälz­ körpern vorgesehen sind. Hierzu ist es lediglich erforder­ lich, daß die Fülleinrichtung eine entsprechende Sortierein­ richtung bezüglich Wälzkörper und Abstandshalter besitzt.

Eine vorteilhafte erfindungsgemäße Ausgestaltung kann darin bestehen, daß die zu füllende Wälzlagerführung auf der Vorderseite des Aufspannrahmens anbringbar ist, und daß der Aufspannrahmen mit wenigstens einer Aussparung versehen ist, durch die die Antriebseinrichtung von der Rückseite des Auf­ spannrahmens her ragt und an dem zu drehenden Gegenelement der Wälzlagerführung angreift.

Auf diese Weise wird auf nicht störende Art die Verdrehung des Gegenelementes vorgenommen. Dabei kann es zur Anpassung an unterschiedliche Größen und Durchmessern von Wälzlager­ führungen und zur Berücksichtigung, ob das Außen- bzw. Innen­ element oder das obere bzw. das untere Element mit der Ein­ füllöffnung versehen ist, ein- und zustellbar sein.

Eine einfache Antriebseinrichtung, die sehr variabel einsetz­ bar ist, ergibt sich, wenn hierfür ein Reibrad verwendet wird, das an dem Gegenelement angreift.

Eine einfache Ein- und Zustellung für die Antriebseinrich­ tung ergibt sich, wenn in einer erfindungsgemäßen Weiterbil­ dung vorgesehen ist, daß diese mit einem Antriebsmotor auf einer Lagerplatte angeordnet ist, die auf der Rückseite des Rahmens an dem von dem Antriebsglied (Reibrad) abgewandten Ende in einer Schwenklagerung gelagert ist.

Durch diese Ausgestaltung kann die Antriebseinrichtung von der Rückseite aus entsprechend auf das Gegenelement zuge­ schwenkt werden. Dadurch ist auch eine einfache In- und Außerbetriebnahme möglich, denn hierzu braucht die Lagerplat­ te lediglich zurückgeschwenkt oder eingeschwenkt zu werden.

Damit ein entsprechender Anpreßdruck für die Übertragung des Drehmomentes von der Antriebseinrichtung auf das Gegenele­ ment erreicht wird, kann vorgesehen sein, daß die Lagerplat­ te mit einer in Richtung auf die zu füllende Wälzlagerfüh­ rung wirkenden Anpreßeinrichtung versehen ist.

In einfacher Weise kann dabei die Anpreßeinrichtung einen Zylinder mit einem Druckkolben aufweisen. Die Betätigung des Druckkolbens kann dabei hydraulisch oder pneumatisch erfol­ gen. Selbstverständlich ist im Rahmen der Erfindung jedoch auch eine mechanische Verstellung bzw. eine mechanische An­ preßeinrichtung, z.B. über eine Kniehebel- oder Exzenterein­ richtung möglich.

Von Vorteil ist es auch, wenn die Lagerplatte in Längsrich­ tung verstellbar ist.

Durch diese Maßnahme können auf einfache Weise Drehverbindun­ gen unterschiedlichen Durchmessers durch eine entsprechende Anpassung bzw. Verstellung der Antriebseinrichtung befüllt werden, da sich stets eine geeignete Angriffsstelle für die Herstellung einer Drehverbindung zu dem Gegenelement schaf­ fen läßt.

Die Verstellung der Lagerplatte kann auf beliebige Weise erfolgen.

So kann hierzu vorgesehen sein, daß die Schwenklagerung über einen Hebel verstellbar an dem Rahmen befestigt ist und daß das Schwenklager mit einem Verstellglied versehen ist.

Gleichzeitig läßt sich damit auch eine entsprechende Paralle­ lität der Lagerplatte zu dem Rahmen bzw. den zu befüllenden Wälzlagerführungen erreichen.

Zur Verstellung kann als Verstellglied eine Spindel, eine Gewindestange oder dgl. verwendet werden.

Eine leicht zugängliche und darüberhinaus platzsparende Anordnung ergibt sich, wenn der Aufspannrahmen wenigstens annähernd als Platte ausgebildet ist, die mit ihrer Flachsei­ te gegenüber der Horizontalen schräg gestellt ist, wobei die Aussparung im unteren Bereich angeordnet ist.

Zur Befestigung eines Elementes der zu befüllenden Wälzkör­ perführung kann die Platte auf ihrer Vorderseite mit ver­ stellbaren Aufspanngliedern versehen sein.

Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß eine schnelle Spannung und eine Anpassung an unterschiedliche Durchmesser möglich ist.

Der Vorratsbehälter, von dem aus die Fülleinrichtung die Wälzkörper erhält, kann beliebig ausgebildet sein. Zur Dosie­ rung und zum einwandfreien Transport kann vorgesehen sein, daß der Vorratsbehälter mit einem Schaufelrad zum dosierten Transport der Wälzkörper zu der Fülleinrichtung versehen ist.

Das Schaufelrad kann dabei die Wälzkörper in eine in den Boden des Vorratsbehälters angeordnete Öffnung schieben, von der aus eine Zuleitung zu der Fülleinrichtung führt.

Für eine leichtere Einführung der Wälzkörper in die Öffnung und zur Vermeidung einer Verklemmung kann dabei vorgesehen sein, daß die Öffnung in dem Boden auf der Zulaufseite mit einer Abschrägung versehen ist.

Statt einem Schaufelrad kann selbstverständlich auch eine andere Transporteinrichtung verwendet werden, wie z.B. ein Rüttler.

Als Fülleinrichtung kann z.B. eine pneumatische Pistole mit einem Druckstößel oder eine elektromagnetische Einrichtung verwendet werden.

Durch eine entsprechende Betätigung der Pistole läßt sich der Druckstößel taktweise vor- und zurückziehen, wobei jedes­ mal ein Wälzkörper ausgestoßen und in die Einfüllöffnung eines Elementes der Wälzlagerführung eingeschoben wird.

In vorteilhafter Weise wird man die Pistole mit einem Zähl­ werk für die einzufüllenden Wälzkörper versehen. Auf diese Weise wird - in Kenntnis der einzufüllenden Zahl von Wälzkör­ pern - eine exakte Dosierung vorgenommen; d.h. die Vorrich­ tung wird nach der richtigen Anzahl von eingebrachten Wälz­ körpern automatisch abgeschaltet, wozu z.B. die Antriebsein­ richtung weggeschwenkt wird.

Selbstverständlich muß das Zählwerk jedoch nicht unbedingt in der Pistole angeordnet sein. Es kann im Rahmen der Erfin­ dung z.B. auch in dem Vorratsbehälter oder in der Zuleitung zu der Pistole liegen.

Bei Bedarf kann die Drehung des Gegenelementes der Wälzlager­ führung auch über die Betätigung der Pistole gesteuert wer­ den, womit eine Synchronität erreichbar ist.

Damit das auf dem Rahmen drehbar zu befestigende Gegenele­ ment durch den Anpreßdruck der Antriebseinrichtung nicht weggedrückt wird, kann ggf. vorgesehen sein, daß auf der von der Antriebseinrichtung abgewandten Seite Stützrollen vorge­ sehen sind, die sich auf dem Aufspannrahmen abstützen und ein Gegenlager zu der Antriebseinrichtung bilden.

Auf diese Weise ist das drehbare Gegenelement auf dem Auf­ spannrahmen gesichert.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vor­ richtung,

Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung gemäß "A" der Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Fülleinrichtung,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Vorratsbehälter,

Fig. 6 einen Schnitt durch einen Teil des Bodens des Vorratsbehälters (vergrößert dargestellt).

Die Vorrichtung weist ein Gestell 1 auf, auf dem mit schrä­ ger Achse eine Platte 2 als Aufspannrahmen angeordnet ist. Die Platte 2 kann z.B. 60 Grad von der Horizontalen aus nach oben schräggestellt sein.

Die Platte 2 ist im unteren Bereich mit einer Aussparung 3 versehen.

Auf die Vorderseite der Platte 2 wird die zu befüllende Wälz­ lagerführung 4 angeordnet. In der Fig. 1 ist eine Wälzlager­ führung mit einem großen Durchmesser und eine mit einem klei­ neren Durchmesser (gestrichelt) dargestellt, um darzustel­ len, daß Wälzlagerführungen mit großem Durchmesser unter­ schieden befüllt werden können.

In üblicher Weise ist ein Element 4 A der Wälzlagerführung mit einer Einfüllöffnung 5 versehen, das für die Befüllung auf der Platte 2 festgespannt wird. Hierzu können Schnell­ spannvorrichtungen verwendet werden. In der Fig. 1 sind die­ se lediglich allgemein mit 6 bezeichnet. Hierfür können z.B. einfache Bolzen eingesetzt werden, die zur Anpassung an un­ terschiedliche Durchmesser in entsprechende Bohrungen der Platte 2 gesteckt werden. Das Gegenelement 4 B liegt auf dem Element 4 A auf und ist gegenüber dem Element 4 A drehbar. Dies wird bei einem vorhandenen Käfigband dadurch erreicht, daß vorher drei Kugeln zur Zentrierung auf Abstand vonein­ ander angeordnet in den Innenraum eingebracht werden oder daß entsprechende Zentrierstücke vorgesehen werden.

Auf der Rückseite der Platte ist eine Lagerplatte 7 mit einer Antriebseinrichtung, nämlich einem Antriebsmotor 8 und einem Reibrad 9 angeordnet. Die Lagerplatte 7 ist mit einer Schwenklagerung 10 versehen, die wiederum über einen Hebel 11 schwenkbar an der Rückseite der Platte 2 befestigt ist.

Mit der Schwenklagerung 10 ist eine Gewindestange 12 mit einer Einstellmutter 13 verbunden. Die Gewindestange 12 wie­ derum ist über einen Arm 14 ebenfalls an der Rückseite der Platte 2 befestigt.

Quer zur Längsachse des Antriebsmotors 8 und damit auch senk­ recht zur Vorderseite der Platte 2 ist eine Anpreßeinrich­ tung mit einem Pneumatikzylinder 15 und einem Druckkolben 16 angeordnet. Der Druckkolben 16 greift an der Lagerplatte 7 an.

Im oberen Bereich des Gestelles 1 oder der Platte 2 ist ein Vorratsbehälter 17 angeordnet, der mit Wälzkörpern, z.B. Kugeln 18 gefüllt ist. Der Vorratsbehälter 17 ist über eine Zuleitung 19 mit einer pneumatisch betätigbaren Pistole 20 als Fülleinrichtung verbunden.

Über dem Boden des Vorratsbehälters 17 dreht sich ein Schau­ felrad 21 mit einer vertikalen Längsachse. Die Antriebsein­ richtung für das Schaufelrad 21, welche beliebig sein kann, ist nicht dargestellt. In dem Boden 22 des Vorratsbehälters befindet sich eine Öffnung 23, über die die Verbindung zu der Zuleitung 19 hergestellt wird. Wie aus der Fig. 6 er­ sichtlich ist, ist die Öffnung 23 auf der Zulaufseite mit einer Abschrägung 24 versehen, damit die zu transportieren­ den Kugeln 18 leichter in die Zuleitung 19 gelangen.

In der Fig. 4 ist die Pistole 20 prinzipmäßig dargestellt. Sie weist eine Druckkammer 25 mit nicht dargestellten Druck­ öffnungen auf und einen Druckstößel 26. Über einen Einschal­ ter 27, der mit einer Tasteinrichtung 28 zusammenwirkt, wird die Pistole betätigt. Die Tasteinrichtung kann z.B. dazu verwendet werden, synchron den Antriebsmotor 8 zu betätigen. Über eine weitere Tasteinrichtung 29 bzw. ein Zählwerk kann eine Zählung der Wälzkörper in Abhängigkeit von dem Hub des Druckstößels der Pistole vorgenommen werden.

Ein Endschalter 30 kann in bekannter Weise zur Drehrichtungs­ umkehr des Druckstößels verwendet werden. Selbstverständlich können für diesen Zweck auch Magnetschalter oder andere Sen­ soren verwendet werden.

Die Erfindung funktioniert auf folgende Weise:

Nach einer Befestigung der Drehverbindung 4 auf der Platte 2 wird durch eine Betätigung der Anpreßeinrichtung 15 der An­ triebsmotor 8 und damit auch das Reibrad 9 durch die Ausspa­ rung 3 in der Platte geschoben und wird an das Element 4 B der Wälzlagerführung 4 angedrückt. Die Schwenkung erfolgt dabei um das Schwenklager 10. Sollte ein Höhen- bzw. Längen­ ausgleich notwendig sein, wird die Spindel 12 durch ein Ver­ drehen der Einstellmutter 13 verstellt. Die entsprechenden Bewegungsrichtungen sind in der Fig. 2 durch Pfeile angedeu­ tet. Die Längenverstellung über die Spindel 12 erfolgt durch eine bogenförmige Verschwenkung des Schwenklagers 10 durch den Hebel 11.

Nach einem eventuellen Eintasten der erforderlichen Wälzkör­ perzahl in das Zählwerk 29 wird eine Befüllung dadurch er­ reicht, daß die Pistole 20 mit ihrer Mündung auf die Füllöff­ nung 5 des Elementes 4 A gesetzt wird. Bei jeder Betätigung des Einschalters 27 wird eine Kugel 18 in den Raum zwischen den beiden Elementen 4 A und 4 B geschoben. Während des darauf­ folgenden Rückhubes des Druckstößels 26, der soweit einge­ stellt ist, daß gerade eine Kugel wieder nach unten fallen kann, kann der nächste Takt erfolgen. In der Fig. 4 ist die zurückgezogene Stellung des Druckstößels 26 dargestellt.

Nach einem Erreichen einer vorher eingestellten Zahl von er­ forderlichen Kugeln 18 wird die weitere Betätigung der Druck­ pistole 20 gestoppt. Nach einem Verschließen der Einfüllöff­ nung 5 kann die fertig gefüllte Wälzlagerführung von der Platte 2 abgenommen werden.

Claims (19)

1. Vorrichtung zum Einfüllen von Wälzkörpern in Wälzlager­ führungen, insbesondere von Kugeln in Kugellager, gekennzeichnet durch ein Gestell (1) mit einem Aufspannrahmen (2) für die zu fül­ lende Wälzlagerführung (4), wobei das Element (4 A) der Wälz­ lagerführung mit der Einfüllöffnung (5) für die einzufüllen­ den Wälzkörper (18) fest auf den Rahmen (2) spannbar ist, während das Gegenelement (4 B) der Wälzlagerführung durch eine Antriebseinrichtung (8, 9) drehbar auf dem Rahmen befe­ stigbar ist, und gekennzeichnet durch eine Fülleinrichtung (20), die mit einem Vorratsbehälter (17) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu füllende Wälzlagerführung (4) auf der Vorderseite des Aufspannrahmens (2) anbringbar ist, und daß der Aufspannrah­ men (2) mit wenigstens einer Aussparung (3) versehen ist, durch die die Antriebseinrichtung (8, 9) von der Rückseite des Aufspannrahmens (7) her ragt und an dem zu drehenden Gegenelement (48) der Wälzlagerführung (4) angreift.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (8, 9) ein- und zustellbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (8) ein Reibrad (9) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung mit einem Antriebsmotor (8) auf einer Lagerplatte (7) angeordnet ist, die auf der Rückseite des Rahmens (2) an dem von dem Antriebsglied (Reibrad 9) ab­ gewandten Ende in einer Schwenklagerung (10) gelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (7) mit einer in Richtung auf die zu füllen­ de Wälzlagerführung (4) wirkende Anpreßeinrichtung (15, 16) versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßeinrichtung einen Zylinder (15) mit einem Druckkol­ ben (16) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (7) in Längsrichtung verstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenklagerung (10) über einen Hebel (11) verstellbar an dem Rahmen (2) befestigt ist und daß das Schwenklager (10) mit einem Verstellglied (12, 13) versehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellglied eine Spindel, eine Gewindestange (12) oder dgl. aufweist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufspannrahmen wenigstens annähernd als Platte (2) ausge­ bildet ist, die mit ihrer Flachseite gegenüber der Horizonta­ len schräg gestellt ist, wobei die Aussparung (3) im unteren Bereich angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) auf ihrer Vorderseite mit verstellbaren Auf­ spanngliedern (6) versehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (17) mit einem Schaufelrad (21) zum do­ sierten Transport der Wälzkörper (18) zu der Fülleinrichtung (20) versehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Boden (22) des Vorratsbehälters (17) eine Öffnung (23) angeordnet ist, über die das Schaufelrad (21) streicht.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (23) in dem Boden (22) auf der Zulaufseite mit einer Abschrägung (24) versehen ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleinrichtung eine pneumatische Pistole (20) mit einem Druckstösel (26) aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pistole (20) mit einem Zählwerk (29) für die einzufüllen­ den Wälzkörper (18) versehen ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des Gegenelementes (4 B) der Wälzlagerführung (4) über die Betätigung der Pistole (20) steuerbar ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-18, dadurch gekennzeichnet, daß das auf dem Rahmen drehbar zu befestigende Gegenelement (4 B) der Wälzlagerführung (4) auf der von der Antriebseinrichtung (8, 9) abgewandten Seite mit Stützrollen (31) versehbar ist.