DE4215617C1 - Device for guides assembling needle bearings - the needles are tubular and are mounted along their longitudinal axes on a circular part and have releasable lock - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage von mit Nadeln versehenen Lagern, die mit einer Nadelzu­ führung versehen ist.

Derartige Vorrichtungen werden verwendet, um den erheb­ lichen manuellen Arbeitsaufwand bei der Montage von Nadellagern zu vermindern. Für eine Großserienfertigung ist es beispielsweise bekannt, im Bereich einer Innen­ begrenzung des Lagers eine Fettschicht anzuordnen und über eine Zuführröhre die Nadeln einzeln in den Bereich der Fettschicht zu transportieren. Hier bleiben die Nadeln aufgrund der klebenden Eigenschaften der Fett­ schicht angeordnet. Es ist ein taktweiser Betrieb vor­ gesehen, bei dem jeweils eine Positionsänderung der Zuführröhre nach einem Aussetzen einer Nadel erfolgt. Dieser getaktete Betrieb wird solange fortgesetzt, bis die vorgesehene Anzahl von Nadeln eingesetzt wurde.

Für geringere Stückzahlen ist es bekannt, die Nadeln zunächst manuell in Vertiefungen einer Leiste anzuord­ nen, über die ein eingefettetes Werkzeug anschließend hinweggerollt wird. Die Nadeln verbleiben dabei an der eingefetteten Schicht des Werkzeuges kleben. Das Werk­ zeug ist als ein Dorn ausgebildet, der anschließend in die Lagerbohrung eingeführt wird. Auch diese Bohrung wird vor dem Einführen des Werkzeuges eingefettet, so daß nach einem Zurückziehen des Werkzeuges die Nadeln an der Innenwandung kleben bleiben. Abschließend kann die dem Lager zuzuführende Welle eingesetzt werden. Für Kleinstserien und Einzelfertigung ist es schließlich bekannt, die Nadeln unmittelbar manuell oder mit Hilfe einer Pinzette in die entsprechenden Ausnehmungen ein­ zuführen.

Aus der DE 27 08 990 C2 ist es bekannt, mit Nadeln zu versehene Lager mit Hilfe einer Nadelzuführung mit den Nadeln zu füllen. Die Nadelzuführung ist dazu als ein Ringkanal ausgebildet, dem die Nadeln mit Hilfe der Schwerkrafteinwirkung zugeführt werden. Nach einer axialen Fixierung der Nadeln innerhalb des Ringkanales werden die Nadeln nach einer Plazierung des Ringkanales im Bereich des zu füllenden Lagers gemeinsam und gleich­ zeitig in das Lager geschoben. Einer Anwendung einer derartigen Vorrichtung für große Stückzahlen steht ent­ gegen, daß die Handhabungsgeschwindigkeit durch das Erfordernis begrenzt wird, die Nadeln innerhalb des Ringkanales in Richtung der Nadellängsachse exakt zu positionieren und eine exakte Positionierung der Nadeln relativ zueinander einzuhalten. Es ist somit nicht nur eine Fixierung der Nadeln in Richtung des vorge­ sehenen Transportes, sondern zusätzlich eine Fixierung entlang des Umfanges des Ringkanales erforderlich. Der Ringkanal bildet somit quasi lediglich den für die Nadeln vorgesehenen Aufnahmeraum im Bereich des Lagers nach.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor­ richtung der einleitend genannten Art derart zu verbes­ sern, daß eine weitgehend automatisierte Montage für unterschiedliche Nadeldimensionierungen durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nadelzuführung röhrenförmig ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Röhren mit ihren Röhrenlängsachsen entlang einer Kreisbahn angeordnet sind, im Bereich von dem Lager zuwendbaren Ende der Röhren eine die Nadeln innerhalb der Röhren lösbar fixierende Arretierungsein­ richtung vorgesehen ist und die der Arretierungsein­ richtung abgewandten Enden der Röhren mit einer Bela­ dungseinrichtung verbunden sind.

Durch die röhrenförmige Nadelzuführung wird gewähr­ leistet, daß eine exakte Plazierung der Nadeln mit dem vorgesehenen Abstand im Bereich des Lagers erfolgen kann. Darüber hinaus ist es möglich, sämtliche Nadeln gleichzeitig in das Lager einzusetzen, so daß eine Fer­ tigung mit einer sehr hohen Produktionsgeschwindigkeit für Großserien ermöglicht wird. Während des Einführens in das Lager werden die Nadeln dabei von der Arretie­ rungseinrichtung fixiert und nach der Auslösung eines Freigabevorganges werden die Nadeln im wesentlichen gleichzeitig in das Lager eingesetzt. Über die Bela­ dungseinrichtung erfolgt eine Beschickung der Röhren mit den einzusetzenden Nadeln. Der Röhrendurchmesser braucht nicht an den konkreten Nadeldurchmesser ange­ paßt sein. Es ist vielmehr ausreichend, für einen aus­ reichenden Durchlaßquerschnitt zu sorgen. Hierdurch können die Röhren zum Transport einer Vielzahl von Nadeln verwendet werden, deren Länge nahezu beliebig und deren maximaler Durchmesser lediglich vom Röhren­ durchmesser vorgegeben ist. Die durchzuführenden kine­ matischen Abläufe weisen eine äußerst einfache Struktu­ rierung auf, so daß lediglich ein minimaler Steuerungs­ aufwand entsteht. Durch den einfachen Aufbau der Vor­ richtung entstehen lediglich geringe Herstellungs­ kosten.

Zur Realisierung einer exakten Lagerbestückung ist vor­ gesehen, daß das Lagerteil nach einer Überführung der Nadeln von der Beladungseinrichtung zum Lagerteil zur Positionierung der Nadeln mit einem Rotationsantrieb versehen ist.

Durch eine rotationsfähige Anordnung des Lagers ist es möglich, durch die Ausnutzung der Rotation des Lagers dessen Befüllung mit Lagernadeln zu unterstützen. Die Lagernadeln werden, nachdem sie eingebracht sind, durch die Zentrifugalkraft an die Wandung des Lagerringes gedrückt und verteilen sich somit gleichmäßig an der Innenwand des Lagergehäuses. Das beschriebene Prinzip kann für die unterschiedlichsten Lager- und Nadeldurch­ messer mit der gleichen Antriebs- und Spanneinheit an­ gewendet werden. Die beschriebene Zuführung der Lager­ nadeln ist jedoch spezifisch für jedes Lager anzupas­ sen, wobei die bestimmenden Größen die Anzahl der Nadeln sowie der Lagerdurchmesser sind. Gegebenenfalls können einzelne Zuführvorrichtungen mehrfach verwendet werden.

Zur Ermöglichung einer Einfüllung der Nadeln als Schütt­ gut in die Beladungseinrichtung wird vorgeschlagen, daß die Beladungseinrichtung als ein Rüttler ausgebildet ist. Die Ausbildung der Nadelbereitstellung in Form eines Rüttlers ist weitgehend identisch für alle Nadel- und Lagertypen.

Eine stabile und leicht zu positionierende Vorrichtung wird dadurch bereitgestellt, daß die Röhren als inner­ halb einer Trommel angeordnete Bohrungen ausgebildet sind.

Die Flexibilität bei der Handhabung kann aber auch da­ durch erhöht werden, daß die Röhren als ein Schlauch­ bündel mit jeweils eigenständiger Teilezuführung aus­ gebildet sind.

Ein definierter Beginn des Einsetzens der Nadeln in das Lagerteil wird dadurch ermöglicht, daß die Röhren im Bereich von Aussetzöffnungen von einer Arretierungsein­ richtung versperrbar sind.

Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform wird dadurch bereitgestellt, daß die Arretierungseinrichtung als ein mit Durchlaßöffnungen versehener Schieber ausgebildet ist.

Eine Realisierung der Funktion der Arretierungseinrich­ tung durch lediglich geringe Bewegungen des Schiebers wird dadurch ermöglicht, daß die Durchlaßöffnungen eine der Anordnung der Aussetzöffnungen entsprechende Anord­ nungen aufweisen.

Zur Ermöglichung einer einfachen konstruktiven Reali­ sierung der Röhren sowie zu einer gleichzeitigen Gewährleistung einer dichten Packung der Nadeln wird vorgeschlagen, daß die Röhrenlängsachsen mit unter­ schiedlichen Abständen zu einer Trommellängsachse ange­ ordnet sind.

Zur Schaffung definierter Montagebedingungen wird vor­ geschlagen, daß zur Aufnahme des Lagerteiles während des Montagevorganges eine Spanneinrichtung vorgesehen ist.

Zur Vergrößerung der Bearbeitungsfreiheit nach einem Einsetzen der Nadeln in das Lagerteil wird vorgeschla­ gen, daß die Spanneinrichtung mit einem Motor verbunden ist.

Ein Umfallen der Nadeln nach einem Einsetzen in das Lagerteil wird dadurch vermieden, daß in Richtung der Trommellängsachse ein Dorn in eine Bohrung des Lager­ teiles einführbar ist.

Zur Erleichterung der Montage einer Nadel-/Bohrungskom­ bination wird vorgeschlagen, daß der Dorn einen Dorn­ durchmesser aufweist, der kleiner als ein Bohrungs­ durchmesser der Bohrung abzüglich einem doppelten Nadeldurchmesser der Nadel ist.

Das Einführen der Nadeln in die Röhren kann dadurch erleichtert werden, daß ein Innenraum der Beladungsein­ richtung über einen Einführtrichter in die Röhren über­ geleitet ist.

Eine ausreichende Zuführsicherheit sowie eine hohe Befüllgeschwindigkeit kann dadurch gewährleistet wer­ den, daß die Röhren mit einer Fixierung zur Halterung mindestens einer zweiten Lage von Nadeln versehen ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfin­ dung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, die eine mit Bohrungen versehene Trommel aufweist,

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines das Lager halternden Vorrichtungsteiles, das einen An­ trieb, eine Spannvorrichtung sowie einen die Nadel führenden Dorn aufweist,

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung der Anordnung der Aus­ laßöffnungen der Röhren und

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines mit Nadeln versehenen Lagers, das eine Welle führt.

Die Vorrichtung zur Zuführung von Nadeln 1 weist eine Nadelzuführung 2 auf, die mit einer im wesentlichen röhrenförmigen Gestaltung versehen ist. Entsprechend der Ausführungsform in Fig. 1 sind Röhren 3 als Boh­ rungen ausgebildet, die in einer Trommel 4 angeordnet sind. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, bei­ spielsweise gebündelte Schläuche zu verwenden. Die Röh­ ren 3 erstrecken sich mit Röhrenlängsachsen 5 im wesentlichen entlang einer Kreisbahn. Zum Transport der Nadeln 1 in den Bereich der Röhren 3 ist eine Bela­ dungseinrichtung 6 vorgesehen, die als ein Rüttler oder ein Vibrator ausgebildet ist. Zur Erleichterung des Beladungsvorganges wird die Beladungseinrichtung 6 mit einem Innendurchmesser ausgebildet, der größer als ein Außendurchmesser der Trommel 4 ist. Eine Ein­ führung der Nadeln 1 in die Röhren 3 wird durch Einführtrichter 7 erleichtert, die den Innenraum 8 der Beladungseinrichtung 6 in die Röhren 3 über­ leiten. Die Einführtrichter 7 verjüngen sich dabei in Richtung auf die Röhren 3.

Im Bereich der der Beladungseinrichtung 6 abgewandten Enden der Röhren 3 ist eine Arretierungseinrichtung 9 angeordnet, die als ein Schieber ausgebildet ist. Der Schieber weist Durchlaßöffnungen 10 auf, die im wesentlichen entsprechend der Anordnung von Aussetzöff­ nungen 11 der Röhren 3 verteilt sind. Bei einem plattenförmigen Schieber ist es dadurch möglich, durch eine geringe Verstellbewegung entweder ein Verschließen der Aussetzöffnungen 11 vorzunehmen oder die Durch­ laßöffnungen 10 derart zu positionieren, daß die Nadeln 1 durch die Durchlaßöffnungen 10 hindurch­ rutschen können.

Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Montage ist ins­ besondere daran gedacht, die Trommel 4 in Richtung einer Trommellängsachse 12 derart zu dimensionieren, daß mindestens zwei Lagen von Nadeln 1 übereinander angeordnet werden können. Nach einem Öffnen der Arre­ tierungseinrichtung 9 wird ein ungewolltes Nach­ rutschen von Nadeln 1 von einer Fixierung 13 ver­ hindert, die beispielsweise aus Querbohrungen ausge­ bildet ist, die mit einer Unterdruckversorgung ver­ bunden sind.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß ein mit den Nadeln 1 auszustattendes Lagerteil 14 von einer Spanneinrich­ tung 15 gehaltert ist, die beispielsweise als ein Backenfutter ausgebildet ist. Die Spanneinrichtung 15 ist über eine Antriebswelle 16 mit einem Motor 17 verbunden. In eine Bohrung 18 des Lagers 14 im Bereich deren Wandung die Nadeln 1 anzuordnen sind, ist ein Dorn 19 eingeführt, der mit einem Dorndurch­ messer 20 versehen ist, der geringer als ein Wellen­ durchmesser 21 dimensioniert ist, der sich aus einem Bohrungsdurchmesser 22 abzüglich eines doppelten Nadeldurchmessers 23 ergibt.

Um eine Berührung der Innenräume der Röhren 3 zu ver­ meiden und dennoch eine hinreichend dichte Zuführung der Nadeln 1 zu ermöglichen, sind die Röhrenlängs­ achsen 5 mit unterschiedlichen Abständen zur Trommel­ längsachse 12 angeordnet. Entsprechend der Darstel­ lung in Fig. 3 sind zwei unterschiedliche Abstände vorgesehen, die jeweils abwechselnd eingenommen werden.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß das vollständig mit Nadeln 1 ausgestattete Lagerteil 14 eine Welle 24 führt, bei deren Rotation die Nadeln 1 innerhalb der Bohrung 18 abrollen.

Zur Durchführung eines Montagevorganges werden zunächst Nadeln 1 in den Innenraum 8 gegeben und durch eine geeignete Rüttelungs- oder Vibrationsbewegung die Nadeln 1 in den Bereich der Röhren 3 geleitet. Nach einer Befüllung der Röhren 3 wird die Nadelzuführung 2 auf das Lagerteil 14 aufgesetzt, in das zuvor der Dorn 19 eingeführt wurde. Nach einem Verschieben der Arretierungseinrichtung 9 in die Durchlaßpositionie­ rung rutschen die Nadeln 1 in den Zwischenraum, der sich zwischen dem Lagerteil 14 und dem Dorn 19 innerhalb der Bohrung 18 erstreckt. Der Dorn 19 verhindert dabei ein Umfallen der eingesetzten Nadeln 1. Ein Nachrutschen von weiteren Nadeln 1 wird durch die Fixierung 13 verhindert. Nach einem Abneh­ men der Nadelzuführung 2 vom Lagerteil 14 wird die­ ses mit Hilfe der Spanneinrichtung 15 sowie des Motors 17 in eine Rotationsbewegung versetzt. Auf­ grund der Zentrifugalkraft werden die Nadeln 1 dabei gegen die Wandung der Bohrung 18 gedrückt. Ein Umfal­ len bzw. ein Verrutschen der Nadeln 1 wird hierdurch verhindert. Der Dorn 19 kann aufgrund dieser Einwir­ kung der Zentrifugalkraft aus der Bohrung 18 entfernt und anschließend die Welle 24 eingesetzt werden. Die Montage der Welle 24 wird erst nach erfolgter Lager­ komplettierung ausgeführt. Diese wird in der Regel an einem anderen Platz durchgeführt. Bis zu diesem Vorgang kann ein Platzhalter, beispielsweise in Form einer Kunststoffbuchse, die Nadeln an ihrem Platz halten.

Es ist nicht vorteilhaft, die Nadeln 1 in ein rotie­ rendes Lagergehäuse einzubringen. Die gesamte Anordnung ist erst nach Abschluß der Bestückung in Rotation zu versetzen. Anderenfalls könnte eine Beschädigung auf­ treten. Zur Gewährleistung einer ausreichenden Fixie­ rung der Nadeln 1 im Bereich der Bohrung 18 ist es auch möglich, während der Rotationsbewegung des Lagers 14 und vor dem Herausziehen des Dornes 19 Fett in die Bohrung 18 einzuspritzen. Hierzu kann beispiels­ weise eine im Bereich des Dornes 19 angeordnete Bohrung dienen, die mit einer Fettpresse verbunden ist. Das Lagerteil 14 kann beispielsweise als eine Lager­ schale ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, das Lagerteil 14 als ein auf der Welle 24 zu führendes Zahnrad auszubilden, das mit einer Außenverzahnung ver­ sehen ist.

Claims (15)

1. Vorrichtung zur Montage von mit Nadeln versehenen Lagerteilen, die mit einer Nadelzuführung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadelzuführung (2) röhrenförmig ausgebildet ist und eine Mehrzahl von Röhren (3) mit ihren Röhrenlängsachsen (5) ent­ lang einer Kreisbahn angeordnet sind, im Bereich von dem Lagerteil (14) zuwendbaren Enden der Röhren (3) eine die Nadeln (1) innerhalb der Röhren (3) lösbar fixierende Arretierungseinrichtung (9) vor­ gesehen ist und die der Arretierungseinrichtung (9) abgewandten Enden der Röhren (3) mit einer Bela­ dungseinrichtung (6) verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Lagerteil (14) nach einer Überführung der Nadeln (1) von der Beladungseinrichtung (6) zum Lagerteil (14) zur Positionierung der Nadeln (1) mit einem Rotationsantrieb versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet , daß die Beladungseinrichtung (6) als ein Rüttler ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Röhren (3) als inner­ halb einer Trommel (4) angeordnete Bohrungen ausge­ bildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Röhren (3) als ein Schlauchbündel mit jeweils eigenständiger Teilezu­ führung ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Röhren (3) im Bereich von Aussetzöffnungen (11) von einer Arretierungs­ einrichtung (9) versperrbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Arretierungseinrichtung (9) als ein mit Durchlaßöffnungen (10) versehener Schieber aus­ gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Durchlaßöffnungen (10) eine der Anord­ nung der Aussetzöffnungen (11) entsprechende Anord­ nungen aufweisen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Röhrenlängsachsen (5) mit unterschiedlichen Abständen zu einer Trommel­ längsachse (12) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Lager­ teiles (14) während des Montagevorganges eine Spanneinrichtung (15) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (15) mit einem Motor (17) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß in Richtung der Trommel­ längsachse (12) ein Dorn (19) in eine Bohrung (18) des Lagerteiles (14) einführbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Dorn (19) einen Dorndurchmesser (20) aufweist, der kleiner als ein Bohrungsdurchmesser (22) der Bohrung (18) abzüglich einem doppelten Nadeldurchmesser (23) der Nadel (1) ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Innenraum (8) der Beladungseinrichtung (6) über einen Einführtrichter (7) in die Röhren (3) übergeleitet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Röhren (3) mit einer Fixierung (13) zur Halterung mindestens einer zwei­ ten Lage von Nadeln (1) versehen ist.