DE956900C

DE956900C - Ring zur axialen Sicherung in Bohrungen oder auf Wellen, insbesondere zur Sicherung der Nadeln oder Nadelkaefige von Nadellagern gegen axiale Verschiebung

Info

Publication number: DE956900C
Application number: DEI9379A
Authority: DE
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1954-11-15
Filing date: 1954-11-16
Publication date: 1957-01-24
Also published as: GB801851A

Description

Ring zur axialen Sicherung in Bohrungen oder auf Wellen, insbesondere zur Sicherung der Nadeln oder Nadelkäfige von Nadellagern gegen axiale Verschiebung Die Erfindung betrifft einen zur Bildung von axialen Sicherungen in Bohrungen oder auf Wellen dienenden, in eine Ringnut der Bohrung oder Welle einsetzbaren Ring, der insbesondere als Sicherungsring gegen axiale Verschiebung der Nadeln oder Nadelkäfige eines Nadellagers verwendbar ist.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, derartige Ringe bei Nadellagern mit Nadelkäfigen anstatt aus geteilten federnden Ringen, z. B. den bekannten Seegerringen, aus geschlossenen Ringen zu bilden, die aus plastisch verformbarem Werkstoff bestehen und formschlüssig in die Nut am Außen-oder Innenlaufring eingepreßt werden. Solche Ringe sind vor ihrem Einsetzen in der Weise kegelstumpfartig ausgebildet, daß ihre obere und untere Ringfläche zur Achse des Ringes einen spitzen Winkel bilden, wobei der Durchmesser des in die Nut einzusetzenden Ringrandes, bei in Bohrungen einzusetzenden Ringen also der äußere Durchmesser und bei auf Wellen aufzusetzenden Ringen der Innendurchmesser des Ringes, etwas kleiner als der Durchmesser der Bohrung bzw. größer als der der Welle ist. Zu ihrem Einsetzen werden diese Ringe in eine der Ringnut der Bohrung oder Welle entsprechende Lage gebracht, dort durch Umformvorrichtungen erfaßt und zu einem Ring mit zur Ring-bzw. Bohrungs- oder Wellenachse senkrechten Lagerflächen umgeformt, wobei sie unter Vergrößerung ihres Außendurchmessers bzw. Verkleinerung ihres Innendurchmessers in die Nut eindringen und in dieser axial fixiert werden.
Es ist auch möglich, nur die eine Lagerfl'äche des Ringes in ihrem äußeren bzw. inneren Teil konisch zu gestalten, so daß beim Umformen des Ringes das Material des konischen Ringansatzes in die Nut eindringt und den Ring in dieser festlegt. Bei der Verwendung solcher Ringe ergeben sich insbesondere infolge der notwendigen Toleranzen Schwierigkeiten. Diese werden in den meisten Fällen dadurch kompensiert, daß die Nuten in der Bohrung oder in der Welle tiefer eingestochen sind, als dies für die maximale Verformung des Durchmessers solcher Scheiben nach dem Plandrücken erforderlich wäre. Wenn die Nuttiefen zu groß gewählt werden, erhalten die geformten Scheiben keinen radialen Halt; sie können sich also in der Nut drehen. Wenn die Nuttiefe zu gering ist, entstehen bei der Berührung dieser Ringe im Nutgrund große radiale Kräfte, die um so größer sind, je früher der zunächst konische Ring den Nutgrund berührt, d. h. also je kleiner die Nuttiefe ist. Dabei treten, durch die Keilwirkung verstärkt, große Pressungen im Nutgrund auf, die zu starken Verformungen der Teile führen, welche die Nut tragen.
Für Nadellagerlaufringe sind sowohl lose Ringe als auch große Pressungen .auf die Laufringe ungeeignet, insbesondere weil die Wandstärken dieser Lagerringe kleiner sind als in fast allen allgemeinen Anwendungsfällen. Man hat daher trotz der Vorteile dieser ohne Trennfuge ausgebildeten geschlossenen Ringe für die axiale Begrenzung von Nadeln und Käfigen bei Nadellagern bisher keinen Gebrauch machen können.
Die Erfindung gibt nun eine Lösung, mit der es möglich ist, die Ringe nach dem Einpressen zur Berührung mit dem Nutgrund zu bringen und sie so gegen Verdrehung zu sichern, ohne daß starke Kräfte auf den Nutgrund und damit auf den Rollbahnring des Nadellagers ausgeübt werden.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die bei der Verformung des Ringes mit demm Nutgrund zur Berührung kommende äußere bzw. innere Ringmantelfläche derart ausgebildet ist, daß beim Einpressen des Ringes nur kleine Teilflächen der entsprechenden Ringmantelfläche zur festen Anlage an dem Nutgrund kommen.
Die Ausbildung des Ringes kann dabei derart sein, daß beim Einpressen des Ringes lediglich die in Einpreßrichtung vordere Kante der Ringmantelfläche an dem Nutgrund zur festen Anlage kommt. Beispielsweise kann dies in einfachster Form durch einen übertrieben großen Stanzgrat erreicht werden. Eine besonders zweckmäßige Ausbildung des Ringes ergibt sich aber auch, wenn die Ringmantelfläche mit einer ringsum laufenden, vorzugsweise mittleren Einschnürung versehen ist, so daß beim Einpressen des Ringes nur die beiden Kanten der Ringmantelfläche zur festen Anlage kommen.
Schließlich kann aber die entsprechende Ringmantelfläche mit sich über die Ringhöhe erstreckenden zahnartigen Vorsprüngen versehen sein, die sich beim Einpressen des Ringes allein fest an den Nutgrund anlegen.
Bei einem auf diese Weise ausgebildeten Ring legen sich die kleinen Teilflächen des Ringmantels beim Umformen bzw. Einpressen des Ringes, wenn sie auf dem Nutgrund auftreffen, schon bei geringen Preßkräften leicht um; sie üben dabei nur eine kleine Pressung auf den Nutgrund aus, die jedoch völlig ausreicht, um die unerwünschte Drehung des Sicherungsringes zu vermeiden. Die hierzu erforderliche Berührung wird dabei so klein gehalten, daß eine Verformung der die Einsetznut tragenden Teile, z. B. der Laufbahnringe von Nadellagern, nicht eintritt.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele eines Ringes gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig. I einen Nadellageraußenring mit einem eingeformten axialen Verschlußring, Fig. 2 in etwas vergrößertem Maßstab die Einformung eines mit einer mittleren Einschnürung versehenen Verschlußringes in der Nut und den Verschlußring in nicht eingepreßtem Zustand, Fig.3 ein Ausführungsbeispiel für einen Verschlußring mit gezahnter Mantelfläche, Fig. 4 einen Nadellagerinnenring mit eingepreßtem Verschlußring und Fig. 5 die Ausführung eines solchen Ringes mit schrägem geschwächtem Innenquerschnitt.
In Fig. i ist i ein Nadellageraußerilaufring, auf dessen innerer Laufbahn a die Lagernadeln 3, welche im Käfig q. geführt sind, laufen. Dieser Käfig -mit den Lagernadeln ist axial durch den Ring 5 in seiner Bewegung begrenzt. Diese selbst wird in der Nut 6 durch die schräge Fläche 7 gegen axiale Verschiebung gesichert.
Fig. z zeigt einen entsprechenden Nadellageraußenlaufring mit einem ebenfalls spitzen Einstich 6 und einer analog zu Fig. i ausgebildeten schrägen Fläche 7. Der stirnseitige Begrenzungsring 8 ist an seinem Außenmantel durch eine Materialaussparung 9 im Querschnitt verkleinert, so daß zwei Vorsprünge io und i i mit geringem Querschnitt entstehen. Der Außendurchmesser dieses Ringes ist zunächst nur so groß, daß er in die Bohrung 1z des äußeren Laufringes i ohne wesentliche Kraft eingesetzt werden kann und zuerst mit seiner Spitze io gegen die Fläche 13 anliegt. Bei der Umformung des noch schräg zur Achse stehenden Ringes in den ebenen Ring i¢ vergrößert sich sein Außendurchmesser besonders dann, wenn der Innendurchmesser gehalten wird. Die Spitzen ro und i i kommen mit der schrägen Fläche 7 in Berührung. Wenn der Innendurchmesser iri seiner Bohrung 15 durch einen Dorn an einer radialen Verengung gehindert wird, wird die Ausdehnung des Ringes vorwiegend nach außen gerichtet, so daß die in der Zeichnung dargestellte Vergrößerung des Ringes im Außendurchmesser eintritt.
In Fig. 3 ist eine andere Ausbildung des äußeren Mantels eines solchen Ringes dargestellt. Der Ring 16, der zunächst im nicht eingebauten Zustand mit schrägen Flächen 17 zur Achse gezeichnet ist, hat an seinem Umfang Verzahnungen 18, die nur einen geringen Querschnitt im Verhältnis zum Gesamtquerschnitt des Ringes ausmachen. Die im Verhältnis sehr kleinen Zacken 18 werden bei der Berührung mit einer Nutfläche, wie sie in Fig. I und 2 mit der Ziffer 7 bezeichnet ist, leicht umgeformt, ohne daß wesentliche radiale Kräfte auf den Ring selbst ausgeübt werden können.
In analoger Weise, wie zu den Fig. I bis 3 geschildert, können auch die Axialverschlußringe für Nadellagerinnenringe verwendet werden. Bei den Innenringen ist es wie bei Außenringen von großer Bedeutung, daß der Durchmesser der Laufbahn durch den Einsatz des axialen Verschlußringes ebenfalls nicht verändert wird.
Fig. 4 zeigt einen solchen Nadellagerinnenring I9 mit der Laufbahn 2o, in dessen Nut 21 ein Begrenzungsring eingesetzt ist, der lediglich am Punkt 22 radial zur Berührung mit dem Nutgrund kommt.
In Fig. 5 ist in etwas vergrößertem Maßstab ein ähnlicher Ring 23 im nicht eingepreßten Zustand gezeigt. Der Ring wird vor seiner Verformung in die Ebene der Nut 24 gebracht, dann durch geeignete Vorrichtungen so umgeformt, daß seine stirnseitigen Begrenzungsflächen in einem etwa rechten Winkel zur Achse des Nadellagerlaufringes stehen. Dabei kommt seine Spitze 25 zuerst mit dem Nutgrund in Berührung und schafft den notwendigen Kontakt gegen Verdrehung, ohne eine besondere Pressung auf den Nutgrund 24 und damit auf den Laufbahnring selbst auszuüben.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. In eine Ringnut einer Bohrung oder einer Welle einsetzbarer Ring aus unter Preßdruck plastisch verformbarem Werkstoff zur Bildung eines Bundes od. dgl., der zunächst mit im Winkel zur Achse verlaufenden, vorzugsweise parallelen Lagerflächen versehen ist, nach dem Einpressen aber mit seinen Lagerflächen eine zur Achse senkrechte Lage einnimmt, insbesondere zur Sicherung der Nadeln öder Nadelkäfige von Nadellagern gegen axiale Verschiebung, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Verformung des Ringes mit dem Nutgrund zur Berührung kommende äußere bzw. innere Ringmantelfläche derart ausgebildet ist, daß beim Einpressen des Ringes nur kleine Teilflächen der entsprechenden Ringmantelfläche zur festen Anlage an dem Nutgrund kommen.
2. Ring nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmantelfläche so gestaltet ist, daß beim Einpressen des Ringes lediglich die in Einpreßrichtung vordere Kante der Ringmantelfläche an dem Nufgrund zur festen Anlage kommt.
3. Ring nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmantelfläche mit einer ringsum laufenden, vorzugsweise mittleren Einschnürung versehen ist, so daß beim Einpressen des Ringes nur die beiden Kanten der Ringmantelfläche zur festen Anlage kommen. q.. Ring nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringmantelfläche mit sich über die Ringhöhe erstreckenden zahnartigen Vorsprüngen versehen ist, die sich beim Einpressen des Ringes allein fest an den Nutgrund anlegen.