DE1803777A1 - Nadellager und Verfahren zu dessen Zusammenbau - Google Patents

Description

Der Patentanwalt Dipl-Ing. W. Beyek¹

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Svenska Kullagerfabriken

SKF

Göteborg / Schweden

Patentanmeldung

Priorität der schwedischen Patentanmeldung No. 14 228/6? vom .18. Oktober 1967

Nadellager und Verfahren zu dessen Zusammenbau

Die Erfindung bezieht sich auf Nadellager mit einem dünnwandigen äusseren Laufring und einem Käfig zum Halten und Führen der Fädeln und betrifft sowohl die Ausbildung eines solchen Lagers sowie auch ein Verfahren zu seinem Zusammenbau.

Verschiedene Ausführungsformen von Nadellagern mit dünnwandigem äusseren Laufring sind bekannt, z.B. Lager, bei denen der äussere Laufring aus einer nahtlos gezogenen Hülse besteht und der Käfig gleichfalls aus nahtlos gezogenem Hülsenmaterial hergestellt ist. Die bekannten Nadellager dieser Art haben durchweg den Nachteil verhälthismässig hoher Materialkosten und einer komplizierten und aufwendigen Montage.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden und ein Nadellager der eingangs genannten Artzu schaffen, das leicht und billig hergestellt und zu-

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sammengebaut werden kann. Erfindungsgemäss, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der äussere Laufring aus einem dünnwandigen Rohr, beispielsweise automatisch geschweißtem Rohrleitungsmaterial besteht, das durch Walzen oder Formpressen mit Borden versehen ist und daß der Nadelkäfig aus ähnlichem Material besteht und eine Anzahl axial gerichteter und an den Enden durch Ringteile verbundener Querstege aufweist, deren Durchmesser vor dem Einbau in das Lager kleiner ist als der Innendurchmesser der Borde am äusseren Laufring, wobei eines der Ringteile des Käfigs einen Aussendurchmesser besitzt, der kleiner ist als der Durchmesser eines in einen im äusseren Laufring angeordneten Nadelsatz eingeschriebenen Kreises und die Ringteile nach Einsetzen des Käfigs in den äusseren Laufring zwischen den Borden derart aufgeweitet sind, daß die Streckungen der Ringteile des Käfigs hauptsächlich in den Abschnitten' zwischen den Querstegen erfolgen und dabei den Querschnitt und die Forni der Ringteile verändern.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird ein derartiges Nadellager dadurch besonders zweckmässig zusammengebaut, daß der Nadellagerkäfig mit Hilfe eines in das Lager eingeführten Domes aus elastischem Material aufgeweitet wird, der zunächst in Anlage an die Nadeln des Lagers durch axiale Druckbeanspruchung gebracht wird, woraufhin durch weitere radiale Expansion des elastischen Domes die Ringteile des Käfigs auf den gewünschten Durchmesser gebracht werden, daß dann der Axialdruck auf den elastischen Dom derart vermindert wird, daß dieser seine Ausgangsform wieder einzunehmen vermag, und daß schließlich der Dorn aus dem Lager entfernt wird, so daß die verbleibende Eigenfederung des Käfigs diesen ausreichend zurückfedern läßt, um das gewünschte Spiel zwischen Käfig,-Nadeln und ausserem Laufring sicherzustellen.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dort zeigen :

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den äusseren

Bereich einer erfindungsgemässen'Nadeliagerausführung,.

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Umfangsabschnitt des Nadellagers nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Umfangsab-

schnitt des Nadellagerkäf ige .mit laschen für die Nadeln,

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4- und 5 ein Werkzeug für den Einbau des Käfigs

in das Lager nach dem erfindungsgemässen Verfahren und

Fig. 6 einen Axialschnitt durch das fertig zusammengebaute Lager. ·

Das in Fig. 1 dargestellte Nadellager hat einen äusseren Laufring 1, der passend aus einem Stück automatisch geschweißtem Rohrleitungsmaterial hergestellt sein kann und zwei seitliche Borde 2 und 3 aufweist, die durch Walzen oder Preßformen hergestellt sein können und die Aufgabe haben, die Bewegung der Nadeln M- in axialer Richtung zu begrenzen. Ein Käfig 5 innerhalb des äusseren Laufrings 1 hält die Nadeln innerhalb des Lagers und führt sie während des Laufs. Dieser Käfig 5 kann ebenfalls aus automatisch geschweißtem Rohrleitungsmaterial hergestellt sein, in welches Taschen 6 gemäss der Darstellung in Fig.6 gestanzt sind, zwischen denen axial gerichtete Querstege 7 verblieben sind, die die Taschen voneinander.' trennen. Die Querstege 7 sind an ihren Enden durch Ring-

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-Zu8 una 9 des Käfigs miteinander verbunden, Pig. 2 zeigt die Art und Weise, in welcher die Querstege 7 die Nadeln 4- innerhalb des Käfigs 5 haltern und führen.

Der Einbau des Käfigs 5 in den äusseren Laufring ^l kann wie folgt ausgeführt werden. Wenn der Käfig $ in den Laufring 1 eingeführt wird, ist sein Aussendurchmesser kleiner als der Durchmesser eines Kreises, der in einem Nadelsatz nach dessen Anordnung im äusseren Laufring 1 einbeschrieben werden kann* Dies ist in Fig. 1 dargestellt, wo der Käfig in diesem Zustand durch eine strichpunktierte Linie 10 angedeutet ist.

Mit Hilfe eines elastischen Domes, der einen Teil des anhand der Figuren 4 und 5 später beschriebenen Werkzeugs darstellt, werden die Ringteile θ und 9 des Käfigs 5 Radial nach auswärts aufgeweitet und nehmen dabei eine Stellung ein, in welcher sie axiale Begrenzungen für die Nadeln 4 bilden und gleichzeitig durch ihre Lage im äusse- ' ren Laufring 1 dafür sorgen,daß die Nadeln und der Käfig nicht in axialer Richtung aus dem Lager entweichen. Die Querstege 7 des Käfige 5 befinden sich bei dessen Einbau zwischen Je zwei benachbarten Nadeln, wobei der Abstand zwischen diesen Nadeln geringer ist als die lichte Weite zwischen den Querstegen. Die Ringteile 8,9 des Käfigs 5 haben eine solche Eigenfederung, daß sie beim Nachlassen des Druckes des elastischen Doms, innerhalb des Einbauwerkzeugs um einen geeigneten Betrag zurückfedern, der jeden metallischen Berührungsdruck zwischen den axial gerichteten Querstegen 7 und den Nadeln 4 auf-· hebt. Die Querstege 7 sind an den Verbindungsstellen zu den Ringteilen.8,9 so geformt, daß sie an ihren Enden bei der elastischen Aufweitung dieser Ringteile in für die Funktion des Lagers geeigneter Weise geformt sind, z.B. dadurch, daß die den Ringteilen 8,9 benachbarten Endabschnitte der Querstege 7 eine geringere Dicke.haben als

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im dazwischenliegenden Bereich. Die Hingteile 8,9 des Käfigs 5 können auch so geformt sein, daß die in den Abschnitten zwischen den Querstegen 7 auftretenden Strekkungen von gewünschter Homogenität sind. Um den Käfig 5 beim Einbau in richtiger Stellung zu den Nadeln (4) zu plazieren, während die Ringteile 8,9 des Käfigs 5 noch einen Durchmesser besitzen, der kleiner ist als der Durchmesser des in den Nadelsatz einbeschriebenen Kreises, können die Querstege 7 leicht ballig geformt sein. Nach dem Einbau nimmt der Käfig 5 die in den Figuren 1 und 6 dargestellte Gestalt' ein, d.h. die Ringteile 8,9 und möglicherweise auch die angrenzenden Abschnitte der Querstege 7 sind um einen geringen Winkel nach auswärts gegenüber den im wesentlichen gerade oder leicht ballig gekrümmten Mittelabschnitten der Querstege 7 abgebogen · Während des vorbeschriebenen Zusammenbaus ändern sich Dicke und Durchmesser des Käfigs.

Der ,prinzipielle Aufbau des Einbauwerkzeugs geht aus Fig. 4- hervor. Wie dort dargestellt, besteht das Werkzeug aus zwei Schalen 11 und 12, zwischen die der äussere Laufring 1 des Nadellagers eingesetzt wird. Eine Anfangsstufe des Zusammenbaus ist in Fig. 5. dargestellt, wo ein Führungswerkzeug 13 mit axial gerichteten Haltefingern gezeigt ist, das in das Einbauwerkzeug von einer Seite her eingeführt wird und mit dessen Hilfe die Nadeln 4- im äusseren Laufring plaziert und gehalten werden. Das Werkzeug ist mit zwei Druckkolben 14 und 15 im J'Inneren der Schalen 11 bzw. 12 versehen, auf denen elastische Dornglieder 16 und 17 zum Aufweiten der Ringteilabschnitte 5a des Käfigs radial nach auswärts sitzen. Zunächst wird nur das elastische Dornglied (beispielsweise Dornglied 17 auf dem Druckkolben 15) an der einen Seite des Werkzeugs-axial zusammengedrückt, während das Führungswerkzeug 13 noch die

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Nadeln 4 in Stellung hält, so daß zunächst nur das eine . Ringteil mit den Abschnitten 5'a in den äusseren Laufring 1 aufgeweitet wird. Der Käfig nimmt hierdurch eine mehr oder weniger konische Form an und vermag hierdurch die Aufgabe, die Nadeln 4 zu haltern, zu übernehmen. Nun kann das Führungswerkzeug 13 aus dem Einbauwerkzeug herausgenommen werden, und der Druckkolben 14 mit dem von ihm getragenen elastischen üornglied· 16 wird betätigt, und beide Druckkolben 14 und 15 -werden in Richtung der Pfeile 14a und 15a in Fig. 4 voneinander weggedrückt, wodurch die elastischen Dornglieder 16 und 17 axial zusammengedrückt werden und radial anschwellen und hierdurch die Ringteile 8,9 des Käfigs 5 aufweiten, bis der Käfig angenähert die in Fig. 6 dargestellte Form einnimmt. Um sicherzustellen, daß die richtige Aufweitung und hierdurch ein bestimmter Winkel zwischen den Ringteilen und dem Rest des Käfigs eingenommen wird, sind (nicht dargestellte) Anschlagscheiben in entsprechender Weise vor dem Druckkolben 14, 15 angeordnet, so dass diese nur um einen vorausbestimmten Abstand voneinander weggedrückt werden können, der der gewünschten Deformation der elastischen Dornglieder 16,17 entspricht.

Patentansprüche /

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Claims (3)

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1. Nadellager mit einem dünnwandigen äusseren Laufring ^-^und einem Käfig zum Halten und Führen der Nadeln, d adurch gekennzeichnet, daß der äussere Laufring (1) aus einem dünnwandigen Rohr, beispielsweise automatiech geschweißtem Rohrleitungsmaterial besteht, das durch -Walzen oder Formpressen mit Borden (2,3) versehen ist und daß der Nadelkäfig (5) aus ahnlichem Material besteht und eine Anzahl axial gerichteter und an den Enden durch Ringteile (8,9) verbundener Querstege (7) aufweist, deren Durchmesser vor dem Einbau in das Lager kleiner ist als der Innendurchmesser der Borde (2,3) am äusseren Laufring (1), wobei eines der Ringteile (8 bzw. 9) des Käfigs (#) einen Ausöendurchmesser besitzt, der kleiner ist"als der Durchmesser eines in einen im äusseren Laufring (1) angeordneten Nadelsatz (4-) eingeschriebenen Kreises und die Ringteile (8,9) nach Einsetzen des Käfigs (5) in den äusseren Laufring (1) zwischen den Borden (2,3) derart aufgeweitet sind, daß die Streckungen der Ringteile (8,9) des Käfigs (5) hauptsächlich in den Abschnitten zwischen den Querstegen (7) erfolgen und dabei den Querschnitt und die Form der Ringteile (8,9) verändern.

2· Verfahren zum Zusammenbau von Nadellagern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nadellagerkäfig (5) mit Hilfe eines in das Lager einge-.führten Domes (16,17) aus elastischem Material aufgeweitet wird, der zunächst in Anlage an die Nadeln (4) des Lagers durch axiale Druckbeanspruchung gebracht wird,

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