DE3019407C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau eines Nadellagers - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau eines Nadellagers

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zusammenbau eines Nadellagers mit den im Oberbegriff des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmalen.
Dieses Verfahren soll auf ein Nadellager der aus der FR-PS 20 79 747 angegebenen Art angewandt werden. Dieses Nadellager weist eine sogenannte Kaskadenverriegelung auf, welche eine bestimmte Reihenfolge des Zusammenbaues erfordert und keine Automatisierung zuläßt, wie sie für die Serienproduktion und zur Erzielung der erwünschten Zuverlässigkeit anzustreben ist. Die Reihenfolge des Zusammenbaus, ausgehend vom unbestückten Lagerzapfen, ist folgende:
1. Auf dem Lagerzapfen wird die Unterlagscheibe zur axialen Abstützung der Nadel angeordnet.
2. Mittig um den Lagerzapfen wird das Kapselstück angebracht
3. Der Federring wird in seine Nut eingesetzt
4. Über den Federring wird das Kapselstück befestigt.
5. Um den Lagerzapfen herum wird zwischen Unterlagscheibe und Kapselstück die entsprechende Anzahl von Nadeln angeordnet
6. Der Wälzkörper wird axial gleitend angebracht, wobei eine an dem Kapselstück vorgesehene, normalerweise vorspringende und den Wälzkörper haltende Ausbuchtung radial einwärts gedrückt wird.
Weiterhin ist es bereits bekannt, Nadeln eines Nadellagers zunächst in einer Hilfsvorrichtung gemeinsam anzuordnen und dann mit cieser Hilfsvorrichtung das gemeinsame Einschieben der Nadeln durchzuführen (US-PS 4175 319). Hierbei ist die Hilfsvorrichtung jedoch kompliziert aufgebaut und erfordert einen zentrischen Kanal, durch welchen die Nadeln nacheinander und am Ausgangsbereich in Schräglage abgegeben werden.
Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine Verbindung zweier Teile über ein schraubenförmiges Halteelement (FR-PS 14 02 079). Das im unbelasteten Zustand schraubenförmig ausgebildete Haltcelement wird im zusammengebauten Zustand zusammengedrückt, so daß es bestrebt ist, seine Normalgest.alt wieder anzunehmen. Es besteht daher die Gefahr, daß sein freies Ende in die Zuführnut eingreift und damit eine Lösung beider miteinander verbundener Teile bewirkt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, das eingangs beschriebene Verfahren insgesamt dahingehend zu verbessern, daß eine wesentlich vereinfachte Montage und die Möglichkeit einer verstärkten Automatisierung gegeben sind.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Hierdurch ergeben sich folgende Vorteile:
Das Montageverfahren ermöglicht eine Kostensenkung, wobei der sich eintönig wiederholende, manuelle Zusammenbau entfällt,
— das Montageverfahren bietet größere Zuverlässigkeit, da das Fehlerrisiko, insbesondere hinsichtlich der anzubringenden Nadelzahl, ausgeschaltet ist,
— die Wälzkörper können bereits vorher mit den entsprechenden Nadeln versehen werden, was vorteilhaft ist, weil der Durchmesser der Nadeln der jeweiligen Bohrung des Wälzkörpers angepaßt sein muß, um das Spiel bei der Wälzbewegung auf einem Minimum zu halten, wobei die Nadeln innerhalb einer bestimmten Größe einen bis auf etwa 1 μ konstanten Durchmesser aufweisen. Hierdurch ist der Zusammenbau mit der erforderlichen Präzision durchführbar. Außerdem besteht keine Gefahr der Verwechslung bei der Größe der
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Wälzkörper oder der Nadeln,
— es lassen sich gleiche Montageteile wie bei den bisher bekannten Verfahren verwenden, obwohl eine verstärkte Automatisierung gegeben ist
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine axiale Schnittansicht der Anordnung vor Anbringus-g des Federringes;
F i g. 2 eine Schnittansicht des Lagerzapfens entlang der Linie 2-2 in F i g. 1;
F i g. 3 und 4 zwei Stadien des Zusammenbaus;
F i g. 5 die Anordnung im fertigen Zustand.
F i g. 1 zeigt die Anordnung, mit einem Lagerzapfen 1, welcher bei dem gewählten Ausführungsbeispiel Teil eines dreiarmigen Elements 2 ist An diesem Lagerzapfen ist mittels Nadeln 4 ein Wälzkörper 3 montiert, wobei die Nadeln axial zwischen einer auf einer radialen Schulter 6 des dreiarmigen Elements ruhenden Unterlagscheibe 5 und dem radialen Flansch Ta eines Rings 7 gehalten werden. Dieser Ring weist auch ein axiales Mantelstück Tb auf, an welchem vorspringende Ohrstücke Tc vorgesehen sind, um den Wälzkörper 3 in seiner Lage zu halten. Diese Konstruktion wird durch einen Federring 8 ergänzt, der in einer Nut von halbkreisförmigem Querschnitt aufnehmbar ist, die nahe dem Ende des Lagerzapfens ausgespart ist. Der Federring ist in ungespanntem Zustand flachliegend ausgebildet.
Zwischen dem Ende des Lagerzapfens und der Nut 9 befindet sich ein Kanai 10, dessen Wirkungsweise nachfolgend erläutert ist. Der Kanal 10 ist von halbkreisförmigem Querschnitt, wobei seine Tiefe in etwa derjenigen der Nut 9 entspricht. Er verläuft spiralförmig und bildet zur Achse der Nut 9 auf der Anschlußhöhe zwischen Kanal und Nut einen Winkel zwischen 5 und 30°. Der Kanal 10 ist auch in Fig. 2 dargestellt, wo auch eine Zentrierungsausnehmung 12 zu sehen ist, deren Funktion weiter unten näher erläutert ist.
Das Verfahren zum Zusammenbau eines Nadellagers wird im folgenden anhand von F i g. 3 und 4 näher erläutert: Der mit den Nadeln 4 sowie der Unterlagscheibe 5 und dem Ring 7 bestückte Wälzkörper wird auf einem Führungsbolzen 20 aufgenommen, welcher mittels der Ausnehmung 12 gegenüber dem Lagerzapfen zentriert ist. Mit einer Einschubvorrichtung 21 wird die aus Wälzkörper Nadeln, Unterlagscheibe und Kapselstück bestehende Einheit wie in F i g. 3 dargestellt auf den Lagerzapfen aufgeschoben. Der Federring
50 8 wird angebracht indem er auf einen Führungsbolzen 22 aufgebracht wird, der ein Gewinde 23 von halbkreisförmigem Querschnitt aufweist dessen Teilung zum Ende hin größer wird. Die Stirnfläche des Führutigsbolzens ist schräg ausgebildet so daß beim Aufsetzen auf das Lagerzapfenende die Achse Y- Y zur Achse X-Xdes Lagerzapfens schräg verläuft
Es genügt nun, in Richtung des Pfeils Fl auf das zum Lagerzapfen entferntere Ende des Federrings einen Druck auszuüben, wodurch dieser entlang der Teilung des Führungsbolzens 22 geschoben wird und an seinem anderen Ende in den zwischen dem Kanal 10 und dem Mantelstück Tb des Rings 7 gebildeten Zwischenraum eingreift Dieser Druck wird beispielsweise durch eine drehbare Hülse 24 ausgeübt, deren Anschlagfläche 25 mit dem Ende des Federrings in Berührung gelangt. Diese Anschlagfläche folgt dem Ende des Federrings so lange, bis dieser vollständig in der Nut 9 sitzt, wo er wieder seine ursprüngliche flache Form einnimmt (F ig. 5).
Des weiteren läßt sich ein äußerer drehbarer Führungsring 26 vorsehen, der den Federring 8 aufnimmt und verhindert daß dieser bei dem eben beschriebenen Vorgang überdehnt wird. Dieser Ring wird oszillierend und mit rascher Geschwindigkeit hin- und hergedreht, wodurch die Reibung des Federrings an der Innenwand des Führungsrings 26 während des Einsetzens vermindert wird.
Nachdem der Federring 8 eingesetzt ist, hält er den Ring 7 auf dieselbe Weise und ebenso zuverlässig wie nach dem bekannten Verfahren. Da der Federring 8 in ungespanntem Zustand flachliegt, besteht keine Gefahr, daß eines seiner Enden in den Kanal 10 eingreifen könnte. Außerdem wird die Berührungsfläche zwischen Federring 8 und angrenzender Lagerzapfenfläche nur an der Anschlußstelle zwischen dem Kanal 10 und der Nut 9 unterbrochen, wodurch eine Verformung bzw. Loslösung des Federrings bei Belastung in Richtung der Lagerzapfenachse unmöglich gemacht wird.
Das Montageverfahren ist für industrielle Zwecke wesentlich rationeller und besser automatisierbar, wobei die durchzuführenden Änderungen außerordentlich einfach zu verwirklichen sind. So ist der Kanal 10 auf einfache und wirtschaftliche Weise durch Kaltschlag entlang der Achse des dreiarmigen Elements gleichzeitig an jedem der drei Lagerzapfen des dreiarmigen Elements herstellbar.
Die Zerlegung erfolgt problemlos wie nach dem bekannten Verfahren, wobei nacheinander der Wälzkörper 3, dann nach Verformung der Ohrstücke Tc die Nadeln 4, der Federring 8, der Ring 7 und die Unterlagscheibe 5 abgenommen werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Zusammenbau eines Nadellagers mit einem die innere Laufbahn bildenden Lagerzapfen, einem die äußere Laufbahn aufnehmenden, ringförmigen Wälzkörper mit dazwischen angeordneten Nadeln, welche axial zwischen einer Unterlagscheibe an der radialen Abstützfläche des Lagerzapfens und einem Ring nahe dem freien Ende des Lagerzapfens gehalten werden, wobei der Ring ίο durch einen im ungespannten Zustand flachliegenden Federring arretiert wird und welcher in eine Ringnut des Lagerzapfens eingesetzt und radial außen vom Ring umfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der mit den Nadeln versehene Wälzkörper (3) sowie der Ring (7) und die Unterlagscheibe (5) auf einen Führungsbolzen (20) aufgereiht werden und von diesem aus gemeinsam auf dem Lagerzapfen (1) aufgeschoben werden und
b) ein Ende des Federringes (8) mit einer am Lagerzapfen vorgesehenen gewindeförmigen Nut (10) in Eingriff gebracht wird, über welche der Federring zur Ringnut (9) geschoben wird, bis er vollständig von dieser aufgenommen ist und wieder seine ursprüngliche Form einnimmt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
a) der zum Einschieben von Wälzkörper (3), Nadeln (4), Ring (7) und Unterlagscheibe (5) dienende Vorrichtungsteil aus einem diese Einzelteile in der erforderlichen Reihenfolge aufnehmenden Führungsbolzen (20), welcher über einen stirnseitigen, achsmittigen Konus und einen korrespondierenden Konus des Lagerzapfens (1) zu dessen Achse zentriert wird, sowie einer koaxial zu diesem angeordneten und längsverschieblichen Einschubvorrichtung (21) besteht und
b) der zum Einsetzen des Sicherungsringes dienende Vorrichtungsteil aus einem schräg zur Achse des Lagerzapfens (1) angeordneten und mit einer schraubenförmigen Umfangsnut (23) versehenen Führungsbolzen (22), sowie einer konzentrisch zu diesem dreh- und verschiebbaren Hülse (24) — welche mit einer formschlüssig mit dem einen Ende des in der Umfangsnut (23) liegenden Sicherungsringes (8) zusammenwirkenden Anschlagfläche (25) versehen ist — besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsbolzen (22) eine der Achsneigung entsprechende schräge Stirnfläche aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der schraubenförmigen Umfangsnut (23) zu dem dem Lagerzapfen nahen Ende des Führungsbolzens (22) hin größer wird.
5. Vorrichtung naoh Anspruch 2 bis Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer — den Bereich-der Umfangsnut überdeckender — konzentrisch den Führungsbolzen (22) und die Hülse (24) umgebender, drehbarer Führungsring (26) vorgesehen ist.
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DE3019407A 1979-05-21 1980-05-21 Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau eines Nadellagers Expired DE3019407C2 (de)

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