DE69008383T2

DE69008383T2 - Verfahren und Vorrichtung zur spielfreien Montage eines sich drehenden Teiles zwischen zwei Lagern.

Info

Publication number: DE69008383T2
Application number: DE69008383T
Authority: DE
Inventors: Pierre Bourgeois-Jacquet; Michel Nicolas
Original assignee: RKS
Current assignee: RKS
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: ATE105057T1; EP0383651B1; FR2643120A1; FR2643120B1; DE69008383D1; BR9000564A; EP0383651A1; IL93320A; IL93320A0

Description

Diese Erfindung betrifft die Montage eines sich drehenden oder schwingenden Teils mit zwei Wellenenden, die ohne radiales oder axiales Spiel in zwei Lagern drehen sollen und Belastungen in allen Richtungen aufnehmen sollen.
Die klassische Lösung besteht darin, die Welle bzw. die beiden Wellenenden zwischen zwei radialen Wälzlagern zu lagern, die die radialen Belastungen aufnehmen. Die Ringe der radialen Wälzlager stecken auf der Welle und in der Bohrung des Tragteils, wobei einer der Ringe fest und der andere mit Spiel montiert ist, um keine axialen Belastungen aufkommen zu lassen.
Die Gesamtanordnung hat also notwendigerweise ein radiales Spiel, das einerseits auf den Sitz des Wälzlagers und andererseits auf sein inneres Spiel zurückzuführen ist.
Zudem ist es für eine korrekte Montage der Wälzlager erforderlich, die Sitze mit großer Präzision zu fertigen, d. h. im allgemeinen Güte sechs bei der Welle und Güte sieben bei der Bohrung, was nicht immer leicht ist.
Eine mögliche Lösung zur Verringerung dieses Spiels besteht darin, eine feste Steckverbindung für jeden der Wälzlagerringe herzustellen, doch sind für eine korrekte Montage noch viel kleinere Herstellungstoleranzen als oben erforderlich.
Zudem sind die Anschläge, die die axialen Belastungen aufnehmen müssen, zwischen zwei Absätzen blockiert. Um eine Montage ohne axiales Spiel auszuführen, ist es daher erforderlich, die Position der Absätze zueinander gut einzustellen, was nur bei der Endmontage erfolgen kann. Dies erfordert folglich mindestens eine Montage, eine Demontage und eine erneute Montage mit einer Dickeneinstellung des Dekkels, beispielsweise durch Unterlegen von Beilagen. Jede ausgeführte Montage ist daher individuell verschieden, und es kann nichts zwischen ihnen ausgetauscht werden.
Weiterhin ist aus der Schrift US-A-1 699 330 eine Vorrichtung zur Montage eines sich drehenden Teils (Welle) zwischen zwei Wälzlagern bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird der Innenring jedes Lagers auf der Welle mittels einer konischen Hülse montiert, deren Aufpressen zugleich die radiale Zentrierung des Rings und die Vorspannung des Wälzlagers gewährleistet. Die Außenringe der beiden Lager, die axial beweglich in der Bohrung eines Sitzes montiert werden, werden durch zwei einander gegenüberliegende Deckel axial positioniert, deren Festziehen durch Unterlegen von Beilagen einstellbar ist. Dieses Festziehen der Deckel hat eine Rückwirkung auf die Vorspannung der Wälzlager, gewährleistet jedoch kein radiales Klemmen der Außenringe der Wälzlager in dem Sitz.
Die Erfindung hat zur Aufgabe, die obengenannten Nachteile zu beseitigen, d. h. eine einfachere Gesamtanordnung auszuführen, die keine besondere Präzision erfordert und leichter zu montieren ist, und dabei ohne axiales oder radiales Spiel die Belastungen in allen Richtungen aufnimmt.
Bei der anspruchsgemäßen Vorrichtung zur Montage eines sich drehenden Teils zwischen zwei Wälzlagern weist das Außenteil jedes Lagers ein Mittel zum axialen Klemmen in einem Sitz auf, und der Innenring jedes Lagers ist auf dem drehenden Teil mittels Klemmitteln mit konischem Profil befestigt, die zugleich die radiale Zentrierung des Rings und die Vorspannung des Wälzlagers gewährleisten. Erfindungsgemäß besteht jedes Wälzlager ausschließlich aus einem Wälzlager mit axialer und radialer Übertragung der Kräfte und mit fester Einstellung der Wälzkörper zwischen einem Außenteil und einem Innenring. Das Außenteil jedes Lagers wird in dein Sitz durch ein Mittel zum radialen Klemmen festgehalten, das aus einer Beilage besteht, die zumindest bei einem der beiden Wälzlager zugleich das axiale Klemmen des Außenteils in dem Sitz gewährleistet. Die Betätigungsorgane der verschiedenen Klemmmittel sind von außen so zugänglich, daß letztere nach der Montage des drehenden Teils in ihrer Position festgeklemmt werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist also neben den beiden Lagern mit axialer und radialer Kraftübertragung sowohl axiale wie radiale Klemmittel auf, die jeweils so konstruiert sind, daß sie von außen betätigt werden können, sobald die Montage erfolgt ist.
Weitere Besonderheiten der Erfindung ergeben sich in der folgenden Beschreibung einer Ausführungsart, die als Beispiel dient und in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, wobei
Fig. 1 einen axialen Teilschnitt des Aufbaus zeigt, und
Fig. 2 eine Außenansicht dieses Aufbaus zeigt.
In den Figuren ist das drehende Teil 1 zu sehen, das sich um eine durch die beiden Wellenenden 3 und 4 vergegenständlichte Achse 2 drehen können muß, entweder in vollständigen Umdrehungen oder in einfacher Schwingbewegung, und zwar ohne radiales oder axiales Spiel, wobei es zugleich hohe Belastungen in allen Richtungen aufnehmen kann.
Jedes der Lager 5 und 6, die die Wellenenden 3 bzw. 4 aufnehmen, besteht ausschließlich aus einem Wälzlager mit axialer und radialer Übertragung der Kräfte. Bei dem dargestellten Beispiel handelt es sich um doppelreihige Wälzlager, deren gekreuzte Rollen 7 zwischen einem Außenteil 8 oder 9 mit einer genau quadratischen Außenkontur und einem Innendrehring 10 oder 11 angeordnet sind. Diese Lager könnten jedoch auch beliebig anders geartet sein, vorausgesetzt, daß sie geeignet sind, radiale und axiale Belastungen aufzunehmen.
Der Innenring 10 des Lagers 5 ist mit einer Reihe von Schrauben 12, die jedes axiale Spiel beseitigen, in Anlage an dem drehenden Teil 1 befestigt, sowie auch mittels einer geschlitzten konischen Hülse 13 von bekannter Art, die eine zylindrische Innenfläche zum Aufstecken auf das Wellenende 3 und eine konische Außenfläche, die z. B. die Neigung 1/12 hat, zum Einsetzen in die im Innenring 10 enthaltene konische Innenbohrung 14 gleicher Neigung aufweist, auf dem Wellenende 3 befestigt.
Erfindungsgemäß ist die konzentrische Mutter 15, die das Klemmen durch axiales Verschieben der konischen Hülse 13 ermöglicht, so angeordnet, daß sie, wie auch die Schrauben 12, direkt von außerhalb des Aufbaus betätigt werden kann.
Dieses Betätigen der Mutter 15 mittels eines geeigneten Werkzeugs wie z. B. eines hydraulischen Spanners ermöglicht es, durch Ausdehnung des Innenrings 10
- die inneren Lagerspiele, d. h. die Spiele zwischen den gekreuzten Rollen und den zwei Wälzbahnen des Außenteils 8 bzw. des Innenrings 10, zu beseitigen
- den Ring 10 auf dem Wellenende 3 zu zentrieren, der gewöhnlich diese Art von konischer Hülse aufweist, und
- große Toleranzen des Wellenendes 3 hinzunehmen.
Der Innenring 11 des Lagers 6 ist identisch mit dem Ring 10 und wird auf genau die gleiche Weise auf dem Wellenende 4 befestigt.
Das Außenteil 8 des Lagers 5 weist in seinen beiden vor der Ebene der Figuren 1 und 2 liegenden Winkeln Queranschlag- Vorsprünge 16 auf, die dazu gedacht sind, an geeigneten Absätzen des Lagersitzes, in den dieses Teil eingesetzt wird, in Anlage zu kommen und mit Schrauben 17 befestigt zu werden.
Zudem weist dieses Außenteil 8 entlang zwei einander gegenüberliegenden Seiten Querränder 18 auf, die dazu gedacht sind, sich unter Einwirkung von Schrauben 20 zum axialen Klemmen, die entlang der zwei entsprechenden Seiten dieses Außenteils 8 verteilt angeordnet sind, an axiale Absätze 19 anzulegen, die der dem Lager 5 entsprechende Sitz aufweist.
Weiterhin befindet sich entlang seiner Ränder, vorzugsweise des unteren Randes, ein radialer Absatz 21, der sich an eine entsprechende ebene Seite 22 des Sitzes des Lagers 5 anlegt.
Am gegenüberliegenden Rand ist der radiale Absatz 21 hingegen durch eine sanft geneigte Abschrägung 23 ersetzt, die von der diesem Rand entsprechenden ebenen Seite 22 so zurückspringt, daß der Raum für eine prismaförmige Beilage mit trapezförmigem Querschnitt 24 entsteht, deren Neigung der der Abschrägung 23 entspricht und die mit Schrauben zum axialen Klemmen 25 blockiert werden kann, die in das Außenteil 8 eingeschraubt werden können.
Durch Anziehen der Schrauben 17, 20 und 25, die alle von außen zugänglich sind, können alle axialen und radialen Spiele des Außenteils 8 des Lagers 5 festgestellt und beseitigt werden.
Das Lager 6 ist in gleicher Weise aufgebaut wie das Lager 5, abgesehen davon, daß es keine Querränder 18 aufweist, wodurch es vor dem Klemmen mit seinem radialen Absatz 21, der sich über die gesamte Dicke des Teils 9 erstreckt, axial über die ebene Seite 22 gleiten kann, während hingegen das Blockieren der trapezförmigen Beilage 24 durch die Schrauben 25 nicht nur das radiale Klemmen hervorruft, wie zuvor, sondern durch Einwirkung auf die andere ebene Seite 22 auch das axiale Klemmen.
Bei der Gesamtanordnung des erfindungsgemäßen Aufbaus wird daher nur eine geringe Anzahl von Teilen verwendet, die ausgeführt sein können, ohne strenge Toleranzen erforderlich zu machen, und die aus diesem Grund untereinander austauschbar sind.
Nach dem Zusammenbau der verschiedenen Teile genügt es, die axiale und radiale Klemmung der Innenringe 10 und 11 durch Anziehen der Schrauben 12 und der Muttern 15 zu gewährleisten, sowie die Klemmung der Schrauben 20 auf einer Seite und der Schrauben 25 auf beiden Seiten, um zugleich das Feststellen aller Teile in ihrer Position unter Beseitigung aller Spiele, einschließlich der inneren Lagerspiele, zu gewährleisten.
Durch das Wegfallen jeglicher Endeinstellung ist nicht nur eine rasche, wirtschaftliche und sichere Montage möglich, sondern wird auch die Austauschbarkeit der Teile gewährleistet, um die Wartung oder Reparaturen zu erleichtern.

Claims

1. Vorrichtung zur Montage eines sich drehenden Teils (1, 3, 4) zwischen zwei Wälzlagern (5, 6), wobei das Außenteil (8, 9) jedes Lagers ein Mittel (20, 24, 25) zum axialen Klemmen in einem Sitz aufweist und der Innenring (10, 11) jedes Lagers an dem drehenden Teil (1, 3, 4) mittels Klemmitteln (13, 15) mit konischem Profil befestigt ist, die zugleich die radiale Zentrierung des Rings und die Vorspannung des Wälzlagers gewährleisten,

dadurch gekennzeichnet,

daß jedes Wälzlager ausschließlich aus einem Wälzlager (5, 6) mit axialer und radialer Übertragung der Kräfte und mit fester Einstellung der Wälzkörper (7) zwischen einem Außenteil (8, 9) und einem Innenring (10, 11) besteht;

daß das Außenteil (8, 9) jedes Lagers (5, 6) in dem Sitz durch ein Mittel zum radialen Klemmen (24, 25) festgeklemmt wird, das aus einer Beilage besteht, die zumindest bei einem der beiden Wälzlager zugleich das axiale Klemmen des Außenteils in dem Sitz gewährleistet; und

daß die Betätigungsorgane (12, 15, 17, 20, 25) der verschiedenen Klemrnittel von außen so zugänglich sind, daß letztere nach der Montage des drehenden Teils in ihrer Position festgeklemmt werden können.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beilage des Mittels zum Klemmen jedes Außenteils (8, 9) in seinem Sitz aus einer prismaförmigen Beilage mit trapezförmigem Querschnitt (24) besteht, die durch Querschrauben (25) verschoben wird und mit einer entsprechend geneigten Abschrägung (23) an einem der Ränder des Außenteils zusammenwirkt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Klemmen, Zentrieren und Vorspannen jedes Innenrings (10, 11) aus einer konischen Hülse (13) besteht, die mit einer konischen Bohrung (14) des Innenrings 10 mit entsprechender Neigung zusammenwirkt, und mittels einer von außen zu betätigenden konzentrischen Mutter (15) unter Belastung gesetzt wird.