DE102019112391A1

DE102019112391A1 - Demontage von Tandemschrägkugellagern

Info

Publication number: DE102019112391A1
Application number: DE102019112391.7A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Lenke; Steffen Dittmer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-05-13
Filing date: 2019-05-13
Publication date: 2020-11-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tandemschrägkugellager (1) mit einem einteiligen Innenring (2) und einem einteiligen Außenring (3) und als Kugeln gestaltete Wälzkörper (6, 7), die an Schultern (10, 11; 12, 13) der Lagerringe (2, 3) abgestützt sind, wobei die Wälzkörper (6, 7) jeweils in Taschen von getrennten, als Fensterkäfig ausgeführten Wälzkörperkäfigen (8, 9) eingesetzt sind und der Durchmesser der Wälzkörper (6, 7) gleich oder unterschiedlich groß ist und eine aus dem Innenring (2), den Wälzkörperkäfigen (8, 9) und den Wälzkörpern (6, 7) gebildete Vormontageeinheit (14) von einer Trennfolie (15) umschlossen ist, wodurch die Wälzkörper (6, 7) bei einer Demontage des Tandemschrägkugellagers (1) an dem Innenring (2) fixiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tandemschrägkugellager mit einem einteiligen Innenring und einem einteiligen Außenring und als Kugeln gestaltete Wälzkörper, die an Schultern der Lagerringe abgestützt sind, wobei die Wälzkörper jeweils in Taschen von getrennten, als Fensterkäfig ausgeführten Wälzkörperkäfigen eingesetzt sind und der Durchmesser der Wälzkörper gleich oder unterschiedlich groß ist.
Für Tandemschrägkugellager, auch zweireihige Schrägkugellager oder Tandem Ball Bearings (TBB) genannt, bestehen unterschiedliche Montagekonzepte, wobei in bestimmten Anwendungsfällen eine Demontage des vormontierten Tandemschrägkugellagers erforderlich ist. Dazu werden der Innenring und die aus den Wälzkörpern und den Wälzkörperkäfigen bestehenden Kugelkränze aus dem Außenring herausgezogen. Bedingt durch das Einbauspiel der Wälzkörper in den Taschen der als Fensterkäfig ausgeführten Wälzkörperkäfige können sich die kugelförmigen Wälzkörper radial nach außen bewegen. Damit verbunden kann es zu einer nachteiligen Selbsthemmung, einem Klemmen bzw. einem Verhaken der Wälzkörper zwischen dem Innenring und dem Außenring kommen, was eine gewünschte Demontage oder Montage des Tandemschrägkugellagers erschwert bzw. verhindert.
Die DE 10 2008 063 958 A1 offenbart einen Haltering, der für vormontierte Wälzlager, insbesondere als Schrägkugellager ausgeführte Radlager zum Einsatz kommt. Bei diesen häufig bereits befetteten Wälzlagern sind der Innenring, der Außenring und die Wälzkörper bereits ineinandergefügt. Der Haltering verhindert bei der Montage oder während des Transportes des vormontierten Wälzlagers die axiale Verschiebung des Innenrings gegenüber dem Außenring. Eine dem Haltering zugeordnete Schutzfolie unterbindet bis zur Montage den Eintritt von Verunreinigungen in das Wälzlager.
Die DE 10 2010 023 356 A1 bezieht sich auf Großwälzlager, bei denen während des Transportes zu dem Montageort zwischen dem Außenring und den Wälzkörpern Schutzfolien angeordnet werden. Diese Folien dienen zum Schutz der Wälzkörperlaufbahnen vor Belastungen, die durch eine hohe Hertzsche Pressung der Wälzkörper auf die Laufbahnen infolge wechselnder Lasten während Transportes des Großwälzlagers auftreten. Außerdem verhindern die Schutzfolien eine Schmierfilmverdrängung zwischen den Wälzkörperlaufbahnen und den Wälzkörpern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tandemschrägkugellager bereitzustellen, das mittels einer einfachen und kostengünstig durchführbaren Maßnahme vereinfacht montierbar und demontierbar ist.
Diese Aufgabe wird mittels eines gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 aufgebauten Tandemschrägkugellagers gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen oder Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 5 beschrieben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine Vormontageeinheit des Tandemschrägkugellagers, das aus dem Innenring und den aus den Wälzkörperkäfigen und den Wälzkörpern bestehenden Kugelkränzen gebildet ist, von einer Trennfolie umschlossen ist, wodurch die Wälzkörper bei einer Demontage des Tandemschrägkugellagers einseitig an dem Innenring fixiert sind.
Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird eine radial nach außen gerichtete Bewegung der als Kugeln ausgebildeten Wälzkörper wirksam unterbunden und folglich ein nachteiliges, eine Demontage des Tandemschrägkugellager verhinderndes Klemmen zwischen dem einteiligen Innenring und dem einteiligen Außenring. Als positiver Nebeneffekt stellt sich durch die Trennfolie ein wirksamer Transportschutz ein, der Schäden an den Wälzkörpern und/oder den Laufbahnen der Lageringe vermeidet. Vorteilhaft vereinfacht die zwischen dem Außenring und der Vormontageeinheit eingesetzte Trennfolie eine Demontage, eine Entnahme der Vormontageeinheit aus dem Außenring des Tandemschrägkugellagers.
Aufgrund der Elastizität der Trennfolie ist diese unabhängig von dem Aufbau für alle Tandemschrägkugellager einsetzbar. Beispielsweise für Tandemschrägkugellager mit Kugelkränzen, deren Wälzkörper übereinstimmende oder unterschiedliche Durchmesser aufweisen sowie für als Fensterkäfig ausgeführte, aus Kunststoff oder einem metallischen Werkstoff hergestellte Wälzkörperkäfige. Durch die Verwendung der Trennfolie können vorteilhaft einfach aufgebaute Wälzkörperkäfige ohne Halteelemente eingesetzt werden, die bei der Demontage ein Verlassen der Wälzkörper aus den zugehörigen Taschen der Wälzkörperkäfige verhindern.
Die erfindungsgemäß eingesetzte Trennfolie bietet folglich die Möglichkeit, mittels einer kostengünstigen, einfach durchführbaren Maßnahme ein sicher demontierbares Tandemschrägkugellager zu realisieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine weitestgehend kreisrunde Trennfolie eingesetzt, deren Durchmesser die Außenabmessung des Tandemschrägkugellagers übertrifft. Damit ist sichergestellt, dass mit der Trennfolie alle Kugelkränze der Vormontageeinheit umschlossen werden. Auch für eine alternative Montage, bei der zunächst die Trennfolie in den Außenring eingelegt wird, bevor die Vormontageeinheit in den Außenring eingefügt wird ist eine erfindungsgemäße Trennfolie ausreichend dimensioniert. Weiterhin ermöglicht diese Auslegung ein Zusammenfassen der Trennfolie, wodurch sich eine Dichtfunktion für die Vormontageeinheit einstellt, die damit vor dem Eintritt von Verunreinigungen geschützt ist. Der vorteilhaft außenseitig doppellagig ausgeführte Rand der Trennfolie bietet eine Sicherheit gegen Einreißen bei der Demontage des Tandemschrägkugellagers.
Die erfindungsgemäße Trennfolie ist bevorzugt aus einem elastischen, biegeflexiblen Kunststoff hergestellt, der sich durch eine hohe Reißfestigkeit auszeichnet und gleichzeitig ölbeständig und gegen Schmutzpartikel unempfindlich ist. Diese Eigenschaften gewährleisten einerseits eine gute Anpassung an die Bauteilstruktur der Vormontageeinheit und anderseits eine ausreichende, die Demontage der Vormontageeinheit sichernde Festigkeit. Als Kunststoffe eigen sich beispielsweise Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA). Für die Trennfolie ist bevorzugt eine Foliendicke von ≤ 0,5 Millimeter, vorzugsweise von weniger als 0,3 Millimeter vorgesehen.
Das erfindungsgemäße, mittels der Trennfolie vereinfacht demontierbare Tandemschrägkugellager ist beispielsweise in einem Getriebe oder Differenzial eines Antriebsstrangs von einem Kraftfahrzeug einsetzbar oder für Radlagerungen von Fahrzeugen bestimmt.
Nachfolgend wird anhand von fünf Figuren die Erfindung näher beschrieben und erläutert, die sich auf ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beziehen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es zeigt:

1: ein Tandemschrägkugellager gemäß dem Stand der Technik;
2: eine aus Innenring und zwei Kugelkränzen bestehende Vormontageeinheit des Tandemschrägkugellagers;
3: einen Außenring des Tandemschrägkugellagers mit einer erfindungsgemäßen Trennfolie;
4: das Tandemschrägkugellager mit integrierter Trennfolie;
5: den Außenring sowie die demontierte, von der Trennfolie umschlossene Vormontageeinheit.

In der 1 ist ein auch als zweireihiges Schrägkugellager zu bezeichnendes Tandemschrägkugellager 1 gemäß dem Stand der Technik gezeigt. Das Tandemschrägkugellager 1 besteht aus einem einteiligen Innenring 2 und einem einteiligen Außenring 3, zwischen denen auf zugehörigen Laufbahnen Kugelkränze 4, 5 angeordnet sind, die als Kugeln gestaltete Wälzkörper 6, 7 sowie zugehörige getrennte Wälzkörperkäfige 8, 9 einschließen, wobei die Wälzkörper 6, 7 in als Taschen (nicht gezeigt) der als Fensterkäfig ausgeführten Wälzkörperkäfige 8, 9 eingesetzt sind. Beide Lagerringe 2, 3 bilden Schultern 10, 11; 12, 13, an denen die Wälzkörper 6, 7 radial innen und radial außen abgestützt und geführt sind. Die Auslegung des Tandemschrägkugellagers 1 sieht vor, dass der Durchmesser der Wälzkörper 7 den entsprechenden Durchmesser der Wälzkörper 6 übertrifft. Weiterhin weisen die beiden Kugelkränze 4, 5 einen unterschiedlichen Teilkreisradius sowie einen unterschiedlichen Durchmesser der Laufbahnen für die Wälzkörper 6, 7 auf.
Die 2 bis 5 veranschaulichen weitere Details der Erfindung, wobei für übereinstimmende Bauteile gleiche Bezugsziffern verwendet werden. Die folgenden Beschreibungen beschränken sich weitestgehend auf ergänzende Details der Erfindung.
Aus der 2 ist eine aus dem Innenring 2 und den zwei Kugelkränzen 4, 5 bestehende Vormontageeinheit 14 ersichtlich, die zur Komplettierung des Tandemschrägkugellagers 1 in den Außenring 3 (gezeigt in 3) einsetzbar ist. In der 3 ist in dem Außenring 3 eine erfindungsgemäße Trennfolie 15 eingelegt, die nach erfolgtem Einsetzen der Vormontageeinheit 14 in den Außenring 3 diese außenseitig umschließt. Alternativ dazu bietet sich an, die Vormontageeinheit 14 vor dem Einsetzen in den Außenring 3 mit der Trennfolie 15 zu umhüllen.
Die Darstellung gemäß 4 zeigt das Tandemschrägkugellager 1 mit integrierter Trennfolie 15, das mit einer Seite auf einem Untergrund 16, beispielsweise in einer Verpackung aufliegt und so vorzugsweise vom Hersteller an den Kunden ausgeliefert wird. Die biegeflexible, aus Kunststoff hergestellte und einen umlaufenden, doppellagigen Rand 17 aufweisende Trennfolie 15 ist dabei zusammengefügt, um beispielsweise die Vormontageeinheit 14 vor einem Schmutzeintritt zu schützen.
In der 5 ist die aus dem Außenring 3 demontierte, von der Trennfolie 15 umschlossene Vormontageeinheit 14 abgebildet. Die Trennfolie 15 unterbindet bei der Demontage in Pfeilrichtung wirksam eine radial nach außen gerichtete Bewegung der Wälzkörper 6, 7. Somit wird Verklemmen der Wälzkörper 6, 7 verhindert, wodurch sich die Demontage der Vormontageeinheit 14 aus dem Außenring 3 wesentlich vereinfacht. Mittels der Trennfolie 15 bildet sich eine sicher handhabbare, auch als Teillagerbaueinheit zu bezeichnende Vormontageeinheit 14, die durch Hinzufügen des Außenringes 3 zu dem Tandemschrägkugellager 1 komplettierbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Tandemschrägkugellager
2: Innenring
3: Außenring
4: Kugelkranz
5: Kugelkranz
6: Wälzkörper
7: Wälzkörper
8: Wälzkörperkäfig
9: Wälzkörperkäfig
10: Schulter
11: Schulter
12: Schulter
13: Schulter
14: Vormontageeinheit
15: Trennfolie
16: Untergrund
17: Rand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008063958 A1 [0003]
DE 102010023356 A1 [0004]

Claims

Tandemschrägkugellager (1) mit einem einteiligen Innenring (2) und einem einteiligen Außenring (3) und als Kugeln gestaltete Wälzkörper (6, 7), die an Schultern (10, 11; 12, 13) der Lagerringe (2, 3) abgestützt sind, wobei die Wälzkörper (6, 7) jeweils in Taschen von getrennten, als Fensterkäfig ausgeführten Wälzkörperkäfigen (8, 9) eingesetzt sind und der Durchmesser der Wälzkörper (6, 7) gleich oder unterschiedlich groß sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus dem Innenring (2), den Wälzkörperkäfigen (8, 9) und den Wälzkörpern (6, 7) gebildete Vormontageeinheit (14) von einer Trennfolie (15) umschlossen ist, wodurch die Wälzkörper (6, 7) bei einer Demontage des Tandemschrägkugellagers (1) an dem Innenring (2) fixiert sind.
Tandemschrägkugellager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die weitestgehend kreisrund gestaltete, eine Außenkontur des Tandemschrägkugellagers (1) übertreffende Trennfolie (15) eingesetzt ist, deren umlaufender Rand (17) doppellagig ausgeführt ist.
Tandemschrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine aus Polyethylen (PE), Polypropylen (PP) oder Polyamid (PA) hergestellte Trennfolie (15) eingesetzt ist.
Tandemschrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Trennfolie (15) eine Foliendicke von weniger als 0,5 Millimeter, vorzugsweise von weniger als 0,3 Millimeter vorgesehen ist.
Tandemschrägkugellager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfolie (15) für ein Tandemschrägkugellager (1) bestimmt ist, das in einem Antriebsstrang von einem Kraftfahrzeug eingesetzt ist.