DE3727150A1 - Anordnung zur befestigung eines lagers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art zur Befestigung eines Lagers mittels einer Klemmhülse.

Aus der DE-AS 10 96 299 ist eine Anordnung bekannt, bei der ein Pendelrollenlager mit einem eine konische Bohrung auf­ weisenden Innenring mittels einer Klemmhülse mit konischer Mantelfläche auf einem Achszapfen festgespannt ist. Der Achszapfen ist mit einem Gewindeabschnitt versehen, auf dem ein Gewindering angeordnet ist und gegen die große Stirnfläche der Klemmhülse gedreht werden kann. Bei der Montage des Lagers ist die Klemmhülse zunächst mit nur geringer Kraft in die Bohrung des Innenringes eingedrückt, so daß ein leichtes Verschieben des Lagers auf dem Achszapfen bis zur Anlage an einem Bund möglich ist. Sodann wird die Klemmhülse durch Anziehen des Gewinderinges in den Ringspalt hineingetrieben und dadurch der Innenring auf dem Achszapfen festgespannt. Ein axial über den Innenring hinausragender Bereich der Klemmhülse ist außerdem mit einem Außengewinde versehen, auf das zum Zwecke der Demontage eine Abziehmutter aufgeschraubt werden kann.

Präzise Lagerungen machen es erforderlich, bei einer solchen Befestigung eine definierte radiale Spannkraft auf den Innenring des Lagers aufzubringen, um ein optimales Lagerspiel zwischen den Wälzkörpern und den Lagerringen oder, in besonderen Fällen, auch eine radiale Vorspannung zu erhalten. Das ist aber mit der bekannten Anordnung nicht möglich, weil die konische Klemmhülse von der Ringmutter in nicht kontrollierbarer Weise in den Ringspalt hineingetrieben wird. Dieser Nachteil führt besonders dann zu häufigen Lagerschäden, wenn dem das fertig bezogene Lager in eine Maschine einbauenden Monteur das nötige lagertechnische Wissen und die Erfahrung fehlen.

Abhilfe soll hier die aus der DE-PS 5 97 408 bekannte Anordnung schaffen, bei der eine skalenartige Markierung auf der Klemmhülse angebracht ist. Beim Anziehen der Ringmutter wird die Skala aufgrund der Verschiebung der Klemmhülse in den Lagerring hinein allmählich abgedeckt, so daß dem Monteur eine Kontrollmöglichkeit über die Größe des Einpreßhubes gegeben ist. Abgesehen davon, daß die Anbringung einer genauen Skala auf der Klemmhülse die Herstellkosten erheblich erhöhen würden, wäre die optische Kontrolle nicht nur teilungsbedingt sehr ungenau, sondern auch im hohen Maße von der Aufmerksamkeit des Monteurs abhängig. Darüber hinaus dürfte in vielen Einbausituationen eine optische Kontrolle gar nicht möglich sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung eingangs genannter Art zu schaffen, die eine genaue Dosierung der Spannkraft bei der Montage eines Lagers mittels einer Klemmhülse auf einfache und zuverlässige Weise ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine definierte, vom Hersteller des Lagers vorgegebene radiale Spannkraft bei der Montage des Lagers auf einen Lagersitz erzeugt wird, ohne daß besonderes Wissen oder Können des jeweiligen Monteurs erforderlich wären. Er hat lediglich die aus dem Lager und der mit geringer Kraft eingedrückten Klemmhülse bestehende - vom Herstellerwerk ggf. bereits in dieser Art als vormontierte Einheit gelieferte - Anordnung auf die Lagersitzfläche der Achse oder Welle aufzuschieben und die Klemmhülse so weit einzupressen, bis deren Stirnfläche mit dem zugehörigen Distanzring bündig ist. Es kann somit nicht mehr geschehen, daß aufgrund falsch eingestellten Lagerspiels oder falscher Vorspannung die geforderten Lagereigenschaften nicht erreicht werden oder gar frühzeitige Lagerschäden auftreten.

Das vorgesehene Distanzelement kann in seiner Form dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Vorteilhafterweise ist jedoch ein Distanzring vorgesehen, der besonders einfach herstellbar und universell verwendbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können mit der erfindungsgemäßen Lösung auch die Sollmaßabweichungen der Lagerteile, Klemmhülse und ggf. sogar des Lagersitzes auf einer Achse oder Welle eliminiert werden, indem jedem Lager ein Distanzring mit die Abweichungen individuell berücksichtigender Dicke zugeordnet wird.

Wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ein die axiale Lage der Klemmhülse sicherndes Bauteil vorgesehen, so kann damit die fehlerfreie Montage weiter vereinfacht werden, wenn dieses Bauteil eine an der großen Stirnfläche der Klemmhülse und stirnseitig am Distanzelement anliegende Fläche aufweist. Dabei kann es sich z. B. um eine Spannmutter, die auf ein Gewinde der Achse oder Welle aufgeschraubt wird, um einen Sicherungsdeckel, ein geeignetes Dichtungselement oder ein vorgesetztes weiteres Maschinenbauteil, wie etwa ein Zahnrad handeln.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung im vormontierten Zustand und

Fig. 2 die Anordnung der Fig. 1 im endgültig montierten Zustand.

In Fig. 1 ist ein Zylinderrollenlager dargestellt, das einen Innenring 1, einen Außenring 2 und dazwischen in zwei Reihen angeordnete, durch Käfige 6 auf Abstand gehaltene und zwischen Borden 4 auf der Mantelfläche 3 des Innenrings 1 geführte Zylinderrollen 5 aufweist.

Die Befestigung des Lagers auf einem Lagersitz einer Achse oder Welle, hier auf einem abgesetzten Zapfen 7 einer strichpunktiert angedeuteten Welle 8, erfolgt mittels einer Klemmhülse 9, die eine konische Mantelfläche 10 aufweist und mit geringer Kraft in die entsprechend konisch ausgeführte Bohrung 11 des Innenrings 1 eingedrückt ist. Die Seite großen Durchmessers überragt im vormontierten Zustand der Fig. 1 die Stirnfläche 13 des Innenrings 1 um den mit "A" bezeichneten Betrag, der erkennbar um einen Betrag "B" größer ist als die Dicke eines lose vor die Innenring- Stirnfläche 14 gesetzten Distanzringes 12. Die solcherart vormontierte Anordnung wird bis zur Anlage des Innenrings 1 an einer Schulter 15 auf den abgesetzten Zapfen 7 aufgeschoben.

Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung, wobei jedoch das Lager nunmehr auf der Welle 8 festgespannt ist. Nach dem Aufschieben ist eine Spannmutter 16 als die axiale Lage sicherndes Bauteil auf das mit einem Gewinde 17 versehene Ende des Zapfens 7 aufgeschraubt und angezogen worden, bis die Klemmhülse 9 um den in Fig. 1 mit "B" bezeichneten Hub in den Ringspalt zwischen Innenring 1 und Zapfen 7 eingepreßt war. Die Anlagefläche 18 der Spannmutter 16 liegt nunmehr sowohl am Distanzring 12 als auch an der Stirnfläche 14 der Klemmhülse 9 an. Die Arbeit des mit der Montage betrauten Monteurs erstreckt sich also lediglich auf das Aufschrauben und feste Anziehen der Spannmutter 16, wodurch die vom Hersteller vorgeschriebene radiale Spannkraft ohne weiteres Zutun des Monteurs eingehalten wird.

Für Lagerungsfälle, bei denen eine besonders genaue Einhaltung eines Spiels oder einer Vorspannung durch eine auf den Innenring 1 aufgebrachte radiale Spannkraft notwendig ist, können bereits vom Hersteller die unvermeidbaren Sollmaßabweichungen der einzelnen Lagerbauteile, also der Lagerringe 1, 2, und der Wälzkörper 5, aber auch der jeweils zugehörigen Klemmhülse 9 ermittelt und zur Zuordnung eines Distanzringes 12 entsprechend angepaßter Dicke ausgewertet werden. Da die Größe der radialen Spannkraft von der Größe des Einpreßhubes "B" abhängig ist, kann somit die Einhaltung einer geforderten radialen Spannkraft weitgehend toleranzunabhängig in engen Grenzen garantiert werden, wobei lediglich die Genauigkeit des Lagersitzes noch einen Einfluß ausübt.

Die Mantelfläche 10 der Klemmhülse 9 ist auf der Seite großen Durchmessers weiterhin mit einem Gewinde 19 versehen, das nach Entfernung der Spannmutter 16 und des Distanzringes 12 zum Aufschrauben einer Abziehmutter in an sich bekannter Weise dienen kann. Der für den Distanzring 12 benötigte axiale Raum wird somit für das Abzieh-Gewinde 19 ausgenutzt, so daß die Lagereinheit insgesamt keine größere Baulänge aufweist als bekannte Lagereinheiten des Standes der Technik.

Claims (5)

1. Anordnung zum Befestigen eines einen Innenring mit konischer Bohrung aufweisenden Lagers auf einem Lagersitz mittels einer konischen, auf der Seite ihres großen Durchmessers axial über den Innenring überstehenden Klemmhülse, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Seite des Klemmhülsen-Überstandes ("A") auf die Stirnfläche (13) des Innenringes (1) lose aufsetzbares Distanzelement (12) vorgesehen ist, das eine den Überstand ("A") im vormontierten Zustand um den zum Einpressen der Klemmhülse (9) erforderlichen Hub ("B") unterschreitende Dicke aufweist und durch das der Einpreßhub ("B") begrenzbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Lager ein Distanzelement (12) mit einer die Sollmaß- Abweichungen mindestens des Innenringes (1) und der Klemmhülse (9) individuell berücksichtigende Dicke zugeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement (12) als Distanzring ausgestaltet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der überstehende Teil der Klemmhülse (9) mit einem Außengewinde (19) zum Aufschrauben einer Abziehmutter nach Entfernen des Distanzelementes (12) versehen ist.

5. Anordnung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der großen Stirnfläche (14) der Klemmhülse (9) anliegend montierbares, deren axiale Lage sicherndes Bauteil (16) vorgesehen ist, das eine stirnseitig am Distanzelement (12) anliegende Fläche (18) aufweist.