DE3727150A1 - Anordnung zur befestigung eines lagers - Google Patents
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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.
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