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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lagern einer Achse oder Welle mit zwei einen Innen- und einen Aussen ring aufweisenden Walzlagern, wobei der Innenring eine kegelige Lagersitzfläche bildet.
Wälzlager müssen, um einen entsprechend festen Lagersitz zu erzielen, in Gehäuse oder Naben eingepresst, bzw auf Wellen oder Achsen aufgepresst werden. Hierzu sind bekanntlich besondere Presswerkzeuge erforderlich. Der Austausch der Lager kann wiederum nur unter Verwendung von speziellen Abziehvorrichtungen durchgeführt werden. Um den gewünschten festen Lagersitz zu erreichen, müssen die Durchmesser der Gehäuse- oder Nabenbohrungen und Wellen mit besonders engen Toleranzen versehen sein Bei einer paarweisen Lagerung mit Rillenkugellagern muss, um unzulässige Axialkräfte zu vermeiden, in bekannter Weise ein Lager als Festlager und das andere Lager als Loslager ausgebildet werden. Um das Festlager als solches entsprechend zu fixieren, sind diverse Slcherungsnnge und Distanzhülsen erforderlich.
Von Nachteil ist daher jedoch, dass Axialkräfte nur vom Festlager aufgenommen werden können und die beiden Lager dadurch ungleichmässig beansprucht werden. Bei einer paarweisen Anordnung von Schrägrollenlagern stützen sich die Aussenringe in bekannter Weise auf der Innenseite an einem Bund oder Absatz im Gehäuse (Nabe) ab. Die beiden Innennnge werden mittels einer in Achsrichtung angeordneter Schraube oder Mutter gegeneinander verschoben bis kein Lagerspiel mehr vorhanden bzw die gewünschte axiale Vorspannkraft aufgebaut ist. Die Schraube ist daher mit einem exakt vorgegebenen Drehmoment anzuziehen und zu sichern Eine zu fest angezogene Schraube (Mutter) kann zur vorzeitigen Beschädigung des Lagers führen.
Zum Festlegen von Wälzlagern sind Spann-, K ! emm- bzw S ! Cherungsvorrichtungen bekannt (AT 286 718 B, DE 479 836 C, DD 55 482 A und US 4 893 948 A), mit welchen entweder der innen- oder der Aussenring eines Wälzlagers mittels konischer Spannhülsen auf einer Achse bzw Welle oder in einem Gehäuse fixierbar Ist Des weiteren kann das Lagerspiel von Wälzlagern mit zylindrischen Lagersitzflächen ausgeglichen werden, in dem entweder der Innen- oder der Aussen- nng aus zwei gegeneinander verschiebbaren Kegelringen besteht (DE 38 39 624 A).
Mit derartigen Vorrichtungen bzw. Wälzlagern ist ein axiales Verspannen zweier Wälzlager gegeneinander allerdings nicht möglich und eine ungleiche Beanspruchung eines Wälzlagerpaares kann nicht verhindert werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die vorher genannten Mängel zu beseitigen und eine Lagerung zu schaffen, welche den Austausch von Lagern ohne entsprechende Spezialwerkzeuge wie Abzieh- und Aufpressvorrichtungen, Drehmomentenschlüssel, Seegeringzangen etc. zu benötigen. Weiters sollen durch die Erfindung die von aussen einwirkenden Axialkräfte besonders bei Rillenkugellagern gleichmässig auf beide Lager verteilt werden, damit beide Lager als Festlager fungieren können, ohne dass dadurch unzulässige axiale Verspannungen hervorgerufen werden
Bei Schrägrollenlagern soll es durch die Erfindung ermöglicht werden, die Axialmutter (Schrau- be) ohne Hilfswerkzeuge,
wie Drehmomentenschlüssel voll festzuziehen ohne dass dadurch unzu- lässige hohe Axialkräfte In den Schrägrollenlagern hervorgerufen werden.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass sowohl der Innenring als auch der Aussenring der Wälzlager eine kegelige Lagersitzflache aufweisen, wobei die gedachten Kegelspitzen der
Lagersitzflächen des Aussen- und des Innennnges jedes Wälzlagers auf der sei ben Seite des zugehörigen Wälzlagers liegen.
Durch diese erfindungsgemässe Ausgestaltung einer Vorrichtung ist es möglich, Wälzlager ohne Spezialwerkzeuge zu montieren oder zu wechseln. Die Wälzlager können zur Montage auf einfache Art einerseits auf eine kegelige Achse oder Welle aufgesteckt und anderseits in eine konische Bohrung in einer Nabe bzw. in einem Gehause eingesetzt werden, wonach die Achse oder Welle axial mit der Nabe bzw dem Gehäuse verspannt wird.
Besonders vorteilhafte Montagebedingungen ergeben sich bei der Verwendung einer kegeligen
Achse oder Welle, wenn die Wälzlager mit sich gegensinnig öffnenden Lagersitzflächen angeord- net sind, wobei nach der Erfindung der Innenring des einen Walzlagers unmittelbar und der Innen- ring des anderen Wälzlagers über einen doppelt konsichen Spannring auf der Achse der Welle sitzen, und die Aussenringe der beiden Wälzlager fest in kegelige Ausnehmungen eines Gehäuses oder einer Nabe eingepresst sind.
Nur so ist es möglich, die beiden Wälzlager mit sich gegensinnig offnenden Lagersitzflachen
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auf einer kegeligen Achse oder Welle anzuordnen und die beiden Wälzlager beispielsweise mit einer Spannschraube oder-mutter gegeneinander derart zu verspannen, dass keine unzulässig hohen Verspannungskräfte entstehen können. Die maximalen Verspannungskräfte sind lediglich von den Abmessungen der Achse (Welle), der Nabe (Gehäuse), der Wälzlager und des Spannringes, sowie von der Steifigkeit des Spannringes abhängig. Zum Austausch der Wälzlager müssen lediglich die Spannschraube bzw. -mutter entfernt und die Wälzlager gegebenenfalls mittels eines leichten Hammerschlages aus ihren Lagersitzen gelöst werden.
Um herstellungsbedingte Toleranzen zwischen dem Spannring sowie der Achse (Welle) und dem Wälzlagerinnenring ausgleichen zu können und um einen bestmöglichen Sitz der Vorrichtung zu gewährleisten, weist der doppelt konische Spannring einen Längsschlitz auf und ist über eine Spannschraube bzw. -mutter axial beaufschlagbar.
Somit können die beiden Lager nicht unzulässig gegeneinander gedrückt werden. Die axiale Anpresskraft der Lagerkonusse gegen die Nabenkonusse und den Achsenkonus ist daher nicht vom Anziehmoment an der Axialmutter, sondern von der Steifigkeit des Spannringes abhängig.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Lagerung mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Spannringes und
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Schrägkugellager mit kegeligen Lagerflächen.
In einer Radnabe (2) mit beidseitig kegeligen Lagerflächen (ka) befinden sich zwei Lager (3a, 3b) welche ebenfalls innen und aussen zwei kegelige Lagerflächen (ki, ka) aufweisen. Das Lager (3a) sitzt direkt auf einer kegeligen Achse (1). Zwischen dem Lager (3b) und der Achse (1) wird ein doppelt konischer Spannring (4) eingeschoben. Der Spannung (4) weist einen Längsschlitz (s) auf. Dadurch kann sich beim Anziehen einer Spannschraube (5) der Durchmesser (D) entlang der kegeligen Lagersitzfläche (ki) des Lagers (3b) so weit verkleinern, bis die kegelige Innenfläche des Spannringes (4) fest auf der kegeligen Achse (1) aufsitzt.
Eine weitere axiale Verschiebung des Spannringes (4) ist nun nicht mehr möglich und somit können trotz zusätzlichen Festziehens der Spannschraube (5) die Axialkräfte (Fax) in den Lagern nicht unzulässig überschritten werden.