DE10028858C2 - Verfahren zum Entfernen eines in eine Bohrung eingepassten ringförmigen Bauteils - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen eines in eine Bohrung eingepassten ringförmigen Bauteils mit einem Greifelement.

Aus der DE 25 37 729 A1 ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem ein ringförmiges Bauteil aus seiner Bohrung, hier insbesondere ein Lageraußenring aus einem Maschinenblock, herausgezogen werden kann. Das Werkzeug umfasst zwei winkelförmige Backen, die nacheinander axial in die Lagerinnenbohrung eingeführt und radial mit einem Mittelstab gegeneinander verspannt werden, so dass die Winkel der Backen an der hinteren Stirnseite des Lagerrings fest anliegen. Mit Hilfe eines Hebekopfs wird der Lagerring aus dem Maschinenblock geschlagen.

In der DE 35 19 660 A1 ist eine Ausziehvorrichtung für Lagerringe beschrieben, bei der ein Spreizteil mit drei radial nach außen spreizbaren Klauen den Lagerring hintergreift, so dass mit Hilfe eines Pressdorns der Lagerring aus der Bohrung entfernt werden kann.

In der DE 80 02 887 U1 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem ein Ziehdraht an auszubeulende Karosseriebleche angeschweißt und durch ein geeignetes Werkzeug erfasst wird, um dann durch Aufbringen einer Kraft auf den Ziehdraht die Karosserie auszubeulen.

Schließlich ist in der FR 2 231 478 ein Verfahren beschrieben, mit dem eine Bremstrommel von ihrer Nabe gezogen wird. Dazu werden mehrere ohnehin an der Stirnseite der Bremstrommel vorhandene Stifte durch Greifelemente erfasst, die durch eine Platte miteinander verbunden sind. Durch Schlagen mit einem Schlaghammer in Abziehrichtung wird die Bremstrommel von der Nabe gezogen.

Voraussetzung für die Durchführung der oben genannten Verfahren ist, dass zumindest die hintere Stirnseite des auszuziehenden Bauteils zugänglich ist oder dass Bauteile für das Erfassen durch entsprechende Greifelemente vorhanden sind. Liegt der Lagerring mit seiner Stirnseite an einem Flansch an oder fehlen geeignete Bauteile zum Erfassen durch die Greifelemente, kann das auszuziehende Bauteil nicht ausreichend erfasst werden, so dass die für das Herausziehen notwendige Kraft nicht auf das auszuziehende Bauteil übertragen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen eines in eine Bohrung eingepassten ringförmigen Bauteils zu entwickeln, bei dem unabhängig von der Anordnung das ringförmige Bauteil aus seiner Bohrung entfernt werden kann, wenn für das Hintergreifen der Greifelemente nicht ausreichend Angriffsfläche zur Verfügung steht oder keine geeigneten Bauteile zum Erfassen vorhanden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei einem beispielsweise ringförmigen Bauteil, wie einem Lageraußenring, der in einer Presssitzanordnung in einer Bohrung eingepasst ist, wird erfindungsgemäß ein Hilfselement an der Innenwand des ringförmigen Bauteils befestigt, so dass es für ein Greifelement gut zugänglich ist. Für den Ausziehvorgang wird das Greifelement in das ringförmige Bauteil geführt und an dem Hilfselement befestigt. Je nach baulicher Anordnung des Lageraußenrings in der Bohrung wird bei konzentrischer Bewegung des Greifelements in die Bohrung hinein oder aus der Bohrung heraus, das Hilfselement und somit auch der Lageraußenring mitgenommen. Mittels entsprechender Krafteinwirkung auf das Greifelement können die Haltekräfte der Presssitzanordnung überwunden werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Hilfselement als diametral in dem Lageraußenring angeordneter Steg ausgebildet. Die Länge des Steges entspricht in etwa dem Innendurchmesser des Lageraußenrings, die beiden Enden des Stegs sind der Kontur der Lagerringinnenwand in etwa angepasst, so dass die Befestigung des Stegs in einfacher Art mittels Punktschweißen erfolgen kann. Da der Steg vorzugsweise im Untermaß gefertigt wird, werden radial auf den Lagerring wirkende Kräfte vermieden.

Für das Ergreifen des diametralen Stegs weist das Greifelement einen Schlitz auf, der im wesentlichen zu dem zu erfassenden Steg formnegativ ausgebildet ist. Mit dem Schlitz lässt sich der Steg sicher erfassen, so dass die Anordnung des zu entfernenden Lagerrings ist nicht mehr ausschlaggebend für die Anwendung der Ausziehvorrichtung ist. Selbst bei einer Festlageranordnung, bei der der Lageraußenring an einem Flansch anliegt, kann der Lagerring gut von dem Schlitz des Greifelements über den eingehefteten Steg erfasst und somit ausgezogen werden.

Die Befestigungsstellen des Steges an der Innenwand des Lagerrings müssen derart beschaffen sein, dass die Haltbarkeit der Verbindung bei den quer zur Stegachse wirkenden Ausziehkräften gewährleistet ist. Da die Verbindung zwischen Steg und Lagerringinnenwand lediglich für die Krafteinwirkung beim Ausziehen haltbar sein muss, ist es in der Regel ausreichend, den Steg mittels Heftschweißen an dem Lagerring zu befestigen. Der Steg ist vorzugsweise aus Flachmaterial gefertigt, um ein kostengünstiges Zuschneiden und ein einfaches Einpassen in den Ring zu ermöglichen.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Greifelement an einem Stab befestigt, an dessen gegenüberliegenden Ende eine Kraftaufnahmeeinheit angeordnet ist. Die Kraftaufnahmeeinheit dient dazu, die durch einen Schlag oder dergleichen auf den Stab in axialer Richtung aufgebrachte Kraft optimal aufzunehmen und über den Stab auf das Greifelement weiterzuleiten.

In Abhängigkeit der Lageranordnung ist das Greifelement entweder als Schlitzstab oder als u-förmige Klaue ausgebildet. Für Lagerringe, die von innen aus ihrer Bohrung herausgeschlagen werden können, wird der Schlitzstab vorzugsweise Anwendung finden. Dazu wird der Schlitz des Schlitzstabes auf das im Lagerring eingeheftete Flachmaterial aufgesetzt, wobei die Stabachse mit der Lagerringachse konzentrisch verläuft, und mit einem Schlag, der beispielsweise mit einem Hammer auf die Kraftaufnahmeeinheit erzeugt wird, aus der Bohrung getrieben.

Sofern ein Zugang von innen zum Lagerring nicht möglich ist, wird das klauenförmige Greifelement eingesetzt. Die u-förmige Klaue wird in den Steg eingehakt, so dass die Öffnung der Klaue in Ausziehrichtung liegt. Die Kraftaufnahmeeinheit ist mit einem Flansch und einem Schwunghammer versehen, der auf dem Stab verschiebbar gelagert ist. Der Schwunghammer wird in Ausziehrichtung an den Flansch geschlagen, um den Lagerring aus der Bohrung heraus zu ziehen.

Weitere Einzelheiten werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Ausziehvorrichtung mit einem Schlitzstab,

Fig. 2a eine schematische Darstellung eines auszuziehenden äußeren Kugellagerrings mit einer Ausziehvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 2b einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 2a,

Fig. 3 eine Ausziehvorrichtung mit einer Klaue sowie

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines auszuziehenden äußeren Kegellagerrings mit einer Ausziehvorrichtung gemäß Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine Ausziehvorrichtung 5 mit einem Schlitzstab 10 dargestellt. Die Ausziehvorrichtung 5 umfaßt neben dem zylinderförmigen Schlitzstab 10 einen Stab 15 und eine Kraftaufnahmeeinheit 20.

Der Schlitzstab 10 weist an seinem freien Ende einen Schlitz 25 und an seinem befestigten Ende einen Bolzen 30 auf. Der Schlitz 25 ist u-förmig ausgebildet und schließt mit abgerundeten Kanten 32 den Schlitzstab 10 ab, um ein leichtgängiges Aufsetzen der Ausziehvorrichtung 5 zu ermöglichen. Schlitztiefe T_S und Schlitzbreite B_S sind auf den zu erfassenden Steg abgestimmt.

Die Kraftaufnahmeeinheit 20 weist ein freies Ende 35 und ein befestigtes Ende in Form eines Bolzens 40 auf. Für die Aufnahme der in Pfeilrichtung A aufgebrachten Schlagkraft ist eine Schlagfläche 42 vorgesehen.

Der Stab 15 ist rohrförmig ausgebildet, so daß der Bolzen 30 des Schlitzstabs 10 sowie der Bolzen 40 der Kraftaufnahmeeinheit 20 jeweils an den Enden des Stabs 15 aufgenommen werden. Die Befestigung der Bolzen 30 und 40 in dem Stab 15 erfolgt über Nietverbindungen 45 und 50.

Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten Ausziehvorrichtung 5 wird anhand der Fig. 2a und Fig. 2b näher erläutert. In einem nicht näher dargestellten Bauteil ist eine Bohrung 60 eingebracht, in der ein äußerer Lagerring 65 eines defekten Kugellagers fest steckt. Die Befestigung des Lagerrings 65 erfolgt über eine Buchse 70, die mittels einer Schweißverbindung 75 in der Bohrung 60 befestigt ist. Durch die Festlagerung mittels der Buchse 70 ist es nicht möglich, mit einer herkömmlichen Ausziehvorrichtung nach dem Stand der Technik den äußeren Lagerring 65 zu hintergreifen. Erfindungsgemäß wird daher ein Steg 80 aus Flachmaterial entsprechend dem inneren Durchmesser des äußeren Lagerrings 65 zugeschnitten und in diesen eingepaßt. Es genügt, die beiden Enden des Stegs 80 mit jeweils einem Schweißpunkt 85 an der Innenwand 90 des äußeren Lagerrings 65 festzulegen. Da der Lagerring 65 von innen, das heißt gemäß Fig. 2a von rechts, zugänglich ist, kann mit der Ausziehvorrichtung 5 mit Schlitzstab 10 gearbeitet werden. Der Schlitz 25 wird auf den Steg 80 in Pfeilrichtung A aufgesetzt. Mit einem nicht näher dargestellten Hammer wird ein kräftiger Schlag auf die Schlagfläche 42 der Kraftaufnahmeeinheit 20 in Pfeilrichtung A ausgeübt, so daß der Steg 80 unter Mitnahme des äußeren Lagerrings 65 aus seiner Buchse 70 getrieben wird.

Sofern ein ringförmiges Bauteil nicht von innen nach außen ausgeschlagen werden kann oder sehr tief in einer Bohrung angeordnet ist, wird eine Ausziehvorrichtung 100 gemäß Fig. 3 bevorzugt. Die Ausziehvorrichtung 100 umfaßt erfindungsgemäß ein Greifelement 105, einen Stab 110 sowie eine Kraftaufnahmeeinheit 115.

Das Greifelement 105 weist einen Bolzen 120 auf, an den eine Klaue 125 angeformt ist. Die Klaue 125 ist u-förmig ausgebildet, wobei der Schlitz 127 den auszuziehenden Steg erfaßt. Die Abmaße des Schlitzes 127 sind entsprechend dem zu erfassenden Steg mit einer Schlitztiefe T_K und einer Schlitzbreite B_K gewählt. In die der Klaue 125 gegenüberliegenden Stirnseite 130 des Bolzens 120 ist eine Bohrung 135 eingebracht, die zur Befestigung an dem Stab 110 vorgesehen ist.

Die Kraftaufnahmeeinheit 115 besteht aus einem Schlaghammer 140 und einem Flansch 145. Der Schlaghammer 140 ist über eine Durchgangsbohrung 150 auf dem Stab 110 linear geführt und entsprechend dem Pfeil B bewegbar und unterstützt mit seiner Umfangskontur 155 eine gute Lage des Schlaghammers 140 in der Hand. Der Flansch 145 ist vorteilhafterweise so gestaltet, daß er gut durch eine Hand zu ergreifen ist. An seiner Stirnseite 160 ist eine Bohrung 165 für die Aufnahme des Stabes 110 eingebracht.

Die Wirkungsweise der Ausziehvorrichtung 100 ist anhand der Fig. 4 näher erläutert. Ein nicht näher dargestelltes Bauteil weist eine Bohrung 175 auf, in der eine Buchse 180 mittels Schweißverbindung 185 befestigt ist. In der Buchse 180 ist ein äußerer Lagerring 190 eines defekten Kegelrollenlagers eingepaßt. Für die Instandsetzung ist es notwendig, den noch in der Buchse 180 befindlichen äußeren, vom Inneren des Bauteils, das heißt in Fig. 4 von rechts, nicht zugänglichen Lagerring 190 mit Hilfe der Ausziehvorrichtung 100 zu entfernen.

Dazu wird ein Steg 195 so zugeschnitten, daß dieser in den Lagerring 190 eingepaßt werden kann. Dazu ist es sinnvoll, die Enden des Stegs 195 entsprechend der Schrägung der Innenwand 197 des Lagerrings 190 zu schneiden. Die Befestigung des Stegs 195 diametral an der Innenwand 197 des Lagerrings 190 erfolgt analog zu der in Fig. 2a/2b beschriebenen Befestigung über Schweißpunkte 200. Die Ausziehvorrichtung 100 wird von außen, das heißt in Fig. 4 von links, an den Steg 195 herangeführt und hakt mit dem Schlitz 127 der Klaue 125 in dem Steg 195 ein. Der Schlaghammer 140 liegt an dem Bolzen 120 des Greifelements 105 an. Durch kräftiges Ziehen des Schlaghammers 140 in Pfeilrichtung C schlägt der Schlaghammer 140 an dem Flansch 145 an, so daß die Klaue 125 ebenfalls in Pfeilrichtung C mitbewegt wird. Damit zieht die Klaue 125 den Steg 195 unter Mitnahme des äußeren Lagerrings 190 aus der Buchse 180.

Selbstverständlich kann die notwendige axiale Kraft auch pneumatisch oder hydraulisch erzeugt werden.

Claims (8)

1. Verfahren zum Entfernen eines in eine Bohrung eingepassten ringförmigen Bauteils (65, 190) mit einem Greifelement (10, 105), das in die Bohrung eingeführt und unter Mitnah­ me des Bauteils (65, 190) aus der Bohrung (60, 135) ausge­ zogen wird mit folgenden Schritten:

• - Befestigen eines Hilfselements an den Innenflächen (90, 197) des Bauteils (65, 190),
• - Ansetzen des Greifelements (10, 105) an das Hilfsele­ ment,
• - Aufbringen einer Kraft auf das Greifelement (10, 105), so dass die Haltekräfte des eingepassten Bauteils (65, 190) überwunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das als Steg (80) ausgebildete Hilfselement aus Flachmaterial entsprechend dem Innendurchmesser des Bau­ teils (65, 190) zugeschnitten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden des Stegs (80) entsprechend der In­ nenkontur des ringförmigen Bauteils (65, 190) zugeschnit­ ten werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (80) mit jeweils zumindest einem Schweiß­ punkt (85) an seinen beiden Enden an der Innenwand (90, 197) des ringförmigen Bauteils (65, 190) befestigt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (10, 105) mit einem auf das Hilfs­ element abgestimmten Schlitz (25, 127) das Hilfselement aufnimmt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Greifelement (10, 105) durch Krafteinwirkung auf eine dem Greifelement (10, 105) gegenüberliegende Kraft­ aufnahmeeinheit (20, 115) bewegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinwirkung bei einem als Schlitzstab ausge­ bildetem Greifelement (10) durch Schlagen mit einem Hammer auf die Kraftaufnahmeeinheit (20) erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Krafteinwirkung bei einem als u-förmige Klaue (125) ausgebildeten Greifelement (105)durch Schlagen mit einem auf einem Stab verschiebbar gelagerten Schwungbolzen (140) gegen die Kraftaufnahmeeinheit (115) erfolgt.