DE102007009864A1

DE102007009864A1 - Transport- und Montagevorrichtung für Wälzkörpersätze

Info

Publication number: DE102007009864A1
Application number: DE102007009864A
Authority: DE
Inventors: Sven Dipl.-Ing.(TU) Claus
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-02-28
Filing date: 2007-02-28
Publication date: 2008-09-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transport- und Montagevorrichtung für einen oder mehrere Sätze von nebeneinander liegenden vollrolligen Wälzkörpern (4, 5), die während des Transportes zwischen einer inneren und einer äußeren Hülse (1) angeordnet sind. Nach der Erfindung ist wenigstens eine der Hülsen durch ein in radialer Richtung in seinem Durchmesser veränderbares elastisches hülsenartiges Federelement (2) gebildet, sodass die Wälzkörper (4, 5) unter Vorspannung gegen die zugehörige andere Hülse (1) zur Anlage bringbar sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Transport- und Montagevorrichtung für einen oder mehrere Sätze von nebeneinander liegenden vollrolligen Wälzkörpern, die während des Transportes zwischen einer inneren und äußeren Hülse angeordnet sind.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Transport- und Montagevorrichtungen sind bereits seit längerem bekannt. Sie werden in den Fällen verwendet, in denen der Hersteller kein komplettes Wälzlager, sondern nur einen oder mehrere Sätze von Wälzkörpern liefert, die dann der Abnehmer in eine für die Schaffung einer Wälzlagerung erforderliche Umgebungskonstruktion zu integrieren hat. Solche Transport- und Montagevorrichtungen dienen somit dazu, die Wälzkörper während des Transportes in ihrer richtigen gegenseitigen Zuordnung zu halten und anschließend die Einführung des ganzen Satzes von Wälzkörpern in eine geeignete Bohrung zu erleichtern.
Eine solche gattungsgemäße Transport-Montagevorrichtung für Lagernadeln ist aus der DE 28 15 078 A1 vorbekannt. Sie besteht aus einer inneren und einer äußeren Hülse, die konzentrisch ineinander angeordnet sind und in dem zwischen ihnen gebildeten ringförmigen Raum die Lagernadeln aufnehmen. Zur Bildung einer sicheren Transporteinheit sind sowohl die äußere Hülse als auch die innere Hülse mit einem radial nach innen bzw. mit einem radial nach außen gerichteten Flansch versehen. Beide Flansche stehen in axialer Richtung genau übereinander und sind mittels einer formschlüssigen Schnappverbindung verbunden.
Der Nachteil einer solchen Transport- und Montagevorrichtung liegt darin, dass durch die Schnappverbindung der Flansche kleine Toleranzen eingehalten werden müssen, die das Werkzeug zur Herstellung der Vorrichtung verteuern. Außerdem lassen sich die beiden Hülsen nur schwierig voneinander trennen und es besteht die Gefahr, dass die Schnappnasen abreißen und somit die gesamte Einheit nicht mehr weiter verwendet werden kann.
Weitere derart gattungsgemäß ausgebildete Transport- und Montagevorrichtungen gehen beispielsweise aus der DE 24 40 717 A1 oder aus der DE 41 26 940 A1 hervor. In allen Fällen sind zwei Hülsen konzentrisch ineinander angeordnet, wobei in dem von ihnen umschlossenen Zwischenraum die vollrollig angeordneten Wälzkörper untergebracht sind.
Den vorstehend beschriebenen Transport- und Montagevorrichtungen haftet der gemeinsame Nachteil an, dass sie relativ teuer sind. Dies ist dadurch begründet, dass für jeden geometrisch unterschiedlich dimensionierten vollrolligen Wälzkörpersatz ebenfalls unterschiedlich dimensionierte Hülsen benötigt werden und somit hohe Werkzeugkosten anfallen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ausgehend von den Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt daher der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache und damit preiswerte Transport- und Montagevorrichtung zu schaffen, die variabler einsetzbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen Oberbegriff dadurch gelöst, dass wenigstens eine der Hülsen durch ein in radialer Richtung in seinem Durchmesser veränderbares elastisches hülsenartiges Federelement gebildet ist, sodass die Wälzkörper unter Vorspannung gegen die zugehörige andere Hülse zur Anlage bringbar sind.
Im Sinne der Erfindung ist darunter zu verstehen, dass das hülsenartige Federelement ein elastisches Verhalten in zweierlei Richtungen aufweist. In einem Fall wirkt die Vorspannung radial nach außen, wobei in diesem Fall das hülsenartige Federelement als Innenteil verwendet ist und die Wälzkörper gegen das äußere Hülsenteil presst. Im zweiten Fall kann das hülsenartige Federelement eine Vorspannung in Richtung radial nach innen aufweisen, wobei es als Außenteil verwendet ist und die Wälzkörper gegen das innere Hülsenteil zur Anlage bringt. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, wenn das elastische hülsenartige Federelement mit einem fixen, d. h. in seinem Durchmesser nicht veränderbaren Hülsenelement zusammenwirkt, sodass die zwischen beiden Elementen angeordneten Wälzkörper radial sicher fixierbar sind und in einem geometrisch definierten Teilkreis gehalten sind. Dabei wird über Reibschluss zwischen den beteiligten Elementen der Transport- und Montagevorrichtung durch die Vorspannkraft zusätzlich eine axiale Lagesicherung realisiert. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist dadurch begründet, dass das in seinem Durchmesser veränderbare elastische Federelement nicht nur für einen Lagerdurchmesser, sondern für einen Durchmesserbereich, d. h., für verschiedene in Durchmesser unterschiedlich dimensionierte Wälzkörpersätze eingesetzt werden kann, was sich kostengünstig auswirkt.
Es hat sich nach Anspruch 2 als vorteilhaft erwiesen, wenn das Federelement spiralenförmig ausgebildet ist. Durch eine relative Verdrehung beider Enden (Verdrillung) gegeneinander entweder in die eine oder in die andere Richtung kann der Durchmesser des hülsenartigen Federelementes gegenüber seinem Ausgangszustand entweder vergrößert oder verkleinert werden, sodass die radiale Vorspannkraft entweder nach innen oder nach außen wirkt. Aufgrund des Bestrebens des Spiralelementes den bei der Herstellung erzeugten geometrischen Ursprungszustand zu erreichen, wird nach Lösen der relativ zueinander verdrehten Spiralenden eine in Richtung des Ursprungszustandes wirkende Ausgleichsbewegung stattfinden. Wird diese verhindert, resultiert eine in radialer Richtung nach innen oder nach außen wirkende Vorspannung bzw. Vorspannkraft.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 3 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das spiralenförmige hülsenartige Federelement einteilig ausgebildet ist und aus einem Kunststoff besteht. Der Herstellung kann beispielsweise derart erfolgen, dass ein Kunststoffrohr in das spiralenförmige Federelement durch Anbringen von schraubenförmigen Schnitten überführt wird.
In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 ist es auch möglich, dass das spiralförmige Federelement zweiteilig ausgebildet ist und aus einer metallischen Spiralfeder besteht, die von einem Kunststoff umhüllt ist. In beiden Fällen hat sich es dabei als vorteilhaft erwiesen, wenn das hülsenartige Federelement endlos hergestellt wird und im Hinblick auf die Länge des zu verpackenden Produktes notwendige Ausdehnung abgelängt wird. Hierdurch erhöht sich nochmal der Einsatzbereich der Erfindung.
Nach einem weiteren Merkmal gemäß Anspruch 5 soll das spiralenförmige Federelement als innere Hülse verwendet sein und an wenigstens einem Ende mit einer Verschlusskappe versehen sein, die das hülsenartige Federelement mit einem Ringteil untergreift und mit einem Flansch in radialer Richtung überdeckt. Durch diese einfache Maßnahme wird erreicht, dass die zugeordneten vollrolligen Wälzkörpersätze während des Transportes in eindeutiger räumlicher Zuordnung bleiben, falls die Vorspannung in unerwünschter Weise einmal zu gering ausgefallen sein sollte. Die Wälzkörper können sich daher unter keinen Umständen in Richtung ihrer Längsachse verschieben.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in vereinfachter Form dargestellt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 und 3 einen Längsschnitt durch je eine erfindungsgemäß ausgebildete Transport- und Montagevorrichtung,
2 eine perspektivische Seitenansicht der Vorrichtung gemäß 1,
4, 5 und 6 die erfindungsgemäße Transport- und Montagevorrichtung während des Einsetzen des Wälzkörpersatzes in eine Aufnahmebohrung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die Transport- und Montagevorrichtung gemäß den 1 und 2 besteht aus dem hülsenartigen Federelement 2 und der äußeren Hülse 1, die konzentrisch um ihre Achse 3 ineinander angeordnet sind. Im zwischen beiden gebildeten, nicht näher bezeichneten Ringraum sind zylindrische Wälzkörpersätze 4, 5 untergebracht, die mit ihren Stirnflächen aneinander liegen. Zur Realisie rung einer möglichst hohen Tragfähigkeit einer späteren Lagerung sind die zylindrischen Wälzkörper 4, 5 vollrollig, d. h., ohne Käfig im Ringraum angeordnet und berühren sich demnach in Umfangsrichtung an ihren jeweiligen Mantelflächen. Wie weiter erkennbar, ist das hülsenartige Federelement 2 mit einem durchgehenden gewundenen schraubenförmigen Schlitz 6 versehen, sodass ein linksseitiges Federende 7 und ein rechtsseitiges Federende 8 gebildet sind. Da im Ausführungsbeispiel das hülsenartige Federelement 2 als Innenteil der Transport- und Montagevorrichtung verwendet ist, muss es im Herstellungszustand, d. h., im nicht verspannten Zustand, einen größeren Durchmesser aufweisen als in 1 gezeigt. Die Vorspannkraft des hülsenartigen Federelementes 2 wird dadurch erreicht, dass dessen Durchmesser verkleinert wird, wobei die Federenden 7 und 8 gegensinnig verdreht werden. Mit diesem verkleinerten Durchmesser wird dann das hülsenartige Federelement 2 in die Transport- und Montagevorrichtung eingesetzt und drückt dabei nach dem Entspannen, d. h. nach Freigabe der Federenden 7, 8, die beiden Wälzkörpersätze 4 und 5 gegen die innere Mantelfläche der äußeren Hülse 1. Es ist erkennbar, dass mit einem im Durchmesser gleichen hülsenartigen Federelement 2 verschiedene Innendurchmesser von Lageraufnahmebohrungen zumindest in einem Bereich abdeckbar sind, indem das hülsenartige Federelement 2 mehr oder weniger vorgespannt wird und dadurch einen unterschiedlichen Durchmesser aufweist.
Die in 3 gezeigte Transport- und Montagevorrichtung unterscheidet sich von der gemäß 1 lediglich durch die beidseitig eingesetzte Verschlusskappe 9. Wie erkennbar, ist deren Boden 10 mit dem Ringteil 11 verbunden, das wiederum in den Flansch 12 übergeht, der in radialer Richtung nach außen gerichtet ist und die beiden zylindrischen Wälzkörpersätze 4, 5 teilweise überdeckt. Durch diese eingesetzte Verschlusskappe 9 wird das hülsenartige Federelement 2 sicher fixiert und zusätzlich radial vorgespannt, sodass keine axiale Verschiebung der Wälzkörpersätze 4, 5 möglich ist. Außerdem wirken die beiden Verschlusskappen 9 zusätzlich als Schutz gegen von außen eindringen Schmutz in die Transport- und Montagevorrichtung.
In den 5 und 6 ist die in 4 schematisch gezeigte Transport- und Montagevorrichtung in dem Zustand dargestellt, in dem Lagernadeln 16 in die Aufnahmebohrung 14 des mit einer umlaufenden Verzahnung 15 versehenen Planetenrades 13 eingeführt werden. Zu diesem Zweck wird zunächst die in 4 gezeigte Transport- und Montagevorrichtung gemäß 5 so weit in die Aufnahmebohrung 14 des Planetenrades 13 eingeschoben, bis die äußere Hülse 1 stirnseitig am Planetenrad 13 anschlägt. Anschließend wird durch den Auswurfstempel 17 der vollrollige Nadelkranz 16 mit dem hülsenartigen Federelement 2 vollständig in die Aufnahmebohrung 14 des Planetenrades 13 eingeführt, sodass die äußere Hülse 1 zurückbleibt und abfällt. Anschließend wird wie aus 6 ersichtlich, das Planetenrad 13 einschließlich Nadelkranz 16 und hülsenartigem Federelement 2 in den Planetenträger 18 eingesetzt, bevor der Planetenbolzen 19 von rechts eine nicht bezeichnete Aufnahmebohrung des Planetenträgers 18 durchdringt, anschließend das hülsenartige Federelement 2 aus der Aufnahmebohrung 14 des Planetenrades 13 hindurchdrückt und über die nicht bezeichnete Aufnahmebohrung des linksseitig angeordneten Planetenträgers 18 auswirft, sodass nach einer entsprechenden Fixierung des Planetenbolzens 19 dieser die Innenlaufbahn für die vollrollig angeordneten Lagernadeln 16 stellt, deren Außenlaufbahn durch die Aufnahmebohrung 14 des Planetenrades 13 gebildet ist.
Die erfindungsgemäße Transport- und Montagevorrichtung ist eine kostengünstige Variante, die einen hohen Grad an Funktions- und Betriebssicherheit aufweist und darüberhinaus variabel einsetzbar ist.

1: äußere Hülse
2: hülsenartiges Federelement
3: Achse
4: zylindrische Wälzkörper
5: zylindrische Wälzkörper
6: Schlitz
7: Federende
8: Federende
9: Verschlusskappe
10: Boden
11: Ringteil
12: Flansch
13: Planetenrad
14: Aufnahmebohrung
15: Verzahnung
16: Lagernadel
17: Auswurfstempel
18: Planetenträger
19: Planetenbolzen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 2815078 A1 [0003]
- DE 2440717 A1 [0005]
- DE 4126940 A1 [0005]

Claims

Transport- und Montagevorrichtung für einen oder mehrere Sätze von nebeneinander liegenden vollrolligen Wälzkörpern (4, 5), die während des Transportes zwischen einer inneren und einer äußeren Hülse (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Hülsen durch ein in radialer Richtung in seinem Durchmesser veränderbares elastisches hülsenartiges Federelement (2) gebildet ist, so dass die Wälzkörper (4, 5) unter Vorspannung gegen die zugehörige andere Hülse (1) zur Anlage bringbar sind.
Transport- und Montagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (2) spiralenförmig ausgebildet ist.
Transport- und Montagevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das spiralenförmige Federelement (2) einteilig ausgebildet ist und aus einem Kunststoff besteht.
Transport- und Montagevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das spiralenförmige Federelement zweiteilig ausgebildet ist und aus einer von einem Kunststoff umhüllten metallischen Spiralfeder besteht.
Transport- und Montagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das spiralenförmige Federelement (2) als innere Hülse verwendet ist und wenigstens an einem Ende mit einer Verschlusskappe (9) versehen ist, die das hülsenartige Federelement (2) mit einem Ringteil (11) untergreift und mit einem Flansch (12) in radialer Richtung überdeckt.