DE102007020521A1

DE102007020521A1 - compensation device

Info

Publication number: DE102007020521A1
Application number: DE102007020521A
Authority: DE
Inventors: Thorsten Biermann; Norbert Metten; Umberto Rocca
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2008-11-06
Also published as: WO2008135358A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kompensationsvorrichtung mit einem axial beweglichen Andruckelement (30) und mit einem Gegenelement (40), zwischen denen in Umfangsrichtung (U) verteilt mehrere Dehnungselemente (22) angeordnet sind, deren temperaturabhängige Volumenänderungen eine Axialkraft auf das Andruckelement (30) bewirken. Um eine Kompensationsvorrichtung zu schaffen, die bei geringem radialen Bauraumbedarf und materialsparend realisierten Dehnungselementen relativ große axiale Längenänderungen kompensiert, ist vorgesehen, dass zwischen dem Andruckelement (30) und dem Gegenelement (40) ein Zwischenelement (1) angeordnet ist, das auf jeder axialen Stirnseite (2, 3) mehrere Ausnehmungen (4) aufweist, und dass die Dehnungselemente (22) in die Ausnehmungen (4) eingebracht sind und sich an jeweils einer Abstützfläche (24) der Ausnehmung (4) axial abstützen.The invention relates to a compensation device with an axially movable pressure element (30) and with a counter element (40), between which distributed in the circumferential direction (U) a plurality of expansion elements (22) are arranged whose temperature-dependent volume changes cause an axial force on the pressure element (30). In order to provide a compensation device that compensates for small radial space requirements and material-saving realized expansion elements relatively large axial length changes, it is provided that between the pressure element (30) and the counter element (40) an intermediate element (1) is arranged on each axial end face (2, 3) has a plurality of recesses (4), and in that the expansion elements (22) are introduced into the recesses (4) and are axially supported on a respective support surface (24) of the recess (4).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Kompensationsvorrichtung zum Ausgleich thermisch bedingter relativ axialer Lageänderungen zwischen zwei Bauteilen mit einem axialbeweglichen Andruckelement und mit einem Gegenelement, zwischen denen in Umfangsrichtung verteilt mehrere Dehnungselemente angeordnet sind, deren temperaturabhängige Volumenänderungen eine Axialkraft auf das Andruckelement bewirken.The The invention relates to a compensating device for compensation thermally conditional relative axial positional changes between two Components with an axially movable pressure element and with a Counter element, between which distributed in the circumferential direction several Strain elements are arranged, whose temperature-dependent Volume changes an axial force on the pressure element cause.

Bei Vorrichtungen oder Maschinen, deren einzelne Bauteile aus Werkstoffen mit unterschiedlicher Wärmeausdehnung, d. h. unterschiedlichem Temperaturkoeffizienten, bestehen, treten bei Änderungen der Maschinenbetriebstemperatur unterschiedliche relative Lageänderungen der Bauteile auf.at Devices or machines whose individual components are made of materials with different thermal expansion, d. H. different temperature coefficient, exist, occur with changes in the machine operating temperature different relative position changes of the components.

Dies ist insbesondere bei schnelllaufenden Maschinen oder Anordnungen, bei denen eine präzise Lagerung erforderlich ist, wie z. B. Kraftfahrzeuggetrieben, unerwünscht, weil dadurch die konstruktionsgemäß gewünschten Betriebsbedingungen – wie beispielsweise Lagervorspannungen – verändert werden. Ein klassisches Beispiel für diese Problematik sind Kraftfahrzeugdifferentiale, deren Gehäuse in der Regel aus Aluminium besteht, während die Getriebewellen aus Stahl gefertigt und mittels angestellter Kegelrollenlager gelagert sind. Dadurch erhöht oder vermindert sich die jeweilige Lagervorspannung in unerwünschtem Maße.This is particularly in high-speed machines or arrangements, where a precise storage is required, such. B. motor vehicle transmissions, undesirable, because thereby the according to design desired operating conditions - such as Bearing preloads - to be changed. A classic Example of this problem are motor vehicle differentials, whose housing is usually made of aluminum, while the gear shafts made of steel and by employee Tapered roller bearings are stored. This increases or decreases the respective bearing preload undesirably.

Zur Kompensation dieser unerwünschten Effekte sind Vorrichtungen bekannt, die auf der Verwendung eines Materials basieren, dessen Temperaturkoeffizient weit höher ist als die Temperaturkoeffizienten der Maschinenbauteile.to Compensation for these undesirable effects are devices known, based on the use of a material whose Temperature coefficient is far higher than the temperature coefficient the machine components.

Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 42 21 802 A1 ist eine thermische Kompensationsvorrichtung bekannt, um die für Kegelrollenlager notwendige axiale Vorspannungen in allen Betriebszuständen zu gewährleisten. Dazu ist ein Fassungsring mit im Teilschnitt etwa S-förmiger Gestalt vorgesehen, wobei in jede der durch die axialen Schenkel der S-Form gebildeten Ringnut ein umlaufender Kunststoffring mit hoher Wärmeausdehnung eingesetzt ist. Ein geeignetes Kunststoffmaterial ist das unter dem Handelsnamen VITON^® bekannt gewordene Material, das allerdings relativ teuer ist und dadurch zu vergleichsweise hohen Kosten der bekannten Vorrichtung führt. Außerdem erfordert die konzentrische Anordnung der beiden Kunststoffringe einen vergleichsweise großen axialen Bauraum.From the German publication DE 42 21 802 A1 a thermal compensation device is known to ensure the necessary for tapered roller bearings axial preloads in all operating conditions. For this purpose, a mounting ring is provided in partial section approximately S-shaped design, wherein in each of the annular groove formed by the axial legs of the S-shape, a circumferential plastic ring is used with high thermal expansion. A suitable plastic material is known under the trade name VITON ^® has become material which is relatively expensive, however, and thereby leads to comparatively high costs of the known apparatus. In addition, the concentric arrangement of the two plastic rings requires a relatively large axial space.

Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 195 34 003 A1 ist eine Kompensationsvorrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Um thermisch bedingte relative axiale Lageänderungen zwischen mindestens zwei Bauteilen auszugleichen, umfasst diese Vorrichtung einen Hohlkörper und einen darin gleitenden Kolben. In dem Hohlkörper sind mehrere Dehnungselemente in Umfangsrichtung segmentweise, vorzugsweise äquidistant verteilt angeordnet. Die Dehnungselemente können Kreisbogenform, Nierenform oder Zylinderstiftform haben. Auch bei dieser bekannten Vorrichtung ist zur Erzielung eines ausreichenden axialen Bewegungshubs bzw. entsprechender, auf das Andruckelement ausgeübter Axialkräfte relativ viel Dehnungsmaterial erforderlich. Zudem ist auch diese Vorrichtung hinsichtlich ihres radialen Raumbedarfs nicht optimal.From the German publication DE 195 34 003 A1 is a compensation device of the aforementioned type known. To compensate for thermally induced relative axial position changes between at least two components, this device comprises a hollow body and a piston sliding therein. In the hollow body a plurality of expansion elements in the circumferential direction are arranged segmentally, preferably distributed equidistantly. The expansion elements may have circular arc shape, kidney shape or cylindrical pin shape. Also in this known device to achieve a sufficient axial movement stroke or corresponding, applied to the pressure element axial forces relatively much strain material is required. In addition, this device is not optimal in terms of their radial space requirements.

Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung einer Kompensationsvorrichtung, die bei geringem radialen Bauraumbedarf und materialsparend realisierten Dehnungselementen relativ große axiale Längenänderungen kompensiert.In front This is an object of the present invention in the creation of a compensation device, which at low radial space requirement and material-saving realized expansion elements relatively large axial length changes compensated.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kompensationsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.These The object is achieved by a compensation device with the features of the claim 1.

Demgemäß weist die Kompensationsvorrichtung ein Zwischenelement auf, das sich axial zwischen dem Andruckelement und dem Gegenelement befindet. Das Zwischenelement ist in axialer Richtung betrachtet beiderseitig – das heißt auf seinen beiden Stirnseiten – mit Ausnehmungen versehen. In diese Ausnehmungen sind die Dehnungselemente möglichst formschlüssig eingesetzt. Die so gehaltenen Dehnungselemente stützen sich jeweils an einer Abstützfläche des Zwischenelementes bzw. an einer Grenzfläche der jeweiligen Ausnehmung ab.Accordingly, FIG the compensation device has an intermediate element which extends axially located between the pressure element and the counter element. The intermediate element is seen in the axial direction on both sides - that is on its two front sides - provided with recesses. In these recesses, the expansion elements are possible inserted positively. The expansion elements held in this way each supported on a support surface of the intermediate element or at an interface of the respective Recess from.

Auf diese Weise bewirken temperaturbedingte Volumenänderungen der auf beiden Seiten des Zwischenelements angeordneten Dehnungselemente eine sich addierende axiale Expansions- bzw. Kontraktionswirkung. Mit anderen Worten: Sowohl das Andruckelement als auch das Gegenelement bewegen sich gegensinnig (d. h. aufeinander zu bzw. voneinander weg), wenn die Dehnungselemente temperaturbedingte Volumenänderungen erfahren. Je nach mechanischer Betrachtungsweise kann man also sagen, dass bei ortsfest angenommenem – z. B. an einem Absatz einer Lagerbohrung anliegendem – Gegenelement das Andruckelement eine Relativbewegung ausführt, die sich aus der axialen Volumenänderung der zwischen Andruckelement und Zwischenelement einerseits und der zwischen Zwischenelement und Gegenelement andererseits angeordneten Dehnungselementen summiert.On this way cause temperature-induced volume changes the arranged on both sides of the intermediate element expansion elements an adding axial expansion or contraction effect. In other words, both the pressure element and the counter element move in opposite directions (ie towards each other or from each other away), when the expansion elements temperature-related volume changes Experienced. Depending on the mechanical perspective, you can say that at fixed assumed -. B. on a paragraph a bearing bore adjacent - counter element the pressure element performs a relative movement resulting from the axial Volume change between the pressure element and intermediate element on the one hand and between the intermediate element and counter element on the other arranged expansion elements summed.

Dadurch erfordert die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhafterweise neben einem geringen axialen Bauraum insbesondere auch nur einen geringen radialen Bauraum. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrich tung besteht darin, dass durch die Anordnung der Dehnungselemente auf verschiedenen Seiten des Zwischenelements vergleichsweise kleine und damit kostengünstigere Dehnungselemente verwenden werden können, die in Summe einen gegenüber dem Stand der Technik geringeren Materialaufwand bei gleicher Kompensationsfähigkeit erfordern.As a result, the invention requires Device advantageously in addition to a small axial space, in particular, only a small radial space. Another significant advantage of the invention Vorrich device is that comparatively small and therefore less expensive expansion elements can be used by the arrangement of the expansion elements on different sides of the intermediate element, which require a total over the prior art lower material costs with the same compensation capability.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die Abstützflächen der Ausnehmungen auf der einen Stirnseite gegenüber den Abstützflächen der Ausnehmungen auf der anderen Seite des Zwischenelementes relativ zueinander axial aufeinander zu derart versetzt, dass die Ausnehmungen sich in axialer Richtung zumindest teilweise überlappen bzw. damit parallel erstrecken. Dies führt zu einer weiteren Verminderung des axialen Bauraumbedarfs.To An advantageous development of the invention are the support surfaces the recesses on one end face opposite the Support surfaces of the recesses on the other Side of the intermediate element relative to each other axially to each other offset to such that the recesses are in the axial direction at least partially overlap or extend parallel. This leads to a further reduction of the axial space requirement.

Eine mechanisch besonders gleichmäßig wirkende und stabile Vorrichtung lässt sich nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dadurch realisieren, dass die Ausnehmungen in Umfangsrichtung gesehen stirnseitig alternierend angeordnet sind. Es ist also im Verlauf der Umfangsrichtung nur jede zweite Ausnehmung in die jeweils gleiche Richtung (Stirnseitennormale) orientiert.A mechanically particularly uniform and stable device can be after a favorable Implementation of the invention realize that the recesses seen in the circumferential direction are arranged alternately frontally. So it is in the course of the circumferential direction only every second recess oriented in the same direction (front side normal).

Fertigungstechnisch bevorzugt sind die Ausnehmungen im Wesentlichen quaderförmig mit radial verlaufenden Längsachsen. Dadurch bilden sich quasi quaderförmige Taschen, die in der Herstellung und Bestückung vorteilhaft sind.manufacturing technology Preferably, the recesses are substantially cuboid with radially extending longitudinal axes. As a result, quasi form cuboid pockets used in manufacturing and equipping are advantageous.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen das Andruckelement und das Gegenelement den Ausnehmungen geometrisch angepasste Stempel auf. Das Zwischenelement übt damit neben seiner Haltefunktion für die Dehnungselemente zusätzlich eine koaxiale Führungsfunktion für das Andruckelement und das Gegenelement aus.To an advantageous embodiment of the invention, the pressure element and the counter element the recesses geometrically adapted stamp on. The intermediate element thus exercises in addition to its holding function for the expansion elements additionally a coaxial Guide function for the pressure element and the Counter element off.

Besonders bevorzugt können das Andruckelement und das Gegenelement identische Bauteile sein, was stückzahlbedingt zu Fertigungsvorteilen führt.Especially Preferably, the pressure element and the counter element be identical components, which leads due to the number of pieces to manufacturing advantages.

Weiter bevorzugt sind das Andruckelement, das Gegenelement und insbesondere das Zwischenelement ringförmig ausgeführt. Das Zwischenelement bildet damit quasi eine Dehnungsscheibe, die beidseitig von Kolbenscheiben verschlossen ist, die mit Fortsätzen, insbesondere mit den erwähnten Stempeln, in die Ausnehmungen oder Taschen des Zwischenelementes eintauchen. Die Kolbenscheiben werden axial nach außen gedrückt, sobald sich die Dehnungselemente in dem Zwischenelement ausdehnen und üben dabei eine sehr gleichmäßige konzentrische Kraft auf das kompensationsbedürftige Maschinenteil – beispielsweise ein Kegelrollenlager – aus.Further preferred are the pressure element, the counter element and in particular the intermediate element made annular. The Intermediate element thus forms a quasi strain plate, the two sides closed by piston discs, which with extensions, in particular with the mentioned punches, in the recesses or immerse pockets of the intermediate element. The piston discs are pushed axially outwards as soon as the expansion elements expand in the intermediate element and practice a very uniform concentric force on the machine part requiring compensation - for example a tapered roller bearing - off.

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich auch oder ergänzend aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further Advantages and aspects of the invention are also or supplementary from the following description of the invention with reference on the drawing.

Dabei zeigen in jeweils perspektivischer Ansicht:there show in each perspective view:

1 ein Zwischenelement einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Teilschnitt, 1 an intermediate element of a device according to the invention in partial section,

2 ein mit Dehnungselementen bestücktes Zwischenelement im Teilschnitt, 2 an intermediate element equipped with expansion elements in partial section,

3 ein Andruckelement einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 3 a pressure element of a device according to the invention,

4 in Explosionsdarstellung wesentliche Elemente einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und 4 in an exploded view of essential elements of a device according to the invention and

5 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im montierten Zustand im Teilschnitt. 5 a device according to the invention in the assembled state in partial section.

Die Figuren zeigen eine Vorrichtung bzw. deren Hauptbestandteile zur Kompensation von thermisch bedingten relativen axialen Längenänderungen zwischen zwei – hier nicht dargestellten – Bauteilen. Diese Bauteile können bei spielsweise ein Lagerring eines Kegelrollenlagers, insbesondere bei der Anwendung in einem Differential oder Verteilergetriebe eines Kraftfahrzeuges einerseits und das das Lager aufnehmende Getriebegehäuse andererseits sein.The Figures show a device or its main components for Compensation of thermally induced relative axial length changes between two - not shown - components. These components can, for example, a bearing ring of a Tapered roller bearing, especially when used in a differential or transfer case of a motor vehicle on the one hand and the the bearing receiving gear housing on the other hand.

In 1 ist ein Zwischenelement 1 mit in axialer Richtung A gesehen gegenüberliegenden zwei Stirnseiten 2, 3 dargestellt. Auf jeder Stirnseite 2, 3 sind Ausnehmungen 4 vorgesehen, die einen im Wesentlichen quaderförmigen Hohlraum oder Aufnahmeraum 5 für in 1 nicht dargestellte Dehnungselemente bilden. Die Ausnehmungen 4 sind in Form von Taschen 7 gestaltet und haben jeweils einen Taschenboden 8. Wie der obere Teilschnitt der 1 erkennen lässt, besteht das Zwischenelement 1 im Wesentlichen aus einem umlaufenden, mäanderförmig gestalteten Steg 10, der an der inneren 12 und äußeren Umfangsseite 14 jeweils durch einen Mantelring 15, 16 begrenzt ist. Insoweit bildet der Steg 10 mit den Mantelringen 15, 16 die Begrenzungen der Ausnehmungen 4. Durch den mäanderförmigen Verlauf des Steges 10 sind die Begrenzungen der Ausnehmungen 4 bzw. Taschen 7 bzw. der jeweilige Taschenboden 8 gebildet. Die Ausnehmungen auf der Stirnseite 2 alternieren mit den Ausnehmungen auf der Stirnseite 3. Mit anderen Worten: In Umfangsrichtung U gesehen ist jede zweite Ausnehmung mit ihrer Öffnung 20 zur Stirnseite 2 hin orientiert, während entsprechend alternierend jede zweite Ausnehmung 4 mit ihrer Öffnung 21 zur Stirnseite 3 hin orientiert ist. Dabei sind die Taschenböden 8 in axialer Richtung A aufeinander zu versetzt, so dass die Ausnehmungen 4 mit ihrem Aufnahmeraum 5 zumindest teilweise in axialer Richtung A gesehen überlappend bzw. parallel angeordnet sind.In 1 is an intermediate element 1 with seen in the axial direction A opposite two end faces 2 . 3 shown. On each front side 2 . 3 are recesses 4 provided, which has a substantially cuboidal cavity or receiving space 5 for in 1 Form not shown expansion elements. The recesses 4 are in the form of bags 7 designed and each have a pocket bottom 8th , Like the upper part of the section 1 lets recognize, there is the intermediate element 1 essentially from a circumferential, meander-shaped web 10 who is at the inner 12 and outer peripheral side 14 each by a shroud 15 . 16 is limited. In that regard, the footbridge forms 10 with the jacket rings 15 . 16 the boundaries of the recesses 4 , Due to the meandering course of the bridge 10 are the limits of the recesses 4 or bags 7 or the respective pocket bottom 8th educated. The recesses on the front 2 alternate with the recesses the front side 3 , In other words, seen in the circumferential direction U is every second recess with its opening 20 to the front 2 oriented, while alternately every second recess 4 with her mouth 21 to the front 3 oriented. Here are the pocket bottoms 8th offset in the axial direction A to each other, so that the recesses 4 with her recording room 5 At least partially in the axial direction A seen overlapping or arranged in parallel.

2 zeigt in entsprechender perspektivischer Ansicht das Zwischenteil 1, wobei insbesondere in der Teilschnittdarstellung erkennbar ist, dass die Ausnehmungen 4 mit beidseitig eingebrachten Dehnungselementen 22 ausgefüllt sind. Man erkennt dabei, dass die in axialer Richtung A sich erstreckende Höhe der Dehnungselemente 22 etwas geringer bemessen ist als die Tiefe t der Ausnehmungen 4 bzw. der Aufnahmeräume 5. Die Dehnungselemente 22 stützen sich jeweils mit ihrem Fußbereich 23 am jeweiligen Ausnehmungs- bzw. Taschenboden 8, der insoweit eine Abstützfläche 24 bildet, ab. Die Dehnungselemente 22 sind in ihren Ausmaßen so bemessen, dass sie die Ausnehmungen 4 vollständig in radialer Richtung ausfüllen, so dass etwaige Volumenänderungen gezwungenermaßen nur in Axialrichtung A und zwar zur jeweiligen Öffnung 20, 21 der Ausnehmungen 4 hin möglich sind. 2 shows in a corresponding perspective view of the intermediate part 1 , wherein it can be seen in particular in the partial sectional view that the recesses 4 with both sides introduced expansion elements 22 are filled. It can be seen that the height of the expansion elements extending in the axial direction A 22 is dimensioned slightly smaller than the depth t of the recesses 4 or the recording rooms 5 , The expansion elements 22 each based on their foot area 23 at the respective recess or pocket bottom 8th , Which in this respect a support surface 24 forms, off. The expansion elements 22 are sized in their dimensions so that they have the recesses 4 completely fill in the radial direction, so that any volume changes forced only in the axial direction A and that to the respective opening 20 . 21 the recesses 4 are possible.

3 zeigt ein Andruckelement 30, das im Wesentlichen aus einer scheibenförmigen Basis 31 und sich davon in axialer Richtung A erstreckenden annähernd quaderförmigen Fortsätzen 32 besteht. Die Fortsätze 32 sind in ihrer Geometrie auf den Bereich der Öffnungen 20 (1 und 2) abgestimmt und bilden insoweit Stempel 33, die in den Öffnungen bzw. Ausnehmungen 4 axial gleiten können. 3 shows a pressure element 30 , which essentially consists of a disc-shaped base 31 and thereof extending in the axial direction A approximately cuboid projections 32 consists. The extensions 32 are in their geometry on the area of the openings 20 ( 1 and 2 ) and form stamps insofar 33 that are in the openings or recesses 4 can slide axially.

4 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung vor der Montage ihrer wesentlichen Einzelteile, nämlich dem ringförmigen Zwischenelement 1, dem ringförmigen Andruckelement 30 und einem ringförmigen Gegenelement 40. Gegenelement 40 und Andruckelement 30 (3) sind identisch ausgebildet. Damit kann auch das Gegenelement 40 in entsprechender Weise mit seinen sich von einer scheibenförmigen Basis 41 erstreckenden Fortsätzen 42 in Art von Stempeln 43 in den Öffnungen 21 der Ausnehmungen 4 in axialer Richtung A gleiten. 4 shows a device according to the invention prior to the assembly of its essential items, namely the annular intermediate element 1 , the annular pressure element 30 and an annular counter element 40 , counter-element 40 and pressure element 30 ( 3 ) are identical. So can the counter element 40 in a similar way with its from a disk-shaped base 41 extending extensions 42 in kind of stamps 43 in the openings 21 the recesses 4 slide in the axial direction A.

5 zeigt schließlich eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit etwas übertrieben dargestelltem Abstand des Andruckelements 30 und des Gegenelements 40 mit dazwischen angeordnetem Zwischenelement 1. Man erkennt in dem oberen Teilschnitt 50 der 1 sehr gut, wie die Stempel 43 bzw. 33 des Gegenelements 40 bzw. Andruckelements 30 in die korrespondierenden Ausnehmungen 4 oder Taschen 7 eingreifen und mit den Dehnungselementen 22 in Wirkkontakt stehen. 5 finally shows a device according to the invention with a little exaggerated illustrated distance of the pressure element 30 and the counter element 40 with interposed intermediate element 1 , It can be seen in the upper section 50 of the 1 very good, like the stamp 43 respectively. 33 of the counter element 40 or pressure element 30 into the corresponding recesses 4 or bags 7 intervene and with the expansion elements 22 in operative contact.

Wenn die aus einem Elastomer, vorzugsweise VITON^®, bestehenden Dehnungselemente sich infolge Temperaturerhöhung ausdehnen, wirkt sich diese Ausdehnung in an sich bekannter Weise aufgrund der bis auf die Öffnung 20, 21 allseitigen Kapselung oder Einfassung der Dehnungselemente 22 ausschließlich in axialer Richtung A aus. Dabei ergibt sich die axiale Längenänderung der Dehnungselemente nach der Beziehung Δh = 3·α·h·ΔTworin:

α:: Temperaturkoeffizient der Dehnungselemente 22
h:: Axialerstreckung (Höhe) des Dehnungselements
ΔT:: Temperaturänderung bedeuten.

When the preferably VITON ^®, existing expansion elements expand from an elastomer, as a result of increase in temperature, this expansion acts in the manner known per se due to the up to the opening 20 . 21 all-round encapsulation or edging of the expansion elements 22 exclusively in the axial direction A from. This results in the axial change in length of the expansion elements according to the relationship Δh = 3 · α · h · ΔT wherein:

α:: Temperature coefficient of the expansion elements 22
H:: Axial extent (height) of the expansion element
.DELTA.T:: Mean temperature change.

Dabei erstrecken sich die Dehnungselemente 22 jeweils entgegengesetzt auf der jeweiligen Stirnseite 2 bzw. 3 des Zwischenelements 1 in axialer Richtung A und stützen sich wie beschrieben an den jeweiligen Taschenböden 8 ab. Auf diese Weise addieren sich ihre Längenänderungen zu einer relativen axialen Bewegung des Andruckelements 30 gegenüber dem Gegenelement 40.In this case, the expansion elements extend 22 each opposite to the respective front side 2 respectively. 3 of the intermediate element 1 in the axial direction A and are based as described on the respective bag bottoms 8th from. In this way, their changes in length add up to a relative axial movement of the pressure element 30 opposite the counter element 40 ,

Mit den abwechselnd am Umfang U verteilten Dehnungselementen 22 jeweils unterschiedlicher Wirkrichtung lässt sich bei minimiertem radialen Bauraumbedarf eine erhöhte Axialkompensationsfähigkeit erreichen, wobei durch die axial versetzen Taschenböden 8 auch der axiale Bauraumbedarf optimiert ist.With the alternately distributed on the circumference U expansion elements 22 In each case different effective direction can be achieved with minimized radial space requirement an increased Axialkompensationsfähigkeit, being offset by the axially offset pocket bottoms 8th also the axial space requirement is optimized.

Insgesamt zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung durch einen relativ geringen Bedarf an Dehnungsmaterial für die Elemente 22 aus. Andruckelement 30 bzw. Gegenelement 40 fungieren dabei als Profilscheiben oder Kolbenscheiben und bewirken eine sehr gleichmäßige Aufbringung der Axialkraft auf das zu kompensierende Bauteil, beispielsweise den Außenring eines Kegelrollenlagers, der direkt an dem Andruckelement 30 anliegen kann.Overall, the device according to the invention is characterized by a relatively low need for expansion material for the elements 22 out. presser 30 or counter element 40 act as profile discs or piston discs and cause a very uniform application of the axial force on the component to be compensated, for example, the outer ring of a tapered roller bearing, directly on the pressure element 30 can be present.

11: Zwischenelementintermediate element
2, 32, 3: Stirnseitenfront sides
44: Ausnehmungenrecesses
55: Aufnahmeraumaccommodation space
77: TaschenBags
88th: Taschenbodenpocket base
1010: Stegweb
1212: äußere Umfangseiteouter peripheral side
1414: innere Umfangseiteinner peripheral side
15, 1615 16: Mantelringcasing ring
2020: Öffnungopening
2121: Öffnungopening
2222: Dehnungselementexpansion element
2323: Fußbereichfooter
3030: Andruckelementpresser
3131: scheibenförmige Basisdiscoid Base
3232: Fortsätzeprojections
3333: Stempelstamp
4040: Gegenelementcounter-element
4141: scheibenförmige Basisdiscoid Base
4242: Fortsätzeprojections
4343: Stempelstamp
5050: Teilschnittpartial section
AA: axiale Richtungaxial direction
UU: Umfangsrichtungcircumferentially
tt: Tiefedepth

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 4221802 A1 [0005]
- DE 19534003 A1 [0006]

Claims

Compensation device for compensating thermally induced relative axial position changes between two components with an axially movable pressure element ( 30 ) and with a counter element ( 40 ), between which in the circumferential direction (U) distributed more expansion elements ( 22 ) are arranged whose temperature-dependent volume changes an axial force on the pressure element ( 30 ), characterized in that between the pressure element ( 30 ) and the counter element ( 40 ) an intermediate element ( 1 ) arranged on each axial end face ( 2 . 3 ) several recesses ( 4 ), and that the expansion elements ( 22 ) into the recesses ( 4 ) are introduced and each at a support surface ( 24 ) of the recess ( 4 ) axially support.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the support surfaces ( 24 ) of the recesses ( 4 ) on one end face ( 2 ) opposite the support surfaces ( 24 ) of the recesses ( 4 ) on the other side ( 3 ) are offset axially towards each other such that the recesses ( 4 ) extend in the axial direction (A) at least partially parallel.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the recesses ( 4 ) seen in the circumferential direction (U) are arranged alternately frontally.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the recesses ( 4 ) are substantially cuboid and their longitudinal axes are radial.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure element ( 30 ) and the counter element ( 40 ) the recesses ( 4 ) geometrically adapted stamps ( 33 ; 43 ) exhibit.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure element ( 30 ) and the counter element ( 40 ) are identical parts.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate element ( 1 ) is annular.