DE102017109433A1

DE102017109433A1 - Montageverfahren für ein Radial-Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE102017109433A1
Application number: DE102017109433.4A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schorr; Klaus Hettrich
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2017-05-03
Publication date: 2018-11-08
Also published as: WO2018202246A1

Abstract

Es wird ein Montageverfahren für ein Radial-Kegelrollenlagers 1 angegeben, welches neben einem Innenring2 , welcher zumindest einen kleinen Haltebord 4 aufweist, und einen Rollensatz 9 aufweist, der eine Mehrzahl von in einen Käfig 7 eingesetzten Kegelrollen 6 umfasst. Dazu wird in einem ersten Schritt ein Temperaturgefälle zwischen dem Innenring 2 und dem Rollensatz 9 geschaffen wird und in diesem Zustand der Rollensatz 9 auf den Innenring 2 aufgeschoben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Montageverfahren für ein einreihiges Radial-Kegelrollenlager mit Blechkäfig sowie ein Radial-Kegelrollenlager hergestellt entsprechend diesem Montageverfahren.
Bei dieser Lagerbauform handelt es sich um ein zerlegbares Lager, wobei der Innenring zusammen mit Rollen und Käfig eine Einheit bildet. Zur Komplettierung des Lagers wird dann später die aus Innenring, Rollen und Käfig gebildete Einheit mit dem Außenring verbunden. Um diese zu realisieren, weist der Innenring einen sogenannten kleinen Haltebord auf. Dieser kleine Haltebord hat die Aufgabe, ein Abfallen der Rollen und des Käfigs nach dem Verbinden mit dem Innenring zu hindern.
Eine solche Montage eines Blechkäfigs ist allerdings nicht ohne Zusatzmaßnahmen möglich, denn der Innenring lässt sich in den Rollenkranz nur dann fügen, wenn vorher der Käfig im Durchmesser plastisch geweitet wird. Dies geschieht wie in EP1245846 A2 im Zusammenhang mit 4 ausgeführt dadurch, dass der Käfig mit Hilfe eines Aufbeulstempels auf einen Rollenhüllkreis gebracht wird, der größer als der Durchmesser des kleinen Haltebords ist. Für eine Selbsthalterung des Rollenkranzes auf dem Innenring muss dann nach der Montage der Käfig wieder in seine ursprüngliche Größe vor dem Aufbeulen zurückgeführt werden, indem dann der Käfig durch Zusammenpressen bzw. Einziehen wieder in seine Ausgangsform zurückgestellt wird.
Der Montageprozess erfordert aufwendige Werkzeuge, wie einen Aufbeulstempel und ein Einziehwerkzeug, sowie eine entsprechende Presse. Durch die notwendige Kraft ist man mit dieser Vorgehensweise gebunden an die Leistungsfähigkeit der Presse und damit bis zu einer bestimmten Lagergröße entsprechend limitiert.
Auch sind Montageverfahren bekannt, die ohne Verformung des Käfigs auskommen. Dazu wird in DE 20005228 U1 angegeben, die Taschen des Käfigs so auszubilden, dass lediglich ein erster, die Großdurchmesserseite der Kegelrolle aufnehmende Bereich der Taschen der kegeligen Form der Kegelrollen angepasst ist und der zweite, an den ersten Bereich anschließende zweite Bereich der Taschen gegenüber der kegeligen Kontur der Kegelrollen verbreitert ist. Dies erlaubt zwar ein Verschwenken der Kegelrollen bei der Montage nach radial außen, ohne dass eine Verformung des Käfigs erforderlich wird, hat aber den Nachteil, dass die Kegelrollen während des Betriebs des Lagers lediglich vom ersten Bereich geführt werden, was zu Führungsproblemen führen kann.
Folglich besteht die erfinderische Aufgabe darin, ein einfaches Montageverfahren und ein nach dem Montageverfahren hergestelltes Kegelrollenlager anzugeben, welches die nach dem Stand der Technik bestehenden Probleme überwindet.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zur Montage des Rollensatzes, also der Einheit aus Käfig und Rollen auf dem Innenring, der Rollensatz gegenüber dem Innenring auf ein höheres Temperaturniveau gebracht wird und erst in diesem Zustand der Rollensatz auf den Innenring aufgeschoben wird. Dabei ist es zur Erzeugung eines ausreichenden Temperaturgefälles zwischen Innenring und Rollensatz gleichgültig, ob der Innenring vor der Montage des Rollensatzes abgekühlt und/oder der Rollensatz erwärmt wird.
Um ein Verbinden von Rollensatz und Innenring entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren zu erlauben, muss das eingestellte Temperaturgefälle zwischen Rollensatz und Innenring nicht notwendig so groß eingestellt sein, das der Käfig behinderungsfrei über den kleinen Haltebord geschoben werden kann. Vielmehr kann das Temperaturgefälle zwischen Rollensatz und Innenring zur Einsparung von Erwärmungs- und/oder Abkühlungsmaßnahmen so gering bemessen werden, dass der Käfig beim Verbinden des Rollensatzes mit dem Innenring lediglich elastisch verformt wird.
Figurenliste
Es zeigen:

1 ein Radial-Kegelrollenlager oberhalb der Drehachse und
2 ein Radial-Kegelrollenlager, bei welchem der Rollensatz auf den Innenring gerade aufgeschoben wird.

Wege zum Ausführen der Erfindung
In 1 ist ein Radial-Kegelrollenlager 1 gezeigt. Dieses Radial-Kegelrollenlager 1 umfasst einen Innenring 2, dessen Laufbahn 3 axial von zwei Borden, und zwar dem kleinen Haltebord 4 und dem großen Bord 5 begrenzt ist, und eine Mehrzahl von Kegelrollen 6, die in der Laufbahn 3 angeordnet sind. Daneben ist ein aus Blech gebildeter Käfig 7 vorgesehen, welcher mit Taschen 8 versehen ist, die die in der Laufbahn 3 liegenden Kegelrollen 6 aufnehmen und führen.
Wie der 1 deutlich entnehmbar ist, werden die Kegelrollen 6 vom Käfig 7 bzw. seinen Taschen 8 oberhalb der Drehachse DA_R der Kegelrollen 6 so geführt, dass die Kegelrollen 6 zwischen der Laufbahn 3 und ihrer Lage in den Taschen 8 des Käfigs so radial festgelegt sind, dass im montierten Zustand die Kegelrollen 6 die radiale Höhe H des kleinen Haltebords 4 nicht überwinden können, also eine selbstsichernde Einheit zwischen Innenring 2 und Rollensatz 9 besteht.
Zur Erstellung einer in 1 dargestellten Einheit aus Innenring 2 und dem aus Kegelrollen 6 und Käfig 7 bestehenden Rollensatz 9 wird zunächst zwischen dem Rollensatz 9 und dem Innenring 2 ein Temperaturgefälle eingestellt, indem vor Verbindung von Innenring 2 und Rollensatz 9 der Innenring 2 abgekühlt und der Rollensatz 9 erwärmt wird. Dieses Temperaturgefälle zwischen Innenring 2 und Rollensatz 9 bewirkt, dass sich der Durchmesser des Käfigs 7 gegenüber dem Durchmesser des Innenrings 2 vergrößert.
Da dem Fachmann das Zusammenspiel von Wärmeausdehnung und Temperatur für die verwendeten Werkstoffe bekannt ist, wird er ein Temperaturgefälle zwischen Innenring 2 und Rollensatz 9 so einstellen, dass die im Käfig 7 angeordneten Kegelrollen 6 problemlos über den kleinen Haltebord 4 geschoben werden können, wenn der Rollensatz 9 in Pfeilrichtung P gemäß 2 in Richtung seiner in 1 gezeigten Endlage auf dem Innenring 2 bewegt wird. Auch wenn in 2 das eingestellte Temperaturgefälle zur Verdeutlichung der Verhältnisse so groß gewählt wurde , dass der Rollensatz 9 kraftlos, also ohne Behinderung durch den kleinen Haltebord 4 auf den Innenring 2 aufgeschoben werden kann, ist ein solch großes Temperaturgefälle nicht zwingend erforderlich. Vielmehr ist es ausreichend, wenn die durch das Temperaturgefälle eingestellten Durchmesserveränderungen lediglich so groß gewählt werden, dass beim Aufschieben des Rollensatzes 9 der Käfig 7 durch einen Kontakt der Kegelrollen 6 mit dem kleinen Haltebord 4 keine plastische Verformung erfährt. Hat der Rollensatz 9 seine Endlage auf dem Innenring 2 gefunden, und wird das Temperaturgefälle zwischen Rollensatz 9 und Innenring 2 wieder beseitigt, stellen sich wieder Durchmesserverhältnisse ein, die vor Erzeugung des Temperaturgefälles maßgeblich waren und die zu der in 1 gezeigten Selbsthaltung des Rollensatzes 9 auf dem Innenring 2 führen.
Bezugszeichenliste

1: Radial-Kegelrollenlager
2: Innenring
3: Laufbahn
4: Kleiner Haltebord
5: Großer Bord
6: Kegelrollen
7: Käfig
8: Taschen
9: Rollensatz

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1245846 A2 [0003]
DE 20005228 U1 [0005]

Claims

Montageverfahren eines Radial-Kegelrollenlagers 1 mit einem Innenring 2, welcher zumindest einen kleinen Haltebord 4 aufweist, mit einem Rollensatz 9, der eine Mehrzahl von in einen Käfig 7 eingesetzten Kegelrollen 6 umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt ein Temperaturgefälle zwischen dem Innenring 2 und dem Rollensatz 9 geschaffen wird und dass in diesem Zustand der Rollensatz 9 auf den Innenring 2 aufgeschoben wird.
Montageverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Temperaturgefälles der Innenring 2 abgekühlt und/oder der Rollensatz 9 erwärmt wird.
Montageverfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Montage eingestellte Temperaturgefälle zwischen Innenring 2 und Rollensatz 9 mindestens so groß ist, dass der Käfig 7 ohne plastische Verformung auf den Innenring 9 aufgeschoben werden kann.
Montageverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Montage von Innenring 2 und Rollensatz 9 das eingestellte Temperaturgefälle zurückgestellt wird.
Montageverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei zurückgestelltem Temperaturgefälle der Durchmesser des Käfigs 7 so klein ist, dass zwischen Käfig 7 und Laufbahn 3 des Innenrings 2 liegende Rollen 6 den kleinen Haltebord 4 radial nicht überwinden können.
Radial-Kegelrollenlager 1, dadurch gekennzeichnet, dass es nach einem der Ansprüche 1 bis 4 hergestellt ist.