DE102020200086A1

DE102020200086A1 - Transportsicherungseinheit, Verfahren zum Anbringen einer Transportsicherungseinheit und Verfahren zum Montieren

Info

Publication number: DE102020200086A1
Application number: DE102020200086.7A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Edelmann; Roland Haas; Dominic Namyslo; Matthias Schuler; Johannes Zang
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2021-07-08
Also published as: CN113153920A; US11346399B2; US20210207656A1

Abstract

Es wird eine Transportsicherungseinheit (10) zur Sicherung von Rollen (12) in einem Wälzlagerkäfig (14) bei einem alleinigen Transport einer Einheit (16), die aus dem Wälzlagerkäfig, den Rollen und der Transportsicherungseinheit gebildet ist, vorgeschlagen, wobei die Transportsicherungseinheit separat von dem Wälzlagerkäfig ausgebildet ist.

Description

Die Druckschrift DE 10 2011 088 720 A1 betrifft einen Wälzlagerkäfig mit einem Käfigring sowie einer Vielzahl von Trennstegen, die von dem Käfigring abstehen und zusammen mit dem Käfigring Taschen zur Aufnahme von Wälzkörpern bilden. Der Wälzlagerkäfig ist gekennzeichnet durch mehrere von dem Käfigring und den Trennstegen separat ausgebildete Haltebügel, wobei die Haltebügel an dem Käfigring abgewandten Enden der Trennstege befestigt sind und eine oder zwei zu dem jeweiligen Trennsteg benachbarte Tasche bzw. Taschen in Umfangsrichtung hintergreifen, um ein Herausfallen von in den Taschen aufzunehmende Wälzkörper zu verhindern. Die Haltebügel stellen eine Transportsicherungsfunktion bereit.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine hohe Effizienz zu erreichen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.
Es wird eine Transportsicherungseinheit zur Sicherung von Rollen in einem Wälzlagerkäfig bei einem alleinigen Transport einer Einheit, die aus dem Wälzlagerkäfig, den Rollen und der Transportsicherungseinheit gebildet ist, vorgeschlagen, wobei die Transportsicherungseinheit eine Baueinheit ist, welche separat von dem Wälzlagerkäfig ausgebildet ist. Dadurch kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann bei einer konstruktiv einfachen Ausbildung insbesondere des Käfigs ein Befüllen des Wälzlagerkäfigs mit Rollen entfernt von einer Montagelinie, die zum Zusammenbau des Wälzlagers dient, erreicht werden, da angesichts der Transportsicherungseinheit ein Transport unproblematisch ist. Außerdem kann insbesondere ein Nachrüsten von bereits in Serie produzierten Käfigen erfolgen, ohne dass die Bauweise der Käfige geändert werden muss. Insbesondere kann ein geringer Aufwand zur Realisierung einer Transportsicherung erreicht, weil keine Umgestaltung des Käfigs und damit keine Änderung eines komplexen Spritzgusswerkzeugs notwendig ist.
Ferner wird eine Transportsicherungseinheit, insbesondere als Weiterbildung der bereits erwähnten, vorgeschlagen, wobei die Transportsicherungseinheit eine Mehrzahl von zungenförmigen Elementen aufweist, welche in Umfangsrichtung der Transportsicherungseinheit voneinander beabstandet sind. Hierdurch kann eine hohe Effizienz erzielt werden. Insbesondere kann ein einfaches Anbringen der Transportsicherungseinheit und eine konstruktiv einfache Bauweise erreicht werden.
Vorzugsweise weist die Transportsicherungseinheit wenigstens einen ringförmigen Bereich auf, an welchem zumindest zwei der zungenförmigen Elemente befestigt sind. Hierdurch kann eine kostengünstige Bauweise erreicht werden.
Mit Vorteil weist die Mehrzahl der zungenförmigen Elemente jeweils wenigstens eine Spitze auf, welche in Bezug auf eine in seine Axialrichtung verlaufende Mittelachse des ringförmigen Bereichs relativ zu dem ringförmigen Bereich nach radial innen elastisch auslenkbar sind. Dadurch kann eine einfache Verringerbarkeit eines Durchmessers der Transportsicherungseinheit an einem ihrer Enden erzielt werden.
Ferner wird eine Einheit mit einer derartigen Transportsicherungseinheit und dem Wälzlagerkäfig und den Rollen vorgeschlagen.
Vorzugsweise sichert die Transportsicherungseinheit die Rollen verliersicher in Taschen des Wälzlagerkäfigs. Dadurch kann eine Positionierung der Rollen im Käfig entfernt von einer Endmontagelinie des Wälzlagers erfolgen.
Mit Vorteil besteht die Einheit aus der Transportsicherungseinheit, dem Wälzlagerkäfig und den Rollen und/oder ist die Einheit selbsthaltend. Hierdurch kann eine kompakte Bauweise erzielt werden.
Vorzugsweise weist die Transportsicherungseinheit radial außen liegende Bereiche auf, welche dazu ausgelegt sind, in Zuständen, in welchen die Transportsicherungseinheit die Rollen verliersicher in Taschen des Käfigs sichert, an den Rollen anzuliegen. Dadurch können allseitig Anlageflächen für die Rollen geschaffen werden.
Außerdem wird ein Verfahren zum Anbringen einer Transportsicherungseinheit an einen Käfig mit Rollen vorgeschlagen, bei welchem wenigstens ein Teil der Transportsicherungseinheit in Bezug auf eine Radialrichtung des Käfigs innerhalb des Käfigs und innerhalb eines Satzes, den die Rollen bilden, angeordnet wird. Auf diese Weise kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann ein geringer Sicherungsaufwand erzielt werden. Ferner kann insbesondre eine Wiederverwendbarkeit der Transportsicherungseinheit erreicht werden.
Weiterhin wird ein Verfahren zum Montieren eines Satzes von Rollen, die durch eine Transportsicherungseinheit in Taschen eines Wälzlagerkäfigs gesichert sind, und des Wälzlagerkäfigs an einem Innenring eines Wälzlagers, vorgeschlagen, bei welchem der Wälzlagerkäfig und die Rollen in Richtung des Innenrings gedrückt werden, wodurch die Transportsicherung entfernt wird. Dadurch kann eine hohe Effizienz erreicht werden. Insbesondere kann ein geringer Montageaufwand erzielt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Transportsicherungseinheit,
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teilschnitts durch einen Innenring und eine Einheit bestehend aus Transportsicherungseinheit, Käfig und Wälzkörpern in einem Zustand bei einer Montage,
3 eine perspektivische Ansicht der Einheit, und
4 einen Axialschnitt in einem fortgeschrittenen Zustand der Montage.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Transportsicherungseinheit 10, welche zur Sicherung von Rollen in einem Wälzlagerkäfig 14 (2 bis 4) geeignet ist. Die Transportsicherungseinheit umfasst einen ringförmigen Bereich 22, welchem eine Mehrzahl von zungenförmigen Elementen 18 befestigt sind. Genauer gesagt sind die zungenförmigen Elemente 18 einstückig mit dem Bereich 22 ausgebildet. Ferner sind die zungenförmigen Elemente 18 in Umfangsrichtung 20 der Transportsicherungseinheit gleichmäßig voneinander beanstandet angeordnet. Eine Haupterstreckungsrichtung der zungenförmigen Elemente verläuft im Wesentlichen in eine Axialrichtung 26 des ringförmigen Bereichs 22. Des Weiteren weisen die zungenförmigen Elemente jeweils an einem axialen Ende, welches dem ringförmigen Bereich gegenüberliegt, eine Spitze 24 auf. Die zungenförmigen Elemente sind jeweils an ihrer Spitze 24 elastisch in Bezug auf die Mittelachse 28 nach radial innen relativ zu dem ringförmigen Bereich auslenkbar.
Die Rollen sind Kegelrollen eines Kegelrollenlagers. In einem Zustand, in dem eine Einheit, die aus dem Wälzlagerkäfig 14, Rollen 12, die in Taschen 30 des Wälzlagerkäfigs 14 angeordnet sind, und der Transportsicherungseinheit besteht, transportiert werden soll, ohne dass die Rollen aus den Taschen herausfallen, sind die zungenförmigen Elemente radial innerhalb des Wälzlagerkäfigs angeordnet (2 und 3). Dabei sichern die zungenförmigen Elemente die Rollen vor einem Herausfallen aus den Taschen in Radialrichtung nach innen. Dazu weist die Transportsicherungseinheit radial außenliegende Bereiche 32 auf, an welchen diejenigen Rollen anliegen, die durch eine Kraft, beispielsweise die Gewichtskraft, nach radial innen belegt würden. Der Wälzlagerkäfig 14 weist an seinen Stegen 36, die die Taschen in Umfangsrichtung begrenzen, Bereiche auf, die ein Herausbewegen der Rollen nach radial außen aus den Taschen verhindern. Auf diese Weise sichert die Transportsicherungseinheit die Rollen im Zusammenwirken mit dem Wälzlagerkäfig 14 verliersicher in den Taschen. Die Transportsicherungseinheit ist ein Element, das separat von dem Wälzlagerkäfig 14 ausgebildet ist. Ferner ist es einstückig ausgebildet. In der vorstehend beschriebenen Ausbildung der Einheit ist diese selbsthaltend. Dazu sind die zungenförmigen Elemente an den Bereichen 32 hinter den Rollen verhaftet, sodass ein Herausfallen der Transportsicherungseinheit in eine axiale Richtung, welche von den Spitzen 24 zu dem ringförmigen Bereich 22 weist, verhindert wird. Gleichzeitig liegt der ringförmige Bereich an einer Stirnseite des Wälzlagerkäfigs 14 an, sodass eine Relativbewegung der Transportsicherungseinheit in eine weitere axiale Richtung, die von dem ringförmigen Bereich zu den Spitzen weist, relativ zu dem Wälzlagerkäfig 14 und den Rollen 12 nicht möglich ist. Folglich sind Wälzlagerkäfig, Rollen und Transportsicherungseinheit aneinander befestigt und damit selbsthaltend.
Zur Montage der Einheit aus Wälzlagerkäfig 14, Rollen 12 und Transportsicherungseinheit werden zunächst die Rollen in den Taschen angeordnet und nachfolgend die Transportsicherungseinheit mit den Spitzen 24 vorangehend zentral in Axialrichtung in den Wälzlagerkäfig 14 an einer ersten Öffnung eines zentralen Durchgangsloch des Wälzlagerkäfig 14, die einer zweiten Öffnung des zentralen Durchgangslochs gegenüberliegt, eingeführt, wobei die erste Öffnung einen kleineren Durchmesser hat als die zweite Öffnung. Bei einem Hineinbewegen der zungenförmigen Elemente in das Durchgangsloch treffen die zungenförmigen Elemente auf die Rollen. Dabei werden die zungenförmigen Elemente nach radialinnen elastisch ausgelenkt, sodass die Transportsicherungseinheit in Axialrichtung weiter in den Käfig eingeführt werden kann, was solange fortgeführt wird, bis der ringförmige Bereich auf die erwähnte Stirnseite des Wälzlagerkäfigs 14 trifft. Dann ist die oben beschriebene in Position der Einheit erreicht, die selbsthaltend ist.
Bei einer Montage des Wälzlagerkäfigs 14 und der Rollen 12 an einen Innenring 34 eines Kegelrollenlagers (2 und 4) wird die Einheit mit den Spitzen 24 voran in Axialrichtung 26 auf eine Seite des Innenrings, die einen geringeren Durchmesser aufweist, zubewegt, bis die Spitzen 24 auf den Innenring treffen. Dann wird auf den Wälzlagerkäfig 14 und die Rollen 12 weiter eine Kraft in Axialrichtung 26 ausgeübt, sodass die Spitzen 24 nach radial innen gedrückt werden und der Wälzlagerkäfig und die Rollen über die Spitzen 24 hinweg auf den Innenring gleiten, während die Rollen 12 weiterhin innerhalb der Taschen angeordnet sind und die Transportsicherungseinheit von einem Weiterbewegen in die Axialrichtung 26 durch die Stirnseite des Innenrings abgehalten wird, sodass die Transportsicherungseinheit hierbei von dem Wälzlagerkäfig 14 und den Rollen 12 entfernt wird. Damit werden auch die Rollen bis auf eine Position in einer Laufbahn 38 des Innenring 34 bewegt.
Die einzelnen zungenförmigen Elemente 18 sind geometrisch identisch ausgebildet. Sie weisen jeweils eine radial außen liegende Spitze 42 auf. An einem axialen Ende, das dem ringförmigen Bereich 22 gegenüberliegt, ist eine Einführschräge 40 angeordnet, die durch eine radial außenliegende Fläche gebildet ist, die schräg zur Axialrichtung 28 verläuft (4 und 2). Eine Schrägfläche 44, die axial zwischen der Spitze 42 und dem ringförmigen Bereich angeordnet ist, ist ebenfalls radial außen liegend und sorgt zusammen mit den Bereichen 32 bei einer Montage des Wälzlagerkäfigs 14 und der Rollen 12 an den Innenring 34 für ein elastisches Auslenken der zungenförmigen Elemente nach radial innen, sodass der Wälzlagerkäfig und die Rollen in Axialrichtung abgestreift werden können. In einem Zustand, in dem die Transportsicherungseinheit von dem Wälzlagerkäfig 14 und den Rollen 12 demontiert ist, ist die Spitze 42 radial weiter außen angeordnet als die Schrägfläche 44 und die Einführschräge 40.
Die Transportsicherungseinheit ist aus Kunststoff gebildet.
Bezugszeichenliste

10: Transportsicherungseinheit
12: Rollen
14: Wälzlagerkäfig
16: Einheit
18: Element
20: Umfangsrichtung
22: Bereich
24: Spitze
26: Axialrichtung
28: Mittelachse
30: Tasche
32: Bereich
34: Innenring
36: Steg
38: Laufbahn
40: Einführschräge
42: Spitze
44: Schrägfläche

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

DE 102011088720 A1 [0001]

Claims

Transportsicherungseinheit (10) zur Sicherung von Rollen (12) in einem Wälzlagerkäfig (14) bei einem alleinigen Transport einer Einheit (16), die aus dem Wälzlagerkäfig, den Rollen und der Transportsicherungseinheit gebildet ist, wobei die Transportsicherungseinheit separat von dem Wälzlagerkäfig ausgebildet ist.
Transportsicherungseinheit, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Transportsicherungseinheit eine Mehrzahl von zungenförmigen Elementen (18) aufweist, welche in Umfangsrichtung (20) der Transportsicherungseinheit voneinander beabstandet sind.
Transportsicherungseinheit nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen ringförmigen Bereich (22), an welchem zumindest zwei der zungenförmigen Elemente befestigt sind.
Transportsicherungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der zungenförmigen Elemente jeweils wenigstens eine Spitze (24) aufweisen, welche in Bezug auf eine in seine Axialrichtung (26) verlaufende Mittelachse (28) des ringförmigen Bereichs relativ zu dem ringförmigen Bereich nach radial innen elastisch auslenkbar sind.
Einheit (16) mit einer Transportsicherungseinheit nach einem der Ansprüche 1-4 und dem Wälzlagerkäfig und den Rollen.
Einheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherungseinheit die Rollen verliersicher in Taschen (30) des Wälzlagerkäfigs sichert.
Einheit nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit aus der Transportsicherungseinheit, dem Wälzlagerkäfig und den Rollen besteht und/oder die Einheit selbsthaltend ist.
Einheit nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportsicherungseinheit radial außen liegende Bereiche (32) aufweist, welche dazu ausgelegt sind, in Zuständen, in welchen die Transportsicherungseinheit die Rollen verliersicher in Taschen des Käfigs sichert, an den Rollen anzuliegen.
Verfahren zum Anbringen einer Transportsicherungseinheit, insbesondere einer Transportsicherungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, an einen Käfig mit Rollen, bei welchem wenigstens ein Teil der Transportsicherungseinheit in Bezug auf eine Radialrichtung des Käfigs innerhalb des Käfigs und innerhalb eines Satzes, den die Rollen bilden, angeordnet wird.
Verfahren zum Montieren eines Satzes von Rollen, die durch eine Transportsicherungseinheit, insbesondere einer Transportsicherungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, in Taschen eines Wälzlagerkäfigs gesichert sind, und des Wälzlagerkäfigs an einem Innenring (34) eines Wälzlagers, bei welchem der Wälzlagerkäfig und die Rollen in Richtung des Innenrings gedrückt werden, wodurch die Transportsicherung entfernt wird.