DE102021211582A1 - Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern in ein Lager und dessen Verwendung - Google Patents

Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern in ein Lager und dessen Verwendung Download PDF

Info

Publication number
DE102021211582A1
DE102021211582A1 DE102021211582.9A DE102021211582A DE102021211582A1 DE 102021211582 A1 DE102021211582 A1 DE 102021211582A1 DE 102021211582 A DE102021211582 A DE 102021211582A DE 102021211582 A1 DE102021211582 A1 DE 102021211582A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ring
bearing
rolling elements
zone
compression zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021211582.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102021211582A9 (de
Inventor
Keqiang Cao
Zhiqiang Zhao
Meng Zhang
Qiang Li
Shan ZHANG
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
Publication of DE102021211582A1 publication Critical patent/DE102021211582A1/de
Publication of DE102021211582A9 publication Critical patent/DE102021211582A9/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00Assembling bearings
    • F16C43/04Assembling rolling-contact bearings
    • F16C43/06Placing rolling bodies in cages or bearings
    • F16C43/08Placing rolling bodies in cages or bearings by deforming the cages or the races
    • F16C43/086Placing rolling bodies in cages or bearings by deforming the cages or the races by plastic deformation of the race
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00Assembling bearings
    • F16C43/04Assembling rolling-contact bearings
    • F16C43/06Placing rolling bodies in cages or bearings
    • F16C43/08Placing rolling bodies in cages or bearings by deforming the cages or the races
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern (30) in ein Lager (1), umfassend die folgenden Vorgänge: Verwenden eines Fixierbauteils (50, 60, 70), um den ersten Ring (10, 20) zu fixieren, um dessen Verschiebung bei radialem Druck zu verhindern; Einsetzen von zwei ersten Füllstützen (31) zwischen einer ersten Lagerringlaufbahn und einer zweiten Lagerringlaufbahn in einem vorbestimmten Umfangswinkel (a), wobei die beiden ersten Füllstützen (31) das Lager (1) in einem Umfangsbereich in eine innerhalb des Bereichs des Umfangswinkels (α) liegende Kompressionszone und eine außerhalb des Bereichs des Umfangswinkels (α) liegende Verwerfungszone unterteilen; und Verwenden eines Lagerringkompressionsbauteils (40), um eine Drucklast (F) auf einen Umfangsabschnitt (21, 11) des zweiten Lagerrings (20, 10) auszuüben, der in der Kompressionszone liegt, wobei die Drucklast in einer radialen Richtung auf den ersten Lagerring (10, 20) gerichtet ist, um einen radialen Spalt zwischen der ersten Lagerringlaufbahn und der zweiten Lagerringlaufbahn in der Kompressionszone zu zwingen, sich zu verkleinern, so dass ein Fenster, das zum Füllen der Wälzkörper (30) geeignet ist, in der Verwerfungszone gebildet wird.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Füllen von Wälzkörpern zwischen Innen- und Außenringlaufbahnen eines Lagers sowie ein Lager, das durch Füllen von Wälzkörpern unter Verwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung gebildet wird.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Das Einfüllen von Wälzkörpern ist ein Schlüsselprozess bei dem Zusammenbau von Lagern. Das herkömmliche Zusammenbauverfahren nach Conrad, wie es in 1 dargestellt ist, umfasst die folgenden Schritte: A) zunächst wird der Innenring in radialer Richtung an eine Seite des Außenrings angelegt; B) anschließend werden die Wälzkörper in den leeren Bereich zwischen Innen- und Außenring gefüllt; C) anschließend wird der Innenring in die Mitte des Lagers gebracht und die Wälzkörper werden gleichmäßig zwischen Innen- und Außenring verteilt; D) schließlich wird der Käfig nach Bedarf montiert. Aus Schritt B) ist ersichtlich, dass der für das Füllen der Wälzkörper zur Verfügung stehende Leerbereich im Umfangsbereich eine begrenzte Verteilung aufweist und der entsprechende Umfangswinkel (definiert als „Belastungswinkel“) im Allgemeinen 180 - 200 Grad nicht überschreitet. Der Belastungswinkel in diesem Bereich schränkt die Anwendung des Zusammenbauverfahrens nach Conrad ein und ist insbesondere bei hochbelasteten Lagern, bei denen die Wälzkörper relativ dicht beieinander liegen, problematisch.
  • In der Praxis werden Wälzkörper, die sich mit dem Zusammenbauverfahren nach Conrad nicht füllen lassen, durch Erweitern des Spalts zwischen Innen- und Außenring mit Kraft eingebaut, wie in 2 dargestellt ist. Der Zusammenbau mit Kraft führt jedoch mit hoher Wahrscheinlichkeit zu einer plastischen Verformung des Innen- und Außenrings, wodurch sich nicht nur die Werkstoffeigenschaften und die Spannungsverteilung ändern, sondern auch die Oberfläche der Wälzkörper zerkratzt werden kann, was zu einem vorzeitigen Ausfall des Lagers führen kann. Die Realität verlangt nach einer Methode zur Montage von Wälzkörpern, die effektiver ist, aber das Lager nicht beschädigt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Zur Lösung der oben genannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern in ein Lager bereit, wobei das Verfahren die folgenden Vorgänge umfasst
    • Verwenden eines Lagerringfixierbauteils, einen ersten Lagerring zu fixieren, um dessen Verschiebung bei radialer Druckbelastung zu verhindern;
    • Einsetzen von zwei ersten Füllstützen zwischen einer Laufbahn des ersten Lagerrings und einer Laufbahn eines zweiten Lagerrings in einem vorbestimmten Umfangswinkel, wobei die zwei ersten Füllstützen das Lager in einem Umfangsbereich in eine Kompressionszone, die innerhalb des Bereichs des Umfangswinkels liegt, und eine Verwerfungszone, die außerhalb des Bereichs des Umfangswinkels liegt, unterteilen; und
    • Verwenden eines Lagerringkompressionsbauteils, um eine Kompressionslast auf einen umfänglichen Abschnitt des zweiten Lagerrings auszuüben, der in der Kompressionszone liegt, wobei die Kompressionslast in einer radialen Richtung auf den ersten Lagerring gerichtet ist, um einen radialen Spalt zwischen der ersten Lagerringlaufbahn und der zweiten Lagerringlaufbahn in der Kompressionszone zu zwingen, sich zu verkleinern, so dass ein Fenster, das zum Füllen der Wälzkörper geeignet ist, in der Verwerfungszone gebildet wird.
  • Basierend auf dem oben beschriebenen Verfahren stellt die vorliegende Erfindung weiter eine Vorrichtung zum Füllen von Wälzkörpern in ein Lager bereit, sowie ein Lager, das durch Füllen von Wälzkörpern unter Verwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung gebildet wird; Einzelheiten zu den einzelnen Lösungen sind in der nachfolgenden Beschreibung zu finden.
  • Die Verwendung des Verfahrens und der Vorrichtung, die oben beschrieben sind, um die Wälzkörper einzufüllen, kann potentielle Schäden an Lagern, die durch einen bestehenden Zusammenbauvorgang verursacht werden, stark reduzieren und hat daher große praktische Bedeutung und breite Anwendungsmöglichkeiten.
  • Verschiedene Ausführungsbeispiele und vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Verbindung mit den Zeichnungen ausführlich beschrieben.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung des Zusammenbauvorgangs des Conrad-Montageverfahrens.
    • 2 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Füllen von Wälzkörpern durch Aufweiten des Spaltes zwischen Innen- und Außenring mit Kraft.
    • 3A und 3B zeigen schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Füllen von Wälzkörpern durch des Außenrings des Lagers.
    • 4A und 4B zeigen schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Füllen von Wälzkörpern durch Komprimieren des Lagerinnenrings.
    • 5A und 5B zeigen schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Füllen von Wälzkörpern durch gleichzeitiges Komprimieren des Innenrings und des Außenrings des Lagers.
    • 6 ist ein Diagramm der umfänglichen Verteilung des Radialspalts zwischen den Laufbahnen des Innenrings und des Außenrings, entsprechend dem Zustand der Kompression in 5B; und
    • 7 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Füllen von Wälzkörpern.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • 3A zeigt eine schematische Darstellung eines Lagers, das teilweise mit Wälzkörpern gefüllt ist. Das Lager 1 umfasst einen Innenring 10 und einen Außenring 20, die sich in radialer Richtung von innen nach außen erstrecken. Der Innenring ist an seiner radialen Außenseite mit einer Innenringlaufbahn versehen; der Außenring ist an seiner radialen Innenseite mit einer Außenringlaufbahn versehen. Im Betriebszustand können die Wälzkörper 30 zwischen der Innenringlaufbahn und der Außenringlaufbahn abrollen. Die Wälzkörper sind im Allgemeinen weiter mit einem Käfig (nicht dargestellt) ausgestattet, um sicherzustellen, dass die Wälzkörper gleichmäßig über den Umfang verteilt sind, um zu verhindern, dass sie sich berühren und aneinander reiben.
  • 3B zeigt eine schematische Darstellung des Prinzips der vorliegenden Erfindung, bei der der Außenring des Lagers zusammengedrückt wird, um ein „Fenster“ zu schaffen, das für das Füllen der Wälzkörper erforderlich ist. In einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird zunächst ein Innenringfixierbauteil 50 verwendet, um den Innenring 10 zu fixieren, wobei das Innenringfixierbauteil 50 beispielsweise ein zylindrischer Vorsprung mit dem gleichen Durchmesser wie der Innenring 10 sein kann und von einer radial inneren Seite in den Innenring eingesetzt ist, um eine radiale Bewegung des Innenrings unter der Einwirkung einer äußeren Kraft zu verhindern; zwei Wälzkörper 30, die als erste Füllstützen 31 verwendet werden, werden dann zwischen den Laufbahnen des Innenrings und des Außenrings in einem vorbestimmten Umfangswinkel α angebracht, und die freie Bewegung dieser beiden Wälzkörper in der Umfangsrichtung wird eingeschränkt; schließlich wird ein Lagerringkompressionsbauteil 40 verwendet, um eine Drucklast F auf einen umfänglichen Abschnitt 21 des Außenrings 20 zwischen den beiden Wälzkörpern 31 aufzubringen, wobei die Drucklast in radialer Richtung auf den Innenring 10 gerichtet ist, so dass der umfängliche Abschnitt 21 des Außenrings eine elastische Verformung erfährt.
  • Aus 3B ist ersichtlich, dass in einer durch die beiden Füllstützen 31 definierten Kompressionszone der radiale Abstand zwischen den Innen- und Außenringlaufbahnen offensichtlich verringert wird, während sich der Außenring 20 in einem Bereich (im Folgenden als „Verwerfungszone“ bezeichnet) außerhalb der durch die beiden Füllstützen 31 definierten Kompressionszone unter der Wirkung eines Hebelmechanismus zunächst radial nach außen ausdehnt, um eine Außenringexpansionszone 23 zu bilden, und sich dann radial nach innen verengt, um eine Außenringkonstriktionszone 25 zu bilden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann eine umfängliche Verformung des Innenrings vernachlässigt werden, da der Innenring 10 durch den zylindrischen Vorsprung 50 derselben Größe gehalten wird. Somit erreicht der radiale Spalt zwischen der Innenring- und der Außenringlaufbahn infolge der Einwirkung der Drucklast F einen Maximalwert in einer Spitzenwertzone 23 S in der Außenringexpansionszone 23. Unter der Annahme, dass die Verformung des Außenrings 20 in der Kompressionszone ausreichend groß ist, übersteigt deren Maximalwert in der Spitzenwertzone 23S den Durchmesser der Wälzkörper deutlich und bildet somit ein optimales Fenster für das Einfüllen der Wälzkörper in der Nähe der Spitzenwertzone 23S.
  • In der Konstriktionszone 25 des Außenrings wird der Radialspalt zwischen den Innen- und Außenringlaufbahnen graduell kleiner, bis er in einer Muldenwertzone 25V einen Minimalwert erreicht; die Muldenwertzone 25V ist auf der anderen Seite des Umfangs, gegenüber der Kompressionszone, gebildet. Es ist unschwer zu erkennen, dass die aus dem Füllfenster in die Konstriktionszone 25 eintretenden Wälzkörper 30 durch den sich immer weiter verengenden Laufbahnspalt behindert werden und daher nur schwer vorankommen, so dass die zuerst eintretenden Wälzkörper den Vorschub der später eintretenden Wälzkörper behindern und dadurch eine Passung der Wälzkörper erschwert wird. Aus diesem Grund ist bei der vorliegenden Erfindung zumindest ein Wälzkörper vorzugsweise nahe der Muldenwertzone 25V als zweite Füllstütze 32 angeordnet, um den Laufbahnspalt an der Engstelle offen zu halten und den Kanal für nachfolgend eintretende Wälzkörper „aufzuweiten“.
  • Oben wurde ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem der in der Kompressionszone liegende umfängliche Abschnitt 21 des Außenrings 20 bei fixiertem Innenring 10 mittels des Lagerringkompressionsbauteils 40 mit einer Drucklast F beaufschlagt wird, wodurch in der Verwerfungszone ein Fenster für das Einfüllen der Wälzkörper entsteht. Die erste Füllstütze 31 und die zweite Füllstütze 32 werden beide durch Wälzkörper 30 verkörpert. Diese Lösung hat den Vorteil, dass nach dem Füllen aller Wälzkörper die als Füllstütze verwendeten Wälzkörper direkt im Lager verbleiben können und nicht herausgenommen werden müssen.
  • Optional können der erste und zweite Füllstütze 31 und 32 auch durch spezielle Hilfsteile gebildet werden. Die ersten Füllstützen 31 haben beispielsweise die Hauptfunktion, Grenzdrehpunkte für die Kompressionszone bereitzustellen, um eine Verformung des Lagerrings in der Verwerfungszone zu bewirken, und können daher durchaus durch andere Hilfsteile realisiert werden. Beispielsweise können die ersten Füllstützen 31 durch etwas kleiner dimensionierte Wälzkörper realisiert werden. Dadurch wird nicht nur der Laufbahnspalt in der Verwerfungszone vergrößert und damit das Problem der Behinderung des Vorschubs der Wälzkörper in der Konstriktionszone beseitigt, sondern die etwas kleineren Wälzkörper können nach dem Einbau aller Wälzkörper auf natürliche Weise zwischen den Laufbahnen des Innen- und Außenrings hervortreten.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die 4A und 4B beschrieben, und zwar wird bei fixiertem Außenring 20 eine radial gerichtete Druckbelastung F mittels eines Lagerringkompressionsbauteils 40 auf einen in einer Kompressionszone liegenden, umfänglichen Abschnitt 11 des Innenrings 10 aufgebracht, wodurch ein Fenster zum Einlegen der Wälzkörper 30 in eine Verwerfungszone des Innenrings 10 gebildet wird. Der Außenring 20 wird mittels eines Außenringfixierbauteils 60 befestigt. Bei dem Fixierbauteil 60 für den Außenring kann es sich beispielsweise um eine ringförmige Struktur handeln, die in radialer Richtung um den Umfang des Außenrings herum angebracht ist, um zu verhindern, dass sich der Außenring in radialer Richtung bewegt, wenn der Innenring einer Kompression unterworfen wird.
  • Konkret wird sich der Innenring 10 unter der Wirkung eines Hebelmechanismus zunächst in einer Verwerfungszone in radialer Richtung nach innen verengen, um eine Innenringkonstriktionszone 13 zu bilden, und sich dann in radialer Richtung nach außen ausdehnen, um eine Innenringexpansionszone 15 zu bilden. Da der Außenring 20 durch das ringförmige Befestigungsbauteil 60 vergleichbarer Größe begrenzt wird, kann eine umfängliche Verformung des Außenrings vernachlässigt werden. Der radiale Spalt zwischen der Innen- und der Außenringlaufbahn erreicht also durch die Einwirkung der Druckkraft F in einer Spitzenwertzone 13 S in der Innenringkonstriktionszone 13 einen Maximalwert und in einer Muldenwertzone 15V in der Innenringexpansionszone 15 einen Minimalwert. Angenommen, die Verformung des Innenrings 10 in der Kompressionszone ist ausreichend groß, dann übersteigt der Maximalwert des Spalts zwischen der Innen- und der Außenringlaufbahn den Durchmesser der Wälzkörper und bildet somit ein optimales Fenster für den Einbau der Wälzkörper in der Nähe der Spitzenwertzone 13S.
  • In einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie in 5B gezeigt, werden in einer Kompressionszone gleichzeitig auf einen Außenringumfangsabschnitt 21 und einen Innenringumfangsabschnitt 11 bidirektionale Druckbelastungen F gleicher Größe, aber entgegengesetzter Richtung aufgebracht, so dass sich ein Außenringexpansionsteil 23 radial nach außen ausdehnt, während sich ein Innenringkonstriktionsteil 13 ebenfalls radial nach innen einschnürt. In diesem Fall tragen sowohl der Außenringexpansionsteil 23 als auch der Innenringkonstriktionsteil 13 zur Vergrößerung des dazwischen liegenden Radialspalts bei, so dass im Vergleich zu dem Szenario in den obigen Ausführungsbeispielen, bei dem nur einer der Innen- und Außenringe zusammengedrückt wird, die zum Bilden des Einfüllfensters erforderliche Druckbelastung F geringer ist und die Grenzen der elastischen Verformung der Innen- und Außenringe wahrscheinlich nicht überschreitet; somit können nachteilige Auswirkungen auf die Materialeigenschaften und die Leistung des Lagers weitestgehend vermieden werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung kann die sogenannte bidirektionale Kompression durch die Anordnung eines Anschlagbauteils 70 in der Kompressionszone des Innenrings oder Außenrings erreicht werden. Bei dem in 5B gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Anschlagbauteil 70 so ausgebildet, dass es von einer radial inneren Seite an einem umfänglichen Abschnitt 11 des Innenrings 10 anliegt, der in der Kompressionszone liegt. Wenn ein umfänglicher Abschnitt 21 des Außenrings 20 in der Kompressionszone von einer Drucklast F des Lagerringkompressionsbauteils 40 beaufschlagt wird, die in radialer Richtung auf den Innenring 10 gerichtet ist, übt das Anschlagbauteil 70 auch eine gleich große, aber entgegengesetzte Reaktionskraft auf den in der Kompressionszone liegenden Umfangsabschnitt 11 des Innenrings 10 aus, wodurch der Innenring 10 nicht nur fixiert und gestützt wird, sondern auch eine gegenseitige Kompression auf den in der Kompressionszone liegenden Umfangsabschnitt 11 des Innenrings 10 ausgeübt wird.
  • Es ist nicht schwer zu verstehen, dass die Auslegung des Anschlagbauteils 70 seine Allgemeinheit nicht verliert. Eine weitere Option besteht darin, dass das Anschlagbauteil 70 so ausgelegt werden kann, dass es von einer radial äußeren Seite an dem umfänglichen Abschnitt 21 des Außenrings 20, der in der Kompressionszone liegt, anliegt, so dass der umfängliche Abschnitt 11 des Innenrings 10, der in der Kompressionszone liegt, mit einer Drucklast F des Lagerringkompressionsbauteils 40 beaufschlagt wird, die in radialer Richtung auf den Außenring 20 gerichtet ist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auf eine weitere Beschreibung dieser Lösung verzichtet.
  • 6 ist ein Diagramm der umfänglichen Verteilung des Spalts zwischen den Laufbahnen des Innen- und Außenrings, entsprechend dem Kompressionszustand in 5B. Aus der Figur ist ersichtlich, dass der Spalt zwischen den Laufbahnen in Umfangsrichtung im Wesentlichen eine herzförmige Verteilung aufweist, wobei die Außenteile an den beiden Schultern den Bereich eines Normkreises, der den Wälzkörperdurchmesser d darstellt, überschreiten. Insbesondere ist der Spalt zwischen den Laufbahnen in der Kompressionszone am kleinsten, entspricht an den Rändern der Kompressionszone (entsprechend den Positionen der beiden tragenden Bauteile 31) genau dem Wälzkörperdurchmesser d und erreicht in einer Spitzenwertzone S der Verwerfungszone einen Maximalwert. Der Maximalwert übersteigt den Wälzkörperdurchmesser und ist somit geeignet, das optimale Fenster für das Einfüllen der Wälzkörper zu bilden.
  • Versuche haben gezeigt, dass der Umfangswinkel α der Kompressionszone vorzugsweise zwischen 60 und 90 Grad, weiter bevorzugt zwischen 70 und 80 Grad liegt. Der Umfangswinkel innerhalb des oben genannten Bereichs kann einen Belastungswinkel (der Winkel außerhalb des Umfangswinkels α stellt den Belastungswinkel dar) von höchstens 300 Grad erzeugen, der den Anforderungen der überwiegenden Mehrheit der hochbelasteten Lager voll entspricht. Darüber hinaus ermöglicht ein geeigneter umfänglicher Winkel α auch die Schaffung des erforderlichen Füllfensters in der Verwerfungszone durch eine geringere Verformung des Lagerrings in der Kompressionszone, wodurch die mögliche Schädigung des Lagerrings durch übermäßige Verformung vermieden wird, obwohl der optimale Winkelbereich weiter von Faktoren wie Lagertyp, Größe und Materialeigenschaften abhängt.
  • Eine Vorrichtung 100 zum Einfüllen von Lagerwälzkörpern gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf 7 beschrieben. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Lagerladeplattform 80, ein Lagerringfixierbauteil 70, einen Wälzkörperträgerring 90 und ein Lagerringkompressionsbauteil 40 zum Aufbringen einer Drucklast F.
  • Die Lagerladeplattform 80 weist im Wesentlichen eine ebene Oberseite 81 auf, um den im Wesentlichen horizontal angeordneten Lagerinnenring 10 und den Lageraußenring 20 bei dem Zusammenbauvorgang zu tragen.
  • Das Bauteil zur Befestigung des Lagerrings 70 ist so ausgelegt, dass es an der Ladeplattform 80 befestigt werden kann, um die radiale Abstützung bereitzustellen, die zur Befestigung des Lagerrings erforderlich ist. Wie bereits erwähnt, kann das Bauteil zur Befestigung des Lagerrings ein zylindrischer Vorsprung 50 sein, der in den Innenring 10 eingesetzt ist, oder eine ringförmige Struktur 60, die von einer radial äußeren Seite um den Außenring 20 angeordnet ist. Es ist nicht schwer zu verstehen, dass jede Form des Fixierbauteils den Zweck der vorliegenden Erfindung erreichen kann, solange sie in der Lage ist, den Lagerring zu positionieren und zu verhindern, dass sich der Lagerring unter radialem Druck verschiebt.
  • In dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Fixierbauteil für den Lagerring durch ein Anschlagbauteil 70 gebildet. Das Anschlagbauteil 70 ist so ausgebildet, dass es von einer radial inneren Seite an einem umfänglichen Abschnitt 11 des Innenrings 10 anliegt, der in einer Kompressionszone liegt, um die radiale Abstützung bereitzustellen, die erforderlich ist, um der Druckbelastung F des Lagerringkompressionsbauteils 40 zu widerstehen, das auf einen umfänglichen Abschnitt 21 des Außenrings 20 in der Kompressionszone wirkt.
  • Der Wälzkörperträgerring 90 hat im Wesentlichen eine ringförmige Struktur und ist während des Zusammenbaus zwischen dem Innenring und dem Außenring des Lagers angeordnet, weshalb seine radiale Größe im Wesentlichen gleich dem Durchmesser eines Teilkreises (ein Kreis, der durch die Wälzkörperzentren gebildet wird) des Lagers ist; außerdem umfasst der Wälzkörperträgerring einen Hubteil 91, der umfänglich einer Verwerfungszone entspricht, und einen Sperrteil 93, der der Kompressionszone entspricht. Die axiale Höhe des Hubteils 91 ist so bemessen, dass er während des Zusammenbaus die Wälzkörper 30 genau in eine axiale Position anhebt, die der Innenringlaufbahn und der Außenringlaufbahn entspricht, während das Sperrteil 93 jeden Wälzkörper 30 daran hindern kann, in den Bereich zwischen der Innenring- und der Außenringlaufbahn in der Kompressionszone einzudringen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Sperrteil 93 axial größer ausgebildet als das Hubteil 91, wodurch es nicht nur in der Lage ist, jeden Wälzkörper 30 am Eindringen in die Kompressionszone zu hindern, sondern auch an zwei Seiten davon Begrenzungsstrukturen bildet, wobei die Füllstützen 31 an den Begrenzungsstrukturen anliegen und verbleiben können; dies schafft Bedingungen für das Anlegen und Positionieren der ersten Füllstützen 31 an den beiden Seiten der Kompressionszone.
  • Das Lagerringkompressionsbauteil 40 (siehe 3 - 5) ist so ausgelegt, dass es nach zuverlässiger Positionierung der ersten Füllstützen 31 den in der Kompressionszone liegenden, umfänglichen Abschnitt 21 des Außenrings 20 mit einer Drucklast F beaufschlagt, die in radialer Richtung auf den Innenring 10 gerichtet ist, so dass der Maximalwert des Spalts zwischen den Laufbahnen in der Verwerfungszone den Durchmesser der Wälzkörper 30 übersteigt, wodurch ein optimales Fenster für das Einfüllen der Wälzkörper gebildet wird.
  • Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass das Lagerringfixierbauteil und das Lagerringkompressionsbauteil symmetrisch angeordnet sind. Eine weitere Option besteht darin, dass das Lagerringfixierbauteil zur Befestigung des Außenrings 20 verwendet wird, während das Kompressionsbauteil zum Komprimieren des Innenrings 10 verwendet wird.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, wie es in 7 gezeigt ist, hat das Sperrteil 93 in einem im Wesentlichen zentralen Abschnitt eine geringere radiale Dicke als an seinen beiden Enden, um einen Eingriff mit dem Innen- und Außenring zu vermeiden, wenn sich die Kompressionszone verformt, wodurch die Bildung des Füllfensters erleichtert wird.
  • Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, dass die Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens und der Vorrichtung zum Einfüllen der Wälzkörper potenzielle Schäden an Lagern, die durch einen bekannten Zusammenbauvorgang verursacht werden, erheblich reduzieren kann und das Risiko der Fabrikproduktion, das durch einen unsachgemäßen Zusammenbau von Lagern verursacht wird, signifikant reduzieren kann, was eine große Auswirkung in Bezug auf die Reduzierung der zukünftigen Ausfallrate von Lagern hat. Somit sollten auch Lager, die nach dem oben beschriebenen Verfahren und/oder dem oben beschriebenen Zusammenbauvorgang montiert werden, in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
  • Das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung sind nicht durch besondere Ausführungsbeispiele beschränkt; allgemeinere technische Lösungen werden in den beigefügten Ansprüchen definiert. Änderungen oder Verbesserungen der vorliegenden Erfindung, die mit den Definitionen in den beigefügten Ansprüchen übereinstimmen, werden in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung einbezogen.
  • Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern (30) in ein Lager (1), umfassend die folgenden Vorgänge: Verwenden eines Lagerringfixierbauteils (50, 60, 70), um den ersten Lagerring (10, 20) zu fixieren, um dessen Verschiebung bei radialer Druckbelastung zu verhindern; Einsetzen von zwei ersten Füllstützen (31) zwischen einer ersten Lagerringlaufbahn und einer zweiten Lagerringlaufbahn in einem vorbestimmten Umfangswinkel (a), wobei die beiden ersten Füllstützen (31) das Lager (1) in einem Umfangsbereich in eine innerhalb des Bereichs des Umfangswinkels (α) liegende Kompressionszone und eine außerhalb des Bereichs des Umfangswinkels (α) liegende Verwerfungszone unterteilen; und unter Verwendung eines Lagerringkompressionsbauteils (40), um eine Kompressionslast (F) auf einen Umfangsabschnitt (21, 11) des zweiten Lagerrings (20, 10), der in der Kompressionszone liegt, aufzubringen, wobei die Kompressionslast in einer radialen Richtung auf den ersten Lagerring (10, 20) gerichtet ist, um einen radialen Spalt zwischen der ersten Lagerringlaufbahn und der zweiten Lagerringlaufbahn in der Kompressionszone zu zwingen, sich zu verkleinern, so dass ein Fenster, das zum Einfüllen der Wälzkörper (30) geeignet ist, in der Verwerfungszone gebildet wird.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern (30) in ein Lager (1), wobei das Lager (1) einen ersten Ring (10, 20) und einen zweiten Ring (20, 10) umfasst und die Wälzkörper (30) nach dem Zusammenbau zwischen einer am ersten Ring gebildeten ersten Ringlaufbahn und einer am zweiten Ring gebildeten zweiten Ringlaufbahn abrollen können, wobei das Verfahren die folgenden Vorgänge umfasst Verwenden eines Fixierbauteils (50, 60, 70), um den ersten Ring (10, 20) zu fixieren, um dessen Verschiebung bei radialem Druck zu verhindern; Einsetzen von zwei ersten Füllstützen (31) zwischen der ersten Ringlaufbahn und der zweiten Ringlaufbahn in einem vorbestimmten Umfangswinkel (a), wobei die beiden ersten Füllstützen (31) das Lager (1) in einem Umfangsbereich in eine Kompressionszone, die innerhalb des Bereichs des Umfangswinkels (α) liegt, und eine Verwerfungszone, die außerhalb des Bereichs des Umfangswinkels (α) liegt, unterteilen; und Verwenden eines Lagerringkompressionsbauteils (40), um eine Drucklast (F) auf einen Umfangsabschnitt (21, 11) des zweiten Rings (20, 10), der in der Kompressionszone liegt, aufzubringen, wobei die Drucklast in einer radialen Richtung auf den ersten Ring (10, 20) gerichtet ist, um einen radialen Spalt zwischen der ersten Ringlaufbahn und der zweiten Ringlaufbahn in der Kompressionszone zu zwingen, sich zu verkleinern, so dass ein Fenster, das zum Einfüllen der Wälzkörper (30) geeignet ist, in der Verwerfungszone gebildet wird.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das LagerringFixierbauteil (50, 60, 70) ein Anschlagbauteil (70) ist, das dafür ausgestattet ist, eine in radialer Richtung auf den zweiten Ring (20, 10) gerichtete Anschlagsstütze für einen umfänglichen Abschnitt (11, 21) des ersten Rings (10, 20) bereitzustellen, der in der Kompressionszone liegt, wodurch ein Gleichgewicht zwischen einer Aktionskraft und einer Reaktionskraft mit der radialen Druckbelastung (F) gebildet wird, die auf den umfänglichen Abschnitt (21, 11) des zweiten Rings (20, 10) wirkt, der in der Kompressionszone liegt.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Füllstütze (32) zusätzlich nahe einer Muldenwertzone (15V, 25V) des Radialspaltes zwischen erster Ringlaufbahn und zweiter Ringlaufbahn in der Verwerfungszone bereitgestellt wird.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Füllstütze (31) und die zweite Füllstütze (32) beide Wälzkörper (30) des Lagers sind und in den Laufbahnen gehalten werden, nachdem sie das Einfüllen der anderen Wälzkörper (30) des Lagers unterstützt haben.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfangswinkel (α) zwischen 60 und 90 Grad beträgt.
  6. Vorrichtung (100) zum Einfüllen von Wälzkörpern (30) in ein Lager (1) nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vorrichtung umfasst: eine Lagerladeplattform (80), die während des Zusammenbaus den ersten Ring (10, 20) und den zweiten Ring (20, 10) trägt, die im Wesentlichen horizontal angeordnet sind, ein Lagerringfixierbauteil (50, 60, 70), das geeignet ist, zuverlässig an der Ladeplattform (80) befestigt zu werden, um den ersten Ring (10, 20) während des Zusammenbaus zu fixieren, um seine Verschiebung zu verhindern, wenn er einem radialen Druck ausgesetzt wird; einen Wälzkörperträgerring (90), der im Wesentlichen eine ringförmige Struktur aufweist, eine radiale Größe hat, die im Wesentlichen mit einem Teilkreisdurchmesser des Lagers übereinstimmt, und dazu bestimmt ist, die Wälzkörper (30) in eine entsprechende axiale Position zwischen der ersten Ringlaufbahn und der zweiten Ringlaufbahn anzuheben; und ein Lagerringkompressionsbauteil (40) zum Aufbringen einer Drucklast (F) auf einen umfänglichen Abschnitt (21, 11) des zweiten Rings (20, 10), der in der Kompressionszone liegt, wobei die Drucklast in radialer Richtung auf den ersten Ring (10, 20) gerichtet ist, sobald die ersten Füllstützen (31) zuverlässig positioniert wurden.
  7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (50, 60, 70) zum Fixieren des Lagerrings ein Anschlagbauteil (70) ist, das dazu bestimmt ist, eine in radialer Richtung auf den zweiten Ring (20, 10) gerichtete Anschlagstütze auf einen in der Kompressionszone liegenden Umfangsabschnitt (11, 21) des ersten Rings (10, 20) aufzubringen, wodurch ein Gleichgewicht zwischen einer Aktionskraft und einer Reaktionskraft mit der auf den in der Kompressionszone liegenden Umfangsabschnitt (21, 11) des zweiten Rings (20, 10) wirkenden Drucklast (F) gebildet wird.
  8. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörperträgerring (90) weiterhin ein in der Verwerfungszone umfänglich angeordnetes Hubteil (91) und ein in der Kompressionszone angeordnetes Sperrteil (93) umfasst, wobei das Hubteil (91) dazu ausgelegt ist, die Wälzkörper (30) in eine entsprechende axiale Position zwischen der ersten Ringlaufbahn und der zweiten Ringlaufbahn anzuheben, während das Sperrteil (93) eine höhere axiale Größe als das Hubteil (91) aufweist, um zu verhindern, dass irgendein Wälzkörper (30) während des Zusammenbaus in den Bereich zwischen der ersten Ringlaufbahn und der zweiten Ringlaufbahn in der Kompressionszone eindringt, und das Sperrteil (93) sich weiter auf die Höhendifferenz zwischen dem Sperrteil und dem Hubteil (91) stützt, um eine Begrenzungsstruktur dazwischen zu bilden, wobei die erste Füllstütze (31) an der Begrenzungsstruktur anliegen und verbleiben kann.
  9. Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrteil (93) in einem im wesentlichen zentralen Abschnitt eine geringere radiale Dicke aufweist als an seinen beiden Enden, wodurch der erste Ring (10, 20) und/oder der zweite Ring (20, 10) in der Kompressionszone eine größere Druckverformung erfahren können.
  10. Wälzlager (1), bei dem die Wälzkörper (30) nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 und/oder der Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9 gefüllt werden.
DE102021211582.9A 2020-10-23 2021-10-14 Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern in ein Lager und dessen Verwendung Pending DE102021211582A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011145302.X 2020-10-23
CN202011145302.XA CN114483807A (zh) 2020-10-23 2020-10-23 在轴承中装填滚动体的方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102021211582A1 true DE102021211582A1 (de) 2022-04-28
DE102021211582A9 DE102021211582A9 (de) 2022-06-09

Family

ID=81076785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021211582.9A Pending DE102021211582A1 (de) 2020-10-23 2021-10-14 Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern in ein Lager und dessen Verwendung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11629758B2 (de)
CN (1) CN114483807A (de)
DE (1) DE102021211582A1 (de)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2885767A (en) * 1955-02-02 1959-05-12 Barish Thomas Method of assembling rolling bearing elements
US2952900A (en) * 1957-11-21 1960-09-20 Adamson Stephens Mfg Co Method for making pillow block self-aligning bearing
DE2104063B2 (de) * 1971-01-28 1972-12-21 Kugelfischer Georg Schäfer & Co, 8720 Schweinfurt Waelzlagerfuellverfahren
JP2006177507A (ja) * 2004-12-24 2006-07-06 Nsk Ltd 転がり軸受の組立方法及びこの組立方法により組み立てられた転がり軸受
DE102019135078B4 (de) * 2019-12-19 2021-11-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Wälzlagerring und Verfahren zur Bearbeitung eines Wälzlagerrings

Also Published As

Publication number Publication date
US20220128097A1 (en) 2022-04-28
US11629758B2 (en) 2023-04-18
DE102021211582A9 (de) 2022-06-09
CN114483807A (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69529731T2 (de) Verfahren zum Montieren von konischen Gegenständen und hydraulische Mutter zur Verwendung in diesem Verfahren
DE2032111A1 (de) Abstandhalterring fur Walzlager und Verfahren zur Einstellung von Walzlageran Ordnungen
DE1909257A1 (de) Ventil
DE4136704A1 (de) Abdichtungsvorrichtung zum einbau in lager, insbesondere radiallager
DE102019208305A1 (de) Flanschinnenring, der für einen Orbitalformungsvorgang optimiert ist, und zugehöriges Werkzeug
EP0921328B1 (de) Lagerbuchse mit Mittelbund sowie deren Verwendung und Herstellungsverfahren
DE2738582C2 (de) Bremsbackenführung für eine Teilbelag-Scheibenbremse
DE102018201820A1 (de) Grosswälzlager mit zumindest zwei Reihen von Wälzelementen
DE69618149T2 (de) Schutzflansch für Rollenlager, damit ausgerüstetes Lager und Herstellungsverfahren für einen Lagerring, der mit einem Schutzflansch versehen ist
DE112005001076T5 (de) Selbsteinstellendes Rollenlager
DE2731886A1 (de) Verschluss fuer den fuellstutzen eines kraftstoffbehaelters
DE4335788A1 (de) Dichtungsanordnung
DE102021211582A1 (de) Verfahren zum Füllen von Wälzkörpern in ein Lager und dessen Verwendung
DE60215062T2 (de) Verfahren zum Festhalten eines Lagers
DE102023203489A1 (de) Radial verschachtelte Lageranordnung
DE102012221740A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lagerrings eines Wälzlagers
EP2624972B1 (de) Verfahren zum aufbereiten einer lageranordnung und lageranordnung
DE19950731C1 (de) Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Maschinenteil
DE102021210145A1 (de) Abflussstarke Radnabeneinheit
DE69700991T2 (de) Federringe
DE102015206224B4 (de) Wälzlagerkäfig
DE102021119621A1 (de) Halteteil zur Lagerung einer Kopfstütze sowie Kopfstützenvorrichtung mit wenigstens einem Halteteil und Verfahren zur Montage eines Halteteils
EP1167222B1 (de) Behälter mit Randbordierung und Verfahren zur Herstellung der Randbordierung
EP3554867B1 (de) Gelenk für ein fahrzeug und verfahren zum herstellen eines solchen gelenkes
DE102008050231A1 (de) Wälzkörper

Legal Events

Date Code Title Description
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F16C0043060000

Ipc: F16C0043080000