DE10207938A1

DE10207938A1 - Vorrichtung zur Ermittlung von Einstellwerten einer Lagereinheit

Info

Publication number: DE10207938A1
Application number: DE2002107938
Authority: DE
Inventors: Fritz Westermaier
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-02-23
Filing date: 2002-02-23
Publication date: 2003-09-04

Abstract

Die Einstellung einer aus zwei Kegelrollenlager bestehenden Lagereinheit eines Hinterachsgetriebes eines Kraftfahrzeuges ist relativ aufwändig. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Ermittlung von Einstellwerten einer Lagereinheit zu schaffen, die einfach handhabbar ist. DOLLAR A Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung mit folgenden Bauteilen versehen: DOLLAR A mit einem Vorspanngerät (2), bei dem Mittel (5, 6, 8) zum Haltern der Lagereinheit (4) vorgesehen sind, mit Mitteln (23, 26, 30, 31, 33, 34) zum Aufbringen einer definierten Vorspannkraft F, mit einer Messvorrichtung (31) zur Ermittlung der Einstellwerte und mit Mitteln (16, 18, 20) zum Übertragen der von der Messvorrichtung (31) ermittelten Werte an ein Messgerät (17).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung von Einstellwerten einer Lagereinheit. Insbesondere dient die Vorrichtung zur Ermittlung von Einstellwerten einer Kegelrollenlagerung eines Hinterachsgetriebes eines Kraftfahrzeuges.

Es gibt bereits sehr großbauende, stationäre Prüfstände, mit denen Vorspannungen von Kegelrollenlagern durchgeführt werden können. Diese Geräte sind zum einen unhandlich und zum anderen sehr aufwändig gebaut.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Ermittlung von Einstellwerten einer Lagereinheit zu schaffen, die leicht handhabbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist als ein Handgerät benutzbar, da die Vorrichtung kompakt baut und relativ leicht ist. Beispielsweise beträgt die Bauhöhe H = ca. 30 bis 50 cm und das Gewicht liegt bei ca. 3 bis 5 kg. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Vorspanngerät auf, bei dem in einem Hohlraum eine Messvorrichtung auf kleinstem Raum integriert ist.

Die Halterung und Lagezuordnung der Lagereinheit erfolgt direkt an dem erfindungsgemäßen Vorspanngerät über ein verstellbares und ein feststehendes Spannteil, wobei die Lagereinheit zwischen den beiden Spannteilen angeordnet ist. Gleichzeitig dient das verstellbare Spannteil als Lagerwelle der Lagereinheit. Dadurch ergibt sich eine platzsparende Bauweise.

Das Aufbringen einer Vorspannkraft erfolgt vorteilhafterweise über ein Getriebe, so dass eine hohe Vorspannkraft mit geringem Kraftaufwand über das verschiebbare Spannteil und das als feststehendes Spannteil dienende Gehäuse des Vorspanngerätes auf die Lagereinheit aufbringbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet verschleißfrei und funktionssicher, indem eine Übertragung der von der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ermittelten Werte an ein Messgerät telemetrisch erfolgt.

Durch die Anordnung der zu untersuchenden Lagereinheit in dem Vorspanngerät ergibt sich eine Geräteeinheit, in der die Lagereinheit zusammen mit dem Vorspanngerät drehbar ist, so dass beispielsweise auch die Schwergängigkeit der Lagereinheit überprüfbar ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt das Aufbringen der vorgegebenen Vorspannkraft durch das manuelle Verdrehen eines auf das Getriebe wirkenden Betätigungselementes. Das Getriebe ist vorteilhafterweise ein Planetengetriebe.

Vorteilhafterweise ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Kegelrollenlagerung eines Hinterachsgetriebes eines Kraftfahrzeuges überprüfbar und einstellbar.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand einer teilweise geschnitten dargestellten Zeichnung beispielshalber beschrieben.
Eine Vorrichtung 1 besteht aus einem manuell einstellbaren Vorspanngerät 2, an dessen unteren Ende 3 ein zu untersuchendes Lager 4 zwischen einer Buchse 5, einem am Vorspanngerät 2 befestigten Dorn 6 und einer Stirnseite 7 eines Gehäuses 8 des Vorspanngerätes 2 angeordnet ist. Der Dorn 6 dient gleichzeitig als Welle des Lagers 4.
Die Buchse 5 stützt sich in der gezeigten Ausführungsform über einen Flansch 9 an einem Rand 10 einer Ausnehmung 11 ab, die in einer Arbeitsplatte 12 eines Arbeitstisches 13 oder dergleichen ausgebildet ist. An der Arbeitsplatte 12 ist ferner ein Arm 14 angeordnet, an dessen dem Vorspanngerät 2 zugewandten Ende 15 eine feststehende, erste Übertragungseinheit 16 zum Senden und Empfangen von Signalen angeordnet ist.
Zwischen der feststehenden, ersten Übertragungseinheit 16 und einem Messgerät 17, das einen Bildschirm 32 aufweist, sind Leitungen 18 angeordnet. Gegenüber der feststehenden, ersten Übertragungseinheit 16 ist eine zweite Übertragungseinheit 20 vorgesehen. Die zweite Übertragungseinheit 20 ist an der Außenoberfläche 19 des Vorspanngerätes 2 angeordnet und steht mit der ersten Übertragungseinheit 16 telemetrisch in Verbindung.
Das Gehäuse 8 des Vorspanngerätes 2 ist rotationssymmetrisch ausgebildet und weist einen Hohlraum 21 auf. In dem Hohlraum 21 befindet sich an einem oberen Ende 22 des Vorspanngerätes 2 ein Getriebe 23, beispielsweise ein Planetengetriebe, das an seinem oberen Ende 24 durch eine verdrehbare Welle 25 verstellbar ist.
An der Welle 25 ist ein als Hülse 26 ausgebildeter Griff angeordnet, durch den die Welle 25 in Drehung versetzt werden kann. In der gezeigten Ausführungsform ist das Planetengetriebe 23 über eine Lagerung 27 an einem Absatz 28 des Hohlraumes 21 gelagert. Das Getriebe 23 weist an seinem unteren Ende 29 eine Befestigungseinrichtung 30 für eine Messvorrichtung 31 auf.
In der gezeigten Ausführungsform sind in der Messvorrichtung 31 Dehnmessstreifen angeordnet. Bei einer Vorspannungseinstellung des Lagers 4 wird die Messvorrichtung 31 einer Zugkraft F ausgesetzt. Diese Vorspannungseinstellung bewirkt eine elastische Verformung der in der Messvorrichtung 31 befindlichen Dehnungsmessstreifen. Die elastische Verformung wiederum bewirkt eine Widerstandsänderung. Die resultierende Widerstandsänderung der Dehnungsmessstreifen in der Messvorrichtung 31 wird an die Übertragungseinheit 20 am Vorspanngerät 2 weitergeleitet und nach einer entsprechenden Verstärkung telemetrisch auf die feststehende Übertragungseinheit 16 übermittelt.
Die von der feststehenden Übertragungseinheit 16 empfangenen Signale werden über die Leitungen 18 an das Messgerät 17 weitergeleitet und dort in Signale umgerechnet, die auf dem Bildschirm 32 angezeigt werden.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Messvorrichtung 31 über eine Anschlusswelle 33 und die Befestigungseinrichtung 30 mit dem Getriebe 23 und über eine Mutter 34 mit einem oberen Ende 35 des Dornes 6 verbunden.
Das zu untersuchende Lager 4 ist aus einem oberen Kegelrollenlager 36 und einem unteren Kegelrollenlager 37 aufgebaut. Die beiden Außenringe 38 und 39 der Kegelrollenlager 36, 37 liegen an einem Innenflansch 40 der Buchse 5 an. Ein Innenring 41 des unteren Kegelrollenlagers 37 stützt sich an einem Flansch 42 des Dornes 6 ab. Ein Innenring 43 des oberen Kegelrollenlagers 36 liegt an der Stirnseite 7 des Gehäuses 8 an.
Bei einer Vorspannungseinstellung des Lagers 4 drückt die Stirnseite 7 des Gehäuses 8 auf den Innenring 43 und der Flansch 42 des Dorns 8 auf den Innenring 41.
In der gezeigten Ausführungsform weist das Vorspanngerät 2 eine Gesamthöhe H = ca. 40 cm auf. Ein Außendurchmesser A liegt bei ca. A = 8 cm. Die durch die Messvorrichtung 31 messbare Vorspannkraft liegt beispielsweise bei F = 0 bis ca. 15 000 N (Newton).
Nach der Einstellung der Vorspannkraft F kann die aus dem Lager 4 und dem Vorspanngerät 2 bestehende Einheit zur Messung der Schwergängigkeit bzw. des Drehwiderstandes des Lagers 4 gedreht werden. Die Übertragungseinheit 20 wird dabei mitgedreht. Die Drehgeschwindigkeit beträgt beispielsweise 50 Umdrehungen pro Minute. Durch die Vorrichtung 1 können Lager 4 für ein Hinterachsgetriebe eines Fahrzeuges optimal ausgelegt werden.

Claims

1. Vorrichtung zur Ermittlung von Einstellwerten einer Lagereinheit (4) mit einem Vorspanngerät (2), bei dem Mittel (5, 6, 8) zum Haltern der Lagereinheit (4) vorgesehen sind, mit Mitteln (23, 26, 30, 31, 33, 34) zum Aufbringen einer definierten Vorspannkraft F, mit einer Messvorrichtung (31) zur Ermittlung der Einstellwerte und mit Mitteln (16, 18, 20) zum Übertragen der von der Messvorrichtung (31) ermittelten Werte an ein Messgerät (17).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (10, 11, 12, 13) zum Haltern einer aus dem Vorspanngerät (2) und der daran angeordneten Lagereinheit (4) bestehenden Geräteeinheit (44).

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mittel zum Drehen der Geräteeinheit (44) mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorspanngerät (2) ein Gehäuse (8) mit einem Hohlraum (21) aufweist, dass an dem Gehäuse (8) ein mit einer Eingangsöffnung (3a) versehenes Ende (3) vorgesehen ist, in dem ein Spannteil (6) verschiebbar angeordnet ist, dass das verschiebbare Spannteil (6) über ein Getriebe (23) durch ein Betätigungselement (26) in seiner Lage im Hohlraum (21) definiert veränderbar ist und dass das Ende (3, 7) des Gehäuses (8), das dem verschiebbaren Spannteil (6) zugewandt ist, als ein feststehendes Spannteil dient, das in Anlage mit einer Oberfläche (43) der Lagereinheit (4) bringbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Getriebe (23) und dem verschiebbaren Spannteil (6) eine mechanische Verbindung (30, 33, 34) vorgesehen ist, in die die Messvorrichtung (31) zur Kraftübertragung eingebaut ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (31) Dehnungsmessstreifen aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (23) mechanisch mit dem drehbaren Betätigungselement (26) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (23) ein Planetengetriebe ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Übertragen der von der Messvorrichtung (31) ermittelten Werte an das Messgerät (17) eine am Gehäuse (8) angeordnete Übertragungseinheit (20) und eine dazu beabstandete, feststehende Übertragungseinheit (16) aufweisen und dass die Übertragung der Werte von der an dem Gehäuse (8) des Vorspanngerätes (2) befindlichen Übertragungseinheit (20) an die dazu beabstandete Übertragungseinheit (16) telemetrisch erfolgt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an die feststehende Übertragungseinheit (16) ein Messgerät (17) angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinheit (4) zwei Kegelrollenlager (36, 37) aufweist, die in einer Buchse (5) angeordnet sind, dass die beiden Kegelrollenlager (36, 37) durch einen Innenanschlag (40) der Buchse (5) voneinander beabstandet sind und dass die Buchse (5) einen radial abstehenden Aussenanschlag (9) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Haltern der aus dem Vorspanngerät (2) und der daran angeordneten Lagereinheit (4) bestehenden Geräteeinheit (44) eine ebene Platte (12) aufweisen und dass in der Platte (12) eine Öffnung (11) ausgebildet ist, in der die Geräteeinheit (44) senkrecht stehend über den Aussenanschlag (9) der Buchse (5) befestigbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Platte (12) Mittel (14) zum Befestigen der feststehenden Übertragungseinheit (16) vorgesehen sind.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Drehen der Geräteeinheit (44) einen ansteuerbaren Elektromotor aufweisen, über den die Geräteeinheit (44) mit einer definierten Drehzahl n (U/min) drehbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zu untersuchende Lagereinheit (4) aus den Kegelrollenlagern (36, 37) eines Hinterachsgetriebes eines Kraftfahrzeuges besteht.