DE2652024C3 - Verfahren zum Einbauen eines Lagen eines Kreuzstückes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbauen eines Lagers eines Kreuzstückes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Im besonderen handelt es sich hierbei um Lager eines Kreuzstückes für ein Kreuzzapfengelenk schwerer oder schwerster Bauart, wie es z. B. zum Antrieb von Walzwerken benutzt wird. Der größte Außendurchrnes-Ser, Rotationsdurchmesser genannt, kann bei einem Solchen Kreuzzapfengelenk mehr als einen Meter betragen.

Bei bekannten Kreuzzapfengelenken dieser Art (Antriebstechnik 1974, S. 94 bis 100) sind Gelenkgabeln Stets mehrteilig ausgeführt; d. h. jedes Gabelauge ist derart geteilt, daß eine Hälfte des Gabelauges nach Art eines Lagerdeckels von der Gelenkgabel abnehmbar ist. Hierdurch kann der Zusammenbau des Kreuzzapfengelenkes derart erfolgen, daß zunächst die kompletten Lager (Lägerbüchsen mit den darin befindlichen siWäizkörpern, zumeist Rollen) auf die Zapfen des Kreuzstückesi aufgeschoben werden und daß sodann die Zapfen das Kreuzstück zusammen mit den Lagern nacheinander in die beiden Gelenkgabeln eingesetzt wird, wonach jeweils die Gelenkaugen-Hälften an die Geienkgabein angeschraubt werden. Dort ist also das Einbauen der Lager und das Zusammenbauen des Kreuzzapfengelenkes verhältnismäßig einfach durch« führbar. Es ist hierbei auch möglich, z. B, am Einsatzort dec Gelenkwelle ein Lager auszutauschen, ohne die gesamte Gelenkwelle aus dem Antriebsstrang ausbauen zu müssen,

Ein entscheidender Nachteil des bekannten Kreuzzapfengelenkes besteht jedoch darin, daß die Gelenkgabeln aufgrund ihrer Mehrteiligkeit einen wesentlichen Teil ihrer Steifigkeit verlieren, so daß beim Obertragen hoher Drehmomente die Gefahr einer Deformation der

ίο Gelenkgabeln und damit auch der Lagerschalen besteht Dies kann eine beträchtliche Verringerung der Lebensdauer der Lager zur Folge haben.

Aus diesem Grunde ist man bestrebt, auch Kreuzzapfengelenke schwerer und schwerster Bauart mit

is einteiligen Gelenkgabeln auszuführen. Hierbei muß jedoch das Einbauen der Lager und das Zusammenbauen der Kreuzzapfengelenke grundsätzlich anders erfolgen als bei Kreuzzapfengelenken mit geteilten Gelenkgabeln. Man muß hier zunächst das Kreuzstück ohne die Lager in eine der Gelenkgabeln einführen und sodann die Lager von außen, also in der Richtung parallel zur Lagerachse, in die Gabelaugen einpressen und zugleich auf das Kreuzstück aufschieben. Es ist bereits bekannt (DE-PS 15 27 557), für das Einpressen der Lager in die Gabelaugen eine spezie'le Einpreßvorrichtung zu verwenden. Die bekannte Einpreßvorrichtung ist jedoch nur für Kreuzzapfengelenke kleiner bis allenfalls mittlerer Baugröße geeignet; denn die Abmessungen der Einpreßvorrichtung übersteigen diejenigen des Kreuzzapfengelenkes um ein Vielfaches. Es wäre natürlich denkbar, auch für Kreuzzapfengelenke schwerer und schwerster Bauart eine solche Einpreßvorrichtung zu schaffen. Eine solche Vorrichtung hätte dann aber — abgesehen von einem

3b beträchtlichen Bauaufwand — den Nachteil, daß sie allenfalls am Herstellungsort zum Zusammenbau von Kreuzzapfengelenken dienen könnte, nicht jedoch dazu, um am Einsatzort des Kreuzzapfen^; elenkes ein Lager auszutauschen. Denn eine solche Vorrichtung wäre derart umfangreich und schwer, daß ihr Transport an den Einsatzort des Kreuzzapfengelenkes praktisch ausgeschlossen wäre.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einbauen eines Lagers eines Kreuzstükkes anzugeben, das unter Verwendung leicht transportierbarer Vorrichtungen für einteilige Gelenkgabeln aufweisende Kreuzzapfengelenke schwerer oder schwerster Bauart geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Es kann sowohl beim Austauschen eines einzelnen Lagers als auch beim Zusammenbauen des Kreuzzapfengelenkes aus den Einzelteilen angewandt werden. Eine Voraussetzung für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß sowohl das Kreuzstück zwei sich entlang der Zapfenachsen erstreckende Bohrungen als auch jedes Lagergehäuse eine zentrische Bohrung aufweist. Ein Kreuzzapfengelenk mit diesen Merkmalen ist an sich bekannt aus dem DE-GM 69 08 115. Dort dienen aber diese Bohrungen lediglich zur Aufnahme bzw, zum Auffüllen von Schmiermitteln,

Der Wesentliche Gedanke der Erfindung besteht nun darin, den an sich bekannten Schmier-Bohrungen nunmehr eine andere Funktion zu gebefi Und sie derart umzugestalten, daß sie zum Durchführen eines Zugankers benutzt werden könnem Hierzu muß die lichte Weite dieser Bohrungen größer ausgeführt werden als bisher, Dem standen zunächst Bedenken entgegen, Weil

die Zapfen des Kreuzstückes in hohem Maße auf Biegung beansprucht sind. Eine Schwächung des Zapfenquerschnittes findet jedoch beim Vergrößern des Bohrungsdurchmessers nur im Bereich der neutralen Zone statt, so daß sich die Biegefestigkeit nur geringfügig verringert. Mit Hilfe des Zugankers kann nun in einfacher Weise, beispielsweise unter Verwendung eines handelsüblichen Hydraulikzylinders oder auch nur unter Verwendung einer auf den Zuganker aufgeschraubten Gewindemutter das Einpressen des Lagergehäuses vorgenommen werden.

Ein solcher Zuganker muß sich zwar durch das gesamte Kreuzzapfengelenk hindurch erstrecken. Da er jedoch beim Einpreßvorgang nur auf reinen Zug beansprucht wird, braucht sein Querschnitt nicht sehr groß bemessen zu werden. Er kann daher hinsichtlich seines Gewichtes ohne jegliche Schwierigkeiten transportiert und eingesetzt werden. Wollte man dagegen ein Montagewerkzeug mit zwei oder drei Greifarmen, die die Geienkgafaein außen umgreifen würden, benützen (wobei also die genannten Bohrungen einbehrlich wären), so müßten die hierbei auf Biegung beanspruchten Greifarme derart schwer dimensioniert werden, daß das Montagewerkzeug nur mit Hilfe eines Hebezeuges an den Einsatzort transportiert und dort eingesetzt werden könnte.

Das Einbauen der Lager kann dadurch erleichtert werden, daß zusätzlich die in den Ansprüchen 2 und 3 beschriebenen Maßnahmen angewandt werden.

Die Zeichnung zeigt ein Kreuzzapfengelenk im Längsschnitt während des Einbaues eines der Lager. Eine der beiden Gelenkgabeln ist in der Zeichnung weggelassen. Die sichtbare Gelenkgabel ist mit 10, deren Gabelaugen mit 11 und 12 und das Kreuzstück mit 13 bezeichnet Von den vier Kreuzzapfen des Kreuzstückes 13 sind drei sichtbar und mit 14, 15 bzw. 16 bezeichnet. Das zuvor in die Gelenkgabel 10 eingeführte Kreuzstück 13 ruht vorübergehend in einer in das (untere) Gab Jauge 12 eingesetzten Führungsbüchse 17. um hierdurch das Kreuzstück 13 zu zentrieren. Dabei kann zwischen einem Bund 18 der Führungsbüchse 17 und dem Gabelauge 12 ein zweiteiliger Zwischenring 19 vorgesehen werden. Dessen Dicke kann derart gewählt werden, daß das Kreuzstück 13 zunächst ein wenig außermittig (relativ zur Drehachse 7), und zwar um das Maß a näher am unteren Gabelauge 12, angeordnet ist.

Zur Lagerung des Kreuzzapfens 14 im (oberen) Gabelauge 11 ist ein mehrreihiges Rollenlager mit einer Lagerbüchse 20 vorgesehen, die in der Zeichnung gerade in das Gabelauge eingepreßt wird. Hierzu ist auf die Lagerbüchse 20 eine Druckplatte 21 und darauf der Zylinder 22 einer sogenannten Hohlkolbenpresse aufgesetzt. Deren Kolben 23 ist hohl, d. h. er weist eine zentrale durchgehende Bohrung auf, in die ein Zuganker 24 eingesetzt ist. In der Zeichnung ist dieser Zuganker auch schon durch eine in der Lagerbuchse 20 befindliche Gewindebohrung 9 (die nach beendeter Montage verschlossen wird) und durch eine im Kreuzstück 13 befindliche Bohiung 25 hindurchgeführt und in die Führung-sbüchse 17 eingeschraubt Die Führungsbüchse dient somit auch zur Absetzung des Zugankers 24

ίο gegen das untere Gabelauge 12 der Gelenkgabel 10. Der Kolben 23 stützt sich am Zuganker 24 über eine Mutter

26 ab. Um das Einführen des Zugankers 24 zu ermöglichen, ist der Durchmesser dder Bohrung 25 und der Gewindebohrung 9 größer als bei bekannten Kreuzzapfengelenken ausgeführt; er beträgt etwa das 0,25- bis 0,4fache des Außendurchmessers D der Kreuzzapfen 14,15,16,

Durch Zufuhr von Druckmittel in den Zylinder 22 bewegt sich der Kolben 23 relativ a .m Zylinder nach oben, wodurch die Lagerbüchse 20 eingej reßt wird, bis sie am Kreuzzapfen 14 anliegt Zum Fixieren der Lagerbuchse 20 im Gabelauge 11 kann in eine Ringnut

27 ein Sicherungsring eingesetzt werden. Hierbei ist es zweckmäßig, die Lagerbüchse 20 zusammen mit dem Kreuzstück 13 — nach Entfernen des Zwischenringes 19 und unter direktem Abstützen des Zylinders 22 auf dem Gabelauge 11 — durch Beaufschlagen des Kolbens 23 in der umgekehrten Richtung an den Sicherungsring anzupressen. Danach werden die Presse 21 bis 23. der Zuganker 24 und die Büchse wieder entfernt

Beim Einbau des anderen Zapfenlagers in das Gabelauge 12 ist das Kreuzstück 13 schon durch das bereits montierte Lager zentriert Deshalb wird die Führungsbüchse 17 nunmehr umgekehrt, d. h. mit dem Sitz 17a, in die Gelenkgabel eingesetzt; denn sie dient jetzt nur zum Abstützen des Zugankers 24 gegen die Gelenkgabel.

Anschließend erfolgt das Zusammenbauen des Kreuzstückes 13 mit der anderen (in der Zeichnung nich. dargestellten) Gelenkgabel in der gleichen Weise wie soeben beschrieben.

Das Demontieren eines Lagers kann ebenfalls mit Hilfe der Hohlkolbenpresse 22,23 durchgeführt werden, wozu ein Zuganker in die Gewindebohrung 9 der Lagerbüchse 20 eingeschraubt wird. Hierzu ist der Boden 8 der Lagerbüchse mit wesentlich dickerer Wandstärke ausgeführt als bei bekannten Kreuzzapfengelenken, damit die Lagerbüchse beim Herausziehen durch die vom Zuganker ausgeübte Zugkraft nicht bleibend verformt wird. Vorzugsweise kann die Wanddicke des Bodens 8 >;twa Vi₀ des Außendurchmessers dp-1 ,agerbüchse 20 beiragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbauen eines eine Lagerbüchse aufweisenden Lagers für einen der vier Zapfen eines Kreuzstückes in einer einteiligen, zwei Gabelaugen aufweisenden Gelenkgabel eines Kreuzzapfengelenkes, dadurch gekennzeichnet, daß in eine sich entlang der Zapfenachsen erstreckende Bohrung (25) des Kreuzstückes (13), das zu den Gabelaugen (11 und 12) zentriert wird, ein Zuganker (24) eingesetzt wird, der einerseits durch eine zentrale Bohrung (9) der Lagerbüchse (20), die dem einen Gabelauge (11) zugeordnet ist, hindurchgeführt und andererseits im Bereich des anderen Gabelauges (12) an der Gelenkgabel (10) festgelegt wird, wonach mit Hilfe einer an dem Zuganker (24) befestigten Preßvorrichtung (22, 23) die Lagerbüchse (20) in das ihr zugeordnet Gabelauge (11) eingepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzstück zum Zwecke des Zentrierens in eine vorübergehend in dem anderen Gabelauge (12) angeordnete Führungsbüchse (17) eingesetzt wird, die zugleich zum Festlegen des Zugankers (24) an der Gelenkgabel (10) dient.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreuzstück (13) beim Zentrieren im anderen Gabelauge (12) zunächst um ein gewisses Maß (a) außermittig relativ zur Drehachse (7) der Gelenkgabe) (i0), und zv/ar näher zum anderen Gabelauge (12) angeordnet und die Lagerbüchse (20) um dieses Maß tiefer in das eine Gabelauge (11) eingepreßt wird, und daß nach dem an sich bekannten Einsetzen eines Sk.ierungsringes zum Fixieren der Lagerbüchse (20) relativ zur Drehachse der Gelenkgabel (10) das Kreuzstück (13) mit der Lagerbüchse (20) mittels des Zugankers (24) in die mittige Position gebracht wird.