DE3540315A1

DE3540315A1 - Satz aus welle und drehkoerper in drehbarer verbindung, mit der aufgabe einer rolle oder eines rades in erdbewegungsmaschinen, sowie die entsprechende montage

Info

Publication number: DE3540315A1
Application number: DE19853540315
Authority: DE
Inventors: Aldo Castelnuovo Rangone Modena Crotti
Original assignee: Italtractor Meccanica ITM SpA Potenza; Italtractor ITM SpA; ITALTRACTOR MECCANICA ITM SpA
Current assignee: Italtractor ITM SpA
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1985-11-13
Publication date: 1986-06-05
Also published as: US4716644A; IT1210082B; IT8440112A0

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Sätze, Rollen oder Räder, in Erdbewegungsmaschinen, die Blockiermittel benötigen, um die axiale Verschiebung des Drehkörpers zu begrenzen, und die eher präzise Axialspiele erfordern. Eine vorteilhafte Anwendung hat man im Falle von Rollen oder Rädern, die Wälzlager vorsehen und die nicht zu unterschätzenden axialen Kräften ausgesetzt sind, wenn sich die Maschine im Betrieb befindet. Dies trifft typischerweise auf die unteren Rollen von Raupenfahrzeugen zu. In diesem Falle besteht eine gute mechanische Lösung darin, bei der Drehverbindung des Rollenkörpers mit der Welle ein Paar von konischen Wälzlagern vorzusehen, wobei diese, ausser der Gewährleistung der für Wälzlager typischen langen Lebensdauer, auch noch einen guten Widerstand gegen die axialen Kräfte bieten. Die Erfindung kann jedenfalls auch bei Rollen oder Rädern mit Kugellagern Anwendung finden, was der typische Fall der oberen Rollen bei Raupenfahrzeugen ist. Sie findet ausserdem auch noch bei Raupenspannrädern Anwendung. Kugellager können auf jeden Fall auch in unteren Rollen und in Raupenspannrädern vorgesehen werden, während Kegelrollenlager auch bei oberen Rollen Anwendung finden.können. Die bekannten und mit radialen Wälzlagern versehenen Rollen von Raupenfahrzeugen (sei es mit konischen Rollen wie mit Kugeln) sehen normalerweise einen äusseren Ring vor, der fest mit

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der Oberfläche der Bohrung des Rallenkörpers (bestehend aus einem längs gebohrten Körper mit einer weiteren Bohrung als der Schnitt der Welle) verbunden ist, sowie einen inneren Ring, der massgerecht auf die Welle aufgesetzt ist. Um axiale Verschiebungen des Rollenkörpers entlang der Welle zu vermeiden, sind interne Blockiermittel vorgesehen (hauptsächlich bestehend aus Schultern, die an die Bohrung des Rollenkörpers angearbeitet sind), welche die Verschiebungen des äusseren Ringes nach innen begrenzen, sowie äussere Blockiermittel (hauptsächlich bestehend aus Bundringen), welche die Verschiebungen des inneren Ringes nach aussen begrenzen. In einigen Fällen sind die internen Blockiermittel aus Schultern gebildet, die an die Welle angearbeitet sind und den inneren Ring des Lagers begrenzen, und die äusseren Blockiermittel bestehen aus aus Bundringen, die fest mit dem Rollenkörper verbunden sind und die Verschiebungen des äusseren Ringes begrenzen.

Es ist bekannt, dass zum Erreichen eines korrekten Betriebes die Radiallager, und insbesondere die konischen, sehr präzise Axialspiele brauchen. Wenn also der Abstand in axialer Richtung zwischen dem äusseren Ring und dem inneren Ring des Lagers zu gering ist, so ist auch der Abstand zwischen den beiden sich gegenüberliegenden Oberflächen der beiden Ringe zu gering und die sich dazwischen befindlichen Rollen sind übermässig zwischen den beiden Ringen gepresst, wodurch das

Rollen nur schwierig erfolgt und eine übermässige Reibung entsteht. Wenn dagegen der Abstand in axialer Richtung zwischen den beiden Ringen zu gross ist, so ergibt sich ebenfalls ein schlechter Betrieb durch den starken und schnellen Verschleiss der Rollen an einigen kritischen Punkten. Praktisch muss die gegenseitige axiale Position (der axiale Abstand) der beiden Ringe des Lagers aussergewohnlich genau sein, um einen optimalen Betrieb des Lager zu erhalten. Dies setzt folglich grösste Genauigkeit der gegenseitigen axialen Position der entsprechenden internen und äusseren Blockierelemente voraus, da durch diese auch die axiale Position der beiden Ringe des Lager bestimmt wird.

Um die genannte Präzision zu erreichen, sieht die bekannte Technik grundsätzlich zwei verschiedene Arten von Lösungen vor.

Nach einer ersten Lösung wird der Abstand zwischen den internen Blockiermitteln (radiale Schultern an dem Rollenkörper oder an der Welle) konstant gehalten, während die äusseren Blockiermittel mit einstellbarer Position vorgesehen sind (z. B. auf die Welle aufgeschraubte Nutmuttern oder mit Schrauben an dem Rollenkörper befestigte Bundringe und Einstellung durch eingesetzte Abstandsstücke), so dass die richtige gegenseitige Positionierung der Ringe eines jeden Lagers erhalten wird und die axialen Toleranzen durch die Bearbeitung der Bestandteile korrigiert werden. Diese Lösung, obwohl sie die

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Einstellung der Spiele der Lager und damit den Betrieb derselben akzeptierbar macht, erfordert jedoch ziemlich kostspielige und komplexe Teile (Nutmuttern, Gewinde, Abstandsstücke usw.) und ausserdem für jede Rolle langwierige und nicht einfache Einstellarbeiten.

Die zweite Lösung sieht ausser den internen Blockierelementen mit festem Abstand auch äussere Blockierelemente mit festem Abstand vor (z.B. Bundringe, die entlang der Welle durch Federringe befestigt werden, eingesetzt in Kehlen, die in die Welle eingearbeitet sind). Nach dieser Lösung ist es natürlich notwendig, dass die Bearbeitungstoleranzen der Bestandteile in axialer Richtung sehr eng sind. Dadurch ist es praktisch unmöglich, eine genaue Einstellung der Spiele der Lager zu erhalten, weshalb diese, vor allem solche mit Kegelrollen, unter schlechten Bedingungen arbeiten und sich sehr schnell abnutzen. Dies führt zu der Notwendigkeit von einem oder mehreren Austauschen der Lager während der Lebensdauer der Rolle, natürlich mit allen Nachteilen, die sich durch den Stillstand, die Arbeiten und das verbrauchte Material ergeben. Ausserdem halten die Lager, wenn sie unter den genannten ungünstigen Bedingungen arbeiten, keine hohen axialen wie auch radialen Belastungen aus, weshalb die Verwendung dieser Rollen allgemein auf die oberen Rollen von Raupenfahrzeugen beschränkt ist (wo im Verhältnis zu den unteren Rollen die auszuhaltende Belastung geringer ist).

Ausserdem erfordern die Bestandteile auf jeden Fall eine hohe Genauigkeit bei der Bearbeitung der Teile mit den daraus sich ergebenden hohen Herstellungskosten. Gleiche Probleme und Nachteile hat man allgemein in allen Sätzen von Welle und Drehkörper, da generell eine hohe Präzision bei der Bearbeitung gefordert wird, um präzise Axialspiele zu erhalten, oder es sind spezielle Mittel erforderlich, um die axialen Bearbeitungstoleranzen zu korrigieren. Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, einen Rollen- oder Radsatz von niedrigen Produktionskosten herzustellen, und zwar dank der Tatsache, dass keine hohe Bearbeitungspräzision erforderlich ist, sowie, weil das Montageverfahren einfach und schnell ist und gleichzeitig ausgesprochen zuverlässig, da sich die Einstellung der Spiele als hochpräzise erweist. Im Falle von Rollen oder Rädern mit Wälzlagern erweist sich die axiale Einstellung als sehr genau und den optimalen Werten entsprechend. Auf diese Weise ist die Lebensdauer der Lager die am längsten vorgesehene, da letztere unter optimalen Bedingungen arbeiten. Die genaue axiale Einstellung erlaubt ausserdem, hohe Belastungen, sei es axialer wie radialer Art, auszuhalten und folglich die Verwendung der Rolle auch bei schwierigen Bedingungen (z.B. als untere Rolle bei Raupenfahrzeugen) .

Da der Verschleiss der Lager auf ein Minimum beschränkt ist, ist deren Lebensdauer gleich oder höher als die der Rolle,

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weshalb folglich für die Rolle normalerweise keine Reparaturen oder ein Austausch der Lager vorgesehen ist. Ausserdem ist die* Einstellung der Axialspiele der Lager ausgesprochen präzise und mit Sicherheit genauer als die, die normalerweise mit den genannten und bekannten Einstellmit- / teln für die Korrektur der Toleranzen vorgenommen wurde.

Die genannten Zwecke und Vorteile werden erreicht durch den _/- betreffenden Satz, durch das Montageverfahren und durch die Mittel zur Montage, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet sind.

Allgemein gesehen enthalten der Satz und das entsprechende Verfahren zur Montage ein Paar von fest mit der Welle oder dem Drehkörper verbundenen Blockiermitteln, die an beiden Seiten des Drehkörpers angeordnet sind und dazu dienen, die axialen Verschiebungen des Drehkörpers zu begrenzen. Sie sehen ausserdem vor:

Eine Annäherung bis zum gegenseitigen Kontakt des Drehkörpers und der Blockiermittel durch eine Axialkraft, die fähig ist, die axiale Verschiebung von wenigstens einem der Blockiermittel im Verhältnis zu dem anderen zu bewirken, bis die erzeugte Reaktion der Gesamtheit in gegenseitigem Kontakt zwischen dem Drehkörper und den Blockiermitteln die genannte Axialkraft ausgleicht, wobei das genannte erste Blockiermittel aus einem Element besteht, das auf die Welle oder die axiale Bohrung des Drehkörpers aufgepresst ist, und zwar mit einem festgelegten

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Übermass, geeignet, eine ausreichende Verbindung zum Aushalten äusserer axialer Kräfte herzustellen, wobei aber die genannte Axialkraft zum Annähern stärker ist als die Verbindungswirkung zwischen dem Blockierelement und der Welle oder zwischen dem Blockierelement und dem Drehkörper; eine anschliessende gegenseitige Entfernung der Blockiermittel voneinander um einen bestimmten Wert im Verhältnis zu dem Abstand, der nach der vorangegangenen Annäherung war, und zwar durch eine Axialkraft, welche die axiale Verschiebung von wenigstens dem ersten Blockiermittel entlang der Welle oder entlang der axialen Bohrung des Drehkörpers bewirkt. Eine typische Anwendung hat man in dem Fall, in dem der Rollen- oder Radsatz ein Paar von" äusseren Blockiermitteln enthält, die axial mit der Welle verbunden sind und dazu dienen, die axialen Verschiebungen zu begrenzen, sowie ein Paar von·. Lagern, eingesetzt zwischen dem Drehkörper und den äusseren Blockiermitteln und jeweils versehen mit zwei gegenseitig in axialer Richtung beweglichen Ringen, von denen ein Ring fest mit dem Drehkörper verbunden und axial durch ein internes Blockiermittel begrenzt wird, und der andere Ring massgerecht auf die Welle aufgesetzt ist und axial durch ein äusseres Blockiermittel begrenzt wird, das sich aussen von dem Ring selbst und seitlich von diesem befindet. Diesbezüglich wird die Erfindung nchstehend detaillierter beschrieben, und zwar unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, die einige Aus-

führungsformen darstellen.

- Abb. 1 zeigt im axialen Schnitt einen Satz mit der Aufgabe einer Rolle für Raupenfahrzeuge, versehen mit einem Kegelrollenlager;

- Abb. 2 zeigt in schematischer Darstellung den Satz wie in Abbildung 1 mit Mitteln zur Durchführung der Phase der gegenseitigen Annäherung bei dem Montageverfahren;

- Abb. 3 zeigt in schematischer Darstellung den Satz wie in Abbildung 1 mit Mitteln zur Durchführung der Phase der Entfernung voneinander;

- Abb. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Mittel wie in Abbildung 3;

- Abb. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Mittel wie in Abbildung 3;

- Abb. 6 zeigt eine noch weitere Ausführungsform der Mittel wie in Abbildung 3.

Der in Abbildung 1 dargestellte Satz hat die typische Aufgabe einer unteren Rolle für Raupenfahrzeuge, kann jedoch auch als obere Rolle oder als Raupenspannrad vorgesehen werden. Er enthält einen Drehkörper (1), der drehbar mit einer Welle (2) verbunden ist.

Die Welle (2) ist dazu vorgesehen, mit ihren Enden an der steifen Struktur der Maschine befestigt zu werden. Der genannte Drehkörper (1) hat die Form und die Aufgabe einer Rolle mit entsprechenden zylindrischen Laufoberflächen, mit

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denen sie auf den Gliedern der Raupe abrollt, und weist ausserdem eine weite axiale Bohrung (4) auf, die von der Welle (2) durchlaufen wird.

Es ist ein Paar von Kegelrollenlagern (5) vorgesehen, die an den Enden der Bohrung (4) angeordnet sind, und über die sich der Drehkörper (1) drehbar mit der Welle (2) verbindet. Der äussere Ring (6) eines jeden Lagers ist fest mit der Oberfläche der Bohrung (4) verbunden, während der innere Ring

(7) massgerecht auf die Welle (2) aufgesetzt ist.

Die Innenseite eines jeden äusseren Ringes (6) befindet sich in Kontakt mit einer radialen internen Schulter (8) des Körpers (1), die um ein kurzer Stück in Richtung Achse der Welle hervorsteht. Diese Schultern (8) dienen als interne Blokkiermittel, um die axialen Verschiebungen der Lager (5) nach innen des Körpers (1) zu begrenzen. Um die axialen Verschiebungen der Lager (5) nach aussen zu begrenzen, ist ein Paar von äusseren Blockiermitteln (9) vorgesehen, die sich in Kontakt mit den beiden Aussenseiten der Inneren Ringe (7) befinden. Die Lager (5) sind somit axial zwischen die Schultern

(8) und die äusseren Blockiermittel (9) eingesetzt.

Die Rollen (10) der Lager sind stumpfkegelförmig und haben den Teil mit dem grösseren Umfang nach aussen des Körpers (1) gerichtet. Die axiale Verschiebung des inneren Ringes (7) nach innen des Körpers (1) neigt dazu, den Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Oberflächen der beiden Ringe ei-

nes jeden Lagern zu verringern (neigt dazu, die beiden Ringe einander zu nähern), und folglich wird diese Verschiebung durch das Vorhandensein der Rollen (10) begrenzt. Dagegen ist die axiale Verschiebung des inneren Ringes (7) nach aussen des Körpers (1) nicht durch die Rollen (10) begrenzt, sondern durch die äusseren Blockiermittel (9). Praktisch wird der Körper (1) axial von den beiden Lagern (5) gehalten, die wiederum axial durch die äusseren Blockiermittel begrenzt werden.

Im Inneren der Bohrung (4) wird eine ringförmige Kammer beschrieben, die durch die Oberfläche der Welle (2), durch den Körper (1) und durch die Lager (5) abgegrenzt ist und ständig ein Schmiermittel für die Lager (5) enthält. Die äusseren Blockiermittel (9) bestehen jeweiks aus einem rohrförmigen Bundring (ein erster Bundring (9') links und ein zweiter Bundring (9") rechts), aufgepresst auf einen Endabschnitt der Welle (2) und mit einem Übermass zwischen dem Durchmesser der Welle (2) und dem Durchmesser der Bohrung des Bundringes (9) selbst versehen. Der Wert dieses Übermasses wird auf eine eher präzise Weise festgelegt, um eine Verbindungswirkung zwischen Welle und Bundring herzustellen, die innerhalb eines eher engen Bereiches von festgelegten Werten veränderbar ist. Um dies zu erreichen, ist vorgesehen, dass ein Abschnitt des Bundringes in axialer Richtung, der ein Übermass zu der Welle bildet, von einer exakten Län-

ge ist. Es handelt sich um einen Abschnitt zum äusseren Endes des Bundringes (9) hin, der mit (9a) bezeichnet ist. Der verbleibende Abschnitt des Bundringes wirkt nicht auf die Welle (2) ein, weshalb die axiale Bohrung desselben leicht grosser ist als der Durchmesser der Welle (2). Ausserdem wird die Oberfläche der Bohrung entlang dem Abschnitt (9a) mit einer sehr engen Toleranz bearbeitet. Desgleichen sind auch die Oberflächen der Endabschnitte der Welle mit sehr engen Toleranzen bearbeitet, auch deshalb, weil sie sich massgerecht und präzise mit den inneren Ringen (7) der Lager (5) verbinden müssen. Es ist ausserdem vorgesehen, dass die aneinanderliegenden Oberflächen mit einer sehr niedrigen und möglichst genauen Rauheit hergestellt werden. Durch die genannten Massnahmen wird also eine Verbindung mit einem eher präzisen und bestimmten Übermasswert hergestellt. Dieser Wert ist solcher, dass eine Befestigung zwischen Welle (2) und Bundring (9) geschaffen wird, die ausreicht, um (wenigstens zu einem Teil) die axialen Belastungen auszuhalten, denen der Drehkörper (1) im Verhältnis zu der Welle (2) unterliegt, wenn die Maschine im Betrieb ist. An der äusseren Oberfläche eines jeden Bundringes (9) ist ein dünner, ringförmiger Vorsprung (11) mit einem "L"-förmigen Schnitt vorgesehen, der eine ringförmige Kammer bildet, welche die Dichtungen (12) aufnimmt (schematisch angedeutet), die ein Austreten des Schmiermittels aus dem Körper (1) ver-

hindern.

An jedem Bundring (9) ist ausserdem noch ein horizontaler Querbügel (13) befestigt, der mit einem Paar von Bohrungen (14) versehen ist, um die Welle (2) an dem Raupenfahrzeug zu befestigen. Da diese Bügel (13) mit der steifen Struktur der Maschine verbunden sind, dienen sie dazu, axiale Kräfte, denen der Drehkörper (1) unterliegt, aufzufangen und unterstützen damit die Wirkung der Verbindung der Bundringe (9) mit der Welle (2).

Das Verfahren zur Montage des in Abbildung 1 dargestellten Satzes sieht zunächst die Vormontage aller Bestandteile des Satzes (Drehkörper (1), Lager (5), Dichtungen (12), Bundringe (9)) auf der Welle (2) vor.

Anschliessend wird ein Annäherungsvorgang in gegenseitigem Kontakt der beiden Ringe eines jeden Lagers mit den entsprechenden eingesetzten Drehmitteln (Kegelrollen (10)) vorgenommen. Dieser Annäherungsvorgang ist schematisch in Abbildung 2 dargestellt, in der ein fester Anschlagkörper (41) gezeigt wird, der eine flache, ringförmige Oberfläche (42) vorsieht, an die der erste Bundring (9¹) (auf der linken Seite des Körpers (I)) angelegt wird. Der Anschlagkörper (41) ist mit einer mittleren Vertiefung versehen (41a), in die eventuell die Welle (2) frei eintreten kann. Am anderen Ende der Welle (2) befindet sich ein Schubmittel (43), das durch eine flache Platte (44) beschrieben wird, betätigt durch eine Winde (45),

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die dazu dient, eine erhebliche Kraft von einem bestimmten Wert zu liefern. Die Platte (44) sieht eine flache Oberfläche vor, an der gleichzeitig die Oberflächen am Ende des zweiten Bundringes (9") und am Ende der Welle (2) anliegen. Die durch das Schubmittel (43) erzeugte Kraft ist grosser als die Verbindungswirkung zwischen dem Bundring (9¹) und der Welle (2), die durch das zwischen beiden vorgesehene Übermass bewirkt wird. Die Wirkung des Schubmittels (43), verbunden mit der Reaktion des Anschlagkörpers (41), bewirkt das Verschieben des Bundringes (9') entlang der Welle (2) in Richtung einer Annäherung an den Budnring (9"). Diese Wirkung der gegenseitigen Annäherung bringt die Bundringe (9) mit den entsprechenden inneren Ringen (7) der Lager in Kontakt, und zwar bei gegenseitiger Annäherung der beiden inneren Ringe.Dies bewirkt bei jedem Lager die Annäherung des inneren Ringes an den äusseren Ring (mit anderen Worten wird der gesamte Satz durch die Wirkung der entgegengesetzten axialen Kräfte kompaktiert). Die Verschiebung des ersten Bundringes (9') hört auf, wenn die Gesamtheit der sich in gegenseitigem Kontakt befindlichen Elemente (Drehkörper (1), Lager (5) und äussere Blockiermittel (9)) eine Reaktion erzeugt, welche die durch das Schubmittel (43) erzeugte Kraft ausgleicht. An diesem Punkt wird die Annäherung abgebrochen. Am Ende dieses Vorgangs befinden sich die beiden Ringe eines jeden Lagers (5) in engem Kontakt gegen die entsprechenden zwischengesetzten Drehmittel (Kegelrol-

len (1O)) gepresst, und zwar durch die von dem Schubmittel (43) erzeugte Kraft, die durch die Verbindungswirkung zwischen Bundringen (9) und Welle (2) erhalten bleibt, und erlauben folglich kein optimales Drehen des Lagers. Die von dem Schubmittel (43) erzeugte Kraft ist nicht in übermässiger Weise vorgesehen, um die Integrität der Lager während der Annäherungsphase nicht zu beschädigen.

Auf diese Phase folgt ein Vorgang der gegenseitigen Entfernung der äusseren Blockiermittel voneinander, der eine bestimmte Vergrösserung (sehr gering) des Abstandes bewirkt, der nach dem vorangegangenen Annäherungsvorgang vorhanden ist. Dieser Vorgang ist schematisch in Abbildung 3 dargestellt, in der ein fester Anschlagkörper·(46) gezeigt wird, welcher eine flache, ringförmige Oberfläche (47) aufweist, an der die seitliche Oberfläche des Drehkörpers (1) anliegt, und zwar gegenüberliegend zu der Seite, an der sich der erste Bundring (9¹) befindet. Der Körper (46) sieht eine Vertiefung (46a) vor, in die das Ende der Welle (2) und der zweite Bundring (9") frei eintreten können. Am anderen Ende des Satzes befindet sich ein Mittel (48) zum Erzeugen von Schlägen, das durch einen Hammer (49) beschrieben wird, der mittels eines Schaftes (50) an einem festen Punkt (51) angelenkt ist. Der Hammer (49) hat ein bestimmtes Gewicht und wird aus einer festgelegten Höhe fallengelassen, und zwar in einer kreisförmigen Bahn, bis er auf das Ende der Welle (2) schlägt. Auf diese Wei-

se überträgt seine kinetische Energie auf die Welle (2) in Richtung der Achse Schläge von einem bestimmten Wert. Die durch das Mittel (48) erzeugten Schläge zusammen mit der Reaktion des Körpers (46) bewirken ebenso viele Verschiebungen der Welle (2) im Verhältnis zu dem Körper (1). Da der erste Bundring (9¹) von dem Körper (1) mit Hilfe des eingesetzten Lagers (5) festgehalten wird, bewirkt dies entsprechende Verschiebungen des ersten Bundringes (9¹) entlang der Welle (2) in einer Richtung, die ihn von dem zweiten Bundring (9") entfernt. Jeder Schlag erzeugt eine Axialkraft, die die Verbindung zwischen dem Bundring (9¹) und der Welle (2) überwindet. Da diese Schläge von einem bestimmten Wert sind, und da sie sich der durch das Übermass bewirkten Verbindung, ebenfalls von einem bestimmten Wert, entgegensetzen, erzeugt jeder Schlag eine Verschiebung des Bundringes (9¹) entlang der Welle (2) von einer bestimmten Länge (wenige Hundertstelmillimeter) innerhalb eines engen Wertbereiches. Daher werden bei einer bestimmten Anzahl von Schlägen (einer oder mehrere) die beiden Bundringe (9) um eine bestimmte Länge (wenige Hundertstelmillimeter) im Verhältnis zu dem Abstand, der nach dem vorangegangenen Annäherungsvorgang vorhanden war, voneinander entfernt. Folglich entfernen sich auch die beiden inneren Ringe (7) um denselben Wert voneinander, da sie nicht auf die Welle (2) aufgepresst sind. Daraus ergibt sich, dass auch die beiden inneren und äusseren Ringe eines jeden Lagers

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gegenseitig um die Hälfte der genannten Länge voneinander entfernt werden, so dass zwischen den einander zugewandten Oberflächen derselben ein idealer Abstand für ein optimales Drehen der Kegelrollen (10) entsteht. Es wird folglich deutlich, dass die Bearbeitungstoleranzen in axialer Richtung, wie zum Beispiel der Abstand zwischen den Schultern (8), die Axiallänge der Lager und die Axiallänge der Bundringe (9) keine Bedeutung haben, da die Einstellung der Lager von einer gegenseitigen Verschiebung der Bundringe (9) abhängen, die unabhängig von den axialen Abmessungen der genannten Bestandteile durchgeführt wird.

Die in Abbildung 4 gezeigte Ausführungsform bezieht sich auf Mittel zum Durchführen eines Vorgangs der gegenseitigen Entfernung der beiden Bundringe (9) voneinander. Um den vorangegangenen Annäherungsvorgang durchzuführen, werden die gleichen Mittel wie in Abbildung 2 angewandt. Am Ende dieses Annäherungsvorganges erweisen sich die Endflächen des Bundringes (9") und der Welle (2) als koplanar, da sie während des Vorgangs gleichzeitig an der flachen Oberfläche der Platte (44) anliegen.

Die in Abbildung 4 gezeigten Mittel sehen einen Anschlagkörper (46) vor, an dessen flache Oberfläche die Seitenfläche des Körpers (1) angelegt wird, die sich auf der entgegengesetzten Seite von der mit dem Bundring (9") befindet. Auf der anderen Seite des Satzes befindet sich ein Mittel (52) zum Er-

zeugen von Schlagen, das durch einen Hammer (54) dargestellt wird, der über einen Schaft (57) an einem festen Punkt (58) angelenkt ist. An dem Hammer (54) sind zwei flache vordere Oberflächen (55) und (56) vorgesehen. Die mittlere Oberfläche (55) ist dazu bestimmt, mit der Endfläche der Welle (2) in Kontakt zu kommen und hat daher eine reduzierte Ausdehnung, so dass sie ohne Berührung in den Bundring (9") eindringen kann. Die Oberfläche (56) befindet sich auf einer im Verhältnis zu der Oberfläche (55) zurückgesetzten Ebene und dient dazu, nur mit der Endfläche des Bundringes (9") in Berührung zu kommen. Der axiale Abstand zwischen den beiden Oberflächen (55) und (56) entspricht der vorbestimmten Vergrösserung (wenige Hundertstelmillimeter) des Abstandes, der zwischen den beiden Bundringen (9) erhalten werden soll. Das Mittel (52) wirkt praktisch wie das beschriebene Mittel (48). Der Hammer (54) besitzt eine kinetische Energie, da er von oben fallen gelassen wird (oder mit anderen Systemen) und mit der eigenen Oberfläche (55) Schläge auf die Welle (2) erzeugt, mit der er in Berührung kommt. Die Oberfläche (56) stösst dagegen nicht auf den Bundring (9"), da sie im Verhältnis zu der Oberfläche (55) zurückgesetzt ist. Diese Schläge bewirken die axiale Verschiebung der Welle (2), während der Bundring (9") axial durch den Körper (46) gehalten wird und daher die Verschiebung des Bundringes (9") selbst im Verhältnis zu der Welle (2) erfolgt. Die Verschiebung der Welle

hört auf, wenn die Oberfläche (55) soweit in den Bundring (9") eingedrungen ist, dass die Oberfläche (56) mit dem Bundring (9") in Berührung kommt. An diesem Punkt wird das Mittel (52) angehalten, da die Verschiebung zwischen der Welle (2) und dem Bundring (9") um den gleichen axialen Abstand erfolgt ist, der zwischen den beiden Oberflächen (55) und (56) besteht. Es ist dies der Wert, um den die beiden Bundringe (9) im Verhältnis zu dem Abstand, der nach der vorangegangenen Annäherungsphase vorhanden war, voneinander entfernt werden sollen, so dass das Spiel der beiden Lager (5) auf optimale Weise eingestellt ist.

Die in Abbildung 5 dargestellte Ausführungsform bezieht sich auf Mittel zum Durchführen eines Vorgangs der gegenseitigen Entfernung der beiden Bundringe (9) voneinander. Um den vorangegangenen Annäherungsvorgang durchzuführen, werden die gleichen Mittel verwendet wie in Abbildung 2. Am Ende des genannten Annäherungsvorgangs erweisen sich die Endflächen des Bundringes (9") und der Welle (2) als koplanar. Die in Abbildung 5 dargestellten Mittel sehen einen Anschlagkörper (46) vor, an dessen flacher Oberfläche die Seitenfläche des Körpers (1) angelegt ist, die auf der entgegengesetzten Seite von der liegt, auf der sich der Bundring (9") befindet. Am anderen Ende des Satzes befindet sich ein Mittel (62) zum Verschieben der Welle, das durch einen Schubkörper (64) dargestellt und durch eine Winde (68) angetrieben wird. Der Körper

(64) hat grundsätzlich die gleiche Form des Hammers (54) wie in Abbildung 4 und sieht grundsätzlich zwei flache vordere Oberflächen (65) und (66) vor. Die Oberfläche (65) ist dazu bestimmt, mit der Endfläche der Welle (2) in Berührung zu kommen, während die Oberfläche (66), die sich uaf einer zurückgesetzten Ebene befindet, dazu bestimmt ist, nur mit der Fläche am Ende des Bundringes (9") in Berührung zu kommen. Der axiale Abstand zwischen den beiden Oberflächen (65) und (66) entspricht genau der vorbestimmten Vergrösserung des Abstandes, der zwischen den beiden Bundringen (9) erreicht werden soll. Die Oberfläche (65) wird gegen die Welle (2) gedrückt, während die Oberfläche (66) keinen Kontakt mit dem Bundring (9") hat. Die durch die Winde (68) erzeugte Kraft bewirkt die axiale Verschiebung der Welle (2), während der Bundring (9") axial durch den Körper (46) festgehalten wird, was folglich die Verschiebung des Bundringes (9") selbst im Verhältnis zu der Welle (2) bewirkt. Die Verschiebung der Welle (2) hört auf, wenn die Oberfläche (65) soweit in den Bundring (9") eingedrungen ist, dass die Oberfläche (66) mit dem Bundring (9") in Berührung kommt. An diesem Punkt wird das Mittel (62) angehalten, da die Verschiebung zwischen der Welle (2) und dem Bundring (9") die gleiche Länge hat, um die die.beiden Bundringe (9) voneinander entfernt werden sollen, so dass die beiden Lager auf optimale Weise eingestellt sind. Die in Abbildung 6 dargestellte Ausführungsform bezieht sich

auf Mittel zum Durchführen eines Vorgangs der beiderseitigen Entfernung der beiden Bundringe (9') und (9") voneinander.

Um den Vorgang der Annäherung durchzuführen, werden die gleichen Mittel wie in Abbildung 2 benutzt, in der der Bundring (9") und das Ende der Welle (2), an dem sich dieser Bundring befindet, gleichzeitig an der flachen Oberfläche dieser Mittel (44) anliegen. Am Ende des genannten Annäherungsvorgangs erweisen sich die Endflächen des Bundringes (9") und der Welle (2) als koplanar.

Die in Abbildung 6 dargestellten Mittel sehen einen steifen, festen Körper (71) vor, der als Anschlag dient und an dessen flacher Oberfläche (72) die Endfläche der Welle (2) und der Bundring (9") anliegen. Auf der anderen Seite des Satzes befindet sich das gleiche Mittel (48), das in Abbildung 3 dargestellt ist und durch einen Hammer (49) beschrieben wird, der mittels eines Schaftes (50) an einem festen Punkt (51) angelenkt ist. Der Hammer (49), der ein bestimmtes Gewicht hat, wird aus einer bestimmten Höhe fallen gelassen, und zwar in einer kreisförmigen Bahn, bis er auf das Ende der Welle (2) schlägt, das sich gegenüber dem an der Oberfläche (72) anliegenden Ende befindet.

Der durch das Mittel (48) erzeugte Schlag oder die Schläge bewirken, obwohl die Welle (2) (die an dem Körper (71) anliegt) fest bleibt, entsprechende axiale Verschiebungen des Bundrin-

ges (9¹) entlang der Welle (2) in Richtung der Entfernung von dem Bundring (9"), wobei diese Entfernung von kleinem Umfang und von der gewünschten Länge ist. Die zumindest teilweise Erklärung dieser Tatsache ist, dass in dem durch den vorangegangenen Annäherungsvorgang kompaktierten Satz zwischen den gegenseitig gepressten Elementen des Satzes elastische Reaktionskräfte vorhanden sind, die dazu neigen, die Bundringe (9') und (9") voneinander zu entfernen, während sich diesen Kräften andererseits die Verbindungswirkung zwischen den Bundringen (9¹), (9") und der Welle (2) entgegensetzt, weshalb diese Kräfte in dem Satz eingeschlossen bleiben.

Wenn das Mittel (48) Schläge auf die Welle (2) bewirkt, so erzeugen diese Schläge kleine Vibrationen in der Welle selbst, wobei während dieser Vibrationen die Verbindungswirkung zwischen Bundring (9) und Welle (2) verringert wird. Folglich überweinden während der Vibrationen die in dem Satz eingeschlossenen genannten Reaktionskräfte die Verbindungswirkung zwischen Bundring und Welle und verschieben den Bundring (9¹) entlang der Welle (2). Der Bundring (9") bleibt dagegen fest auf der Welle (2), da er mit dieser zusammen an der Oberfläche (72) anliegt.

Diesen Schlägen von einem bestimmten Wert entsprechen die Verschiebungen des Bundringes (9¹) entlang der Welle (2) von gleichem Wert nach einem grundsätzlich konstanten Gesetz. Durch

diese Schläge werden daher die beiden Bundringe (9) voneinander um die gewünschte Länge entfernt, so dass das Spiel der beiden Lager (5) auf optimale Weise eingestellt ist. Das Verfahren und die gezeigten Mittel eignen sich auf die gleiche Weise zur Anwendung bei einem Satz, bei dem die Lager aus Kugellagern bestehen und sich der entsprechende innere und äussere Ring auf gleichen radialen Ebenen befinden. Auch bei diesen Lagern muss die axiale Position zwischen den beiden Ringen so eingestellt werden, dass ein optimales Drehen der Kugeln zwischen den beiden Ringen ermöglicht wird. Natürlich können an der betreffenden Erfindung zahlreiche Varianten praktischer Art angebracht werden.

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Claims

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13. Nov. 1985

ITALTRAGTOR MECCANICA I.T.M. S.p.A., Potenza, Italien

Satz aus Welle und Drehkörper in drehbarer Verbindung, mit der Aufgabe einer Rolle oder eines Rades in Erdbewegungsmaschinen, sowie die entsprechende Montage

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Montage eines Satzes aus Welle und Drehkörper in drehbarer Verbindung mit der Aufgabe einer Rolle

oder eines Rades in Erdbewegungsmaschinen, enthaltend ein -L

Paar von fest mit der Welle (2) oder dem Drehkörper (1) verbundene Blockiermittel, die an den beiden Seiten des Drehkörpers (1) angeordnet sind und dazu dienen, axiale Verschiebungen des Drehkörpers (1) zu verhindern, dadurch gekennzeichnet, dass es wie folgt enthält:

- Eine Annäherung bis zum gegenseitigen Kontakt des Drehkörpers (1) und der Blockiermittel durch eine Axialkraft, die fähig ist, die axiale Verschiebung von wenigstens einem der Blockiermittel im Verhältnis zu dem anderen zu bewirken, bis die erzeugte Reaktion der Gesamtheit in gegenseitigem Kontakt zwischen dem Drehkörper (1) und den Blockiermitteln die genannte Axialkraft ausgleicht, wobei das genannte erste

Blockiermittel aus einem Element besteht, dass auf die Welle (2) oder auf die axiale Bohrung (4) des Drehkörpers (1) aufgepresst ist, und zwar mit einem festgelegten Übermass, geeignet eine ausreichende Verbindung zum Aushalten äusserer axialer Kräfte herzustellen, wobei die genannte Axialkraft zum Annähern stärker ist als die Verbindungswirkung zwischen dem Blockierelement und der Welle (2) oder zwischen dem Blokkierelement und dem Drehkörper (1);

- eine anschliessende gegenseitige Entfernung der Blockiermittel voneinander, die eine sehr geringe Erhöhung des festgelegten Wertes des Abstandes bewirkt, der nach der vorangegangenen Annäherung vorhanden ist, und zwar durch eine Axialkraft, welche die axiale Verschiebung von wenigstens einem der Blockiermittel entlang der Welle (2) oder entlang der axialen Bohrung (4) des Drehkörpers (1) bewirkt. 2. Verfahren zur Montage nach Patentanspruch 1 eines Satzes enthaltend ein Paar von äusseren Blockiermitteln (9), die axial mit der Welle (2) verbunden und dazu geeignet sind, axiale Verschiebungen zu begrenzen, sowie ein Paar von Lagern (5), eingesetzt zwischen dem Drehkörper (1) und den äusseren Blockiermitteln (9) und jedes versehen mit zwei gegenseitig in axialer Richtung beweglichen Ringen, von denen ein Ring (6) mit dem Drehkörper (1) verbunden und axial durch ein internes Blockiermittel (8) begrenzt ist und der andere Ring (7) massgerecht auf die Welle (2) aufgesetzt und axial durch ein äusseres Blockier-

mittel (9) begrenzt ist, das sich ausserhalb und seitlich von dem Ring selbst befindet, dadurch gekennzeichnet, dass es wie folgt enthält:

- Eine Annäherung bis zum gegenseitigen Kontakt bei entsprechend zwischengesetzten Wälzmitteln (10) der beiden Ringe (6) und (7) eines jeden Lagers (5) durch eine Axialkraft, geeignet, die axiale Verschiebung von wenigstens einem äusseren Blockiermittel (9) im Verhältnis zu dem anderen zu bewirken, bis die erzeugte Reaktion der Gesamtheit aus den Blockiermitteln (9), den Lagern (5) und dem Drehkörper (1) die genannte Axialkraft ausgleicht, wobei das genannte äussere Blockiermittel (9) aus einem Element besteht, dass auf die Welle (2) aufgepresst ist, und zwar mit einem festgelegten Übermass zum Bilden einer Verbindung, die ausreichend ist, um äussere axiale Kräfte auszuhalten, wobei die genannte Axialkraft der Annäherung stärker ist als die Verbindungswirkung zwischen dem genannten Blockierelement und der Welle (2);

- eine anschliessende gegenseitige Entfernung der äusseren Blockiermittel (9) voneinander, die eine sehr geringe Erhöhung des festgelegten Wertes des Abstandes bewirkt, der nach der vorangegangenen Annäherung vorhanden war, und zwar durch eine Axialkraft, welche die axiale Verschiebung von wenigstens einem äusseren Blockiermittel (9) entlang der Welle (2) bewirkt, so dass der gewünschte Abstand zwischen den

beiden Ringen (6) und (7) eines jeden Lagers (5) erhalten wird.

3. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verschiebung des genannten äusseren Blockiermittels (9) während der gegenseitigen Entfernung der beiden äusseren Blockiermittel (9) voneinander eine Verbindungswirkung in axialer Richtung von nur einem der äusseren Blockiermittel (9) vorsieht sowie die axiale Verschiebung der Welle in Richtung von dem befestigten Blockiermittel (9) zu dem nicht befestigten,

4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte axiale Verschiebung der Welle (2) durch einen oder mehr Schläge von bestimmter Stärke auf die Welle (2) in axialer Richtung erreicht wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte axiale Verschiebung der Welle (2) durch eine bestimmte kontinuierliche Kraft von maximaler Stärke auf die Welle (2) in axialer Richtung erreicht wird.

6. Verfahren näth Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übermass zwischen der Welle (2) und dem genannten äusseren Blockiermittel (9) mit eher präzisen Werten hergestellt wird, und zwar durch Bearbeitungen mit engen Toleranzen und genauen Abmessungen.

7. Verfahren nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte gegenseitige Entfernung der äusseren Blok-

kiermittel (9) voneinander dadurch erreicht wird, dass ein Ende der Welle (2) an einen steifen und festen Körper (71) angelegt wird und auf das andere Ende der Welle (2) ein oder mehrere Schläge von bestimmter Stärke in axialer Richtung gegeben werden.

8. Verfahren nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass während der gegenseitigen Entfernung der äusseren Blokkiermittel (9) voneinander die Enden der Welle (2) wie auch das äussere Blockiermittel (9"), das sich in der Nähe dieser Enden befindet, an den steifen Körper (71) angelegt sind.

9. Mittel zum Durchführen des Verfahrens nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Hammer (49) enthalten, der mit einer bestimmten" kinetischen Energie versehen ist.

10. Mittel zum Durchführen des Verfahrens nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie wie folgt enthalten:

- Mittel zum Anlegen (44) mit einer flachen Oberfläche, an die während der Annäherung gleichzeitig ein Bundring (9") und die Welle (2) angelegt werden;

- einen Hammer (54), der auf das Ende'wirkt, an dem sich der genannte Bundring (9") befindet, um die axiale Verschiebung der Welle zu bewirken, versehen mit zwei vorderen flachen Oberflächen: Eine Oberfläche (55) zum Eindringen in den genannten Bundring (9") und dazu bestimmt, mit der Fläche des Endes der Welle in Berührung zu kommen, und eine Oberfläche (56) auf einer zurückgesetzten Ebene im Verhältnis zu der Ober-

fläche (55) und dazu bestimmt, mit der Fläche des Endes von dem Bundring (9") in Berührung zu kommen, wobei der axiale Abstand zwischen den beiden Oberflächen (55) und (56) der gleiche ist wie die genannte bestimmte Erhöhung des Abstandes zwischen den äusseren Blockiermitteln, und wobei der genannte Bundring (9") während dieses Effektes axial durch den Hammer (54) gebunden ist. 11. Mittel zum Durchführen des Verfahrens nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie wie folgt enthalten:

- Mittel zum Anlegen (44} mit einer flachen Oberfläche, an die während der Annäherung gleichzeitig ein Bundring (9") und die Welle (2) angelegt werden;

- einen Schubkörper (64), der auf das Ende wirkt, an dem sich der genannte Bundring (9") befindet, um die axiale Verschiebung der Welle zu bewirken, versehen mit zwei flachen vorderen Oberflächen: Eine der Oberflächen (65) dient zum Eindringen in den Bundring (9"), um mit der Oberfläche des Endes der Welle in Berührung zu kommen, und eine Oberfläche (66), die sich auf einer zurückgesetzten Ebene im Verhältnis zu der Oberfläche (65) befindet, ist dazu bestimmt, mit der Fläche des Endes von dem Bundring (9") in Berührung zu kommen, wobei der axiale Abstand zwischen den Oberflächen (65) und (66) der gleiche ist wie die genannte bestimmte Zunahme des Abstandes zwischen den äusseren Blockiermitteln,

und wobei der genannte Körper (64) durch Mittel angetrieben wird, die eine ausreichende Kraft zur Überwindung der Verbindungswirkung zwischen dem Bundring (9") und der Welle liefert, und wobei der genannte Bundring (9") während des Betriebes des Körpers (64) axial gebunden ist.

12. Mittel zum Durchführen des Vorgangs der gegenseitigen Entfernung der äusseren Blockiermittel voneinander nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen steifen, festen Körper (71) enthalten, an den ein Ende der Welle (2) angelegt wird, sowie einen Hammer (49) mit einer bestimmten kinetischen Energie, der auf das andere Ende der Welle (2) einwirkt.

13. Mittel zum Durchführen des Verfahrens nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Anlegen (44) mit einer flachen Oberfläche enthalten, an die während der Annäherung gleichzeitig ein Bundring (9") und die Welle (2) angelegt werden; einen steifen festen Körper (71) mit einer Oberfläche (72), an den während der genannten Entfernung der äusseren Blockiermittel voneinander gleichzeitig ein Ende der Welle (2) und der Bundring (9") angelegt werden; einen Hammer (49) mit einer bestimmten kinetischen Energie und dazu geeignet, auf das Ende der Welle (2), das dem an der Fläche (72) anliegenden Ende gegenüberliegt, Schläge auszuüben.

14. Satz aus Welle und Drehkörper in drehbarer Verbindung mit der Aufgabe einer Rolle oder eines Rades in Erdbewegungs-

maschinen, enthaltend einen Drehkörper (1) mit der Aufgabe einer Rolle oder eines Rades und ein Paar von Kugellagern (5), durch die sich der genannte Körper (1) drehbar mit der Welle (2) verbindet, von denen der äussere Ring (6) fest mit der Oberfläche der Bohrung (A) des Körpers (1) verbunden ist und axial durch eine Schulter (8) des Drehkörpers (1) im Kontakt mit der Innenseite des Ringes (6) begrenzt wird und der innere Ring (7) massgerecht auf die Welle (2) aufgesetzt ist; ein Paar von fest mit der Welle verbundenen äusseren Blokkiermitteln (9), die im Kontakt mit der Aussenseite der inneren Ringe (7) der Lager sind und dazu dienen, die axiale Verschiebung der inneren Ringe (7) entlang der Welle (2) zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eins der äusseren Blockiermittel (9) aus einem ringförmigen Blockierelement besteht (9¹, 9"), das auf die Welle (2) aufgepresst ist, und zwar mit einem bestimmten Übermass, um eine ausreichende Verbindung zu schaffen, die bestimmte Axialkräfte auszuhalten, denen der Drehkörper (1) im Verhältnis zu der Welle (2) unterliegt, wenn die Maschine in Betrieb ist. 15. Satz nach Patentanspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten äusseren Blockiermittel aus ebenso vielen Bundringen bestehen, die mit einem bestimmten Übermass auf die Welle aufgepresst sind.