DE3600459A1

DE3600459A1 - Schwenkgelenk

Info

Publication number: DE3600459A1
Application number: DE19863600459
Authority: DE
Inventors: Anthony Lee Stevensville Mich. Garman; Charles Robert Orlando Fla. Sturtz jun.
Original assignee: Vme Americas Inc Cleveland Ohio; Clark Michigan Co
Current assignee: Vme Americas Inc Cleveland Ohio Us
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1986-01-10
Publication date: 1986-07-31
Also published as: FR2576648A1; ZA86198B; AU5181786A; BR8600178A; JPS61175317A; AU586371B2; GB2170266B; GB2170266A; CA1259649A; GB8601246D0

Description

Schwenkgelenk

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schwenkgelenk zum Verbinden zweier gegeneinander verschwenkbarer Maschinenteile. Es ist besonders für Erdbewegungsmaschinen geeignet, jedoch nicht auf diesen Anwendungsbereich beschränkt .

Die US-Patentanmeldung 06/553 456 Siewert et al. vom 21. November 1983 zeigt ein Schwenkgelenk mit zwei Konusverriegelungen an den jeweiligen Enden des Schwenkzapfens, die leicht montiert werden können, um die inneren Teile festzuhalten. Jede Konusverriegelung umfaßt einen Innenkonus und einen Außenkonus, und es können beide Verriegelungen durch einen einzigen, sich durch den Schwenkzapfen erstreckenden Bolzen, und eine Mutter auf diesem Bolzen angezogen werden. Die US-PS 4 243 341 Kabay et al. läßt ein Schwenkgelenk erkennen, welches einen Schwenkzapfen mit gestuftem Durchmesser umfaßt, von welchem ein Ende an einem der Bauteile befestigt ist und dessen anderes Ende von einer Endkappe aufgenommen ist, die zur Vorspannung einer Kegelrollenlageranordnung an dem anderen Bauteil dient. Das Schwenklager der vorliegenden Erfindung

umfaßt eine gestufte Durchgangsöffnung an einem inneren Bauteil, wobei der Teil mit dem geringsten Durchmesser einen nach innen vorspringenden Flansch an einem Ende der öffnung bildet. Ein mittlerer Teil der Durchgangsöffnung besitzt eine zylindrische Wandung. An dem anderen Ende der gestuften Durchgangsöffnung ist der Teil mit dem größten Durchmesser mit Gewinde versehen. Zwischen dem Flansch an einem Ende und einem Rückhaltering, der in das Gewinde an dem anderen Ende der Durchgangsöffnung eingeschraubt ist, sind ein Halteelement und mindestens ein Lager eingespannt.

R In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine achsiale Schnittansicht, wobei lediglich der Schwenkzapfen nicht geschnitten ist, eines erfindungsgemäßen Schwenklagers;

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Ansicht einer zweiten Ausführungsform.

In Fig. 1 ist eine Lagerfestlegungsanordnung ID dargestellt, welche zwei gegeneinander schwenkbare Bauteile und 14 unter Bildung eines Schwenklagers 15 verbindet. Das Bauteil 12 ist gegabelt und umfaßt zwei Abstand voneinander aufweisende Flanschen 12a und 12b, die Teil eines Lagerbocks an der Schaufel eines Laders sein können. Das andere Bauteil 14 bildet ein Gehäuse, welches teilweise zwischen den Flanschen 12a und 12b gelegen ist und mit einem Lenker zum Verschwenken der Laderschaufel verbunden sein kann. Die Flanschen 12a und 12b und das Gehäuse 14 weisen Durchgangöffnungen von kreisförmigem Querschnitt auf, die für die beiden Flanschen mit den Bezugszahlen 16a und 16b und für die gestufte Durchgangsöffnung des Gehäuses 14 mit der Bezugszahl 13 gekennzeichnet sind und deren Mitten auf einer gemeinsamen Achse 20 gelegen sind, die sich quer zu den Ebenen der verschwenkbaren Bauteile erstrecken.

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Die gestufte Durchgangsöffnung 13 des Gehäuses

14 umfaßt an einem Ende einen nach innen vorspringenden Flansch 26, einen Abschnitt 27 mittleren Durchmessers und einen dritten mit Gewinde versehenen Teil 28 größeren Durchmessers. In montiertem Zustand umfaßt das Schwenklager

15 einen Stützring 32 mit einem Schulterteil 34, der an dem Flansch 26 anliegt; dieser Stützring 32 trägt eine dynamische Dichtung 29. Die Lageranordnung 36 umfaßt einen äußeren Lagerring 36a, der an dem Stützring 32 anliegt, sowie eine Konusanordnung 36d, die die Rollen 36b und den konischen Lagerring 36c umfaßt. An dem äußeren Lagerring 36a liegt ein Abstandsring 40 an. An diesem wiederum liegt der äußere Lagerring 42a einer Lageranordnung 42 an, gegen den seinerseits ein Rückhaltering 48 anliegt. Die Lageranordnung 42 umfaßt eine Konusanordnung 42d, zu der die Rollen 42b und der konische innere Lagerring 42c gehören. Der Rückhaltering 48 hat ein Außengewinde 48a, welches in den Innengewindeteil 28a des Gehäuses 14 eingreift und trägt eine dynamische Dichtung 49. Beide Dichtungen 29 und 49 werden vor der nachstehend beschriebenen Montage des ₍ Schwenklagers in ihren Sitz eingepreßt.

In den Öffnungen 16a, 13 und 16b ist koaxial zur Achse 20 ein zylindrischer Schwenkzapfen 22 angeordnet, der das Hauptbauteil des Schwenklagers 15 darstellt. Auf dem Schwenkzapfen 22 ist das Gehäuse 14 hin- und herschwenkbar gelagert.

Bei der Montage des Lagers werden die ersten

Schritte bei von den Flanschen 12a und 12b getrenntem Gehäuse 14 ausgeführt. Der erste Schritt besteht darin, den Stützring 32 in die Öffnung 13 bis zur Anlage der Schulter 34 des Stützrings 32 an dem Flansch 26 einzuführen. Sodann werden der Reihe nach der äußere Lagerring 36a des Lagers 36, die Konusanordnung 36d, der Abstandsring 40, die Konusanordnung 42d des Lagers 42 und der äußere Lagerring 42a des Lagers 42 in das Gehäuse 14 eingesetzt. Der das in das Gewinde 28a in dem Abschnitt 28 passende Außengewinde 48a

aufweisende Rückhaltering 48 wird sodann eingeschraubt, um die Lager und die zugehörigen Teile an Ort und Stelle zu fixieren und die Lager vorzuspannen.

Sodann werden die Abstandsringe 50 und 54 mit den Dichtungen 52 und 56 unter den Dichtungen 29 und 49 hindurch eingeschoben bis sie an den konischen Lagerringen 36c und 42c anliegen. Das Gehäuse 14 mit der Lagerbefestigung 10 und den an ihm befestigten Lagern zusammen mit den AbStandsringen 50 und 54 wird ausgerichtet, so daß die Achse der Durchgangsöffnung 13 koaxial mit der Achse 20 und koaxial mit den öffnungen 16a und 16b in dem gegabelten Bauteil 12 ist. Es wird sodann der Schwenkzapfen 22 durch die Bauteile 12a, 14 und 12b eingeführt und kann an den Teilen 12a oder 12b oder an beiden durch irgendeine gewünschte Festlegemethode arretiert werden, so daß sich der Schwenkzapfen 22 nicht mehr drehen kann und axial fixiert ist.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel in Gestalt des Schwenklagers 115, welches sich dadurch von demjenigen nach Fig. 1 unterscheidet, daß die der Lagerfestlegungsanordnung 10 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechende Lagerfestlegungsanordnung 110 zwei voneinander getrennte Teile 110a und 110b aufweist. Der in Fig. 2 nicht gezeigte Teil 110b ist das Spiegelbild des in Fig. 2 gezeigten Teils 110a. Das Bauteil 112 ist gegabelt und umfaßt voneinander getrennte Teile 112a und 112b; 112b ist in Fig. 2 nicht wiedergegeben. Der Teil 114 entspricht dem Bauteil 14 der Fig. 1 und ist lang genug, um die voneinander getrennten Teile 110a und 110b der Lagerbefestigung 110 aufzunehmen. Der Schwenkzapfen 122 ist wegen der an den beiden Enden der Lagerbefestigung 110 angeordneten Teile 110a und 110b langer ausgeführt. Die Lageranordnung 136 und ihre Komponenten 136a, 136b, 136c und 136d und die Lageranordnung 142 mit

ihren Komponenten 142a, 142b, 142c und 142d entsprechen den Lageranordnungen 36 und 42 der Fig. 1 und ihren jeweiligen Komponenten. Die gestuften Durchgangsöffnungen 113a und 113b (letztere in Fig. 2 nicht gezeigt) in dem Bauteil 114 entsprechen der gestuften Durchgangsöffnung 13 im Bauteil 14 der Fig. 1.

Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht in einer Konstruktion und einer Methode zur Sicherung oder Festlegung einer Lageranordnung in einem von zwei schwenkbar miteinander verbundenen Bauteilen. In der vorliegenden Beschreibung ist dies entweder das Gehäuse 14 der Fig. 1 oder das Gehäuse 114 der Fig. 2. Es ist natürlich notwendig, den Schwenkzapfen άλ dem anderen Bauteil festzulegen.

Vorzugsweise sind die Gewinde 28a und 48a Gewinde des Typs "American National Buttress"(Sägezahngewinde) , doch ist die Erfindung nicht auf solche Gewinde beschränkt und können andere Gewinde bei ihrer Verwirklichung eingesetzt werden. Beide Ausführungsformen der Erfindung umfassen Schmieröffnungen 61 bzw. 161, die mit den Abstandsräumen zwischen den Rollenreihen in Verbindung stehen, um Schmiermittel den Lagern zuführen zu können.

Statt der gezeigten doppelten Rollenlager kann auch ein einzelnes Wälzlager bei bestimmten Schwenklagern eingesetzt werden. Auch ist die Erfindung nicht auf Kegelrollenlager beschränkt, sondern auch bei anderen Lagertypen einsetzbar.

Claims

Patentansprüche

1. Schwenkgelenk (15, 115) zur Verbindung zweier Bauteile (12, 14; 112, 114) zur gegenseitigen Verschwenkung um eine gemeinsame Achse (20) ,wobei eines (12, 112) der beiden Bauteile zwei seitlichen Abstand voneinander aufweisende Teile (12a, 12b; 112a, 112b) aufweist, von den jeder eine öffnung kreisförmigen Querschnitts (16a, 16b) mit auf der Achse (20) liegender Mitte aufweist und der andere Teil (14, 114) teilweise zwischen den den seitlichen Abstand aufweisenden Teilen (12a, 12b; 112a, 112b) gelegen ist, wobei der andere Bauteil (14, 114) eine gestufte Durchgangsöffnung kreisförmigen Querschnitts (13, 113a) mit der Mitte auf der Achse (20) aufweist und wobei eine Lagerfestlegungsanordnung (10,110) vorgesehen ist,die teilweise zwischen den Schwenkzapfen (22, 122) und der gestuften Durchgangsöffnung (13, 113a) angeordnet ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a. An einem Ende der gestuften Durchgangsöffnung (13,113a) ist ein nach innen vorspringender Flansch (26)

vorgesehen;

b. Ein mittlerer Abschnitt (27) der gestuften Durchgangsöffnung (13, 113a) besitzt einen Durchmesser, der größer als der innere Rand des Flanschs (26) ist;

c. Ein dritter Abschnitt (28) der gestuften Durchgangsöffnung (13, 113a) besitzt einen größeren Druchmesser als der mittlere Abschnitt (27);

d. Der dritte Abschnitt (28) trägt ein Innengewinde (28a);

e. An dem Flansch (26) liegt ein Stützring (32) von innen an;

f. In das Innegewinde (28a) ist ein Rückhaltering (48) eingeschraubt;

y. g. Zwischen den beiden Ringen (32, 48) ist min

destens eine Lageranordnung (36, 42; 136, 142) eingespannt,

2. Schwenkgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Ringen (32, 48) zwei äußere Lagerringe (36a, 42a) und ein dazwischen liegender Abstandsring (40) eingespannt wird.

3. Schwenkgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengewinde (28a) und das Außengewinde (48a) des Rückhalterings (48) Sägezahngewinde sind.

4. Schwenkgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gestufte Durchgangsöffnungen kreisförmigen Querschnitts (113a, 113b) vorgesehen sind, daß sich der zylindrische Schwenkzapfen (122) durch beide Durchgangsöffnungen erstreckt und zwei Lagerbefestigungen (110a, 110b) teilweise zwischen den Schwenkzapfen (122) und den beiden gestuften Durchgangsöffnungen (113a_f 113b)

* angeordnet sind.

5. Schwenklager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Stützring und jedem zugeordneten Rückhaltering zwei äußere Lagerringe (136a, 142h) und ein dazwischen liegenderAbstandsring eingespannt sind.

6. Verfahren zur Montage eines Schwenklagers (15) zwischen einem Gehäuse (14) und einem weiteren Bauteil (12), wobei das Gehäuse (14) eine gestufte Durchgangsöffnung (13) mit einem nach innen vorspringenden Flansch (26) an einem Ende der Durchgangsöffnung (13), einen Abschnitt (27) mittleren Durchmessers und einen Gewindeabschnitt (28) größeren Durchmessers am anderen Ende aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a. es wird in die Durchgangsöffnung (13) ein Sützring (32) bis zu Anlage an dem Flansch (26) eingeführt;

b. es wird ein Teil (36a) einer Lageranordnung in die Durchgangsöffnung (13) bis zur Berührung mit dem Stützring (32) eingeschoben;

c. es wird ein mit Gewinde versehener Rückhaltering (48) in den Gewindeabschnitt (28) der Durchgangs- ^ öffnung (13) eingeschraubt;

d. es wird der Teil (36a) der Lageranordnung ti zwischen dem Flansch (26) und dem mit Gewinde versehenen Rückhaltering (48) eingespannt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einschrauben des Rückhalterings (48) zwischen den Lagerteil (36a) und den Rückhaltering (48) ein Abstandsring (40) eingefügt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufschrauben des Rückhalterings (48) ein Abstandsring (40) und eine zweite Lageranordnung (42a) zwischen die erste Lageranordnung (36) und den Rückhaltering (48) eingefügt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Lagerring (36a) in Anlage an den Stützring (32) gebracht wird, daß eine erste Konusanordnung (36d) mit ersten Rollen (36b) und am ersten konischen Lagerring (36c) derart eingesetzt wird, daß die ersten Rollen (36d) den ersten Lagerring (36a) berühren, daß ein Abstandsring (40) in Anlage mit dem ersten Lagerring (36a) gebracht wird, daß eine zweite Konusanordnung (42d) mit einem zweiten konischen Lagerring (42c) und zweiten Rollen (42b) derart eingesetzt wird, daß der zweite konische Lagerring (42c) an dem ersten konischen Lagerring (36c) zur Anlage kommt und daß ein zweiter Lagerring (42a) in Anlage an den Abstandsring (40)

und in Berührung mit den zweiten Rollen (42b) gebracht wird und daß durch Anziehen des mit Gewinde versehenen Rückhalterings (48) gegen den zweiten Lagerring (42a) die beiden Lagerringe (36a, 42a) die beiden Lagerringe (36a, 42a) und der Abstandsring(42) zwischen den Rucks' haltering (48) und den Stützring(32) eingespannt werden,

wodurch auch die Lagerringe (36a, 42a) eine Vorspannung ^: erfahren.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch seine Anwendung an jeder gestuften Durchgangsöffnung (113a, 113b) eines Gehäuses (114) mit zwei solchen Durchgangsöffnungen.