DE7106774U - Sicherungsvorrichtung fur Kegeiroiien lager - Google Patents

Description

Waldes Kohinoor, Inc. in Long Island City, USA

Sicherungsvorrichtung für Kegelrollenlager

Ea ist bekannt, daß zur Erzielung einer maximalen Lebensdauer von Lagern, insbesondere von Kegelrollenlagern mit einen axialen Abstand voneinander aufweisenden Sätzen von entgegengesetzt konischen Rollenlagern, bei denen dementsprechend einen axialen Abstand voneinander aufweisende Wellenteile mit abgestuftem Durchmesser gelagert werden, wie man sie bei zahlreichen und verschiedenartigen Wellenanwendungen benutzt, eine ■ genaue Lagereinstellung erforderlich ist. Das heißt Kegelrollenlager, die ohne das richtige Laufspiel zwischen ihrer äußeren Stirnflache und dem verwendeten ^; Lagersicherungsmittel entweder zu fest oder zu lose eingestellt sind, erzielen nicht die Lebensdauer, für ; die sie konstruiert wurden. Demgegenüber gewährleistet eine richtige Lagereinstellung eine gleichmäßige Lastverteilung über die gesamte Lagerarbeitefläche und er— bringt folglich eine längere Lebensdauer des Lagers.

In der Vergangenheit galt die Einstellung von Kegelrollerslagern auf Wellen als eine Arbeit, di· nur von erfahrenem Personal unter Benutzung besonderer Meßvorrichtungen zur Gewährleistung einer genauen Einstellung

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ausgeführt werden konnte, so daß eine genaue Ersteinst ellung und die folgenden Nacheinsieiiungen aol oh ex-Lager an der Lagerstelle einer Welle, wie sie im Einsatz erforderlich sein mögen, sehr schwierig, wenn nicht gar unmöglich waren.

In jüngerer Zeit jedoch wurde es mehr oder weni*··"»* sur normalen Praxis, Kegelrollenlager auf einer .. montieren und gleichzeitig eine genaue Einstel_ dieser Lager zu erzielen, indem die Welle mit einem äußeren Ende geringeren Lorchmessers versehen wurde, das von dem Lagerteil der Welle, auf den das Lager direkt montiert wird, durch eine rechtwinklige Schulter getrennt ist, die nach außen hin in einem Abstand von einer eben·* falls auf der Welle vorhandenen inneren Bezugsschulter zur Festlegung der innersten Linie der Lagersätze angeordnet wird; dieser Abstand ist größer als die Geaamtbreite des Lagers, und zwar um den kleinen Betrag, der genau dem Laufspiel entspricht, das dem Lager aufgrund der besonderen Konstruktionsbedingungen des Einbaue "beizumessen ist. Ein in die Umfangsflache dieses ia Durchmesser kleineren Außenendteils der Welle über dessen Länge eingeschnittenes Gewinde gestattet das Aufschrauben einer selbstsichernden Mutter, die winkelreoht gegen die vorhin erwähnte äußere Schulter angezogen wird, damit auf diese Weise nicht nur ein Lagersicherungemittel geschaffen wird sondern auch eine Schulter,

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die so angeordnet ist, daß si· daa richtig· Laufspiel zwischen der äußeren StirnfiKcn· ά·β Lagers unu u*ö genannten Sicherungsmittels (Aufschraubautter) schafft·

Die erfindungsgemäee Sicherungsvorrichtung und Method« zum Hontieren von Kegelrollenlagern auf Wellen in einer Art und Weise, die eine genaue Lagereinstellung gewährleistet, geht auch von einem äußeren Endteil der Welle mit verringertem Durchmesser aus, dessen Anordnung eine Wellenschulter in dem gleichermaßen ausgebildeten Ab stand von der Lagerbezugsschulter- zum ?ss »legen des

richtigen Laufspiels zwischen dem Lagersioherungemittel und dem äußeren Lagerende bildet, wie vorstehend im Zusammenhang mit dem bekannten Stand der Technik er- ; läutert, bei dem ein aufgeschraubtes kQnteSmutterartiges Lagersicherungsmittel Verwendung findet. Die vorliegende Erfindung sieht jedoch zur Sicherung und zur genauen ^;

Einstellung des Lagers eine glatte Metallscheibe vor,

den ^;

die beim Einbau einfach über den'verringerten Durch- ι messer aufweisenden Endteil der Welle geschoben und axial bis zu einer Stellung weitergeführt wird, in der sie winkelrecht an der genannten äußeren Wellenschulter anliegt und in der sie zwangsweise und mit Preßsit* _:

• durch einen abgeschrägten Sicherungsring gehalten wird,

ϊ \

der in eine aa Umfang des Wellenendteila dicht außerhalb der aufgeschobenen Schreibe angeordnete Ringnut

rastet und bestrebt ist, sich umfangmäßig zu schließen, und dadurch eine axial gerichtete Kraft gegen die Außen—

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ie axial geriet _eir? Kraft gegen ht et (Außen- | die |

fläche der Scheibe ausüt¹. and diese gegen die Schulter I festhält.

Die Vorteile dieser Vorrichtung aus abgeschrägt ausgebildetem Sicherungsring und Scheibe gegenüber dem bia- herigen Lagersicherungsmittel mit Gegenmutter sind die folgendenϊ eine viel kürzere Länge des Wellenendes mit verringertem Durchmesser und die Hinfälligkeit eines Schraubgewindes auf diesem Wellenende ; der Ersatz der Sicherungs-Kontermutter durch eine einfache, billige gestanzte Scheibe, deren Dickentoleranzen auf handelsübliche Blechtoleranzen gehalten werden können, da der abgeschrägt ausgebildete Sicherungsring nur diese Toleranzen und die Toleranzen der Nutlage aufzunehmen hat, was mit einem richtig konstruierten Sicherungsring mit abgeschrägter Ausbildung mühelös bewirkt werden kann; die Fähigkeit des erfindungsgemäßen Lagersicherungs— mittels mit Sprengring und Scheibe, die vorgesehene

sichwiederholenden

Aufgabe ständig auch unter praktischen/Einsatzbedingungen zu erfüllen.

.; 2o ^Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert und zwar zeigen Fig. 1 teils in Ansicht und teilweise im Schnitt die Montage eines Kegelrollenlagers auf einer Welle mit dem Mittel und der Methode nach dem bekannten Stand der Technik,

Fl«. 2 in einer Darstellung entsprechend Fig· 1 das vereinfachte Sicherungsmittel »it abgeschrägt ausgebildeten Sicherungsring und Scheibe gsmiiß der Erfindung,

5 Fig. 3 eine Stirnanoicht dee fertigaontierton Kegelrollenlager der Fig. 2_} : Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht, teilweise im

Schnitt, entlang der Linie 4-4 in Fig. 3«

'. Fig. 5 eine Draufsicht auf den abgeschrägt auegebildeten Io Sicherungsring des in Fig. 2 bia 4 verwendeten

Lagersicherungstaittels

■ Fig. 6 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 6-6 ! in Fig. 5,

Fig.Ta,7b eine Draufsicht bsw. eine Schnittaneicht der ; 15 Scheibe des in Hg. 2 bis 4 verwendeten Lager

sicherungsmittel β,

Fig. 8 eine Teilachnittanaicht ähnlich wie in Fig. 4, ; : jedoch mit anderer Ausgestaltung von Scheibe und

Wellenende, die zur Verhinderung einer Relativ- :2o drehung zwischen Scheibe und ^eIIe bei solchen

Anwendungen vorteilhaft ist, bei denen hohe j Belastungszuatände hezmchen, :

Fig. 9 eine Draufsicht auf die beim Lagerzusammenbau : der Fig. θ angewendeten abgeänderten Scheibe.

25 Zum richtigen Verständnis der gemäß der Erfindung vereinfachten Mittel und dadurch ermöglichten Methode zum

Binbau von in zahlreichen und verschiedenen Wellenanwendungen angewendeten Kegelrollenlagern soll eine Beschreibung im Vergleich mit den zur Zeit weit verbreiteten und in Pig. 1 dargestellten Mitteln erfolgen. Ziffer 1o (Fig. 1) bezeichnet das Lagerende einer Welle, das in ein hohles Gehäuse 12 hineinragt und das einen axialen Abstand voneinander aufweisende Lagerteile 14,16 mit abgestuftem Durchmesser aufweist, die durch einen kegelförmigen Teil 18 verbunden sind. Die Wellenteile 14, 16 mit abgestuftem Durchmesser sind in dem drehbaren Innenlaufringen von in entsprechendem axialen Abstand voneinander angeordneten, mit 2o, 22 bezeichneten Kegelrollenlagern gelagert, deren Außenringe mit Preßsitz in Bohrungen des Gehäuses 12 angeordnet sind. Sie Welle Io ist an ihrem Ende mit einem Endteil 24 mit

verringertem Durchmesser versehen, wodurch eine äußere : rechtwinklige Schulter 26 gobildet wird, die wie ein- ^; : gangs erläutert so in Längsrichtung der Well« angeordnet

ist, daß beim winkelrechten Anliegen eines als Schulter : 2o wirkenden Lagersicherungsmittels ein richtiges Laufspiel

für aie Kegelrollenlageranordnung ebenfalle sichergestellt ist. Wie schon bereits erwähnt, besteht das _; Lagersicherungsmittel, wie es bei der in Pig. I dargestellten Lagerbefestigung gemäß dem bekannten Stand der :.5 Technik verwendet wird, aus einer Kontermutter 28, di· auf das Wellenende mit verringertem Durchmesser bis zu einer Stellung aufgeschraubt wird, in der sie fest und winkelrecht an der genannten Schulter 26 anliegt, wozu

das Welleuende im wesentlichen über sein* gesamte Lauge mit einem Schraubgewinde versehen ist· Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die derzeitige bekante Method« zum Montieren eines Kegelrollenlager auf den Lager »eil am äußeren Ende einer Welle, Achse und dergleichen das ■ Vorhandensein eines Teils am äußeren Ende der Well· mit eingeschnittenem Gewinde und verringertem Durchmesser sowie das Vorhandensein eines Lagersicherungemittels in Form, einer Gegenmutter erfordert, die zur Verhinderung

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von Gewindebeschädigungen sorgfältig aufgeschraubt, dann gegen die äußert» Schulter 26 der Wells winlr.elrecht weitergeführt werden und schließlich mit einem Schlüssel festgezogen werden muß·

Zum. Unterschied davon ersetzt das erfindungsgemäße Lagersicherungsmittel die Aufschraubmutter der vorbe-

kannten Lagerbefestigung durch eine einf^ ohe Blech- \ * scheibe, d^J mühelos auf das Wellenende 24 a (Pig. 2)

mit verringertem Durchmesser aufgeschoben und dann ledigrlich axial weitergeschoben werden kann, bis sie an der Wellenschulter, die der anhand der Fig. 1 erläuterten ; Schulter 26 entspricht, anliegt j in dieser Stellung wird sie dann fest durch die in Axialrichtung nach innen gerichtete Spannwirkung ein·« abgeschrägt ausgebildeten Sicherungsrings an sich bekannter Art gehalten, der in eine direkt außerhalb der aufgeschobenen Scheibe in das Wellenende mit verringertem Durchmesser eingeschnitten·

oder auf andere Weise eingearbeitete Nut fedornd ein-

vüiau Fig· 2 si

Fig. 2 uis 4·, die sin si* dsn erfindungs= « gemäßen vereinfachten Sicherungsmitteln auf einer Welle gesichertes und genau eingestelltes Lager zeigen, deren Einzelheiten in Fig. 5 bis 7b dargestellt sind, weisen also die erfindungsgemäßen Sicherungsmittel eine glatte Matallscheibe 3o (Fig. 7a) auf, deren Mittelöffnung, festgelegt durch die innere Kreiskant· 32a, einen geringfügig größeren Durchmesser als das Wellenende mit ver- mindertem Durchmesser hat, wodurch si· ohne weiteres über das Wellsnends geschoben und in axialer Richtung weiter bis zu einer Stellung geführt werden kann, in der sie gegen die zuvor erwähnte Wellenschulter 26 anliegt, und deren Außendurchmesser wesentlich größer als der ' Durchmesser des Wellenteils 16 der Welle ist, wodurch ihr äußerer Rand bzw. der Kantenteil 32b radial über den Wellenxeil vorsteht und somit eine künstliche ; Schulter bildet. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Scheibe 3o fest gegen die genannte Wellenschulter 26 angedrückt wird, und zwar durch die in Axialrichtung einwirkende Kraft eines sogenannten Keil- oder Sprengringes 34, der in eine Ringnut 36 einschnappt, die an einer solchen Stell· dee im Durchmesser kleiner ausgebildeten Wellenendes auf dessen Umfangsflache angeordnet ist, daß eine stramm· Berührung zwischen der inneren Stirnfläche des Sicherungsringe und der äußeren Stirnfläche der Scheibe 3o sichergestellt ist. Aufbau eines abgeschrägt bzw. keilförmig

auegebildeten Sicherungsrings (hier mit 34 bezeichnet) und dessen Wirkungsweise beim Einsetzen in eine Wellennut (hier mit 36 bezeichnet) sind allgemäxü bekannt· Ss

^; genügt hier die Angabe, daß zum Einsetzen des Rings 34 in die Nut dieser gespreizt und dadurch gespannt wird, worauf er bestrebt ist, sich umfangmäßig zu schließen,

; d.h. sich in den ungeapannten Zustand zusammenzuziehen· Der Ring 34, in sogenannter keilförmiger Ausbildung hergestellt, ist an seiner der Scheibe 3o abgewandten

.Io Fläche und entlang seiner Innenkante mit einer abgeschrägten Fläche 34a versehen, und die Seitenwand 36a der Nut 36, gegen die die genannte Ringfläche 34a anliegt, ist insgesamt geneigt. Somit bewirkt jedes umfangmäßige Schließen oder Zusammenziehen des Ringes eine Ringbewegung in Axialrichtung gegen die Scheibe 3ο mit einer Kraft, die bei richtiger Konstruktion des Ringes von ausreichender Größe sein kann, um die \ Scheibe fest gegen die Wellenschulter 26 angedrückt zu halten.

Die vorstehenden Ausführungen verdeutlichen, daß das ; Lagersicherungsmittel aus Sprengring und Scheibe sowohl; ein einfaches als auch praktisches Mittel sum Befestigen von Kegelrollenlager«auf Wallen darstellt, im Gegensatz zum Lagersicherungsmittel mit Kontermutter gemäß dem bekannten Stand der Technik. Darüber hinaus ist d&s ; Lagersicherungamittel aus Sprengring und Scheibe auch weniger kostspielig als das vorbekannte Mittel mit -„..9.-. _■

Aufschraubmutter, da seine Verwendung eine viel küaere Länge des Wellenendes mit vermindertem Durchmesser als das vorbekannte Mittel mit Gegenmutter erfordert und außerdem kein Einschneiden eines Gewindes in das Wellen·» ende mit vermindertem Durchmesser erfordert. Bin weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Lagersicherungsmittels besteht darin, daß die anstelle der bisher benutzten Aufschraubmutter verwendete Scheibe ohne weiteres billig durch Ausstanzen in großen Mengen aus B; >*ial hergestellt werden kann und daß atfferdem die .ile.ranzen des Blechmaterials innerhalb der handelsüblichan Blechtoleranzen gehalten werden können, da der er= findungsgemäß zusammen damit angewendete keilförmige Sicherungsring vollauf in der Lage ist, sowohl di· Toleranzen in der Scheibendicke als auch die Toleranzen der Nutlage aufzunehmen.

; Ein weiterer praktischer Vorzug der Lagersicherungeverrichtung aus Sicherungsring und Scheibe gemäß der Erfindung besteht darin, daß die hierbei benutzten keilförmigen Sicherungsringe ohne weiteres in die Nuten eingebaut und danach wieder ausgebaut werden können, rozu sie mit gelochten Lappen versehen sind, mit denen

• die Spitzen von zangenartigen Montage- und Demontagewerkzeugen mühelos gekoppelt werden können· Dement- sprechend kann ein Lagersicherungsmittel, bei dem ein solcher keilförmiger Sicherungsring Verwendung findet,

■ auch unter praktischen Einsatzbedingungen immer wieder

demontiert und wieder zusammengebaut werden, wob&i nicht nur eine ausreichende Lagersicherung, sondern such sine genaue "Lager einetellian« gewährleistet iet. Im Falle hoher Belastungen, die eine unerwünschte Relativdrehung der Scheibe 3o und möglicherweise auch des Sicherungsrings 34- gegenüber der Welle bzw* des Wellenendes verursachen können, wird vorzugsweise die in Fig. 8 und 9 dargestellte abgeänderte Ausbildung der Welle und der Scheibeninnenkante angewendet. Danach ist der äen verminderten Durchmesser aufweisende äußere Endteil 24-a der Welle Io mit einer Abflachung 4o und die Scheibe 38 entlang ihrer Innenkante mit einer ©nt- ■ sprechenden Abflachung 4oa versehen, die si oh als Sehne' über die sonst kreisförmige Innenkante erstreckt. Mittels dieser zueinander passenden Flachstellen wird die Scheibe 38 auf dem Wellenende verriegelt und gegen jede¹ Relativdrehung gesichert. Im übrige, stimmt dac Lager- '■■ befestigungs- und Sicherungsmittel der Fig· 8 aufbau·» und funktionsmäßig mit dem anhand der Figuren 2 bis 4 ■ beahriebenen überein.

Da bei der Ausführung der beschriebenen Bauweisen ver- \ schiedone Ausgestaltungsmöglichkeiten vorgesehen werden können, ohne dabei den Rahmen der Erfindung au verlassen, sind die beschriebenen und in der Zeichnung \ dargestellten Ausgestaltungen al? Ausführungsbeispiel der Erfindung zu verstehen.

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Claims (1)

1. Schutzansprüche

   1. Sicherungsvorrichtung zum Befestigen und genauen Einstellen von Kegelrollenlagern auf einer Welle, die mit einem in einer Außenschulter endenden Wellenteil und einem nit vermindertem Durchmesser ausgebildeten äußeren Endteil vereehen ist, der sich nach außen hin vorstehend an die Aufienschulter anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß ε.if dem äußeren Endteil der Welle eine Scheibe angeordnet ist, die sich an die Außenschulter anzulegen und eine künstliche Lagersicherungsschulter zu bilden vermag und bei Anlage an der Außenschulter auf ihrer Innenseite einen dem vorbectimmten Laufspiel des Lagers entsprechenden axialen Abstand von der äußeren Stirnfläche des Lagers aufweist, und daß auf dem äußeren Endteil der Welle auf der Außenseite der Scheibe ein die Scheibe gegen die Außenschulter andrückender und gegen Abheben von der Außenschulter verriegelnder '■■ Sicherungsring angeordnet ist.

   2* Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe aus einem ringförmigen Stanzteil aus .handelsüblichem Blech besteht, dessen Mittel-Öffnung im Durchmesser um einen aolchen geringen Betrag größer bemessen ist als der äußei? Endteil der Welle, daß es auf den Endteil auf-ohiebba:' und darauf in

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   axialer Richtung bis an die Außenschulter heranschlebb&r ist.

   U Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring aua einem keilförmig ausgebildeten federnden Sicherungssprengring ; besteht, der in gespanntem Zustand in eine in der Umfangsflache άss äußeren Endteils der Welle außen vor der Außenschulter angeordnete Ringnut einsetzbar ist und beim Zusammenziehen in seinan ungaapannten Zustand eine axial nach innen gerichtete Kraft gegen die Außen-

   Scheibe ·

   fläche der'in einer solchen Größenordnung auszuüben : vermag, daß die Scheibe fest gegen dl^ Außenschulter gedrückt wird.

   4. Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß -la Ringnut durch Seitenwände begrenzt ist, von denen eine eine Ergänzungsneigung zu der Keilform des Sicherungsrings aufweist und derart mit der Keilform des Sicherungsringes zusammenwirkt, daß der Sicherungsring eine nach innen gerichtete Axialkraft gegen die Außenfläche der Scheibe ausübt·

   5· Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe und der äußere Endteil der Welle mit zusammenwirkenden Verdrehsieherungemitteln versehen sind.

   6, Sicherungsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherungsmittel aus einer Ab*' flachung an der Oberfläche des äußeren Endteils der Welle und einer angepasst ausgebildeten Abflachung an der Innenkante der Scheibe bestehen.

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