DE8718123U1 - Arrangement for fastening a bearing - Google Patents

Arrangement for fastening a bearing

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Description

SKF GmbHSKF GmbH

Schweaafurt, 11.04.1995 • * · · Schweaafurt, 11.04.1995 • * · ·

DE STP-ko.seEN STP-ko.se

BeschreibungDescription

Anordnung zur Befestigung eines LagersArrangement for mounting a bearing

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art zur Befestigung eines Lagers mittels einer Klemmhülse.The invention relates to an arrangement of the type specified in the preamble of claim 1 for fastening a bearing by means of a clamping sleeve.

Aus der DE-AS 10 96 299 ist eine Anordnung bekannt, bei der ein Pendelrollenlager mit einem eine konische Bohrung aufweisenden Innenring mittels einer Klemmhülse mit konischer Mantelfläche auf einem Achszapfen festgespannt ist. Der Achszapfen ist mit einem Gewindeabschnitt versehen, auf dem ein Gewindering angeordnet ist und gegen die große Stirnfläche der Klemmhülse gedreht werden kann. Bei der Montage des Lagers ist die Klemmhülse zunächst mit nur geringer Kraft in die Bohrung des Innenringes eingedrückt, so daß ein leichtes Verschieben des Lagers auf dem Achszapfen bis zur Anlage an einem Bund möglich ist. Sodann wird die Klemmhülse durch Anziehen des Gewinderinges in den Ringspalt hineingetrieben und dadurch der Innenring auf dem Achszapfen festgespannt. Ein axial über den Innenring hinausragender Bereich der Klemmhülse ist außerdem mit einem Außengewinde versehen, auf das zum Zwecke der Demontage eine Abziehmutter aufgeschraubt werden kann.An arrangement is known from DE-AS 10 96 299 in which a spherical roller bearing with an inner ring with a conical bore is clamped onto an axle journal by means of a clamping sleeve with a conical surface. The axle journal is provided with a threaded section on which a threaded ring is arranged and can be rotated against the large face of the clamping sleeve. When assembling the bearing, the clamping sleeve is initially pressed into the bore of the inner ring with only a small amount of force, so that the bearing can be easily moved on the axle journal until it rests against a collar. The clamping sleeve is then driven into the ring gap by tightening the threaded ring, thereby clamping the inner ring onto the axle journal. An area of the clamping sleeve that protrudes axially beyond the inner ring is also provided with an external thread onto which a pull-off nut can be screwed for the purpose of disassembly.

Präzise Lagerungen machen es erforderlich, bei einer solchen Befestigung eine definierte radiale Spannkraft auf den Innenring des Lagers aufzubringen, um ein optimales LagerspielPrecise bearings require that a defined radial clamping force be applied to the inner ring of the bearing in order to achieve optimum bearing clearance.

··· &bgr; * &bgr; COS ··· β * β COS

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zwischen den Wälzkörpern und den Lagerringen oder, in besonderen Fällen, auch eine radiale Vorspannung zu erhalten, Das ist aber mit der bekannten Anordnung nicht möglich, weil die konische Klemmhülse von der Ringmutter in nicht kontrollierbarer Weise in den Ringspalt hineingetrieben wird. Dieser Nachteil führt besonders dann zu häufigen Lagerschäden, wenn dem das fertig bezogene Lager in eine Maschine einbauenden Monteur das nötige lagertechnische Wissen und die Erfahrung fehlen.between the rolling elements and the bearing rings or, in special cases, to obtain a radial preload. This is not possible with the known arrangement, however, because the conical clamping sleeve is driven into the ring gap by the ring nut in an uncontrollable manner. This disadvantage leads to frequent bearing damage, especially if the fitter installing the finished bearing in a machine lacks the necessary bearing technology knowledge and experience.

Abhilfe soll hier die aus der DE-PS 597 408 bekannte Anordnung schaffen, bei der eine skalenartige Markierung auf der Klemmhülse angebracht ist. Beim Anziehen der Ringmutter wird die Skala aufgrund der Verschiebung der Klemmhülse in den Lagerring hinein allmählich abgedeckt, so daß dem Monteur eine Kontrollmöglichkeit über die Größe des Einpreßhubes gegeben ist. Abgesehen davon, daß die Anbringung einer genauen Skala auf der Klemmhülse die Herstellkosten erheblich erhöhen würden, wäre die optische Kontrolle nicht nur teilungsbedingt sehr ungenau, sondern auch im hohen Maße von der Aufmerksamkeit des Monteurs abhängig. Darüberhinaus dürfte in vielen Einbausituationen eine optische Kontrolle gar nicht möglich sein.The arrangement known from DE-PS 597 408 is intended to remedy this, in which a scale-like marking is applied to the clamping sleeve. When the ring nut is tightened, the scale is gradually covered due to the displacement of the clamping sleeve into the bearing ring, so that the fitter has the option of checking the size of the press-in stroke. Apart from the fact that the attachment of an exact scale to the clamping sleeve would significantly increase the manufacturing costs, the visual inspection would not only be very inaccurate due to the graduations, but would also be highly dependent on the fitter's attention. In addition, in many installation situations, a visual inspection would not even be possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung eingangs genannter Art zu schaffen, die eine genaue Dosierung der Spannkraft bei der Montage eines Lagers mittels einer Klemmhülse auf einfache und zuverlässige Weise ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.The invention is based on the object of creating an arrangement of the type mentioned at the beginning, which enables precise dosing of the clamping force when assembling a bearing by means of a clamping sleeve in a simple and reliable manner. This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine definierte, vom Hersteller des Lagers vorgegebene radiale Spannkraft bei der Montage des Lagers auf einenThe advantages of the invention are particularly to be seen in the fact that a defined radial clamping force specified by the manufacturer of the bearing is applied to a

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Lagersitz erzeugt wird, ohne daß besonderes Wissen oder Können des jeweiligen Monteurs erforderlich wären. Er hat lediglich die aus dem Lager und der mit geringer Kraft eingedrückten Klemmhülse bestehende - vom Herstellerwerk ggf. bereits in dieser Art als vormontierte Einheit gelieferte - Anordnung auf die Lagersitzfläche der Achse oder Welle aufzuschieben und die Klemmhülse so weit einzupressen, bis deren Stirnfläche mit dem zugehörigen Distanzring bündig ist. Es kann somit nicht mehr geschehen, daß aufgrund falsch eingestellten Lagerspiels oder falscher Vorspannung die geforderten Lagereigenschaften nicht erreicht werden oder gar frühzeitige Lagerschäden auftreten.A bearing seat is created without the fitter needing any special knowledge or skills. All he has to do is push the assembly consisting of the bearing and the clamping sleeve pressed in with a small amount of force - which may already have been supplied by the manufacturer as a pre-assembled unit - onto the bearing seat surface of the axle or shaft and press the clamping sleeve in until its front surface is flush with the associated spacer ring. This means that the required bearing properties cannot be achieved or premature bearing damage can no longer occur due to incorrectly set bearing clearance or incorrect preload.

Das vorgesehene Distanzelement kann in seiner Form dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßt werden. Vorteilhafterweise ist jedoch ein Distanzring vorgesehen, der besonders einfach herstellbar und universell verwendbar ist.The shape of the spacer element provided can be adapted to the respective application. Advantageously, however, a spacer ring is provided that is particularly easy to manufacture and can be used universally.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können mit der erfindungsgemäßen Lösung auch die Sollmaßabweichungen der Lagerteile, Klemmhülse und ggf. sogar des Lagersitzes auf einer Achse oder Welle eliminiert werden, indem jedem Lager ein Distanzring mit die Abweichungen individuell berücksichtigender Dicke zugeordnet wird.According to an advantageous embodiment, the solution according to the invention can also eliminate the nominal dimension deviations of the bearing parts, clamping sleeve and possibly even the bearing seat on an axle or shaft by assigning each bearing a spacer ring with a thickness that individually takes the deviations into account.

Wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ein die axiale Lage der Klemmhülse sicherndes Bauteil vorgesehen, so kann damit die fehlerfreie Montage weiter vereinfacht werden, wenn dieses Bauteil eine an der großen Stirnfläche der Klemmhülse und stirnseitig am Distanzelement anliegende Fläche aufweist. Dabei kann es sich z. B. um eine Spannmutter, die auf ein Gewinde der Achse oder Welle aufgeschraubt wird, um einen Sicherungsdeckel, ein geeignetes Dichtungselement oder ein vorgesetztes weiteres Maschinenbauteil, wie etwa ein Zahnrad handeln.If, according to a further advantageous embodiment, a component is provided that secures the axial position of the clamping sleeve, error-free assembly can be further simplified if this component has a surface that rests on the large face of the clamping sleeve and on the face of the spacer element. This can be, for example, a clamping nut that is screwed onto a thread on the axle or shaft, a locking cover, a suitable sealing element or another machine component that is attached to it, such as a gear.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das in der Zeichnung dargestellt ist.Further details and advantages emerge from the following description of an embodiment of the invention, which is shown in the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung im vormontierten Zustand undFig. 1 an arrangement according to the invention in the pre-assembled state and

Fig. 2 die Anordnung der Fig. 1 im endgültig montierten Zustand.Fig. 2 shows the arrangement of Fig. 1 in the finally assembled state.

In Fig. 1 ist ein Zylinderrollenlager dargestellt, das einen Innenring 1, einen Außenring 2 und dazwischen in zwei Reihen angeordnete, durch Käfige 6 auf Abstand gehaltene und zwischen Borden 4 auf der Mantelfläche 3 des Innenrings 1 geführte Zylinderrollen 5 aufweist.Fig. 1 shows a cylindrical roller bearing which has an inner ring 1, an outer ring 2 and cylindrical rollers 5 arranged in two rows between them, kept at a distance by cages 6 and guided between rims 4 on the outer surface 3 of the inner ring 1.

Die Befestigung des Lagers auf einem Lagersitz einer Achse oder Welle, hier auf einem abgesetzten Zapfen 7 einer strichpunktiert angedeuteten Welle 8, erfolgt mittels einer Klemmhülse 9, die eine konische Mantelfläche 10 aufweist und mit geringer Kraft in die entsprechend konisch ausgeführte Bohrung 11 des Innenrings 1 eingedrückt ist. Die Seite großen Durchmessers überragt im vormontierten Zustand der Fig. 1 die Stirnfläche 13 des Innenrings 1 um den mit "A" bezeichneten Betrag, der erkennbar um einen Betrag "B" größer ist als die Dicke eines lose vor die Innenring-Stirnfläche 14 gesetzten Distanzringes 12. Die solcherart vormontierte Anordnung wird bis zur Anlage des Innenrings an einer Schulter 15 auf den abgesetzten Zapfen 7 aufgeschoben.The bearing is attached to a bearing seat of an axle or shaft, here on a stepped pin 7 of a shaft 8 indicated by a dot-dash line, by means of a clamping sleeve 9, which has a conical surface 10 and is pressed with little force into the correspondingly conical bore 11 of the inner ring 1. In the pre-assembled state of Fig. 1, the side with the large diameter projects beyond the end face 13 of the inner ring 1 by the amount marked "A", which is clearly larger by an amount "B" than the thickness of a spacer ring 12 loosely placed in front of the inner ring end face 14. The arrangement pre-assembled in this way is pushed onto the stepped pin 7 until the inner ring rests on a shoulder 15.

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Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung, wobei jedoch das Lager nunmehr auf der Welle 8 festgespannt ist. Nach dem Aufschieben ist eine Spannmutter 16 als die axiale Lage sicherndes Bauteil auf das mit einem Gewinde 17 versehene Ende des Zapfens 7 aufgeschraubt und angezogen worden, bis die Klemmhülse 9 um den in Fig. 1 mit "B" bezeichneten Hub in den Ringspalt zwischen Innenring 1 und Zapfen 7 eingepreßt war. Die Anlagefläche 18 der Spannmutter 16 liegt nunmehr sowohl am Distanzring 12 als auch an der Stirnfläche 14 der Klemmhülse 9 an. Die Arbeit des mit der Montage betrauten Monteurs erstreckt sich also lediglich auf das Aufschrauben und feste Anziehen der Spannmutter 16, wodurch die vom Hersteller vorgeschriebene radiale Spannkraft ohne weiteres Zutun des Monteurs eingehalten wird.Fig. 2 shows the same arrangement, but the bearing is now clamped onto the shaft 8. After sliding on, a clamping nut 16 as a component securing the axial position is screwed onto the end of the pin 7 provided with a thread 17 and tightened until the clamping sleeve 9 was pressed into the annular gap between the inner ring 1 and the pin 7 by the stroke designated "B" in Fig. 1. The contact surface 18 of the clamping nut 16 now rests on both the spacer ring 12 and the end face 14 of the clamping sleeve 9. The work of the fitter entrusted with the assembly therefore only extends to screwing on and firmly tightening the clamping nut 16, whereby the radial clamping force specified by the manufacturer is maintained without any further action on the part of the fitter.

Für Lagerungsfälle, bei denen eine besonders genaue Einhaltung eines Spiels oder einer Vorspannung durch eine auf den Innenring 1 aufgebrachte radiale Spannkraft notwendig ist, können bereits vom Hersteller die unvermeidbaren Sollmaßabweichungen der einzelnen Lagerbauteile, also der Lagerringe 1, 2, und der Wälzkörper 5, aber auch der jeweils zugehörigen Klemmhülse 9 ermittelt und zur Zuordnung eines Distanzringes 12 entsprechend angepaßter Dicke ausgewertet werden. Da die Größe der radialen Spannkraft von der Größe des Einpreßhubes "B" abhängig ist, kann somit die Einhaltung einer geforderten radialen Spannkraft weitgehend toleranzunabhängig in engen Grenzen garantiert werden, wobei lediglich die Genauigkeit des Lagersitzes noch einen Einfluß ausübt.For bearing cases in which a particularly precise compliance with a clearance or preload is necessary through a radial clamping force applied to the inner ring 1, the manufacturer can determine the unavoidable nominal dimension deviations of the individual bearing components, i.e. the bearing rings 1, 2 and the rolling elements 5, but also the respective associated clamping sleeve 9, and evaluate them to assign a spacer ring 12 with a correspondingly adjusted thickness. Since the size of the radial clamping force depends on the size of the press-in stroke "B", compliance with a required radial clamping force can be guaranteed within narrow limits, largely independent of tolerances, with only the accuracy of the bearing seat still having an influence.

Die Mantelfläche 10 der Klemmhülse 9 ist auf der Seite großen Durchmessers weiterhin mit einem Gewinde 19 versehen, das nach Entfernung der Spannmutter 16 und des Distanzringes 12 zum Aufschrauben einer Abziehmutter in an sich bekannter Weise dienen kann. Der für den Distanzring 12 benötigte axiale Raum wird somit für das Abzieh-Gewinde 19 ausgenutzt, so daß die Lagereinheit insgesamt keine größere Baulänge aufweist als bekannte Lagereinheiten des Standes der Technik.The outer surface 10 of the clamping sleeve 9 is also provided with a thread 19 on the side with a large diameter, which can be used to screw on a withdrawal nut in a manner known per se after the clamping nut 16 and the spacer ring 12 have been removed. The axial space required for the spacer ring 12 is thus used for the withdrawal thread 19, so that the bearing unit as a whole does not have a greater overall length than known bearing units of the prior art.

Claims (5)

SKF GmbH t» ··♦* ,··, J Sq^ejaaiurt, 11.04.1995 Schutzansprüche Anordnung zur Befestigung eines LagersSKF GmbH t» ··♦* ,··, J Sq^ejaaiurt, 11.04.1995 Claims Arrangement for fastening a bearing 1. Anordnung zum radialen Befestigen eines einen Innenring mit konischer Bohrung aufweisenden Lagers auf einem Lagersitz mittels einer konischen, auf der Seite ihres großen Durchmessers axial über den Innenring überstehenden Klemmhülse, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Seite des Klemmhülsen-Überstandes ("A") auf die Stirnfläche (13) des Innenringes (1) lose aufsetzbares Distanzelement (12) vorgesehen ist, das eine den Überstand ("A") im vormontierten Zustand um den zum Einpressen der Klemmhülse (9) erforderlichen Hub ("B") unterschreitende Dicke aufweist und durch das der Einpreßhub ("B") begrenzbar ist.1. Arrangement for radially fastening a bearing having an inner ring with a conical bore on a bearing seat by means of a conical clamping sleeve which projects axially beyond the inner ring on the side of its large diameter, characterized in that a spacer element (12) is provided which can be loosely placed on the end face (13) of the inner ring (1) on the side of the clamping sleeve projection ("A"), which has a thickness which, in the pre-assembled state, is less than the projection ("A") by the stroke ("B") required for pressing in the clamping sleeve (9) and by which the pressing stroke ("B") can be limited. 2. Anordnung nach Anspruch I7 dadurch gekennzeichnet, daß jedem Lager ein Distanzelement (12) mit einer die Sollmaß-Abweichungen mindestens des Innenringes (1) und der Klemmhülse (9) individuell berücksichtigende Dicke zugeordnet ist.2. Arrangement according to claim 17 , characterized in that each bearing is assigned a spacer element (12) with a thickness which individually takes into account the nominal dimension deviations of at least the inner ring (1) and the clamping sleeve (9). 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement (12) als Distanzring ausgestaltet ist.3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the spacer element (12) is designed as a spacer ring. -2--2- 4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3/ dadurch
gekennzeichnet, daß der überstehende Teil der Klemmhülse (9) mit einem Außengewinde (19) zum Aufschrauben einer Abziehmutter nach Entfernen des Distanzelementes (12)
versehen ist.4. Arrangement according to claim 1, 2 or 3/ characterized
characterized in that the projecting part of the clamping sleeve (9) is provided with an external thread (19) for screwing on a withdrawal nut after removal of the spacer element (12)
is provided. 5. Anordnung nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der großen Stirnfläche (14) der Klemmhülse (9) anliegend montierbares, deren
axiale Lage sicherndes Bauteil (16) vorgesehen ist, das eine stirnseitig am Distanzelement (12) anliegende
Fläche (18) aufweist.5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that a clamping sleeve (9) which can be mounted adjacent to the large end face (14) of the clamping sleeve (9) and whose
axial position securing component (16) is provided, which has a front side on the spacer element (12)
surface (18).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004040815A1 (en) * 2004-08-24 2006-03-16 Ab Skf Rolling-bearing arrangement structure used for reducing mechanism of reducing machine has adjusting mechanism provided between sleeve and outer-side ring, and adjusts relative axial direction position of sleeve and outer-side ring

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DE102004040815A1 (en) * 2004-08-24 2006-03-16 Ab Skf Rolling-bearing arrangement structure used for reducing mechanism of reducing machine has adjusting mechanism provided between sleeve and outer-side ring, and adjusts relative axial direction position of sleeve and outer-side ring
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