Titel

Verfahren zum Montieren eines Wälzlagers und Positioniervorrichtung zum Positionieren einer Passscheibe beim Montieren eines Wälzlagers

Stand der Technik

In Antriebsanordnungen, insbesondere elektrischen Achsen (E-Achsen) werden Lageranordnungen mit Wälzlagern eingesetzt. Um ein Lagerspiel der Wälzlager auszugleichen und die Wälzlager vorzuspannen, können Passscheiben verwendet werden. Dazu werden die vorbelasteten Wälzlager bereits montiert auf der Welle vermessen (Abstand zwischen den Lagern). Zudem werden die entsprechenden Lagersitztiefen vermessen. Anschließend wird unter Berücksichtigung von verschiedenen Einflussfaktoren und der gewünschten Vorspannkraft eine Dicke für die Passscheibe berechnet. Diese wird zwischen Lager und Lagerschulter im Lagersitz montiert.

Zum Montieren der Passscheibe kann diese auf das Wälzlager gelegt werden während das Wälzlager in den Lagersitz gepresst wird.

Nachteilig dabei ist, dass die Passscheibe leicht verrutschen kann, wodurch dieser Prozessschritt vergleichsweise instabil ist.

Offenbarung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Montieren eines Wälzlagers einer Lageranordnung in ein Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil vorgeschlagen.

Bei der Lageranordnung kann es sich um eine Welle mit einem Wälzlager oder mehreren, insbesondere zwei, Wälzlagern handeln, die jeweils auf der Welle montiert sind. Das Gehäuse kann als Getriebegehäuse ausgebildet sein. Das erste Gehäuseteil kann als Getriebedeckel ausgebildet sein.

Das erste Gehäuseteil weist eine Innenseite und eine Außenseite auf. An der Innenseite des ersten Gehäuseteils ist ein Lagersitz für das Wälzlager angeordnet bzw. ausgebildet.

Das Verfahren umfasst die Schritte:

Bereitstellen der Lageranordnung mit dem Wälzlager.

Positionieren (bzw. Montieren) der Lageranordnung in dem zweiten Gehäuseteil.

Bereitstellen einer Passscheibe.

Positionieren der Passscheibe an dem Lagersitz (bzw. an der Innenseite des ersten Gehäuseteils).

Halten (bzw. Fixieren) der Passscheibe im Lagersitz (bzw. an der Innenseite des ersten Gehäuseteils) mittels magnetischer Wechselwirkung. Dabei kann die Passscheibe mit einer Positioniervorrichtung magnetisch wechselwirken.

Verbinden (Montieren) des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil. Insbesondere Verschließen des zweiten Gehäuseteils mit dem ersten Gehäuseteil. Durch das Verbinden des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil wird das Wälzlager in den Lagersitz gedrückt. Während des Verbindens des ersten Gehäuseteils mit dem zweiten Gehäuseteil wird die Passscheibe mittels magnetischer Wechselwirkung, insbesondere mit der Positioniervorrichtung, im Lagersitz (bzw. an der Innenseite des ersten Gehäuseteils) gehalten (bzw. fixiert).

Die Passscheibe befindet sich dann, wenn die beiden Gehäuseteile aneinander montiert bzw. miteinander verbunden sind ("Gehäuse montiert") zwischen dem Wälzlager und dem ersten Gehäuseteil. Die Passscheibe wird insbesondere kurz vor und während der Montage des Wälzlagers in den Lagersitz durch magnetische Wechselwirkung in der gewünschten (End-)Position im Lagersitz gehalten.

Dadurch kann die Passscheibe insbesondere während der Montage des Wälzlagers in den Lagersitz in der gewünschten Position gehalten werden, so dass ein Verrutschen der Passscheibe verhindert und ein sicheres Montieren des Wälzlagers in den Lagersitz gewährleistet werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung kann das Verfahren mindestens einen der Schritte umfassen:

Ausgeben eines Signals, wenn die Position der Passscheibe im Lagersitz (bzw. an der Innenseite des ersten Gehäuseteils) von einer vorbestimmten (gewünschten) Position abweicht. Das Signal kann ein optisches (bspw. rotes Licht) oder ein akustisches Signal sein.

Ausgeben eines Signals, wenn die Passscheibe an der vorbestimmten (gewünschten) Position im Lagersitz (bzw. an der Innenseite des ersten Gehäuseteils) angeordnet ist. Das Signal kann ein optisches (bspw. grünes Licht) oder ein akustisches Signal sein.

Hierdurch kann die richtige bzw. die falsche Position der Passscheibe mit einfachen Mitteln angezeigt werden.

Gemäß einer Weiterbildung kann zur Durchführung des Verfahrens eine Positioniervorrichtung gemäß nachstehender Ausführungen verwendet werden. Hinsichtlich der damit erzielbaren Vorteile wird auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Positioniervorrichtung verwiesen. Zur weiteren Ausgestaltung des Verfahrens können die im Zusammenhang mit der Positioniervorrichtung beschriebenen und/oder die nachfolgend noch erläuterten Maßnahmen dienen.

Erfindungsgemäß wird eine Positioniervorrichtung zum Positionieren einer Passscheibe beim Montieren eines Wälzlagers einer Lageranordnung in ein Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil vorgeschlagen. Bei der Lageranordnung kann es sich um eine Welle mit einem Wälzlager oder mehreren, insbesondere zwei, Wälzlagern handeln, die jeweils auf der Welle montiert sind. Das Gehäuse kann als Getriebegehäuse ausgebildet sein. Das erste Gehäuseteil kann als Getriebedeckel ausgebildet sein.

Das erste Gehäuseteil weist eine Innenseite und eine Außenseite auf. An der Innenseite des ersten Gehäuseteils ist ein Lagersitz für das Wälzlager angeordnet bzw. ausgebildet.

Die Positioniervorrichtung umfasst mindestens einen Magneten. Die Positioniervorrichtung ist an der Außenseite des ersten Gehäuses positionierbar bzw. anordenbar. Die Positioniervorrichtung ist derart eingerichtet, dass wenn die Positioniervorrichtung an der Außenseite des ersten Gehäuseteils positioniert bzw. angeordnet ist, eine im Lagersitz positionierte bzw. angeordnete Passscheibe mittels magnetischer Wechselwirkung zwischen der Passscheibe und dem Magneten der Positioniervorrichtung im Lagersitz (bzw. an der Innenseite des ersten Gehäuseteils) gehalten bzw. fixiert wird.

Mittels der Positioniervorrichtung kann die Passscheibe insbesondere während der Montage des Wälzlagers in den Lagersitz in der gewünschten Position gehalten werden, so dass ein Verrutschen der Passscheibe verhindert und ein sicheres Montieren des Wälzlagers in den Lagersitz gewährleistet werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Positioniervorrichtung mehrere, insbesondere drei, Magnete umfassen. Die Magnete können in oder an der Positioniervorrichtung derart angeordnet sein, dass die Anordnung der Magnete der Form eines Abschnitts der Passscheibe entspricht. Die Anordnung der Magnete kann der Form eines Abschnitts der Passscheibe entsprechen. Die Magnete können derart angeordnet sein, dass diese gemeinsam auf einem (imaginären) Kreisbogen bzw. Kreisbogenabschnitt liegen.

Dadurch kann die magnetische Wechselwirkung zwischen den Magneten und der Passscheibe und damit die Haltekraft, mit der die Passscheibe gehalten wird, erhöht werden. Damit kann das Risiko eines Verrutschens der Passscheibe weiter reduziert werden. Gemäß einer Weiterbildung kann der Magnet oder die Magnete jeweils entlang einer Bewegungsrichtung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich in der Positioniervorrichtung angeordnet oder gelagert sein.

In der zweiten Position können der Magnet oder die Magnete minimal und in der ersten Position maximal von der Passscheibe entfernt sein, wenn die Positioniervorrichtung an der Außenseite des ersten Gehäuseteils angeordnet ist. In der zweiten Position können der Magnet oder die Magnete die Außenseite des ersten Gehäuseteils kontaktieren.

Der Magnet oder die Magnete können aufgrund der magnetischen Wechselwirkung mit der Passscheibe in die zweite Position bewegt werden. Ist die Passscheibe nicht an der richtigen bzw. gewünschten Position im Lagersitz angeordnet, so kann die magnetische Wechselwirkung mit der Passscheibe schwächer ausfallen und nicht ausreichen, um den Magneten oder die Magnete in die zweite Position zu bewegen. Sind die Magnete in die zweite Position bewegt worden, so kann daraus geschlossen werden, dass die Passscheibe sich an der richtigen bzw. gewünschten Position im Lagersitz befindet.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Positioniervorrichtung eine Vorspanneinrichtung umfassen. Der Magnet oder die Magnete der Positioniervorrichtung können mittels der Vorspanneinrichtung jeweils in die erste Position vorgespannt sein. Die Vorspanneinrichtung kann mindestens eine Schraubenfeder umfassen, wobei der Magnet oder die Magnete jeweils mittels der Schraubenfeder in die erste Position vorgespannt sein können.

Hierdurch kann gewährleistet werden, dass der Magnet oder die Magnete, insbesondere, wenn sie nicht mit der Passscheibe in magnetischer Wechselwirkung stehen, in der ersten Position angeordnet sind.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Vorspanneinrichtung derart eingerichtet sein, dass die Vorspannung des Magneten oder der Magnete jeweils einstellbar ist. Die Vorspannung kann für jeden Magneten einzeln oder für alle Magneten gemeinsam einstellbar sein. Durch das Einstellen der Vorspannung kann die Kraft eingestellt werden, die erforderlich ist, um den Magneten oder die Magnete aus der ersten Position heraus bewegen zu können.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Positioniervorrichtung eine Sensoreinrichtung umfassen. Die Sensoreinrichtung kann eingerichtet sein, um zu detektieren, ob der Magnet oder die Magnete jeweils in der zweiten Position angeordnet sind. Die Sensoreinrichtung kann eingerichtet sein, um zu detektieren, ob der Magnet oder die Magnete jeweils in der ersten Position angeordnet sind. Die Sensoreinrichtung kann eingerichtet sein, um zu detektieren, ob der Magnet oder die Magnete sich jeweils in der ersten oder der zweiten Position befinden. Die Sensoreinrichtung kann zur Detektion mindestens einen Induktivgeber umfassen.

Hierdurch kann festgestellt werden, in welcher Position der Magnet oder die Magnete entlang der jeweiligen Bewegungsrichtung angeordnet sind. Befinden sich der Magnet oder die Magnete in der ersten Position, wenn die Positioniervorrichtung auf der Außenseite des ersten Gehäuseteils angeordnet ist und die Passscheibe im Lagersitz positioniert ist, kann darauf geschlossen werden, dass die Passscheibe nicht an der vorbestimmten, wunschgemäßen Position positioniert ist. Befinden sich der Magnet oder die Magnete in der zweiten Position kann darauf geschlossen werden, dass die Passscheibe an ihrer vorbestimmten, gewünschten Position positioniert ist.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Montagevorrichtung eine Anzeigeeinrichtung umfassen. Die Anzeigeeinrichtung kann eingerichtet sein, um anzuzeigen, ob der Magnet oder die Magnete mittels der Sensoreinrichtung als in der zweiten Position angeordnet detektiert wurden. Die Anzeigeeinrichtung kann eingerichtet sein, um anzuzeigen, ob der Magnet oder die Magnete mittels der Sensoreinrichtung als in der ersten Position angeordnet detektiert wurden. Die Anzeigeeinrichtung kann hierfür zur optischen Anzeige eingerichtet sein. Auch eine akustische Anzeige ist denkbar.

Hierdurch kann angezeigt werden, in welcher Position sich der Magnet oder die Magnete entlang der jeweiligen Bewegungsrichtung angeordnet sind und damit ob die Passscheibe ordnungsgemäß positioniert wurde. Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Positioniervorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Positioniervorrichtung gemäß Figur 1 , die auf einer Außenseite eines ersten Gehäuseteils positioniert ist;

Figur 3 eine perspektivische Ansicht der Positioniervorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;

Figur 4 eine Schnittansicht der Positioniervorrichtung gemäß Figur 3 und

Figur 5 eine Darstellung eines Verfahrens zum Montieren eines Wälzlagers.

Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Positioniervorrichtung 28 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Positioniervorrichtung 28 weist vorliegend drei Magnete 30 auf, die entlang eines Kreisbogenabschnitts angeordnet sind.

Die Positioniervorrichtung 28 ist zum Positionieren einer Passscheibe 26 beim Montieren eines Wälzlagers 10 einer Lageranordnung 12 in ein Gehäuse 14 mit einem ersten Gehäuseteil 16 einem zweiten Gehäuseteil 18 eingerichtet (vgl.

Figur 4). Das erste Gehäuseteil 16 weist eine Innenseite 20 und eine Außenseite 22 auf (vgl. Figur 2), wobei an der Innenseite 20 des ersten Gehäuseteils 16 ein Lagersitz 24 für das Wälzlager 10 angeordnet ist.

Figur 2 zeigt eine perspektivische Ansicht der Positioniervorrichtung 28 gemäß Figur 1 , die auf der Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16 positioniert ist. Das erste Gehäuseteil 16 ist vorliegend als Gehäusedeckel ausgebildet. Die Positioniervorrichtung 28 ist eingerichtet, um auf der Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16 positioniert werden zu können. Die Positioniervorrichtung 28 weist hierzu Ausnehmungen 31 auf (vgl. Figur 2), die mit Erhebungen 33 (bzw. Rippen), die auf der Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16 angeordnet sind, korrespondieren.

Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht und Figur 4 eine Schnittansicht der Positioniervorrichtung 28 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Das zweite Ausführungsbeispiel der Positioniervorrichtung 28 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel durch Folgendes:

Die Positioniervorrichtung 28 weist vorliegend drei bewegliche Magnete 30 auf. Die Magnete 30 sind jeweils entlang einer jeweiligen Bewegungsrichtung 32 zwischen einer ersten und einer zweiten Position beweglich ausgebildet.

Die Magnete 30 sind jeweils mittels einer Vorspanneinrichtung 34 vorgespannt. Die Vorspanneinrichtung 34 umfasst vorliegend drei Schraubenfedern 36, wobei jede Schraubenfeder 36 einen Magneten 30 in die erste Position vorgespannt. In der ersten Position sind die Magnete maximal von der Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16 entfernt, wenn die Positioniervorrichtung 28 auf der Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16 positioniert ist. In der zweiten Position sind die Magnete 30 minimal von der Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16 entfernt, wenn die Positioniervorrichtung 28 auf der Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16 positioniert ist. In der zweiten Position kontaktieren die Magnete 30 die Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16. Figur 4 zeigt die Positioniervorrichtung 28 in der zweiten Position.

Die Spannkraft der Schraubenfedern 36, und damit die Vorspannkraft der Vorspanneinrichtung 34 kann jeweils mittels einer Einstellmutter 37 eingestellt werden.

Die Positioniervorrichtung 28 umfasst vorliegend eine Sensoreinrichtung 38. Die Sensoreinrichtung 38 umfasst drei Induktivgeber 40. Mittels der drei Induktivgeber 40 kann festgestellt werden, ob die Magnete 30 sich in der ersten oder in der zweiten Position befinden. Die Magnete 30 sind vorliegend an Hubstangen 43 angeordnet, wobei eine Bewegung der Magnete 30 entlang der Bewegungsrichtung 32 auch eine Bewegung der Hubstangen 43 entlang der Bewegungsrichtung 32 bewirkt. Die Induktivgeber 40 sind derart angeordnet und eingerichtet, dass sie eine Bewegung der Hubstangen 43 und damit eine Bewegung der Magnete 30, insbesondere aus der ersten Position heraus, detektieren können.

Die Positioniervorrichtung 28 umfasst weiter eine Anzeigeeinrichtung 42. Die Anzeigeeinrichtung 42 ist vorliegend mit der Sensoreinrichtung 38 verbunden bzw. gekoppelt und ist eingerichtet, um anzuzeigen, ob die Sensoreinrichtung 38 die Magnete 30 als in der ersten oder in der zweiten Position angeordnet diktieren. Die Anzeigeneinrichtung 42 ist in den Figuren lediglich schematisch angedeutet.

Figur 5 zeigt eine Darstellung eines Verfahrens zum Montieren des Wälzlagers 10. Zunächst wird das Wälzlager 10 auf einer Welle 44 montiert. Die so entstandene Lageranordnung 12, bestehend aus dem Wälzlager 10 und einer Welle 44, wird in dem zweiten Gehäuseteil 18 montiert bzw. positioniert.

Die Positioniereinrichtung 28 wird auf der Außenseite 22 des ersten Gehäuseteils 16 positioniert. Die Passscheibe 26 wird (von unten bzw. der Innenseite 20 des ersten Gehäuseteils 16) in den Lagersitz 24 positioniert.

Die Passscheibe 26 wird aufgrund magnetischer Wechselwirkung mit der Positioniervorrichtung 28 im Lagersitz 24 gehalten.

Anschließend wird das erste Gehäuseteil 16 mit dem zweiten Gehäuseteil 18 verbunden bzw. auf das zweite Gehäuseteil 18 aufgesetzt. Dabei wird das Wälzlager 10 in den Lagersitz 24 hineingedrückt, wobei die Passscheibe 26 zwischen dem Wälzlager 10 und im Lagersitz 24 eingepresst wird. Die Passscheibe 26 wird dabei stets mittels der magnetischen Wechselwirkung mit der Positioniervorrichtung 28 im Lagersitz 24 an der gewünschten Position gehalten.