INTERNATIONALE ANMELDUNG VERÖFFENTLICHT NACH DEM VERTRAG ÜBER DIE INTERNATIONALE ZUSAMMENARBEIT AUF DEM GEBIET DES PATENTWESENS (PCT)

(51) Internationale Patentklassifikation 4 : (11) Internationale Veröffentlichungsnummer: WO 88/ 00 B23P 11/02 AI (43) Internationales

Veröffentlichungsdatum : 11. Februar 1988 (11.02

(21) Internationales Aktenzeichen: PCT/EP87/00394 (81) Bestimmungsstaaten: AT (europäisches Patent), BE ropäisches Patent), CH (europäisches Patent),

(22) Internationales Anmeldedatum: 20. Juli 1987 (20.07.87) (europäisches Patent), FR (europäisches Patent), (europäisches Patent), IT (europäisches Patent), LU (europäisches Patent), NL (europäisches Pat

(31) Prioritätsaktenzeichen: P 36 25 658.7 SE (europäisches Patent), US.

(32) Prioritätsdatum: 29. Juli 1986 (29.07.86)

Veröffentlicht

(33) Prioritätsland: DE Mit internationalem _^ Recherchenbericht. Vor Ablauf der für Änderungen der Ansprüche zug senen Frist. Veröffentlichung wird wiederholt falls

(71) Anmelder (für alle Bestimmungsstaaten ausser US): derungen eintreffen.

PRÜFTECHNIK DIETER BUSCH + PARTNER GMBH & CO. [DE/DE]; Oskar Messter Straße 19-21, D-8045 Ismaning (DE).

(72) Erfinder; und

(75) Erfinder/Anmelder (nur für US) : BUSCH, Dieter [DE/ DE]; Am Isarberg 1, D-8045 Ismaning (DE).

(74) Anwalt: HIEKE, Kurt; Stadlerstraße 3, D-8013 Haar (DE).

(54) Title: PROCESS FOR HEATING UP A HEAT ACCUMULATOR FOR PULLING OFF RINGS FROM SHAF AND ACCUMULATOR FOR CARRYING OUT THE PROCESS

(54) Bezeichnung: VERFAHREN ZUM AUFHEIZEN EINES WÄRMEAKKUMULATORS ZUM ABZIEHEN V RINGEN VON WELLEN UND AKKUMULATOR ZUM DURCHFÜHREN DES VERFAHRE

(57) Abstract

Heat accumulators used for this purpose are composed in the known State of the art of a metallic ring (1, 1') with a transversal slit (2, 2') and are placed in their heated-up state on a ring tightly fitting on a shaft and then shrunk to be brought into contact with the ring. The known heat accumulators were hitherto heated up by being exposed to the direct influence of a heat source. According to the inven- tion, the heat accumulators are to be heated up by induction. For this purpose, the through transversal slit (2, 2') of the metallic ring (1, 1') of the heat accumulator is bridged over by being rendered electrically conductive. The bridging of the trans¬ versal slit (2, 2') is done by a highly electrically conductive metallic link (5, 5') which does not hinder the shrinking of the metallic ring (1, 1'). The heating up by induction is easy to carry out and allows a precise temperature to be obtained.

(57) Zusammenfassung

Diese Wärmeakkumulatoren bestehen in bekannter Weise aus einem metallischen Ring (1, 1') mit einem Querschli (2, 2') und werden zum Wärmedehnen eines auf einer Welle festsitzenden Ringes im aufgeheizten Zustand über diesem a geordnet und danach durch Zusammenziehen mit dem festsitzenden Ring in Kontakt gebracht. Die bekannten Wärmea kumulatoren wurden bisher dadurch aufgeheizt, daß sie der direkten Wärmeeinwirkung einer Wärmequelle ausgesetzt wu den. Die Erfindung sieht vor, die Wärmeakkumulatoren induktiv aufzuheizen, wofür der durchgehende Querschlitz (2, des metallischen Ringes (1, 1') des Wärmeakkumulators elektrisch leitend überbrückt wird. Die Überbrückung des Que schlitzes (2, 2') geschieht mittels einer das Zusammendrücken des Metallringes (1, 1') nicht behindernden metallischen Ve bindung (5, 5') von großer elektrischer Leitfähigkeit. Die induktive Erhitzung ist sehr einfach und temperaturgenau durc führbar.

LEDIGLICH ZUR INFORMAπON

Code, die zur Identifizierung von PCT-Vertragsstaaten auf den Kopfbögen der Schriften, die internationale

Anmeldungen gemäss dem PCT veröffentlichen.

AT Österreich FR Frankreich MR Mauritan'en

AU Australien GA Gabun MW Malawi

BB Barbados GB Vereinigtes Königreich NL Niederlande

BE Belgien HU Ungarn NO Norwegen

BG Bulgarien rr Italien RO Rumänien

BJ Benin JP Japan SD Sudan

BR Brasilien KP Demokratische Volksrepublik Korea SE Schweden

CF Zentrale Afrikanische Republik KR Republik Korea SN Senegal

CG Kongo I Liechtenstein SU Soviet Union

CH Schweiz K Sri Lanka TD Tschad

CM Kamerun LU Luxemburg TG Togo

DE Deutschland, Bundesrepublik MC Monaco US Vereinigte Staaten von Amerika

DK Dänemark MG Madagaskar

Et Finnland ML MaH

B e s c h r e i b u n g

Verfahren zum Aufheizen eines Wärmeakkumulators zum Abziehen von Ringen von Wellen und Akkumulator zum Durchführen des Verfahrens.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem

Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf einen Wärmeakku¬ mulator gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 2 zum Durchführen des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Pa¬ tentanspruchs 1.

Wärmeakkumulatoren der in den Oberbegriffen der Patentan¬ sprüche 1 und 2 gekennzeichneten Gattung werden insbeson¬ dere zum Erhitzen des Innenringes eines Wälzlagers be¬ nutzt, der fest auf einer Welle sitzt, um den Innenring durch die Wärme zu dehnen, so daß er dann von der Welle leicht abgezogen werden kann.

Wärmeakkumulatoren dieser Art sind allgemein bekannt. Die Krafteinwirkung wird auf sie mittels einer speziellen Spannvorrichtung ausgeübt, die sie auf kleineren Innen¬ durchmesser zusammenzieht.

Bisher wurden die Wärmeakkumulatoren dadurch aufgeheizt, daß sie der direkten Wärmeeinwirkung einer Wärmequelle ausgesetzt wurden. Im Gegensatz zu dem Erwärmen vonWälz-

l lagern vor dem Aufziehen auf eine Welle müssen die Wärme¬ akkumulatoren auf eine wesentlich höhere Temperatur als die Wälzlager erhitzt werden, damit sie nach dem Aufspan¬ nen auf den abzuziehenden Ring noch eine ausreichende 5 Wärmemenge an diesen abzugeben vermögen. Ein Teil der gespeicherten Wärme geht in der Zeit verloren, die vo Lösen des Akkumulators von der Wärmequelle bis zum Her¬ stellen eines festen Sitzes des Akkumulators auf dem ab¬ zuziehenden Ring verstreicht, und ein Teil der gespeicher- J_ _Q ten Wärme verbleibt in dem Akkumulator, da dieser nur so lange Wärme an den abzuziehenden Ring abgibt, bis der Temperaturausgleich hergestellt ist.

Als Wärmequellen dienten bisher Ölbäder und die Beheizung

15 mittels Flammen. Ölbäder sind nur umständlich zu hand¬ haben und hinterlassen einen Ölfilm, der vor dem Auf¬ spannen des Akkumulators auf den abzuziehenden Ring wenigstens einigermaßen entfernt werden muß, u d eine Beheizung mit Flamme bietet Probleme hinsichtlich des

20 Erreichens einer definierten Arbeitstemperatur.

Eine Widerstandsheizung mit Hilfe eines Schweißtransfor¬ mators oder dgl. scheidet wegen der unvermeidbaren ört¬ lichen Überhitzung an den Elektrodenkontaktstellen infol¬ ge ge der damit verbundenen Beschädigungsgefahr für den Akku¬ mulator praktisch aus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufheizen von Wärmeakkumulatoren der in den Oberbe¬ 0 griffen der Patentansprüche 1 und 2 beschriebenen Gattung zu schaffen, das einfach durchgeführt werden kann und das Erreichen einer vorgegebenen Arbeitstemperatur sicher ermöglicht.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungs-

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teil des Patentanspruchs 1 und im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 2 genannten Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 kann unter Verwendung der heutzutage bereits weit verbreiteten Appa¬ rate zur induktiven Erhitzung von Wälzlagern vor dem Auf¬ schieben auf eine Welle auf einfachste Weise durchge¬ führt werden. Besonders gut eignen sich hierfür Wärmeakku¬ mulatoren gemäß Patentanspruch 2.

Die Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Ausgestaltun¬ gen des Wärmeakkumulators gemäß Patentanspruch 1.

Von großem Vorteil im Hinblick auf die Erzielung einer wohl definierten Arbeitstemperatur sind dabei die Ma߬ nahmen gemäß den Patentansprüchen 8 bis H . Die Kontakt¬ fläche ermöglicht es , den bei den Geräten zum indukti¬ ven Erwärmen von Wälzlagern mittels Wirbeistrom vorhan- denenTemperaturfühler, mit dessen Hilfe die Erwärmung auf eine für das Wälzlager ungefährliche Temperatur begrenzt wird, auch beim Erhitzen des Wärmeakkumulators einzusetzen. Die Wärmeleitung zur Kontaktfläche über einen Wärmewider¬ stand ermöglichtes, die gewöhnlich für den niedrigeren Temperaturbereich bei der Wälzlägererhitzung ausgelegten Wärmefühler auch in dem höheren Temperaturbereich für die Erwärmung der Wärmeakkumulatoren zu verwenden, weil die Temperatur an der Kontaktfläche dadurch trotz der höheren Temperatur der Wärmeakkumulatoren in dem Temperaturbereich für die Wälzlageranwärmung verbleibt.

Magnetische Eigenschaften der Kontaktfläche oder des da¬ runter befindlichen Materials ermöglichen den Einsatz von magnetisierten Temperaturfühlern mit Haftwirkung.

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbei-

spielen noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsge¬ mäßen Wärmeakkumulators in perspektivischer Ansicht unter Darstellung der angebauten Spann¬ vorrichtung und des Handgriffes für den Trans¬ port und die Handhabung sowie unter Darstellung des den magnetischen Wechselfluß führenden Teiles der Vorrichtung zur induktiven Erwärmung, auf den der Akkumulator aufgeschoben wird,

Fig. 2 ^' die Kontaktfläche zum Aufsetzen eines Temperatur¬ fühlers mit dem benachbarten Teil des Wärmeakku¬ mulators in Ansicht von der Seite, und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform des Wärmeakkumulators in perspektivischer Darstellung.

Der Wärmeakkumulator gemäß Fig. i besteht aus einem Stahl- - ring 1 mit durchgehendem Querschlitz 2 wobei die dem

Schlitz 2 zugewendeten Enden des Stahiringes zu Ösen la geformt sind, die Stifte 3 umfassen, an denen die Spann¬ vorrichtung 4 angreift, die es ermöglicht, den Ring i durch Niederdrücken des Griffes 4a aus der in Fig. 1 dargestell¬ ten Stellung auf einen kleineren Durchmesser zusammenzu¬ ziehen. Dies geschieht erst nach dem Aufheizen des Stahl¬ ringes 1 auf Arbeitstemperatur am Einsatzort.

Die freien Enden des Stahlringes 1 sind elektrisch lei¬ tend über eine Verbindung 5 von großer elektrischer Leit¬ fähigkeit in Form eines Kupfergeflechts nach Art der Mas¬ seleitungen von Kraf fahrzeugen permanent miteinander verbunden, die den Schlitz 2 elektrisch überbrückt. Die Verbindung 5 ist im Bogen so geführt, daß sie die Hand¬ habung und das Zusammenziehen des Stahlringes 1 mittels

der Spannvorrichtung 4 nicht behindert.

Außen ist der Stahlring 1 umfangsseitig mit einer Schicht

6 aus wärmedämmendem Material belegt, die verhindert, daß der aufgeheizte Ring 1 auf seinem Weg zum Einsatzort bis zum Festmachen auf dem abzuziehenden Ring ein Übermaß an Wärme verliert. Umfangsinnenseitig ist an dem Stahlring 1 vorübergehend schon beim Aufheizen eine weitere Schicht

7 aus wärmedämmendem Material angebracht, die eine über- massige vorzeitige Wärmeabgabe aus dem Stahlring 1 eben¬ falls verhindert, aber unmittelbar vor dem Aufsetzen des Stahlringes 1 auf den abzuziehenden Ring entfernt wird, da sie der Herstellung eines satten wärmeleitenden Kon¬ taktes zwischen dem Stahlring 1 und dem abzuziehenden Ring entgegenstehen würde.

An dem Stahlring 1 ist ein Handgriff 8 befestigt, mit dem der aus den vorgenannten Bestandteilen bestehende Wärme¬ akkumulator transportiert und gehandhabt werden kann. Mit dem Stahlring 1 steht eine Kontaktfläche 9 an einem pilz- förmigen Gebilde 10 aus Stahl, das von dem Stahlring 1 abzweigt, wärmeleitend in Verbindung. Der Stiel 10a des pilzförmigen Gebildes 10 hat einen verhältnismäßig ge¬ ringen Querschnitt und bildet so einen Wärmewiderstand, der den Wärmefluß zu der Kontaktfläche 9 auf Werte be¬ grenzt, die eine erheblich unter der jeweiligen Tempera¬ tur des Stahlringes 1 liegende, zu dieser aber porpor- tionalen Temperatur an der Kontaktfläche 9 von gegenüber dem Querschnitt des Stieles 10a größerer Querschnitts- fläche ergeben. Das ferromagnetische Material des Gebildes 10 ermöglicht es , als Temperaturfühler magnetisierte, selbsthaftende Temperaturfühler einzusetzen. Zur Herstel¬ lung eines guten Wärmekontaktes zwischen Fühler und Kon¬ taktfläche 9 ist die letztere mit einem gut wärmeleitenden, weichen, anschmiegsamen Material belegt.

1 _, Zum Erwärmen des Stahlringes 1 wird dieser, wie in Fig. 1 dargestell , auf das Querjoch leines den magnetischen Wechselfluß führenden Kernes geschoben, in dem der Magnet¬ fluß in bekannter Weise mittels einer von Wechselstrom 5 durchflossenen Wicklung erzeugt wird. Der Magnetfluß in¬ duziert in dem Stahlring I, der infolge der Verbindung seiner Enden mittels der Verbindungsleitung 5 als in sich geschlossene Wicklung von einer Windung anzusehen ist, einen Wirbelstrom, der den Stahlring 1 so lange erhitzt,

_! 0 bis die Arbeitstemperatur erreicht ist, was mittels des auf die Kontaktfläche 9 aufgesetzten Temperaturfühlers steuerbar ist. Der Wärmeakkumulator ist dann geladen und für di,e Überführung zum Einsatzort bereit. Mit Hilfe der Tempera urüberwachung an der Kontaktfläche 9 kann die

• _] _5 Tmeperatur auf einem bestimmten Wert gehalten werden, bis der Wärmeakkumulator gebraucht wird.

Die Ausführung des Wärmeakkumulators nach Fig. 3 , von dem dort nur der hier schraubenförmige Stahlring 1' mit seiner

2 _Q Verbindungsleitung 5' dargestellt ist ^" , unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß der Stahlring 1 mit der Verbindungsleitung 5", die ebenso wie bei der Ausführung nach Fig.I permanent an dem Stahl¬ ring 1' angebracht ist, eine in sich geschlossene Wicklung

₂ c πiit zwei Windungen bildet, was hinsichtlich der Strombe¬ lastung günstig ist. Die abgewinkelten Enden 1b' des Stahlringes 1' gestatten den Einsatz einer zangenartigen Spannvorrichtung zum Zusammenziehen des hier besonders elastischen Stahlringes I' auf kleineren Durchmesser am Einsatzort. 0

Auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 können selbst¬ verständlich Schichten aus wärmedämmendem. Material an der umfangsseitigen Außenfläche und an der u fangsseitigen Innenfläche zu dem gleichen Zweck wie in Verbindung mit 5

Fig. 1 beschrieben, verwendet werden. Ebenso ist es auch möglich, eine Kontaktfläche beispielsweise in der Art gemäß Fig.2 vorzusehen.

Prinzipiell können auch die Stirnflächen der Stahlringe 1,1' mit einem wärmedämmenden Material belegt werden, doch hat diese Maßnahme wegen der im Vergleich zu den umfangs¬ seitigen Flächen kleineren Stirnflächen nur eine geringere Wirkung bei schwererer Realisierungsmöglichkeit.