技术领域
[0001] 本
发明涉及
滚动轴承的运输、处理和安装。更具体地说，本发明涉及用于滚动轴承的运输和处理的封装装置，该封装装置包括底座构件，
盖子构件以及形成用于容纳所述滚动轴承的包封(enclosing)空间的侧部构件。本发明还涉及用于滚动轴承的运输和处理的封装装置的使用，以及用来制造用于滚动轴承的运输和处理的封装装置的方法。
背景技术
[0002] 在滚动元件轴承的寿命周期中的关键步骤是在预期应用
中轴承的安装，例如轴承到轴的安装。如果轴承的安装方式不正确，轴承会损坏，其会导致轴承的使用寿命减少或过早故障。已知的安装技术涉及使用
感应加热器加热轴承以便使轴承内环膨胀以及当轴承冷却时获得在轴上的干涉配合。
[0003] 在通过使用感应加热进行安装之前，轴承经常在封装装置中被运输和处理，用于密封(encapsulating)和
保护轴承。在使用感应加热开始所述安装步骤之前，轴承从所述封装装置被移除并且被提升或安装到包括
磁性线圈或芯体构件的感应加热装置，所述磁性线圈或芯体构件被布置成穿过所述轴承的内环的钻孔。这包含与轴承的处理有关的轴承损坏的
风险、轴承的污染以及额外的费时的处理步骤。
发明内容
[0004] 鉴于
现有技术的以上提到的和其他的缺点，本发明的大体目的是要提供一种用于滚动轴承的运输和处理的改进的封装装置，用于滚动轴承的运输和处理的封装装置的改进的使用，以及用于制造用于滚动轴承的运输和处理的改进的封装装置的方法。
[0005] 另一个目的是要提供一种封装装置，以及它的使用，其使用感应加热通过减少用于轴承的损坏的处理时间和风险来促进轴承的安装。再一个目的是要允许在感应加热过程期间所述轴承的更有效的加热。
[0006] 这些及其他目的是由提供在独立
权利要求中的主题得以满足的。本发明的优选
实施例提供在
从属权利要求中。
[0007] 根据它的第一方面，本方面涉及一种用于滚动元件轴承的运输和处理的封装装置，该封装装置包括底座构件，盖子构件，以及连接到所述底座构件和到所述盖子构件的侧部构件，其中所述底座构件，盖子构件以及侧部构件形成用于容纳所述滚动轴承的包封空间。此外，所述封装装置被布置成用包括线圈的感应加热器在感应加热滚动轴承期间容置所述滚动轴承。
[0008] 本发明基于
发明人的认识：使用感应加热的轴承的安装可通过提供一种封装装置得到相当大地改进和促进，所述封装装置被构造成与感应加热器的操作元件协作使用，从而允许轴承在加热过程期间保持在所述封装装置中。通过允许在感应加热器中的加热期间所述滚动轴承保持在封装装置中，将轴承从封装装置移除并布置轴承在感应加热器中的高风险的处理步骤被移除。替代地，轴承可保持在所述封装装置内的保护和安全
位置，同时包括滚动轴承的封装装置可被安置在感应加热器中。此外，在加热过程期间，在形成于滚动轴承的导电材料中引起的
短路中产生的热将在非常靠近封装装置内部的滚动轴承中包含的更大范围内。换句话说，封装装置隔离轴承，以及具有来自于热
辐射的低
热损失和来自于滚动轴承的
对流的更有效的加热，得以实现。从而，轴承的加热可以以增加的控制和
精度进行。而且，通过允许在感应加热期间保持滚动轴承在封装装置中，轴承在处理期间暴露更少并且滚动轴承的污染的风险减少。
[0009] 更详细地，封装装置可被构造成允许将感应加热器的线圈和/或芯体构件引入到所述封装装置中以便产生引起的轴承中的短路
电流的交变
磁场，所述电流加热所述轴承部件，例如内环。在感应加热过程期间，感应电流由于趋肤效应和磁耦合主要在轴承材料的表面处流动。因此，环表面比环内部加热更快。
[0010] 所述封装装置对于与用于加热大的滚动轴承例如大的自动对准滚子轴承的感应加热器协作是特别有利的。大的滚动轴承是具有外径500毫米或更大的轴承。例如，使用传统技术的球面滚子轴承的未对准的极限是1,5度。
[0011] 根据示例性实施例，底座构件包括密封的第一开口，第一开口是可打开的，用于将感应加热器的线圈和/或芯体构件插入到包封空间中以及插入到滚动轴承的钻孔中。从而，轴承可以保护和安全方式包封在所述封装装置中被运输到安装场所，其中所述封装装置保护轴承使之不受损坏和污染的影响。在安装场所，布置成打开的密封的第一开口可被打开以使得包括轴承的封装装置可安装在感应加热器中，其中感应加热器的磁路的线圈或芯体构件可被插入到所述封装装置中并插入到轴承的内环的钻孔中。
[0012] 根据示例性实施例，所述封装装置进一步包括
支撑结构，其布置成支撑一组滚动元件和/或滚动轴承的内环。支撑结构有利地允许滚动元件和/或内环相对于轴承的外环的正确位置，以使得在加热过程期间由于内环相对于外环的快速的加热和张开所述内和/或外环在滚动元件或座圈的
锁定或损坏可减少或被防止。
[0013] 根据示例性实施例，支撑结构被布置成保持该组滚动元件和/或内环在轴向升高位置。例如，对于以轴向侧倚靠在底座构件上和/或由该底座构件支撑放下的球面或环形轴承，滚动元件和/或内环被布置成通过支撑结构从所述底座构件提升。从而，滚动元件和/或内环可由所述支撑结构保持在相对于外环的相对位置，以使得在感应加热期间内环的快速的加热和张开证明没有导致轴承的损坏或锁定。例如，对于球面轴承，该组滚动元件可被提升到相对于轴承几何形状的轴向中心位置，或者到提供每个滚动元件和内外座圈之间的充分的游隙的位置。
[0014] 根据示例性实施例，支撑结构被布置成保持该组滚动元件在相对于滚动轴承的外环的轴向升高位置。
[0015] 根据示例性实施例，盖子构件包括密封的第二开口，该第二开口是可打开的，用于将感应加热器的线圈和/或芯体构件插入到包封空间中并插入到滚动轴承的钻孔中。从而，感应加热器的线圈和/或芯体构件可穿过所述盖子构件被插入到封装装置中。封装装置例如可仅包括布置在底座构件中的密封的第一开口，或仅包括布置在盖子构件中的密封的第二开口。封装装置还可包括密封的第一和第二开口二者，它们在当打开时允许感应加热器的线圈和/ 或芯体构件可充分地布置成经由两个不同的开口穿过所述封装装置。此外，第一和/或第二开口可有利地与滚动轴承的轴向中心对准。更详细地，经由第一和第二开口，形成感应加热器的磁路的一部分的线圈和/或芯体构件可有利地被布置成从底座构件穿过封装装置到盖子构件，以及穿过封装装置内部的滚动轴承的内环钻孔，以使得适当的磁路可被形成，用于有效地引导非常靠近封装装置内部的滚动轴承的磁场。
[0016] 换句话说，如以上清楚所述的，封装装置可根据各个实施例包括布置在底座构件中的密封且可打开的第一开口，和/或布置在该盖子构件中的密封且可打开的第二开口，第一和/或密封的第二开口是可打开的，用于线圈和/或芯体构件的插入。
[0017] 根据示例性实施例，封装装置进一步包括用于保持
腐蚀抑制剂的密封装置，其中所述滚动轴承被包封在密封装置中。从而，腐蚀抑制剂可有利地被保持以在运输期间和在加热过程期间保护所述轴承。例如，密封装置可由紧密材料的密封袋形成，用于保持基于液体的腐蚀抑制剂，例如汽相抑制剂 (VPI)。通过允许轴承在用感应加热器加热期间保持在密封装置中，由于轴承的加热引起的腐蚀抑制剂的
蒸发可有利地减少或防止。
[0018] 根据示例性实施例，密封装置被布置成能使将感应加热器的线圈和/或芯体构件插入到滚动轴承的钻孔中。例如，密封装置可具有带方形或圆形横截面的环形形状，其适合于轴承的形状，以使得所述线圈和/或芯体构件可放置成穿过密封装置的中心孔。根据替代实施例，密封装置设置有密封的第三开口，该第三开口是可打开的，用于将感应加热器的线圈和/或芯体构件插入到密封装置中以及插入到滚动轴承的钻孔中。例如，所述密封装置中的开口可通过例如沿着密封装置中的预定裂缝或缺口切割或撕破来移除一
块密封装置而被打开。
[0019] 根据它的进一步的方面，本发明涉及根据以上描述实施例中的任一个的封装装置的使用，用于加热被放置在所述封装装置中的滚动轴承。封装装置的使用进一步包括放置所述封装装置，该封装装置容置与包括线圈和/或芯体构件的感应加热器的操作协作的滚动轴承；以及将线圈和/或芯体构件布置在封装装置的包封空间中以及布置在滚动轴承的内环的钻孔中。
[0020] 根据示例性实施例，封装装置的底座构件包括密封的第一开口，其中封装装置的使用进一步包括打开所述封装装置的第一开口，以及将线圈和/或线圈构件插入到所述第一开口中。
[0021] 根据进一步示例性实施例，封装装置的底座构件包括密封的第二开口，其中，封装装置的使用进一步包括打开所述封装装置的第二开口，以及将线圈和/或线圈构件插入到第二开口中。
[0022] 根据它的进一步的方面，本发明涉及用于制造用于滚动元件轴承的运输和处理的封装装置的方法，该方法包括提供底座构件，盖子构件以及侧部构件，以及形成所述底座构件、盖子构件和侧部构件的包封空间，该包封空间被布置成容纳所述滚动轴承。此外，所述方法包括在用感应加热器加热滚动轴承期间布置用于容纳滚动轴承的封装装置，所述感应加热器包括被插入到所述包封空间中并插入到滚动轴承的内环钻孔中的线圈和/或芯体构件。
[0023] 所述方法提供了用于运输、处理的改进的封装装置，以及用感应加热器加热滚动轴承，并且以与本发明的第一方面相关描述的相似方式是有利的。
[0024] 根据所述方法的示例性实施例，它进一步包括给封装装置的底座构件提供密封的第一开口，该第一开口是可打开的，用于将感应加热器的线圈和/ 或芯体构件插入到所述包封空间中并插入到滚动轴承的内环钻孔中。
[0025] 根据所述方法的示例性实施例，它进一步包括给封装装置的盖子构件提供密封的第二开口，该第二开口是可打开的，用于将线圈和/或芯体构件插入到包封空间中以及插入到滚动轴承的内环钻孔中。
[0026] 换句话说，所述方法可包括给所述封装装置的底座构件提供密封的第一开口和/或给所述封装装置的盖子构件提供密封的第二开口，该开口是可打开的，用于线圈和/或芯体构件的插入。
[0027] 根据所述方法的示例性实施例，它进一步包括给封装装置提供在包封空间内的支撑结构，该支撑结构被布置成在用感应加热器加热所述滚动轴承的期间将那组滚动轴承的滚动元件和/或内环
定位在相对于外环的轴向中心位置。从而，在内外环之间的滚动轴承的滚动元件例如滚子的锁定，其潜在地损坏内和/或外环的滚动元件和座圈，可有利地减少或避免。
[0028] 根据各个示例性实施例，通过是可打开的，所述密封的第一和/或第二开口例如通过移除一可移除的密封构件能够被打开。密封构件还可由可移除的或铰接的舱口形成。第一开口可进一步是可关闭的以使得所述开口在最终的感应加热过程之后被再次密封。例如，第一可移除的密封构件可借助于设置有黏上或粘合材料的密封构件被再附连到第一开口，允许例如通过手进行的密封构件的简单的移除。换句话说，密封构件被布置成是手动可操作的。黏上材料可进一步在加热过程之后允许密封构件的再附连。密封构件还可以是通过附连设备盖住第一和/或第二开口，所述附连设备布置成密封构件的咬合配合附连，即，设计成咬合就位并且紧密配合。
[0029] 通常地，本发明的其它目标、特征和优点从以下详细的公开内容、从附连的从属权利要求以及从
附图看到，并且同样可能在本发明的范围内。
附图说明
[0030] 现在将借助于例子并参照附图描述本发明的实施例，在附图中：
[0031] 图1是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性透视图；
[0032] 图2是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性透视图；
[0033] 图3是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性透视图，其中所述封装装置容置滚动轴承；
[0034] 图4是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性透视图，其中所述封装装置容置滚动轴承；
[0035] 图5是根据本发明的包括封装装置的配置件的实施例的示意性横截面视图，所述封装装置容置滚动轴承和感应加热器；
[0036] 图6是根据本发明的包括封装装置的配置件的实施例的示意性横截面视图，所述封装装置容置滚动轴承和感应加热器；
[0037] 图7是包括封装装置的配置件的实施例的局部示意性横截面视图，所述封装装置容置滚动轴承、感应的磁路的芯体构件；
[0038] 图8是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性横截面视图；
[0039] 图9a是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性透视图；
[0040] 图9b是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性透视图；
[0041] 图10是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性横截面视图；
[0042] 图11是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性横截面视图；
[0043] 图12是根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性横截面视图。
[0044] 应当理解到，这些图是按比例的，这容易被本领域内的技术人员认识到，不同于在这些图中示出的那些的尺度同样可能在本发明的范围内。
具体实施方式
[0045] 在附图中，相似或相同的元件用相同的附图标记表示。
[0046] 在图1中，示出了根据本发明的封装装置1的示例性实施例的示意性透视图。封装装置1由耐热材料形成，并包括形成封装装置1的底部的底座构件2，轴承被安装成倚靠在该底部上；形成所述封装装置1的上部盖帽的盖子构件3；以及连接所述底座构件2与所述盖子构件3的侧部构件4和5，以使得用于容纳滚动轴承的包封空间6被提供。如进一步示出的，底座构件 2设置有密封的第一开口10，该第一开口是可打开的，用于将感应加热器的线圈和/或芯体构件插入到包封空间6中。封装装置进一步包括布置在所述盖子构件3中的密封的第二开口11。而且，第二开口11可打开的，用于将感应加热器的线圈和/或芯体构件插入到包封空间6。第一和密封的第二开口10 和11沿着封装装置1的竖直中
心轴被轴向地对准，由图1中的点划线表示。封装装置进一步装备有布置在底座构件2之下的在它的拐
角中的足部
15，该足部被布置成通过例如手，用提升叉子，或者通过提升带，促进封装装置的提升。密封开口10和11是圆形的并具有适合于具有柱体成型线圈和/或芯体构件的感应加热器的形状和尺度。
[0047] 如所示的，封装装置1可设置有密封的第一开口10和密封的第二开口 11。然而，封装装置也可仅设置有密封的第一开口10或，仅设置有密封的第二开口11。因此，封装装置1可设置有密封的第一开口10和/或密封的第二开口11。
[0048] 在图2中，封装装置1的替代实施例的示意性透视图被示出。封装装置 1以与图1描述的相似的方式进行布置，除非另有陈述或描述。封装装置1 的主体具有方形横截面的环形形状。这允许沿着指示封装装置1的竖直轴向中心的点划线直接穿过封装装置的中心开口的线圈和/或芯体构件的插入。中心开口没有被密封。如进一步示出的，底座构件2和盖子构件3具有带中心开口的圆形几何形状。侧部构件4和5由具有柱形形状的相同的连续圆形主体形成。而且，内侧部构件4'具有柱形形状并限制在内径向方向上朝向中心开口的容纳空间6。
[0049] 在图3中，示出了封装装置1的示例性实施例的示意性透视图。封装装置1以与图1描述的相似的方式进行布置，除非另有陈述或描述。如所示的，封装装置1容置滚动轴承50。密封的第一和第二开口10和11是方形的并且与由点划线表示的封装装置1的竖直中心轴和滚动轴承50的轴对准。轴承 50向下倚靠在底座构件2上的轴向侧上。
[0050] 在图4中，示出了封装装置1的替代实施例的示意性透视图。底座构件 2，柱体形状的侧部构件4和5，以及方形的盖子构件3界定所述容纳空间。圆形的密封开口10和11设置在底座构件2和盖子构件3中，如所示的。
[0051] 在图5和6中，示出了包括容置滚动轴承50和感应加热器100的封装装置1的配置件的两个替代实施例的示意性横截面视图。感应加热器100包括控制室120，用于控制由互连的芯体构件100b，102，103和104形成的线圈和磁路。例如，芯体构件100b，102和104被彼此连接以形成开口的一体 U形芯体区段，其中上部芯体构件103已经被定位为穿过芯体构件100b和 104的开口的上端以在包括轴承50的封装装置1已经被布置在合适位置用于加热之后实现所述磁路。如所示的，芯体构件100b经由打开的开口10和11 穿过封装装置，以及穿过轴承50的内钻孔51。轴承50进一步地包括内环 52，由布置成两排的滚子形成的滚动元件
54和55，以及外环53。滚子被布置在内环52的内座圈和外环53的外座圈之间。
[0052] 参照图5，感应加热器线圈100a和芯体构件100b的一部分被构建成
外壳106，该外壳被插入到封装装置1的容纳空间6中。线圈100a经由
电缆 107被连接到控制室120。
[0053] 参照图6，感应加热器线圈108被布置在封装装置1的外侧，并产生一磁场，该磁场以有效的方式由芯体构件引导到封装装置1内部的轴承。
[0054] 一个、两个或多个线圈可耦连到芯体并用来加
热封装装置1内部的轴承。为了控制所述加热过程，连接到控制室的
温度探测器可耦连到轴承元件以便测量例如内环的温度。对于大的轴承，加热时间可以是15-30分钟，取决于操作条件和功率输出。而且，尤其地，磁耦合和轴承材料，将影响所述系统的效率和特性。
[0055] 在图7中，示出了包括封装装置1的配置件的实施例的部分的示意性横截面视图，所述封装装置1容置形成磁路的一部分的双排球面滚子轴承50 以及芯体构件100b，102，和103。如所述的，支撑结构40被设置成以支撑该组滚动元件，以使得它们在运输时和在加热过程期间被保持在适当位置。内环52和外环53二者的轴向侧与底座构件2邻接，而支撑结构
40从底座构件2向上延伸，位于内环52和外环53之间。从而，支撑结构40将该组滚动元件从它们的另外下部位置在座圈和滚子
接触表面之间没有
径向游隙地抬起到具有更多径向游隙的位置。这防止了在涉及快速加热的感应加热期间内环52和/或外环53的滚动元件54和
55或座圈的锁定和损坏以及在加热过程期间所述内环相对于所述外环的张开。
[0056] 如进一步示出的，感应加热器的磁路的芯体构件经由底座构件2中的第一开口10仅被插入到封装装置中。盖子构件3没有设置有开口。替代地，磁路局部地中断，间隙109形成在芯体构件100b的上端和芯体构件103之间，其中磁场引导穿过盖子构件3。
[0057] 根据替代实施例，封装装置1的整个盖子构件3可在将封装装置1安置在感应加热器中并且经由开口10将芯体构件100b插入到轴承的钻孔51以前被移除。
[0058] 根据再一替代实施例，感应加热器的磁路的芯体构件经由所述盖子构件中的第二开口仅被插入到封装装置中，底座构件没有设置有开口。替代地，磁路局部地中断并且间隙形成在芯体构件之间，其中磁场被引导穿过底座构件。
[0059] 成两排的滚动元件之间的轴向相对位置可借助于笼子(未示出)，或导引环(未示出)，得以获得。
[0060] 在图8中，示出了封装装置1的示例性实施例的示意性横截面视图。在该实施例中，自动对准50的几何形状不同在于内环52的轴向宽度小于外环 53的轴向宽度。为了将内环布置在正确位置并减少在加热过程期间座圈和滚动元件54和55的锁定和损坏的风险，支撑结构进一步包括支撑构件41，该支撑构件被布置成保持内环52在相对于底座构件2的轴向升高位置。例如，内环52可被升高到相对于外环53的轴向中心位置，如所示的。如进一步示出的，轴承50包括导引环56，该导引环将支撑构件40的提升支撑功能从轴向下排的滚动元件55传递到轴向上排的滚动元件54。从而，两排滚动元件 54和55可以更大的滚子到座圈游隙布置在轴向升高位置，其适合于运输和加热，而不是挂在其中万有引
力将滚动元件推动到内和外环52和53的球形座圈之间的紧凑位置中的位置。
[0061] 如在图8中进一步示出的，密封的第一和第二开口10和11用相应的密封构件10a和11a密封。密封构件10a借助于附连设备10d被固定就位。密封构件11a借助于附连设备11d被固定就位。
[0062] 在图9a中，包括支撑构件40和41的封装装置1的透视图被示出。每个环形的支撑构件40和41被布置在底座构件2上并且轴向地向上延伸以及围绕由点划线表示的中心轴。支撑构件40和41可由非导电的、或低导电的材料形成，以便防止在感应加热期间所述支撑构件的加热。
[0063] 替代地，如图9b中所示的，支撑构件40和41可根据示例性实施例被形成圆环段。支撑构件40和41还可证明具有用于插入带或其他设备的间隙，用于将轴承从封装装置1中提升出来。
[0064] 在图10中，示出了根据本发明的封装装置的示例性实施例的示意性横截面视图。如所示的，侧部构件4和5分别与底座构件2和盖子构件3形成为一体。更详细地，底座构件2具有向上弯曲以形成侧部构件4的一部分的圆形边缘。同样地，盖子构件3具有向下弯曲以形成侧部构件5的一部分的圆形边缘。部分的侧部构件4和5通过附连设备4a和4b被连接以形成所述容纳空间6。
[0065] 参照图10，封装装置1的密封开口的两个替代实施例被描述。密封的第一开口10包括两个密封构件10a和10b，其可经由相应的枢转构件10d通过枢转运动打开。密封构件10a和10b可布置成相对于所述容纳空间6向内或向外地枢转。密封的第二开口11包括密封构件11a，其在到盖子构件3的一个边缘通过附连设备11d被可释放地附连，以及在相反端通过枢转设备11e，例如
铰链元件，或
薄膜铰链，被可释放地附连。
[0066] 在图11和12中，示出了封装装置1的示例性实施例的示意性横截面视图，其进一步包括用于保持腐蚀抑制剂的密封装置70，其中滚动轴承50被包封在密封装置中。密封装置70被布置成能使在加热过程期间将感应加热器的线圈和/或芯体构件插入到滚动轴承50的钻孔中。密封装置可由塑料薄膜或相似材料形成，并且对液体形成的腐蚀抑制剂例如VPI型腐蚀抑制剂是充分非穿透的。
[0067] 参照图11，密封装置70具有带中心孔的环形形状，用于在密封第一和第二开口10和11的密封构件的移除之后直接插入感应加热器的线圈和/或芯体构件。
[0068] 参照图12，密封装置设置有密封的第三开口72，该第三开口是可打开的，用于将感应加热器的线圈和/或芯体构件插入到密封装置中以及插入到大的滚动轴承50的钻孔中。例如，密封装置70的部分75可沿着预定裂缝或缺口74被切割或移除。
[0069] 应当注意到，以上已经主要参照几个实施例描述了本发明。然而，如本领域内的技术人员容易认识到的，不是以上公开的实施例的其他实施例同样可在本发明的范围内，如由所附的
专利权利要求所限定的。
[0070] 例如，即使封装装置已经主要相对于其中滚动轴承通过它的中心轴在竖直位置放下的构造中进行了描述，封装装置，轴承和感应加热器还可布置成所述中心轴
水平对准。而且，与密封的第一开口相关描述的特征和优点还可以相应的方式归于密封的第二开口，反之亦然。
[0071] 在权利要求中，词语“包括(comprising)”并不排除其他元件或步骤，以及不定冠词"a"或"an"不排除多个。单个设备或其它单元可实现在权利要求中所述的若干项目的功能。在相互不同的从属权利要求中所述的某些特征或方法步骤的仅仅的事实不表示这些特征或步骤的组合不能用来获得利益。
