DE102012204479A1

DE102012204479A1 - Verfahren zur Herstellung einer geteilten Lageranordnung und geteilte Lageranordnung

Info

Publication number: DE102012204479A1
Application number: DE201210204479
Authority: DE
Inventors: Thomas Huber; Ludwig Stross
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-03-21
Publication date: 2013-09-26

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Geteilte Lageranordnung, insbesondere einer Gleitlageranordnung für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Lagerstuhl und einem Lagerdeckel mit korrespondierenden Spannflächen, wobei eine Spannfläche aus einem härteren Material als die korrespondierende Spannfläche ist und erhabene Bereiche aufweist, die bei einer Erstmontage in die korrespondierende Spannfläche aus einem weicheren Material eingedrückt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Positionieren von Lagerstuhl und Lagerdeckel, – Durchführen der Erstmontage mit einer Presse, – Verschrauben der Geteilte Lageranordnung – Endbearbeitung einer Lagerbohrung auf ein Sollmaß. Durch die erfindungsgemäße Montage einer geteilten Lageranordnung werden die Herstellung vereinfacht, die Lagerklassifizierung verbessert und somit die Herstellkosten reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer geteilten Lageranordnung mit den Merkmalen aus dem Patentanspruch 1 sowie eine geteilte Lageranordnung mit den Merkmalen aus dem Patentanspruch 4.
Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die deutsche Offenlegungsschrift DE 199 07 661 A1 hingewiesen. Aus dieser ist eine Kurbelwellenlageranordnung in einem Kurbelgehäuse einer Hubkolben-Brennkraftmaschine bekannt, mit einem unter Zwischenlage einer gesonderten Traverse lösbar angeordneten Lagerdeckel. Zur Unterbindung von Lagerdeckelschwingungen wird vorgeschlagen, dass die Traverse mit ihren freien Endabschnitten vorgesehenen Vorsprüngen bei der gemeinsamen Verschraubung mit dem Lackerdeckel in Anlageflächen am Kurbelgehäuse formschlüssig eindringt.
Weiter ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 01 780 A1 ein Maschinengehäuse mit einer geteilten Lageranordnung bekannt. Sowohl Lagerstuhl als auch Lagerdeckel sind aus Leichtmetall gefertigt und verfügen über korrespondierende Spannflächen. Die Spannfläche des Lagerdeckels hat zumindest bereichsweise schneidenartige Profile. Bei der Montage des Maschinengehäuses drücken die schneidenartigen Profile in die korrespondierende Spannfläche des Lagerstuhls, wodurch eine formschlüssige Verbindung entsteht, die Lagerquerkräfte aufnehmen kann und gleichzeitig zur eindeutigen Positionierung des Lagerdeckels bei wiederholter Montage dient. Durch Zugabe von Verstärkungsstoffen in das Lagerdeckelmaterial wird der Lagerdeckel derart verstärkt, dass der Eindrückvorgang durchführbar ist. Der Eindrückvorgang wird hierbei bei der Erstmontage des Lagerdeckels auf dem Lagerstuhl mittels Schrauben durchgeführt.
Weiter ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 0 882 901 A2 ein Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung bekannt. Für eine einfache Bereitstellung einer formschlüssigen Zentrierung zwischen zwei getrennt hergestellten Lagerhälften einer Lageranordnung, vorzugsweise in Verbrennungsmotoren, wird in der EP 0 882 901 A2 vorgeschlagen, eine Lagerhälfte mit einer die Trennfläche überragenden Vorsprüngen zu versehen, welche während der Montage der Lageranordnung unter Materialverdrängung in das Material der anderen Lagerhälfte eingreift. Auch bei diesem bekannten Verfahren zur Montage einer Lageranordnung wird der erstmalige Formschluss mittels einer Schraubverbindung erzielt.
Bei allen bekannten Verfahren zur erstmaligen Montage eines strukturierten Lagerdeckels auf einem Lagerstuhl wird der Sitz des Lagerdeckels durch das Festziehen mit den Schrauben erzeugt. Dadurch werden bei der Prägung die Schrauben der Kurbelwellenlagerdeckel beinahe bis zur Streckgrenze belastet. Im Montageprozeß wird der Lagerdeckel nach der Fertigbearbeitung der Lagerbohrung nochmals demontiert und mit der in das Lager eingelegten Welle wieder montiert. Hierbei setzt sich der Lagerdeckel um bis zu 8 μm. Somit verändert sich der Kurbelwellenlagerdurchmesser und somit kann die Lagerklassifizierung nicht mehr stimmen. Dieses Problem tritt bis zum vierten Mal Wiederverschrauben auf. Darüber hinaus ist bei dem oftmaligen Verschrauben mit diesen hohen Anzugskräften das geformte Gewinde im Aluminiumkurbelgehäuse hoch belastet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Maßnahme aufzuzeigen, wie die oben genannten Nachteile vermieden werden können.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig durch die Verfahrensmerkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 und vorrichtungsmäßig mit einem geteilten Lager gemäß Patentanspruch 4 gelöst.
Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, vor der ersten Verschraubung des Prägelagerdeckels am Lagerstuhl im Fertigungsprozeß die Prägung nicht mit Schrauben durchzuführen. Erfindungsgemäß erfolgt das Setzen der Prägung über eine Presse. Auch bei diesem Verfahren wird die Lage des Lagerdeckels am Lagerstuhl genau fixiert. Anschließend wird der Lagerdeckel mit einem deutlich geringeren Anzugsmoment einmalig verschraubt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt in vorteilhafter Weise keine Veränderung des gefertigten Kurbelwellen bohrungsdurchmessers im Fertigungs- und Montageprozeß. Die Lagerklassifizierung stimmt auch nach der Wiederverschraubung exakt. Eine Prozessprüfung der Auflagefläche des Prägelagerdeckels am Lagerstuhl kann entfallen. Die derzeitigen, hohen Oberflächenanforderungen an den Kontaktflächen am Lagerdeckel und am Lagerstuhl können wesentlich verringert werden und das Schleifen des Lagerdeckels kann entfallen. Darüber hinaus ist das Verdrehen des Lagerdeckels während dem Verschrauben kein Problem mehr. Insgesamt werden die Verschraubungszeit wesentlich verkürzt und die Herstellkosten gesenkt.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Patentansprüchen 2 und 3 beschrieben.
Eine geteilte Lageranordnung, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, ist in den Patentansprüchen 4 und 5 beschrieben.
Bevorzugt erfolgt die Erstmontage mit einer elektro-hydraulischen oder einer pneumatisch-hydraulischen Presse, wobei es sich bei der Presse bevorzugt um eine Zangenpresse handelt.
Bevorzugt handelt es sich gemäß Patentanspruch 4 bei der geteilten Lageranordnung, hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, um eine Gleitlageranordnung, bei der der Lagerstuhl aus einem Leichtmetall und der Lagerdeckel aus einem härteren, z. B. eisenmetallischen Werkstoff ist.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können gemäß Patentanspruch 5 zumindest zwei Lagerdeckel zu einem bed plate zusammengefasst sein.
Es wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung einer geteilten Lageranordnung vorgeschlagen, insbesondere einer Gleitlageranordnung für Kurbelwellen einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Lagerstuhl und einem Lagerdeckel mit korrespondierenden Spannflächen, wobei eine Spannfläche aus härteren Material als die korrespondierende Spannfläche ist und erhabene Bereiche aufweist, die bei einer Erstmontage eine korrespondierende Spannfläche aus einem weicheren Material eingedrückt wird, welches durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

– Positionieren von Lagerstuhl und Lagerdeckel,
– Durchführen der Erstmontage mit einer Presse,
– Verschrauben der geteilten Lageranordnung,
– Endbearbeitung einer Lagerbohrung auf ein Sollmaß.

Bevorzugt erfolgt die Erstmontage mit einer elektro-hydraulischen Presse oder einer pneumatisch-hydraulischen Presse, die wiederum bevorzugt eine Zangenpresse ist.
Bevorzugt ist der Lagerstuhl aus einem Leichtmetall und der Lagerdeckel aus einem eisenmetallischen Werkstoff hergestellt. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform sind zumindest zwei Lagerdeckel zu einem bed plate zusammengefasst.
Bevorzugt befinden sich die erhabenen Bereiche auf der Spannfläche des Lagerdeckels, wobei die erhabenen Bereiche bevorzugt schneidenartige Profile aufweisen.
Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, vor der ersten Verschraubung des Prägelagerdeckels am Lagerstuhl im Fertigungsprozeß die Prägung nicht mit Schrauben durchzuführen. Erfindungsgemäß erfolgt das Setzen der Prägung über eine Presse. Auch bei diesem Verfahren wird die Lage des Lagerdeckels am Lagerstuhl genau fixiert. Anschließend wird der Lagerdeckel mit einem deutlich geringeren Anzugsmoment einmalig verschraubt.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren erfolgt in vorteilhafter Weise keine Veränderung des gefertigten Kurbelwellenbohrungsdurchmessers im Fertigungs- und Montageprozeß. Die Lagerklassifizierung stimmt auch nach der Wiederverschraubung exakt. Eine Prozessprüfung der Auflagefläche des Prägelagerdeckels am Lagerstuhl kann entfallen. Die derzeitigen, hohen Oberflächenanforderungen an den Kontaktflächen am Lagerdeckel und am Lagerstuhl können wesentlich verringert werden und das Schleifen des Lagerdeckels kann entfallen. Darüber hinaus ist das Verdrehen des Lagerdeckels während dem Verschrauben kein Problem mehr. Insgesamt werden die Verschraubungszeit wesentlich verkürzt und die Herstellkosten gesenkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19907661 A1 [0002]
DE 10001780 A1 [0003]
EP 0882901 A2 [0004, 0004]

Claims

Verfahren zur Herstellung einer geteilten Lageranordnung, insbesondere einer Gleitlageranordnung für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Lagerstuhl und einem Lagerdeckel mit korrespondierenden Spannflächen, wobei eine Spannfläche aus einem härteren Material als die korrespondierende Spannfläche ist und erhabene Bereiche aufweist, die bei einer Erstmontage in die korrespondierende Spannfläche aus einem weicheren Material eingedrückt werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Positionieren von Lagerstuhl und Lagerdeckel, – Durchführen der Erstmontage mit einer Presse, – Verschrauben der Geteilte Lageranordnung, – Endbearbeitung einer Lagerbohrung auf ein Sollmaß.
Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erstmontage mit einer elektro-hydraulischen oder pneumatisch-hydraulischen Presse erfolgt.
Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Presse eine Zangenpresse ist.
Geteilte Lageranordnung hergestellt nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerstuhl aus einem Leichtmetall und der Lagerdeckel aus einem eisenmetallischen Werkstoff ist.
Geteilte Lageranordnung hergestellt nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Lagerdeckel zu einem Bedplate zusammen gefasst sind.