DE1427369C - Verfahren zum Befestigen einer Gleitlagerbüchse aus porösem Sintermetall an einem Lagerschild - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum maß der Erfindung besteht gemäß einem weiteren Befestigen einer Gleitlagerbüchse aus porösem Sinter- Erfindungsmerkmal aus einer Antriebsvorrichtung für metall an einem Lagerschild aus Blech, insbesondere die Klemmhülse in beiden Richtungen der Längsachse für elektrische Maschinen, mittels zweier, an einem des Rohlings.

Ende der Gleitlagerbüchse im Abstand der Blech- 5 Zweckmäßig ist diese Antriebsvorrichtung aus stärke des Lagerschildes voneinander angeordneter einem hydraulischen Zylinder mit einem Kolben geFlanschen in einer Öffnung des Lagerschildes, wobei bildet, dessen Stange mit der Klemmhülse verbunein hohlzylindrischer Rohling der Gleitlagerbüchse den ist.

mit roher Bohrung, am Flanschende überstehend, in In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die An-

die Öffnung eingesetzt und dieses Ende durch einen io triebsvorrichtung durch den Antrieb des Stempels .auf seine Stirnseite wirkenden Druck unter Bildung über eine elektrische Schalteinrichtung steuerbar. Dader Flanschen gepreßt und ferner der Rohling außer- durch ist in vorteilhafter Weise der Betrieb der Anhalb der Flanschen unter Aufrechterhalten seines triebsvorrichtung mit dem Antrieb des Stempels syn-Bohrungsdurchmessers durch einen radial von außen chronisiert.

nach innen wirkenden Druck zusammengepreßt wird. 15 Die Erfindung wird anschließend an Hand der Bei einem bekannten derartigen Verfahren wird Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erder auf die Stirnseite des Rohlings wirkende Druck läutert.

zur Ausbildung der Befestigungsflansche durch einen F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung

Stempel mit einem Paßdorn erzeugt, der, in die Boh- zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens rung des Rohlings eingeführt, deren Maßhaltigkeit ao mit einem hohlzylindrischen Rohling der Gleitlagerbeim Preßvorgang gewährleistet. Der radial von außen büchse und einem Lagerschild in der Vorrichtung, nach innen auf den Rohling einwirkende Druck wird wobei deren Teile sich noch in der angehobenen und durch eine Klemmhülse mit einem geschlitzten koni- unwirksamen Stellung befinden; sehen Ende, die in einer entsprechenden teilweise F i g. 2 ist eine der F i g. 1 ähnliche Ansicht, welche

konischen Bohrung eines Gehäuses axial verschiebbar as jedoch die Teile der Vorrichtung in der Arbeitssitzt, bewirkt, wenn auf diese Klemmhülse der axiale stellung zeigt, und

Druck des Stempels einwirkt. Bei dem bekannten F i g. 3 ist eine der F i g. 1 ähnliche Ansicht, die die

Verfahren ist damit der in radialer Richtung auf das fertige Gleitlagerbüchse, an einem Lagerschild be-Lager wirkende Druck von dem axialen Druck des festigt, darstellt, bevor das Lagerschild aus der VorStempels abhängig. Die Größe dieses Stempeldruckes ₃o richtung herausgenommen wird, ist jedoch unter anderem von der Dicke der jeweiligen Die in den F i g. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung

Flansche der Gleitlagerbüchse bzw. des zwischen dem enthält eine Haltevorrichtung 70 und einen Stempel Stempel und dem Lagerschild vorhandenen und für 71,. der oberhalb der Vorrichtung 70 axial beweglich die Ausbildung der Flansche vorgesehenen Lager- angeordnet ist: Die Haltevorrichtung 70 enthält ein materials abhängig und ist daher, besonders bei 35 Gehäuse 72, dessen unteres Teil mit einem Flansch 73 porösem Sintermetall, unterschiedlich und nicht genau verbunden ist, um die Vorrichtung an einem Rahmen reproduzierbar. Das bekannte Verfahren ermöglicht oder Tisch 74 in üblicher Weise, ziB. durch Schraudaher keine unterschiedliche Einstellung des radialen ben 75, befestigen zu können. Eine zentrale Bohrung auf den Lagerbüchsenrohling einwirkenden Druckes 76 ist im Gehäuse 72 vorgesehen und erstreckt sich in einem größeren Bereich, unabhängig von dem 40 von der oberen Wandung 77 des Gehäuses bis zu Stempeldruck, und damit auch keine unterschiedliche einem unteren Hohlraum 78, der im unteren Teil des Festlegung der Dichte bzw. Porosität des Lager- Gehäuses 72 vorgesehen ist. Am oberen Ende läuft materials. Einer unterschiedlichen Dichte bzw. Porosi- die Bohrung 76 in einem konischen Teil aus, dessen tat des Lagermaterials kommt jedoch im Zusammen- schräge Wandung 79 in Richtung auf die Gehäusehang mit der Dauer der selbstschmierenden Eigen- 45 wand 77 einen sich erweiternden Durchmesser aufschaften solcher Gleitlager eine große Bedeutung zu. weist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Eine Klemmhülse 80 ist' in der Bohrung 76 verein Verfahren und eine Vorrichtung zum Befestigen schiebbar angeordnet und mit Klemmbacken 81 vereiner Gleitlagerbüchse aus porösem Sintermetall an sehen, die eine Spannung von der Achse der Hülse einem Lagerschild von beispielsweise einer elektri- 50 weg nach außen hin aufweisen und an ihren inneren sehen Maschine anzugeben, bei dem unter Beibehal- Enden miteinander in Verbindung stehen. Die tung der Maßhaltigkeit der Lagerbohrung gleichzeitig Klemmbacken 81 haben Innenwandungen 82, welche die Dichte bzw. Porosität des Lagerwerkstoffes in eine im wesentlichen zylindrische Fläche bilden, einem weiten Einstellbereich in einem Arbeitsgang deren obere Kante 83 abgeschrägt ist. Die Außenverändert werden kann. 55 wandungen 84 der Klemmbacken der Klemmhülse Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch verlaufen konisch und stehen mit der schrägen Wangelöst, daß der radial wirkende Drück unabhängig dung 79 am Gehäuse 72 in Berührung. In der anvon dem auf die Stirnseite des Flanschendes wirken- gehobenen und geöffneten Stellung nach F i g. 1 ragen den Druck ausgeübt wird. Dadurch ist, unabhängig die oberen Enden der Klemmbacken 81 axial über von dem Stempeldruck zur Ausbildung der Befesti- 60 die Gehäusewand 77 hinaus. Der Bodenteil der Hülse gungsflansche, eine unterschiedliche Festlegung der 80 ist mit einem Flansch 85 versehen, der nach innen Dichte des Lagerwerkstoffes in einem weiten Bereich ragt und eine Hülse 86 aufnimmt, die nach oben bis und in einem Arbeitsgang mit der Herstellung der zu den Klemmbacken 81 der Hülse 80 ragt. Das obere Verbindung zwischen der Gleitlagerbüchse und dem Ende der Hülse 86 und die Innenwandung 82 der Lagerschild möglich. Hierbei wird in bekannter Weise 65 Klemmbacken 81 bilden eine Vertiefung 87 zur Aufgleichzeitig die Maßhaltigkeit der Lagerbohrung nähme der Gleitlagerbüchse. Die Klemmhülse 80 und durch den Paßdorn des Stempels gewährleistet. die Hülse 86 können sich daher zusammen innerhalb Die Vorrichtung ~ur Ausübung des Verfahrens ge- der Bohrung 76 bewegen. Das untere Ende der

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Klemmhülse 80 ist mit einer Antriebsvorrichtung ver- den Lagerrohling 96 in dem Gehäuse 72 nach unten,

bunden, die die Hülse 80 und die Hülse 86 in beiden Wenn die Klemmhülse 80 entlang der Gehäusewand

axialen Richtungen mit vorbestimmter Kraft bewegt. 79 gleitet, werden die einzelnen Klemmbacken 81 um

Diese Vorrichtung besteht aus einem hydraulischen den Lagerrohling 96 fest geschlossen, und sie drücken Druckzylinder 88 mit einem Kolben 89 zum Antrieb 5 diesen zwischen den Klemmbacken und dem Paßdorn

einer Kolbenstange 90, die ihrerseits fest, z. B. durch 93 zusammen. Die weitere Abwärtsbewegung des

eine Gewindeverbindung 91, mit dem unteren Ende Stempels 71 bewirkt, daß die Fläche 95 einen Druck

der Klemmhülse 80 verbunden ist. Eine Sicherungs- auf die. Fläche 101 (Fig. 2), die im wesentlichen

schraube 92 kann vorgesehen sein, um die Verbin- senkrecht zur Längsachse der Bohrung 97 der Lagerdung zwischen der Kolbenstange und der Klemmhülse io büchse verläuft, ausübt, während die Fläche 94 eine

80 zu sichern. Einsenkung 102 (s. F i g. 2) bildet, die, ein Schmier-

Der Stempel 71 kann relativ zur Vorrichtung 70 mittel in der Nähe der Lagerfläche 101 aufnehmen durch an sich bekannte Mittel, z. B. einen nicht dar- kann. Außerdem bewirken die Flächen 94 und 95 zugestellten hydraulischen Zylinder mit Kolben, betätigt sammen mit der Klemmhülse, daß das Ende 99 der werden. Am unteren Ende des Stempels 71 befindet 15 Lagerbüchse mit dem Lagerschild verbunden wird, sich ein Paßdorn 93, dessen axiale Länge etwas größer Infolge der Formbarkeit des gesinterten Lagerrohist als die Länge der Bohrung der Gleitlagerbüchse lings werden Flansche gebildet, die in festem Eingriff und dessen Außendurchmesser so bemessen ist, daß mit den beiden Seiten des Lagerschildes in der Nähe er genau der Lagerbohrung entspricht. Unmittelbar der öffnung 100 stehen, so daß die Lagerbüchse mit über dem Paßdorn 93 ist der Stempel71 mit einer ao dem Lagerschild 98 fest vernietet ist. Wie aus Fig. 2 gerundeten Fläche 94 und einer glatten Fläche 95 hervorgeht, bildet die angesenkte Kante 83 der versehen, die im wesentlichen senkrecht zur Achse Klemmhülse 80 einen Raum zur Aufnahme und Fordes Paßdornes 93 verläuft. · . mung des unteren Flansches der Lagerbüchse.

Um zu zeigen, wie die Vorrichtung gemäß den An einem vorbestimmten Punkt in der Abwärts-F i g. 1 bis i arbeitet, sei angenommen, daß sie einen 25 bewegung des Stempels 71, z. B. gerade, bevor die Gleitlagerbüchsenrohling 96 aus verhältnismäßig billi- Fläche 94 mit dem Lagerrohling 96 in Engriff kommt, gem, gesintertem Material von im allgemeinen zylin- wird der hydraulische Zylinder 88 durch eine geeigdrischer Form mit einer rohen Bohrung 97 verformen nete Vorrichtung betätigt, z.B. wenn ein Vorsprung und diesen Lagerbüchsenrohling in ein verhältnis- 103 des Stempels 71 einen Mikroschalter 104 berührt, mäßig kleines gestanztes Lagerschild 98 aus, Blech 30 der seinerseits die Betätigung des hydraulischen Zyeinsetzen soll, wie sie im allgemeinen bei Elektro- linders 88 in an sich bekannter Weise steuert. Ein motoren kleiner Leistung verwendet werden. Der Druckmedium wird in den oberen Teil des Zylinders Lagerrohling 96 besteht aus einem formgepreßten, 88 in der "Pfeilrichtung in Fig. 2 mit einem vorporösen, aus Pulver gesintertem Material. Die Porosi- geschriebenen Druck eingeführt, um den Kolben 89 tat des Werkstoffes ist so gewählt, daß kapillare öff- 35 mit der gewünschten Kraft nach unten zu bewegen, nungen von der äußeren Fläche zur Bohrung 97 Die Klemmhülse 80 wird über die Kolbenstange 90 radial durch den Körper der Lagerbüchse hindurch- gegenüber der Gehäusewandung 79 gesenkt,_bis der gehen. ' Lagerrohling mit der gewünschten Kraft zwischen

Fig. 1 zeigt die einzelnen Teile der Vorrichtung in dem Paßdorn 93 des Stempels 71 und der Wandung

der Anfangsstellung. Der Lagerrohling 96 wird zuerst 40 82 der Klemmhülse 80 zusammengepreßt-worden ist.

in die Vertiefung 87 der Klemmhülse eingeführt, wo- Die untere Grenze für die Abwärtsbewegung des

bei die Bohrung 97 des Lagerrohlings koaxial zum Stempels 71 und die zusammengedrückte Stellung der

Paßdorn 93 verläuft. Der Lagerrohling96 wird lose Teile der Vorrichtung70 sind in Fig. 2 dargestellt,

von den Klemmbacken 81 aufgenommen und sein Durch diesen Paßvorgang wird die Größe der kapilla-

oberes Ende 99 ragt über die angesenkte Kante 83 45 ren Öffnungen, d. h. der Grad der Porosität der Gleitder Klemmhülse 80 hinaus. Das Lagerschild 98 wird . lagerbuchse, innerhalb enger Grenzen so bemessen,

dann auf den Lagerrohling aufgelegt, wobei das daß das Schmiermittel in radialer Richtung durch die

äußere Ende 99 des Lagerrohlings 96 durch eine öff- fertige Gleitlagerbüchse infolge der Kapillarwirkung

nung 100 in der Mitte des Lagerschildes 98 hindurch- mit einer genau vorgeschriebenen Geschwindigkeit

geht. Der Durchmesser der öffnung 100 ist Vorzugs- 50 dringt. Der von dem Druckmedium des Kolbens 89

weise größer als der Außendurchmesser des Lager- .ausgeübte Druck bestimmt die Endporosität bzw. die

rohlings 96. Bei verhältnismäßig kleinen Lager- Schmierfähigkeit, die der Gleitlagerbüchse innewohnt,

schildern, wie dem dargestellten, und kleinen Lager- und zwar unabhängig von etwaigen Schwankungen

büchsen kann die Ausrichtung dadurch erfolgen, daß der Porosität bei den Lagerbüchsenrohlingen, so daß

das obere Ende der Klemmhülse im wesentlichen 55 die fertigen Gleitlagerbüchsen inv wesentlichen die

senkrecht zu der Achse des Paßdorns 93 steht und gleiche Porosität aufweisen.

eine so große Ausdehnung in radialer Richtung hat, Nach diesem Preßvorgang wird die Zufuhr des daß das Lagerschild in der gewünschten Stellung Druckmediums zum hydraulischen Zylinder 88 in an gegenüber dem Lagerrohling 96 ohne besondere Aus- sich bekannter Weise umgekehrt, wie dies aus der richtungs- und Haltemittel gehalten wird. Bei Lager- 60 Richtung der Pfeile in F i g. 3 hervorgeht. Das Druckschildern größerer Abmessung, wie sie z. B. bei Klein- medium wird aus dem oberen Teil des Zylinders 88 motoren verwendet werden, kann eine nicht gezeigte herausgelassen und tritt in den unteren Teil des Zy-Vorrichtung zur Ausrichtung und Halterung des linders ein, so daß der Kolben 89 nach oben bewegt Lagerschildes verwendet werden. wird. Hierdurch wird die Stange 90 und die Klemm-

Der Stempel 71 wird gegenüber der Vorrichtung 70 65 hülse 80 aus der unteren zusammengedrückten Stel-

gesenkt, so daß der Paßdorn 93 in die Bohrung 97 lung der F i g. 2 zusammen mit der Hülse 86 nach

eintritt. Die gerundete Fläche 94 berührt den Rand oben bewegt in die Stellung, die in den Fi g. 1 und 3

der Bohrung und drückt die Hülsen 80 und 86 sowie dargestellt ist. Die Lagerschildanordnung 105 der

Fig. 3, die aus der verformten Gleitlagerbüchse 96α und dem Lagerschild 98 besteht, wird dann zusammen mit der Klemmhülse 80 angehoben. Da die einzelnen Klemmbacken 81 der Hülse 80 federnd nach außen drücken und deren äußere Wand im wesentlichen mit der Neigung der Gehäusewand 79 übereinstimmt, bewegt sich auch die Innenwand 82 der Klemmbacken beim Anheben der Hülse 80 gegenüber dem Gehäuse 72 nach außen, so daß die verformte fertige Gleitlagerbüchse aus der Vertiefung 87 freigegeben wird.

Zugleich mit der Umkehr der Arbeitsweise des Druckzylinders 88 wird der Stempel 71 durch geeignete Mittel in die Ausgangsstellung der Fig. 1 zurückbewegt. Dabei trägt der Paßdorn 93 die Gleitlagcrbüchsc 96 α und das Lagerschild 98 mit nach oben. Um die Gleitlagerbüchse 96 α von dem Paßdorn 93 abzustreifen, sind zwei im Abstand voneinander angeordnete stationäre Abstreifer 106 vorgesehen, die auf beiden Seiten des Lagerschildcs angreifen. Die unteren Enden der Abstreifer bestehen ao aus kleinen Permanentmagneten 107, wobei die unteren Flächen 108 der beiden Magneten zusammen in einer Ebene liegen, die im wesentlichen senkrecht zur Achse des Paßdorns 93 verläuft. Wenn daher der Stempel 71 nach oben wandert (vgl. gestrichelte Linie as in F i g. 3), berühren die Magneten 107 das Lagerschild 98 und verhindern, daß die Anordnung 105 sich weiter nach oben bewegt. Die weitere Aufwärtsbewegung des Stempels 71 in die in ausgezogenen Linien in F i g. 1 und 3 dargestellte Lage zieht den Paßdom 93 aus der Bohrung der Glcitlagerbüchsc 96 a heraus, wobei die Bohrung glattgerieben wird, so daß sie eine glatte Lagerfläche erhält. Der Stempel 71 kann im Bedarfsfall auch gedreht werden, während er aus der angehobenen Stellung nach abwärts bewegt wird und während er den angegebenen Glättungsvorgang ausführt. Das Lagerschild, das vorübergehend von den Magneten 107 festgehalten wird, kann aus der Vorrichtung ohne große Kräfte entfernt werden, die etwa die fertigen Lagerfiächen der Bohrung beschädigen könnten. Die Vorrichtung ist dann bereit, um den nächsten· Lagcrrohling und das nächste Lagerschild aufzunehmen.

Ein Vorratsbehälter für ein Schmiermittel kann am oberen Ende der Gleitlagcrbüchse angeordnet sein, die sich in der Vertiefung 87 befindet. Die fertiggeformte Glcitlagerbüchse mit der gewünschten Porosität befindet sich daher genau an der Stelle, an der der Vorratsbehälter des Schmiermittels die Lagerbüchse umgibt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Befestigen einer Gleitlagerbüchse aus porösem Sintermetall an einem Lagerschild aus Blech, insbesondere für elektrische Maschinen, mittels zweier, an einem Ende der Gleitlagerbüchse im Abstand der Blechstärke des Lagerschildes voneinander angeordneter Flanschen in einer öffnung des Lagerschildes, wobei ein hohlzylindrischer Rohling der Gleitlagerbüchse mit roher Bohrung, am Flanschende überstehend, in die öffnung eingesetzt und dieses Ende durch einen auf seine Stirnseite wirkenden Druck unter Bildung der Flanschen gepreßt und ferner der Rohling außerhalb der Flanschen unter Aufrechterhalten seines Bohrungsdurchmessers durch einen radial von außen nach innen wirkenden Druck zusammengepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der radial wirkende Druck unabhängig von dem auf die Stirnseite des Flanschendes wirkenden Druck ausgeübt wird.

2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einem Gehäuse mit einer Bohrung, die an einem Ende konisch erweitert ist und in die eine Klemmhülse mit mehreren getrennten Klemmbacken und einem entsprechenden Außenkonus zur Aufnahme des Rohlings eingesetzt ist, und aus einem Stempel, der beim Eindringen in die Bohrung des Rohlings diesen unter Flanschbildung mit dem Lagerschild verbindet und gleichzeitig die Klemmbacken in radialer Richtung zusammendrückt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Antriebsvorrichtung für die Klemmhülse (80) in beiden Richtungen der Längsachse des Rohlings (96) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung aus einem hydraulischen Zylinder (88) mit einem Kolben (89) besteht, dessen Stange (90) mit der Klemmhülse (80) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung durch den Antrieb des Stempels (71) über eine elektrische Schalteinrichtung (104) steuerbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen