DE1907655A1 - Method for connecting machine parts and device for carrying out the method - Google Patents

Method for connecting machine parts and device for carrying out the method

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DE1907655A1
DE1907655A1 DE19691907655 DE1907655A DE1907655A1 DE 1907655 A1 DE1907655 A1 DE 1907655A1 DE 19691907655 DE19691907655 DE 19691907655 DE 1907655 A DE1907655 A DE 1907655A DE 1907655 A1 DE1907655 A1 DE 1907655A1
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Rudolf Freybler
Max Jehle
Friedrich Vrzal
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/064—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable
    • F16D1/068—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end non-disconnectable involving gluing, welding or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
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  • General Details Of Gearings (AREA)

Description

ZAHNRADi1ABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft
FriedrichshafenZAHNRADi 1 ABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft
Friedrichshafen

Verfahren zum Verbinden von Maschinenteilen und Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensMethod for connecting machine parts and device for carrying out the method

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Maschinenteilen in konzentrischer Anordnung, beispielsweise von Zahnrad und Kupplungskörper für synchronisierte Kraftfahrzeug-Wechselgetriebe, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. ™The invention relates to a method for connecting machine parts in a concentric arrangement, for example of gearwheel and coupling body for synchronized motor vehicle change-speed gearboxes, and a device for performing the method. ™

Derartige Maschinenteile wurden bisher durch Aufschrumpfen, Aufpressen und Verstemmen, Löten oder Lichtbogenschweißen miteinander verbunden. Die bekannten Verfahren hatten verschiedene Nachteile, wie hohe Kosten, großer Zeitaufwand, hohe Erwärmung der Schweißteile ausserhalb der Schweißstelle. Besonders das letztgenannte Lichtbogenschweißen ist ungeeignet zur Verbindung von Maschinenteilen an von aussen unzugänglichen Stellen.Machine parts of this type were previously made by shrinking on, pressing on and caulking, soldering or arc welding tied together. The known methods had various disadvantages, such as high costs, great expenditure of time, high heating of the welded parts outside the welding point. The latter arc welding in particular is unsuitable for the connection of machine parts in externally inaccessible places.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Verbindungsverfahren .The invention avoids the disadvantages of the known connection methods .

Die Erfindung besteht darin, dass die Maschinenteile in an sich bekannter Weise durch Widerstands-Preßschweißen (Buckelschweißen) miteinander verbunden werden.The invention consists in that the machine parts in a known manner by resistance pressure welding (projection welding) be connected to each other.

Vorzugsweise enthält nach der Erfindung das eine Maschinenteil vor der Schweißung eine Stirnfläche und das zweite Maschinenteil einen ringförmigen Ansatz, der an der Stirnfläche des einen Maschinenteils anliegt, wobei der ringförmige Ansatz einen etwa rechteckigen Querschnitt hat, so dass die beiden Maschinenteile unter annähernd konstantem Druck zusammengepresst werden.According to the invention, this preferably contains a machine part Before the welding, an end face and the second machine part has an annular extension which is attached to the end face of the a machine part rests, wherein the annular extension has an approximately rectangular cross-section, so that the two machine parts are pressed together under approximately constant pressure.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass zuAnother feature of the invention is that to

009845/0652 'J" 009845/0652 ' J "

beiden Seiten des Ringansatzes radiale und axiale Einstichnuten vorhanden sind, in welche das an der Schweißstelle niedergeschmolzene Material ausweichen kann.both sides of the ring attachment radial and axial recess grooves are present, into which the material melted down at the welding point can escape.

Nach der Erfindung werden die Schweißteile in einer Vorrichtung aufgenommen, welche gegen Masse isolierte Zentriereinrichtungen für beide Maschinenteile enthält, beispielsweise einen Dorn für das Zahnrad und einen Zentrierring für den Kupplungskörper. Es können also geschliffene Zentrierflächen an den Schweißteilen entfallen, und es ist nur an den metallischen Stirnflächen der beiden Maschinenteile Stromübergang vorhanden.According to the invention, the welding parts are received in a device which has centering devices that are isolated from ground for both machine parts, for example a mandrel for the gear and a centering ring for the coupling body. Ground centering surfaces on the welded parts can therefore be dispensed with, and only on the metallic ones The end faces of the two machine parts have a current transfer.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der ringförmige Ansatz an einzelnen Stellen seines Umfanges unterbrochen, so dass einzelne auf einem Kreis angeordnete1 Schweißstellen entstehen. Eine so ausgeführte Schweißung ermöglicht eine Erhöhung des Übergangswiderstandes für den Schweißstrom, was besonders bei größeren Schweißstücken zu. einer wünschenswerten Verringerung der Schweißleistung führt.In a further embodiment of the invention, the annular approach is interrupted at certain points of its circumference, so that individual arranged on a circle 1 welds produced. A weld carried out in this way enables an increase in the contact resistance for the welding current, which is especially true for larger weldments. leads to a desirable reduction in welding performance.

Das Verfahren nach der Erfindung ist zeit- und kostensparend. Die Schweißteile werden nur geringfügig durchgewärmt, so dass fertig bearbeitete und gehärtete Teile verschweißt werden können. Die Schweißnaht kann an einer von aussen nicht zugänglichen Stelle zwischen den Maschinenteilen liegen.The method according to the invention saves time and money. The welding parts are only slightly warmed through, so that finished and hardened parts can be welded. The weld seam can be inaccessible from the outside Place between the machine parts.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.The drawing shows an embodiment of the invention.

Fig. 1 stellt einen Schnitt durch die Schweißvorrichtung mit den beiden zu verbindenden Teilen dar,Fig. 1 shows a section through the welding device with the two parts to be connected,

Fig. 2 ist ein Teilschnitt durch die beiden noch nicht verschweißten Schweißteile in vergrößertem Maßstab,Fig. 2 is a partial section through the two not yet welded Welded parts on a larger scale,

Fig. 3 zeigt die beiden Maschinenteile nach erfolgter Schweißung. In den Figuren 1 und 2 bedeutet 1 ein Zahnrad eines Synchron-Fig. 3 shows the two machine parts after welding. In Figures 1 and 2, 1 means a gear wheel of a synchronous

009845/0652 * ··/··009845/0652 * ·· / ··

Getriebes mit einem mit dem Zahnrad fest verbundenen Reibkonus 2. Eine mit Kupplungsklauen 3 versehene Kupplungsscheibe 4 soll mit dem Zahnrad 1 durch das Verfahren nach der Erfindung verbunden werden. Das Zahnrad 1 ist mit einem ringförmigen Ansatz 91 versehen, dessen Aussendurchmesser "D* größer ist als der Bohrungsdurchmesser "dM der Kupplungsscheibe. Die Grundplatte 7 einer Schweißvorrichtung besitzt eine Aufnahmefläche 7* für die Kupplungsscheibe. Das Zahnrad 1 liegt mit der unteren Ringfläche 5' des Ringansatzes auf der Stirnfläche 6 der Kupplungsscheibe auf. An den Ringansatz 9* schließt eine radial eingestochene Ringnut 13 und eine axial eingestochene Ringnut 14 an. Der Reibkonus 2 läuft in eine Zylinderfläche 2· aus, deren Durchmesser D1 geringfügig kleiner ist als der Durchmesser wdw, so " dass nach Einlegen der beiden Schweißteile 1 und 4 in die Vorrichtung und gegenseitige Zentrierung in dem Dorn 11 bzw. Zentrierring 8 an den einander zugekehrten Zylinderwänden mit den Radien "D1 " und "d" kein Strom übertreten kann.Transmission with a friction cone 2 firmly connected to the gearwheel. A clutch disc 4 provided with clutch claws 3 is to be connected to the gearwheel 1 by the method according to the invention. The gear 1 is provided with an annular extension 9 1 , the outer diameter "D * of which is greater than the bore diameter" d M of the clutch disc. The base plate 7 of a welding device has a receiving surface 7 * for the clutch disc. The gear wheel 1 rests with the lower ring surface 5 'of the ring attachment on the end surface 6 of the clutch disc. A radially pierced annular groove 13 and an axially pierced annular groove 14 adjoin the annular shoulder 9 *. The friction cone 2 ends in a cylindrical surface 2, the diameter D 1 of which is slightly smaller than the diameter w d w , so that after the two welding parts 1 and 4 have been inserted into the device and centered on one another in the mandrel 11 or centering ring 8 on the facing cylinder walls with the radii "D 1 " and "d" no current can pass.

Der Dorn 11 hat eine Aussenschicht 11· aus Isolierstoff. Desgleichen ist der Zentrierring 8 mittels einer Isolierscheibe 12, Isolierhülsen 12' und Unterlegscheiben 12" aus Isolierstoff gegen die metallische Masse der Vorrichtung und gegen die Schraubenbolzen 10 isoliert, welche den Zentrierring 8 mit der Grundplatte 7 verbinden. Ein Stempel 15 ist mit einem nicht gezeichneten Hydraulikkolben verbunden und kann nach dem Einlegen der Schweißteile 1 und 4 in die Vorrichtung auf die obere Stirnfläche des Zahnrades 1 abgesenkt werden. PlIr die Schweißung bilden der Stempel 15 die eine Elektrode und die Grundplatte 7 die Gegenelektrode des Schweißstromkreises.The mandrel 11 has an outer layer 11 made of insulating material. Likewise is the centering ring 8 by means of an insulating washer 12, insulating sleeves 12 'and washers 12 "made of insulating material against the metallic mass of the device and isolated from the screw bolts 10, which the centering ring 8 with the base plate 7 connect. A punch 15 is connected to a hydraulic piston (not shown) and, after the welding parts have been inserted 1 and 4 are lowered into the device on the upper face of the gear 1. PlIr the weld form the Stamp 15 one electrode and the base plate 7 the counter electrode of the welding circuit.

Die Schweißung geht wie folgt vor sich. Bei hochgefahrenem Stempel 15 wird die Kupplungsscheibe 4 mit der Fläche 6 nach oben in die Vorrichtung 7 eingelegt und in dem Ring 8 zentriert. Die Kupplungsscheibe liegt dann mit ihrer unteren Fläche unter metallischer Berührung auf der Aufnahmefläche 7' der Grundplatte, Danach wird das Zahnrad 1 mit dem Reibkonus 2 nach unten in die Vorrichtung eingelegt und mittels des Domes 11 gegenüber derThe welding proceeds as follows. When the ram 15 is raised, the clutch disc 4 with the surface 6 is after inserted into the device 7 at the top and centered in the ring 8. The clutch disc is then with its lower surface below metallic contact on the receiving surface 7 'of the base plate, then the gear 1 with the friction cone 2 down into the Device inserted and by means of the dome 11 opposite the

0098A5/0652 ../..0098A5 / 0652 ../ ..

Kupplungsscheibe 4 zentriert. Dadurch erhält die Ringfläche 5' des ringförmigen Ansatzes 9* metallische Berührung mit der Fläche 6 der Kupplungsscheibe« Zwischen der Zylinderfläche 21 des Zahnrades und der Bohrungsfläche der Kupplungsscheibe ist ein Luftspalt von der Breite ns". Der Schweißstrom kann also ausschließlich an der Stirnfläche 5* vom Zahnrad auf die Kupplungsscheibe tibertreten. Nach dem Einlegen beider Schweißteile wird der Stempel 15 auf das Zahnrad 1 abgesenkt, so dass auch zwischen Stempel und Zahnrad metallische Berührung vorhanden ist.Clutch disc 4 centered. This gives the ring surface 5 'of the ring-shaped extension 9 * metallic contact with the surface 6 of the clutch disc "Between the cylindrical surface 2 1 of the gear and the bore surface of the clutch disc there is an air gap of width n s" Step 5 * from the gearwheel onto the clutch disc After inserting both welding parts, the punch 15 is lowered onto the gearwheel 1, so that there is also metallic contact between the punch and the gearwheel.

Mit dem Einschalten des Schweißstromes läuft die Schweißung in an sich bekannter Weise nach einem Steuerprogramm ab. Zunächst werden die beiden Schweißteile an der Berührungsstelle 5 ', 6 auf Schweißtemperatur erwärmt. Danach wird der Druck auf den Stempel 15 auf Schweißdruck erhöht. Die Schweißteile werden an dem Ringansatz 91 axial ineinander gedrückt. Durch die zylindrische Form des Ringansatzes 9' bleibt der Querschnitt des geschmolzenen Materials etwa konstant. Dieses kann in die Nuten 13 und 14 ausweichen. When the welding current is switched on, the welding takes place in a manner known per se according to a control program. First, the two welding parts are heated to the welding temperature at the contact point 5 ', 6. Thereafter, the pressure on the punch 15 is increased to welding pressure. The welding parts are pressed axially into one another on the ring attachment 9 1. Due to the cylindrical shape of the ring attachment 9 ', the cross section of the molten material remains approximately constant. This can move into the grooves 13 and 14.

Fig. 3 zeigt die beiden Teile 1 und 4 nach erfolgter Sci»reissung mit der Schweißnaht 9·3 shows the two parts 1 and 4 after they have been torn with the weld 9

Der ringförmige Ansatz 91 des noch nicht verschweißten Zahnrades kann durch einzelne auf dem Umfang verteilte und durch mechanische Bearbeitung hergestellte Einschnitte unterteilt sein. Es entsteht dann bei der Schweißuhg eine unterbrochene Ringnaht.The ring-shaped projection 9 1 of the not yet welded gear wheel can be subdivided by individual incisions distributed over the circumference and produced by mechanical processing. There is then an interrupted ring seam at the welding.

Fig. 1 bis 3 stellt eine Anwendungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung dar. Das Verfahren eignet sich auch für andere, vorwiegend rotationssymmetrische, Maschinenteile in konzentrischer Anordnung, z.B. ein Differentialgehäuse mit einem ein Lagerauge enthaltenden Gehäuseboden.Fig. 1 to 3 shows an application example of the method according to the invention. The method is also suitable for other, Mainly rotationally symmetrical machine parts in a concentric arrangement, e.g. a differential housing with a Housing bottom containing bearing eye.

4.2.1969 Akte 4869February 4, 1969 file 4869

A/hg·/.,A / hg · /.,

0098A5/06520098A5 / 0652

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zum Verbinden von Maschinenteilen in konzentrischer Anordnung, z.B. Zahnrad und Kupplungsscheibe von synchronisierten Fahrzeugwechselgetrieben, dadurch gekennzeichnet," dass die Maschinenteile (1, 4) in an sich bekannter Weise durch Widerstands-Preßschweißen (Buckelschweißung) miteinander verbunden werden.1. Method of connecting machine parts in concentric Arrangement, e.g. gear wheel and clutch disc of synchronized vehicle change gearboxes, characterized in that " that the machine parts (1, 4) are connected to one another in a manner known per se by resistance pressure welding (projection welding) will. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eines (4) der miteinander zu. verbindenden Maschinenteile (1,4) eine Stirnfläche (6) und das andere Maschinenteil (i) einen ring- ™ förmigen Ansatz (91) aufweist, der mit seiner Stirnfläche (5') an der Stirnfläche (6) des erstgenannten Maschinenteils anliegt, und dass der ringförmige Ansatz (91) etwa zueinander gleiche Querschnittsflächen hat, so dass die beiden Maschinenteile mit annähernd konstantem Druck zusammengepresst werden.2. The method according to claim 1, characterized in that one (4) to each other. connecting machine parts (1, 4) has an end face (6) and the other machine part (i) has a ring-shaped extension (9 1 ), which rests with its end face (5 ') on the end face (6) of the first-mentioned machine part, and that the annular extension (9 1 ) has approximately the same cross-sectional areas as one another, so that the two machine parts are pressed together with an approximately constant pressure. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu. beiden Seiten des Ringansatzes (91) eine radiale (13) und eine axiale (14) Einstichnut vorhanden sind.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that to. Both sides of the ring extension (9 1 ) a radial (13) and an axial (14) puncture groove are present. 4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch4. Apparatus for carrying out the method according to claim 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass gegen Masse isolierte Zen- * triereinrichtungen (Dorn 11, Zentrierring 8) für die beiden Maschinenteile (1) bzw. (4) vorhanden sind.1 to 3 characterized in "that insulated against ground Zen * trier means (spike 11, centering ring 8) are available for the two machine parts (1) or (4). 5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Ansatz(9')durch am Umfang gleichmäßig verteilte axiale Einstiche unterbrochen ist, so dass eine unterbrochene Ringschweißnaht entsteht.5. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the annular projection (9 ') distributed evenly on the circumference axial punctures is interrupted, so that an interrupted ring weld is formed. 4.2.1969 Akte 4869February 4, 1969 file 4869 009845/0652009845/0652 LeerseiteBlank page
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Cited By (4)

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DE202007018430U1 (en) 2007-12-20 2008-11-27 Wagner Maschinen- Und Vorrichtungsbau Gmbh welder
DE102010015828A1 (en) * 2010-04-20 2011-10-20 Carl Freudenberg Kg Power transmission element has annular projection that is provided with outer circumference and rotary element provided with inner circumference, where inner circumference is provided opposite to the outer circumference

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