DE19547992C2

DE19547992C2 - Verfahren zum Auswuchten einer Aluminium-Gelenkwelle

Info

Publication number: DE19547992C2
Application number: DE19547992A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Streinz; Karl Stoeckl; Johann Knapp; Wilhelm Winzinger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1995-12-21
Publication date: 1998-04-16
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: DE19547992A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswuchten einer Leichtmetall-Ge lenkwelle, insbesondere aus einer Aluminium-Legierung wobei zumindest ein ebenfalls aus Leichtmetall bestehendes Wuchtgewicht aufgeschweißt wird. Zum bekannten Stand der Technik wird auf die DE 30 11 824 A1 ver wiesen.

Wuchtgewichte können an Wellen auf unterschiedliche Weise befestigt wer den, so beispielsweise durch Kleben oder Schweißen. Ein Schweißvorgang ist relativ einfach durchführbar und liefert dabei gute und dauerfeste Resul tate, jedoch ist ein Problem hierbei - insbesondere bei Verwendung von Leichtmetallwerkstoffen - die Einbringung einer relativ großen Wärmemenge.

Maßnahmen aufzuzeigen, wie ein Wuchtgewicht unter möglichst geringer Wärmeentwicklung auf eine Leichtmetall-Gelenkwelle aufgeschweißt werden kann und wie hierfür ein Wuchtgewicht am günstigsten zu gestalten ist, ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß das Wuchtgewicht durch Einpunkt-Buckelschweißen aufgebracht wird, wobei der Krümmungsradius des in seiner Form an die Gelenkwelle angepaßten Wuchtgewichtes größer ist als der Außenradius der Gelenkwelle, und wobei sich der einzige Buckel in dieser entsprechenden Querschnittsebene im wesentlichen zentral befin det. Nach einer vorteilhaften Weiterbildungen ist das Wuchtgewicht im Schweißwerkzeug durch einen in den Buckel von außen hineinragenden Zentrierstift positionierbar, während die Stromübertragung über ein das Wuchtgewicht tragendes Formschalensegment erfolgt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird auf die beigefügten Prinzipskiz zen eines bevorzugten Ausführungsbeispieles verwiesen. Dabei zeigt Fig. 1 schematisch ein Schweißwerkzeug mit Gelenkwelle sowie eingelegtem Wuchtgewicht, während Fig. 2 vergrößert die Unterelektrode des Schweiß werkzeuges mit auf dem Wuchtgewicht aufliegender Gelenkwelle zeigt.

Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Gelenkwelle aus einer Aluminium-Legierung bezeichnet, von der in den beiden Figuren lediglich der Querschnitt darge stellt ist. Auf diese Gelenkwelle 1 soll an einer definierten Stelle zumindest ein Wuchtgewicht 2, das in seiner Form an die Gelenkwelle 1 angepaßt ist und dementsprechend in dieser Querschnittsebene gekrümmt ausgebildet ist, aufgeschweißt werden. Erfindungsgemäß erfolgt dieses Aufbringen des Wuchtgewichtes 2 auf die Gelenkwelle 1 durch Einpunkt-Buckelschweißen, wozu das Wuchtgewicht 2 einen einzigen sich in dieser Querschnittsebene im wesentlichen zentral befindenden Buckel 3 aufweist.

Wie Fig. 1 zeigt, besteht das zum Aufschweißen des Wuchtgewichtes 2 auf die Gelenkwelle 1 zum Einsatz kommende Schweißwerkzeug u. a. aus einer Oberelektrode 4a sowie einer Unterelektrode 4b. Zur besseren Stromüber tragung ist zwischen der Oberelektrode 4a sowie der Gelenkwelle 2 ein Masseband 5 vorgesehen, während die Stromübertragung zwischen der Unterelektrode 4b sowie dem Wuchtgewicht 2 über ein Formschalensegment 6 in der Unterelektrode 4b erfolgt, wobei das Wuchtgewicht 2 auf diesem Formschalensegment 6 aufliegt.

Werden ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Position die Oberelektrode 4a sowie die Unterelektrode 4b aufeinander zubewegt, so erfolgt nach Kon takt mit der Gelenkwelle 1 sowie mit dem Wuchtgewicht 2 ein Stromfluß im Bereich des Buckels 3, der den Anschweißvorgang des Wuchtgewichtes 2 auf der Gelenkwelle 1 initiiert. Um dabei sicherzustellen, daß eine Strom übertragung nur im Bereich des Buckels 3 erfolgt, um somit also einen sog. Nebenschluß zu verhindern, ist der Krümmungsradius R_w des Wuchtgewich tes 2 geringfügig größer als der Außenradius R_G der Gelenkwelle (vgl. hierzu Fig. 2). Bevorzugt gilt der folgende Zusammenhang: R_w = 1,1 × R_G.

Wie ersichtlich ist in der Unterelektrode 4b ein federgelagerter Zentrierstift 7 vorgesehen, der eine exakte Positionierung des Wuchtgewichtes 2 im Schweißwerkzeug sicherstellt. Dabei kann das benötigte Wuchtgewicht 2 vor Einlegen in das Schweißwerkzeug aus einem Coil gestreckt, gebogen und auf die gewünschte Abmessung beschnitten worden sein, wonach der ein zige Buckel 3 eingeschlagen wurde.

Mit dem erfindungsgemäßen Einpunkt-Buckelschweißen - dies bedeutet, daß je Wuchtgewicht 2 lediglich ein einziger Buckel 3 vorgesehen ist - ist sichergestellt, daß die Wärmeerzeugung während des Schweißvorganges bzw. die Wärmeübertragung auf die Gelenkwelle 1 so gering als möglich ge halten wird. Irgendwelche Wärmeverzüge, die das Vorsehen weiterer Wuchtgewichte erforderlich machen würden, werden hierdurch ausgeschlos sen. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Buckelschweißens ist darin zu sehen, daß dieser Schweißvorgang deutlich einfacher ist als beispiels weise Schutzgasschweißen oder Punktschweißen, was ohnehin für Alumi nium ungeeignet ist. Darüber hinaus bringt das Buckelschweißen keine Probleme bezüglich Elektrodenstandzeit (d. h. durch das sog. Auflegieren) oder dgl. Vorteilhafterweise macht die vorgeschlagene Befestigungstechnologie für das Wuchtgewicht 2 auf der Gelenkwelle 1 darüber hinaus keine Materialschwächung o. ä. an der Gelenkwelle 1 erforderlich. Schließlich liegt das Wuchtgewicht 2 in einer einfachen Form vor und kann somit auf einfa che Weise aus einem Blech-Coil gefertigt werden. Durch die vorgeschlagene Zentrierung über den Zentrierstift 7 ergibt sich ferner eine genaue Positio nierung des Wuchtgewichtes 2 und aufgrund der definierten Geometrie des Wuchtgewichtes 2, d. h. aufgrund dessen, daß der Krümmungsradius R_w des Wuchtgewichtes größer ist als der Außenradius R_R der Gelenkwelle 2, ist jeglicher unerwünschter Strom-Nebenschluß ausgeschlossen. Dabei können selbstverständlich eine Vielzahl von Details durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Pa tentansprüche zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zum Auswuchten einer Leichtmetall-Gelenkwelle (1), insbe sondere aus einer Aluminium-Legierung, wobei zumindest ein ebenfalls aus Leichtmetall bestehendes Wuchtgewicht (2) aufgeschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtgewicht (2) durch Einpunkt-Buckelschweißen aufgebracht wird, wobei der Krümmungsradius R_w des in seiner Form an die Gelenkwelle (1) angepaßten Wuchtgewichtes (2) größer ist als der Außenradius R_G der Gelenkwelle (1), und wobei sich der einzige Buckel (3) in dieser entsprechenden Querschnittsebene im wesentlichen zentral befindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wuchtgewicht (2) im Schweißwerk zeug durch einen in den Buckel (3) von außen hineinragenden Zen trierstift (7) positioniert ist, während die Stromübertragung über ein das Wuchtgewicht (2) tragendes Formschalensegment (6) erfolgt.