DE19950732C1 - Verfahren zum Verbinden eines ersten mit einem zweiten Maschinenteil und Verbindung - Google Patents

Verfahren zum Verbinden eines ersten mit einem zweiten Maschinenteil und Verbindung

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Maschinenteils (1), insbesondere eines Lagerrings, mit einem zweiten Maschinenteil (2), insbesondere einem Trägerteil, das die Schritte aufweist: a) Einschieben eines Elastomermaterials (3), vorzugsweise eines Elastomerrings, in einem Aufnahmeraum (4), der zwischen der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und der der Außenseite (5) zugewandten Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) angeordnet ist, wobei die Innenseite (6) die Außenseite (5) weitgehend umgibt; b) Aufbringen einer äußeren Verformungskraft (F) auf das Elastomermaterial (3) durch Verschieben eines Begrenzungsteils (7) in Richtung des Aufnahmeraums (4), so daß das Elastomermaterial (3) unter Vorspannung im Aufnahmeraum (4) gehalten wird; c) Fixieren des Begrenzungsteils (7) in der verschobenen Position relativ zum Aufnahmeraum (4). Durch dieses Verfahren wird sichergestellt, daß eine stabile und dauerhafte Verbindung zwischen zwei Maschinenteilen gegeben ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Maschinenteils, insbesondere eines Lagerringes, mit einem zweiten Maschinenteil, insbesondere einem Trägerteil. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Verbindung zwischen einem ersten und einem zweiten Maschinenteil.
Ein Verfahren zum Verbinden zweier Maschinenteile und eine entsprechende Verbindung ist beispielsweise aus der DE 196 45 530 A1 bekannt. Dort wird ein Elastomerring unter Druck in einen Aufnahmeraum gepreßt, der sich zwischen dem Außenring eines Lagers und dem ringförmigen Teil eines Trägerteils befindet. Damit wird sowohl eine gewisse Festigkeit der Verbindung erzeugt, als auch sichergestellt, daß sich Lagerring und Trägerteil in gewissem Maße über die Elastizität des eingeschobenen Elastomermaterials verschieben können, wodurch eine Dämpfungswirkung erzielt wird.
Nachteilhaft ist bei der vorbekannten Lösung, daß die Festigkeit der Verbindung begrenzt ist. Da das Elastomermaterial unter Druck in den gebildeten Zwischenraum zwischen Lagerring und Trägerteil eingeschoben werden muß, kann es nicht über ein gewisses Maß hinaus verformt werden, da ansonsten das Einschieben des Elastomermaterials verhindert würde. Zum anderen besteht bei der vorbekannten Lösung der Nachteil, daß unter ungünstigen Betriebsverhältnissen ein Herauslösen des Elastomermaterials aus der Verbindung erfolgen kann.
Andere Lösungen zur Verbindung zweier Maschinenteile unter Einbringen einer elastomeren Zwischenschicht sind aus der DE-PS 858 341, der US 5,842,405, der DE-GM 69 33 767 und der DE-GM 17 88 231 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden zweier Maschinenteile und eine zugehörige Verbindung zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet; die beiden Maschinenteile sollen also dauerhaft und sicher miteinander verbunden werden, und ein Lösen der Verbindung infolge Herauslösen des Elastomermaterials soll verhindert werden.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:
  • a) Einschieben eines Elastomermaterials (3), vorzugsweise eines Elastomerringes, in einen Aufnahmeraum (4), der zwischen der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und der der Außenseite (5) zugewandten Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) angeordnet ist, wobei die Innenseite (6) die Außenseite (5) weitgehend umgibt;
  • b) Aufbringen einer äußeren Verformungskraft (F) auf das Elastomermaterial (3) durch Verschieben eines Begrenzungsteils (7) in Richtung des Aufnahmeraums (4), so daß das Elastomermaterial (3) unter Vorspannung im Aufnahmeraum (4) gehalten wird;
  • c) Fixieren des Begrenzungsteils (7) in der verschobenen Position relativ zum Aufnahmeraum (4),
wobei das Verschieben des Begrenzungsteils (
7
) und dessen Fixierung durch Wulsten eines Ringes (
9
) erfolgt, der die äußere oder innere radiale Begrenzung des Aufnahmeraums (
4
) darstellt.
Die Erfindung stellt also auf den Grundgedanken ab, daß das nicht vorgespannte Elastomermaterial zunächst in den vorgesehenen Aufnahmeraum zwischen den beiden Maschinenteilen eingebracht und erst dort durch eine äußere Kraft verformt wird. Namentlich wird das Elastomermaterial - sich im Aufnahmeraum befindend - komprimiert und in diesem Zustand festgelegt. Hierzu wird ein Begrenzungsteil relativ zum Aufnahmeraum festgelegt. Dabei erfolgt das Verschieben des Begrenzungsteils und dessen Fixierung durch Wülsten eines Ringes, der die äußere oder innere radiale Begrenzung des Aufnahmeraums darstellt.
Ein besonders stabiler Verbund wird dann erreicht, wenn vorgesehen wird, daß das Einschieben des Elastomermaterials (3) nach obigem Schritt a) unter, im Vergleich zu der nach obigem Schritt b) erreichten Vorspannung, geringer Vorspannung erfolgt, vorzugsweise unter einer solchen Vorspannung, die maximal 10% dieser Vorspannung entspricht.
Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen einem ersten Maschinenteil (1), insbesondere einem Lagerring, und einem zweiten Maschinenteil (2), insbesondere einem Trägerteil, weist folgende Elemente auf:
  • - ein erstes Maschinenteil (1) mit einer Außenseite (5);
  • - ein zweites Maschinenteil (2) mit einer Innenseite (6), die der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) zugewandt ist, wobei die Innenseite (6) die Außenseite (5) weitgehend umgibt;
  • - ein Elastomermaterial (3), das in einen Aufnahmeraum (4) eingebracht ist, der zwischen der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und der Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) angeordnet ist,
wobei die Verbindung mindestens ein Begrenzungsteil (
7
) aufweist, das auf das Elastomermaterial (
3
) im Aufnahmeraum (
4
) nach Ausführung einer Verschiebebewegung eine Vorspannkraft ausübt.
Erfindungsgemäß zeichnet sich diese Verbindung dadurch aus, daß das zweite Maschinenteil (2) aus zwei zusammengesteckten Hülsenelementen besteht, wobei an dem geringeren Innendurchmesser der beiden Hülsen das Elastomermaterial (3) anliegt.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß im Bereich der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und/oder der Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) Ausnehmungen (11), vorzugsweise Bohrungen, oder Erhebungen, vorzugsweise Noppen, angeordnet sind. Des weiteren kann vorgesehen werden, daß an der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und/oder an der Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) in Richtung auf den Aufnahmeraum (4) zu ein hülsen- oder ringförmiges Teil (9, 13) angeordnet ist.
Fortbildungsgemäß ist vorgesehen, daß das Begrenzungsteil (7) mit dem zweiten Maschinenteil (2) stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt oder verstemmt ist. Des weiteren kann vorgesehen werden, daß sowohl die Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) als auch die Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) eine zylindrische Kontur aufweisen. Alternativ dazu kann auch angedacht werden, daß die Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und/oder die Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) eine nicht-ebene Kontur aufweisen.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 und 2 zeigt die Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundes durch Wulsten eines Ringes, in
Fig. 3 ist eine spezielle Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verbindung zu sehen.
In Fig. 1 ist die Vorgehensweise bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindung zu sehen. Ein erstes Maschinenteil 1 in Form eines Lageraußenringes soll mit dem zweiten Maschinenteil 2 in Form eines Trägerteils verbunden werden. Die Verbindung soll elastisch ausgeführt werden, indem ein Elastomermaterial 3 zwischen dem Außenumfang des Lageraußenringes und dem Innenumfang des Trägerteils angeordnet wird. Damit der Verbund lange haltbar ist und stabil bleibt, muß das Elastomermaterial 3 unter Vorspannung in seinem Aufnahmeraum gehalten werden.
Auf den Lageraußenring 1 ist ein Ring 9 aufgesetzt, der zunächst in der in Fig. 1 dargestellten Position verbleibt. Der Ring weist in seiner Mitte eine kleine Erhebung auf, deren Außendurchmesser jedoch so klein ist, daß problemlos das Trägerteil 2 mit dem sich darin befindlichen Elastomermaterial 3 aufgeschoben werden kann. Das Trägerteil 2 samt Elastomermaterial 3 und Lageraußenring 1 mit aufgeschobenem Ring 9 werden zueinander so axial positioniert, wie dies im späteren Verbund gewünscht ist.
Zur Herstellung des Verbunds wird dann auf den Ring 9 eine äußere Verformungskraft ausgeübt, so daß eine Verschiebung s des Endes des Rings 9 erfolgt (siehe Fig. 1). Hierdurch wird - was in Fig. 2 gut zu erkennen ist - die ursprünglich nur geringe Erhebung in der Mitte des Rings 9 gewulstet, d. h. die Erhebung schiebt sich nach außen, wie dies in Fig. 2 zu sehen ist, und übt eine äußere Verformungskraft F in Pfeilrichtung auf das Elastomermaterial 3 aus. Dieses wird dadurch unter Vorspannung gesetzt, weshalb sich ein stabiler Verbund zwischen Trägerteil 2 und Lagerring 1 ergibt.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 sind Ausnehmungen 11 am einen Maschinenteil - hier am Lageraußenring 1 - vorgesehen, um die aale Stabilität der Verbindung zu erhöhen. Im dargestellten Fall wird die Verbindung so hergestellt, daß auf das sich im Aufnahmeraum 4 befindliche Elastomermaterial 3 das Begrenzungsteil 7 in Form einer Hülse eingeschoben wird. Durch das Einschieben in Pfeilrichtung mit der Verformungskraft F wird der Druck auf das Elastomermaterial 3 erzeugt. Das Begrenzungsteil 7 wird bis zur vorgesehenen Position eingeschoben und dann relativ zum Trägerteil 2 fixiert. Im gegenständlichen Falle erfolgt dies durch die Verstemmung 15.
Bezugszeichenliste
1
erstes Maschinenteil (Lageraußenring)
2
zweites Maschinenteil (Trägerteil)
3
Elastomermaterial
4
Aufnahmeraum
5
Außenseite des ersten Maschinenteils
6
Innenseite des zweiten Maschinenteils
7
Begrenzungsteil des Aufnahmeraums
9
Ring
10
Wulst
11
Ausnehmung (Bohrung)
13
Hülse
15
Verstemmung
F äußere Verformungskraft
s Verschiebung des Endes des Ringes
9

Claims (8)

1. Verfahren zum Verbinden eines ersten Maschinenteils (1), insbesondere eines Lagerringes, mit einem zweiten Maschinenteil (2), insbesondere einem Trägerteil, das die Schritte aufweist:
  • a) Einschieben eines Elastomermaterials (3) in einen Aufnahmeraum (4), der zwischen der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und der der Außenseite (5) zugewandten Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) angeordnet ist, wobei die Innenseite (6) die Außenseite (5) weitgehend umgibt;
  • b) Aufbringen einer äußeren Verformungskraft (F) auf das Elastomermaterial (3) durch Verschieben eines Begrenzungsteils (7) in Richtung des Aufnahmeraums (4), so daß das Elastomermaterial (3) unter Vorspannung im Aufnahmeraum (4) gehalten wird;
  • c) Fixieren des Begrenzungsteils (7) in der verschobenen Position relativ zum Aufnahmeraum (4),
wobei das Verschieben des Begrenzugsteils (7) und dessen Fixierung durch Wulsten eines Ringes (9) erfolgt, der die äußere oder innere radiale Begrenzung des Aufnahmeraums (4) darstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschieben des Elastomermaterials (3) nach Schritt a) gemäß Anspruch 1 unter, im Vergleich zu der nach Schritt b) gemäß Anspruch 1 erreichten Vorspannung, geringer Vorspannung, vorzugsweise unter einer Vorspannung, die maximal 10% dieser Vorspannung entspricht, erfolgt.
3. Verbindung zwischen einem ersten Maschinenteils (1), insbesondere einem Lagerring, und einem zweiten Maschinenteil (2), insbesondere einem Trägerteil, die aufweist:
  • - ein erstes Maschinenteil (1) mit einer Außenseite (5);
  • - ein zweites Maschinenteil (2) mit einer Innenseite (6), die der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) zugewandt ist, wobei die Innenseite (6) die Außenseite (5) weitgehend umgibt;
  • - ein Elastomermaterial (3), das in einen Aufnahmeraum (4) eingebracht ist, der zwischen der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und der Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) angeordnet ist,
wobei die Verbindung mindestens ein Begrenzungsteil (7) aufweist, das auf das Elastomermaterial (3) im Aufnahmeraum (4) nach Ausführung einer Verschiebebewegung eine Vorspannkraft ausübt,
dadurch gekennzeichnet, daß
das zweite Maschinenteil (2) aus zwei zusammengesteckten Hülsenelementen besteht, wobei an dem geringeren Innendurchmesser der beiden Hülsen das Elastomermaterial (3) anliegt.
4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und/oder der Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) Ausnehmungen (11), vorzugsweise Bohrungen, oder Erhebungen, vorzugsweise Noppen, angeordnet sind.
5. Verbindung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und/oder an der Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) in Richtung auf den Aufnahmeraum (4) zu ein hülsen- oder ringförmiges Teil (9, 13) angeordnet ist.
6. Verbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Begrenzungsteil (7) mit dem zweiten Maschinenteil (2) stoff-, form- oder kraftschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt oder verstemmt, ist.
7. Verbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) als auch die Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) eine zylindrische Kontur aufweisen.
8. Verbindung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite (5) des ersten Maschinenteils (1) und/oder die Innenseite (6) des zweiten Maschinenteils (2) eine nichtebene Kontur aufweisen.
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