DE2026566B2 - Schweißverbindung von Maschinenteilen in konzentrischer Anordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schweißverbindung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und als bekannt vorausgesetzten Art.

Bei derartigen Schweißverbindungen traten häufig Risse an den Schweißstellen auf. Als Ursache dieser Risse wurden Wärmespannungen festgestellt, welche durch ungleich große Masse und dadurch bedingtem Ungleichmäßigem Abkühlen der zu verschweißenden Teile entstanden waren. Diese weisen wegen ihrer Wärmebehandlung eine besonders hohe Steifigkeit auf.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, neben einer durch Wärmestau an der Schweißstelle erzielbaren und !ausreichend hohen Temperatur eine größere Elastizität der Schweißstelle zu erreichen, die imstande ist, auftre-Itende Wärmespannungen aufzunehmen, so daß die Schweißstelle nicht reißt.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des !Patentanspruches beschriebene Erfindung gelöst.

Es ist zwar durch die FR-PS 14 02 248 bekanntgeworden, durch Widerstands-Preßschweißen zu verschweißende Teile mit Einstichen zu versehen, so daß entsprechende Vorsprünge für das Schweißen entste-Ihen. Die Vorsprünge sind so bemessen, daß sie voll-Ikommen niedergeschmolzen werden. Sie haben daher keine Wirkung auf die Elastizität der Schweißstelle.

Die Unteransprüche 2 und 3 enthalten für die grundsätzlich im Anspruch 1 angegebene Aufgabenlösung vorteilhafte Weiterbildungen.

Die beiden stumpf aneinanderstoßenden und die Schweißstelle bildenden Ringansätze sind nach der Erfindung so bemessen, daß sie nur teilweise niedergeschmolzen werden. Der stehenbleibende Teil beider Ringansätze bildet einen elastischen Ring, der die beiden Maschinenteile verbindet und Spannungen aufnimmt, die durch ungleichmäßigt Abkühlung der beiden verschieden großen Maschinenteile entstehen. Durch diese Anordnung wird die Bildung von Rissen in der Schweißstelle verhindert.

Die Zeichnung gibt zwei Ausführungsbeispiele der

ίο Erfindung wieder, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Getriebezahnrad und einen mit Synchronkegel versehenen Klauenkranz, mit zwei Einstichen mit Rechteckquerschnitt vor Beginn der Schweißung, F i g. 2 die gleiche Verbindung nach der Schweißung, Hg. 3 eine ähnliche Verbindung wie F i g. 1 mit einem mit Synchronkegel versehenen Zahnrad und einem Klauenkranz, dessen eine Stirnfläche mit einem an dem Zahnrad gebildeten Absatz stumpf zusammenstößt,

F i g. 4 die Verbindung gemäß F i g. 3 nach erfolgter Schweißung.

In F i g. 1 ist 1 ein Getriebezahnrad mit seiner Drehacnse 2, welches mit einem mit Kupplungsklauen 4 und Synchronring 5 versehenen Klauenkranz 3 verschweißt werden soll. Das Zahnrad 1 hat einen axial geführten Einstich 6 und der Klauenkranz einen ebensolchen Einstich 7.

Beide Einstiche haben Rechteckquerschnitte. Das Zahnrad 1 ist mit einem Absatz 8 versehen, dessen vor dem Einstechen vorhandener Umriß strichpunktiert ergänzt ist. Der Klauenkranz 3 hat eine Eindrehung 9, deren vor dem Einstechen vorhandener Umriß ebenfalls strichpunktiert eingezeichnet ist. Durch das Einstechen werden an beiden Schweißteilen 1 und 3 je ein Ringansatz 10 bzw. 11 hergestellt. Die beiden Ringansätze stoßen mit zwei Stirnflächen aneinander und bilden die Schweißfuge 12.

F i g. 2 zeigt die beiden Maschinenteile 1 und 3 nach der Schweißung. Die beiden Ringansätze 10 und U sind auf einem Teil ihrer Länge heruntergeschweißt und bilden die Schweißnaht 12'. Die beiden Flächen Γ und 13 der Teile 1 bzw. 3 liegen stumpf aneinander. Die restlichen Längen der Ringansätze bilden einen Ring 10/11, der elastisch genug ist, um Wärmespannungen, insbesondere solche in radialer Richtung, aufzunehmen, welche durch ungleiche Abkühlung der beiden Teile 1 und 3 entstehen.

F i g. 3 zeigt einen mit Kupplungsklauen 20 und einer Stirnfläche 31 versehenen Klauenring 21, der mit einem Zahnrad 22 zu verschweißen ist. Das Zahnrad hat einen Synchronkegel 23 und einen stufenförmigen Ansatz 24, der bei 25 und 26 in axialer Richtung eingestochen wird.

Der vor dem Einstechen vorhandene Umriß des Ansatzes 24 ist strichpunktiert ergänzt. Der Klauenring 21 erhält einen axial gerichteten Einstich 27. Die Einstiche bilden in dem Klauenring 21 und in dem Ansatz 24 des Zahnrades schmale Ringteile 28 bzw. 29, die bei 30 stumpf aneinanderstoßen und die Schweißfugen bilden.

F i g. 4 zeigt die fertige Schweißverbindung mit der Schweißstelle 30.

Der Querschnitt der Einstiche 6, 7, 25, 26, 27 kann auch anders als rechteckig, z. B. trapezförmig sein, wobei die dem Ringteil 10 bzw. 11, 28, 29 abgewandte Seitenfläche des Trapezes zu der achsparallelen Gegenseite geneigt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schweißverbindung von Maschinenteilen in konzentrischer Anordnung, z. B. Zahnrad und Kupplungsscheibe von synchronisierten Fahrzeugwechselgetrieben, dadurch gekennzeichnet, daß beide Schweißteile (1,3; 21, 22) Einstiche (6, 7: 25,26, 27) von solcher Form, Größe und Lage erhalten, daß zwei stumpf aneinanderstoßende und die Schweißstelle (12: 30) bildende Ringansätze (10, 11; 28, 29) von angenähert konstanter Wandstärke und solcher Länge entstehen, daß die beim Erkalten auftretenden Schrumpfspannungen elastisch aufgenommen werden, wobei die Ringansätze nach dem Schweißvorgang mit einer Restlänge erhalten bleiben.

2. Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißfuge (12) in an sich bekannter Weise durch eine Eindrehung (9) des einen Schweißteils (3) und in an sich bekannter Weise einen Absatz (8) des anderen Schweißteils (1) gebildet wird.

3. Schweißverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schweißteil (21) in an sich bekannter Weise einen Einstich (27) und der zweite Schweißteil in an sich bekannter Weise zwei Einstiche (25) und (26) erhält, und daß die Schweißfuge (30) in an sich bekannter Weise durch eine Stirnfläche (31) des einen Schweißteils (21) und in an sich bekannter Weise einen Absatz (24) des anderen Schweißteils (22) gebildet wird.