DE2064034A1 - Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei stirnseitig aneinander anhegenden Hohlzyhndern aus Metall und danach her gestellte Anordnung - Google Patents
Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei stirnseitig aneinander anhegenden Hohlzyhndern aus Metall und danach her gestellte AnordnungInfo
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- B23K9/035—Seam welding; Backing means; Inserts with backing means disposed under the seam
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Description
»ATE WTAKWALT
fG. B. HOLZEB
*9 AUGSBUHG
VBXUCPFIKB -WEISE«- STUAS8H U
R. 792
Augsburg, den 24·. Dezember 1970
Rolls-Royce Limited, Moor Lane, Derby, England
Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei stirnseitig aneinander anliegenden Hohlzylindern aus Metall und danach
hergestellte Anordnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei stirnseitig aneinander anliegenden
Hohlzylindern aus Metall und eine danach hergestellte Anordnung.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden,
109929/1173
Hohlzylinder aus Metall, z.B. Zahnräder oder dergl.,
stirnseitig zweckmäßiger bzw. besser miteinander zu verschweißen.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch folgende
Verfahrensschritte gelöst:
a) Herstellen einer sich in beide Hohlzylinder erstreckenden Innenumfangsnut in der Bohrung dieser
Hohlzylinder an deren stirnseitiger Berührungsstelle ,
b) Einsetzen eines Metallringes in die genannte Innenumfangsnut, und
c) Beaufschlagen der Anordnung mit einer Wärmestrahlung rund um deren Umfang an der stirnseitigen
Berührungastelle der beiden Hohlzylinder in solcher Richtung und Stärke, daß diese Wärmestrahlung
sowohl die Hohlzylinder durchdringt und sie an ihren aneinander anliegenden Stirnflächen
miteinander verschweißt, als auch zumindest teilweise in den genannten Metallring
eindringt.
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Vorzugsweise wird als Metallring ein Ring verwendet, welcher mindestens an einer Stirnfläche derart mit mindestens
einer im wesentlichen radialen Rille bzw. Ausnehmung versehen ist, daß über diese Rille bzw. Ausnehmung
die beim Schweißen in der Schweißzone auftretenden Gase abziehen können.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
wird der Metallring nach dem Schweißvorgang maschinell herausgearbeitet, d.h. entfernt.
lerner betrifft die Erfindung auch jegliche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Anordnungen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Axial
schnitt von zwei gemäß der Erfindung miteinander verschweißten
Zahnrädern,
lig. 2 , eine vergrößerte Darstellung
der Schweißzone der in Fig.
- 3 - 109829/1173
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dargestellten Anordnung, und.
Fig. 3 eine Seitenansicht eines im
Querschnitt kreisförmigen Metallringes der in Fig. 1
dargestellten Anordnung.
In Fig.1 ist eine Zweifach-Planetenradanordnung 11 mit Schräg- bzw. Schraubenverzahnung dargestellt, welche
zwei Zahnräder 12, 13 mit Schräg- bzw. Schraubenverzahnung
aufweist, die durch eine Schweißzone 14 miteinander verbunden sind, welche sich auch in die Außenumfangsflache
eines Hilfsringes 15 hineinerstreckt, welcher in einer
Innenumfangsnuti16 untergebracht ist, die in der Bohrung
der Anordnung an der Berührungsstelle der beiden Zahnräder
gebildet ist und sich in beide Zahnräder hineinerstreckt.
Jedes der beiden Zahnräder 12 und 13 ist mit einem zylindrischen Abschnitt 21 bzw. 22 versehen, welcher jeweils
von der einen Stirnseite des betreffenden Zahnrades wegragt. Die einander zugewandten Stirnflächen dieser
zylindrischen Abschnitte 21 und 22 liegen aneinander an
und stellen Schweißverbindungsflächen dar.
Vor dem SchweißVorgang werden die einzelnen Zahnräder
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und 13 Jeweils durch Aufkohlung auf eine Tiefe von 0,38 mm bis 0,61 mm einsatzgehärtet und die aufgekohlte
Schicht wird bei jedem Zahnrad jeweils von der Schweißverbindungsfläche, von den Außenumfangsflachen
der genannten Abschnitte und von der Bohrung eines jeden Zahnrades bei der Schweißverbindungsfläche entfernt,
um in der Anordnung 11 die Innenumfangsnut 16 bilden zu können. Eine auf die aufgekohlte Schicht gerichtete
Wärmestrahlung hätte ein Springen dieser Schicht zur Folge. Durch das Entfernen der aufgekohlten
Schicht zur Bildung der Innenumfangsnut 16 kann die Wärmestrahlung, z.B. ein Elektronenstrahl, ohne Beeinträchtigung
der bei 20 angedeuteten Aufkohlungsschicht die Verbindungsfläche rund um die Bohrung eines jeden
Zahnrades durchdringen, wie Fig. 2 zeigt, in welcher die Schmelz- bzw. Schweißzone mit 17 und die durch den
SchweißVorgang wärmebeeinflußte Zone mit 18 bezeichnet ist.
Die Zahnräder 12 und 13, welche an der Schweißverbindungsfläche jeweils gleichen Bohrungsdurchmesser und
gleichen Außendurchmesser haben, sind auf einem nicht dargestellten Dorn koaxial zueinander ausgerichtet und
auf die äußeren Enden der beiden Zahnräder wird ein sie zusammendrückender Druck ausgeübt.
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Der Innendurchmesser des Hilfsringes 15 ist größer als der Durchmesser der Bohrung der beiden Zahnräder
und der Außendurchmesser dieses Hilfsringes 15 ist z.B. etwa 0,05 mm kleiner als der Grund-Durchmesser der
Innenumfangsnut 16, so daß sichergestellt ist, daß die relative Lage der Zahnräder durch den Dorn festgelegt
ist und nicht durch den Außendurchmesser des Hilfsringes 15·
Die Wärmestrahlung wird jeweils gegen die Außenumfangsfläche der Anordnung an der Berührungsstelle
der beiden Zahnräder gerichtet, so daß diese beiden Zahnräder miteinander verschweißt werden und sich die
Wärmeenergie bzw. die Schweißzone in den Hilfsring hineinerstreckt, jedoch diesen Hilfsring nicht vollständig durchdringt. Die genaue Tiefeneinstellung der
Wärmestrahlung erhält,man durch Versuche an Teststücken. Auf diese Weise verhindert der Hilfsring, daß die Energie
der Wärmestrahlung auf den genannten Dorn einwirkt. Der Hilfsring dient außerdem zum Abstützen des geschmolzenen
Metalles, so daß sich beim Abkühlen der Anordnung an der Berührungsstelle am Außenumfang der beiden Zahnräder
eine Schweißraupe ergibt.
Der Hilfsring 15 weist an einer Stirnfläche radial
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verlaufende Rillen 19 auf, wie dies in Fig. J angedeutet
ist, über welche die beim Schweißen in der Schweißzone entstehenden Gase abziehen können, so daß sich eine
gute Schweißverbindung ergibt. Die über die Rillen abziehenden Gase gelangen über angrenzende Luftlöcher
im Dorn in die umgebende Atmosphäre.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere
bei der Herstellung von kleinen Zweifach-Zahnrädern mit Schrauben- bzw. Schrägerverzahnung von "Vorteil, da
es hierbei, sofern die Anordnung vor dem Einsatzhärten zuerst geschweißt wird, nicht möglich ist, die Zähne
des einen oder anderen Zahnrades fertigzuschleifen, da das betreffende andere Zahnrad jeweils zu nahe angeordnet
ist.
— 7 —
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Claims (6)
- 064034Patentansprüche:1J Verfahren zum Zusammenschweißen von zwei stirnseitig aneinander anliegenden Hohlzylindern aus Metall, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:a) Herstellen einer sich in beide Hohlzylinder erstreckenden Innenumfangsnut in der Bohrung dieser Hohlzylinder an deren stirnseitiger Berührungsstelle,t») Einsetzen eines Metallringes in die genannte Innenumfangsnut, undc) Beaufschlagen der Anordnung mit einer Wärmestrahlung rund um deren Umfang an der stirnseitigen Berührungsstelle der beiden Hohlzylinder in solcher Richtung und Stärke, daß diese Wärmestrahlung sowohl die Hohlzylinder durchdringt und sie an ihren aneinander anliegenden Stirnflächen miteinander verschweißt, als auch zumindest teilweise in den genannten Metallring eindringt.109829/1173
- 2. Verfahren, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Metallring ein Ring verwendet wird, welcher mindestens an seiner Stirnfläche derart mit mindestens einer im wesentlichen radialen Rille bzw. Ausnehmung versehen ist, daß über diese Rille bzw. Ausnehmung die beim Schweißen in der Schweißzone auftretenden Gase abziehen können.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallring nach dem Schweißvorgang maschinell wieder herausgearbeitet, d.h. entfernt wird.
- 4. Anordnung, hergestellt nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3·
- 5. Anordnung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die, die, beiden aus Metall bestehenden Hohlzylinder (12, 13) miteinander verbindende Schweißzone (14) diese beiden Hohlzylinder radial vollkommen durchdringt.
- 6. Anordnung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß sich die genannte Schweißzone (14) zumindest teilweise auch in den Metallring (15) hinein erstreckt, welcher in der sich in beide Hohlzylinder (12, 13) erstreckenden- 9 -109829/1173Innenumfangsnut (16) untergebracht ist.7· Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißzone (14) sich, im Axialschnitt gesehen, radial von außen nach innen verjüngt.- 10 -1098297117a
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DE102005012602B3 (de) * | 2005-03-18 | 2006-06-08 | Aktiebolaget Skf | Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung |
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1970
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Also Published As
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