DE2166598C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Lagerschalenhälften - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Art.

Bei einer bekannten Anordnung (SU-PS 139 515) sind die Vorsprünge an den Halbringflanschen ohne besondere Sicherung in die Ausnehmungen der Lagerhalbschale eingesetzt. Dieses hat zur Folge, daß beim Transport und der Lagerung der Lagerschalenhälften die Flansche nicht sicher mit den Lagerhalbschalen verbunden sein können, weshalb das Zusammensetzen zweckmäßigerweise erst bei der Montage des Lagers erfolgt Außerdem besteht die Gefahr, daß beim Einbau der flexiblen Lagerhalbschalen in Lager, wie beispielsweise Pleuelköpfe, während der Verformung der Lagerhalbschale sich die Halbringflansche von dieser lösen. Um diese Nachteile einer fehlenden Verbindung auszuschalten, ist beispielsweise gemäß DE-PS 9 37 499 der Halbringflansch mittels eines elastischen Werkstoffs, wie Gummi, mit der Lagerhalbschale verbunden. Es besteht zwar so die Möglichkeit, daß die Lagerhalbschale geringfügig verformt werden kann, ohne daß der Halbringflansch an der Verformung teilnimmt bzw. abgesprengt wird, doch ist der herstellungstechnische Aufwand für eine derartige Verbindung erheblich. Außerdem ist nicht sichergestellt, daß bei thermischen und mechanischen Einflüssen während des Betriebes die Verbindung erhalten bleibt. Der elastische Werkstoff aus beispielsweise Gummi kann nämlich beim Erwärmen des Lagers während des Betriebs weich werden und gegebenenfalls schmelzen, was zu größten Schäden führen kann. Selbst ein Abreißen des Schmierfilms bei starker Verkantung einer der Halbringflansche stellt eine Störungsursache dar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, bei geringstem fertigungstechnischem Aufwand und ohne Zuhilfenahme von anderen Werkstoffen eine sichere Verbindung zwischen den Halbringflanschen und der Lagerhalbschale herzustellen.

Bei dem eingangs näher erläuterten Verfahren wird dieses erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des oben wieder gegebenen Anspruchs 1 enthaltenen Merkmale erreicht.

Durch dieses Verfahren wird erreicht, daß mit einfachen bzw. wenig aufwendigen Mitteln die Halbringflansche an den Lagerhalbschalen fixiert werden. Es werden keine zusätzlichen Werkstoffe benötigt, die während des Betriebes ohnehin der Gefahr unterliegen würden, sich anders zu verhalten als die Werkstoffe der Lagerhalbschalen und Flansche. Ausrichtung und Fixierung können in einer einzigen Vorrichtung erfolgen. Die Art der Fixierung unterliegt keinerlei Verschleiß und ist nicht temperaturabhängig. Die Lagerschalenhälften werden einbaufertig hergestellt, geprüft und beispielsweise dem Motorenhersteller geliefert. Dennoch haben die Lagerhalbschalen gegenüber den Flanschen so viel Spiel, da die beim Einbau der Lagerschalenhälften auftretende radiale Verformung der Lagerhalbschalen durch die Halbringflansche nicht behindert wird und diese auch nicht aus ihrer Lagerung in den Ausnehmungen der Lagerhalbschale heraustreten. Neben den fertigungstechnischen Vorteilen sind damit auch solche für den Betrieb erreicht.

Um bereits während der Fertigung der Lagerschalenhälften Einbaugegebenheiten, wie Rundungen an den Lagerzapfen, zu berücksichtigen, können die innere Umfangskante der Lagerhalbschale und die nach innen ragenden Vorsprünge des Halbringflansches auf der axial äußeren Seite abgeschrägt werden.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Herstellung der mit radialen Endflanschen versehenen, einbaufertigen Lagerschalenhälften gemäß oben wiedergegebenem Anspruch 3.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Vorrichtung wiedergegeben, die anhand der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden. Es zeigt

Fi g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Lagerschalenhälfte,

Fig.2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht mit abgenommenen Flanschen,

F i g. 3 einen Schnitt gemäß Linie 3-3 in F i g. 1,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Herstellung von Abscfcrägungen an den Halbringflanschen für die Lagerschalenhälften vor deren Zusammenbau,

Fig.5 eine perspektivische Ansicht einer Vurrichtung zur Herstellung von Schlitzen an den Umfangskanten der Lagerhalbschalen vor dem Zusammenbau der Lagerschalenhälften und

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Anschließen der Halbringflansche an die Lagerhalbschalen.

Eine Lagerhalbschale 10 aus einem dünnwandigen, flexiblen Stahlgrundkörper 11 trägt einen Überzug 12 aus Lagermetall, wobei als Lagermetall beispielsweise Bleibronze mit oder ohne eine Schicht Bleiindium auf ihrer inneren Oberfläche verwendet werden kann. Axiale Endflächen 13 der Lagerhalbschale 10 sind derart abgeschrägt, daß sich konisch erweiternde Innenflächen bilden. An den beiden axialen Enden der Lagerhalbschale 10 sind drei zu ihren Enden offene Ausnehmungen 14 mit Abstand voneinander in den abgeschrägten Endflächen 13 angeordnet. Eine Ausnehmung 14 ist in der Mitte und die beiden anderen sind zu beiden Seiten der mittleren Ausnehmung unter gleichem Abstand ausgebildet.

An den beiden Enden der Lagerhalbschale 10 ist jeweils ein sich radial nach außen erstreckender Halbringflansch 15 angeordnet. Jeder Flansch 15 hat einen aus Stahl bestehenden Grundkörper 16, wobei die Druckflächen der Flansche 15 Überzüge aus Lagermetall aufweisen, wie beispielsweise eine Aluminium-Zinn-Legierung, die 80 % Aluminium und 20 % Zinn enthält.

Jeder Halbringflansch 15 ist an seiner inneren Umfangskante mit drei nach innen ragenden Vorsprüngen 18 versehen, die einen rechteckigen Umriß aufweisen und in die Ausnehmungen 14 der Endabschnitte der Lagerhalbschale 10 eingreifen, um die Flansche 15 an der Lagerhalbschale 10 zu positionieren.

Der innere Umfang 19 der Halbringflansche 15 ist auf der Seite abgeschrägt, auf die das Lagermaterial 17 aufgebracht ist, und die Vorsprünge 18 sind in gleicher Weise abgeschrägt, so daß sie auf einen Punkt konisch zulaufen. Die Länge der Vorsprünge 18 ist mindestens gleich der Länge der Ausnehmungen 14 un den Enden der Lagerhalbschale 10, und die inneren Enden der Vorsprünge 18 können etwas über die Ausnehmungen 14 hinausragen.

Die äußere Umfangskante an jedem Ende der Lagerhalbschale 10 ragt an beiden Seiten einer jeden Ausnehmung 14 über die abgeschrägten Vorspränge 18 hinaus, wobei an den Ecken neben den Ausnehmungen 14 radial nach außen vorspringende Anschläge 20 vorgesehen sind, die die abgeschrägte Fläche der Vorsprünge 18 der Halbringflansche 15 teilweise überdecken, und die Flansche 15 an einem Lösen von der Lagerhalbschale 10 hindern. Die Anschläge 20 sind so ausgebildet, daß die Flansche 15 eine begrenzte axiale Bewegung gegenüber der Lagerhalbschale 10 ausführen können.

Die Anschläge 20 können an einer Ecke oder an zwei gegenüberliegenden Ecken neben den Ausnehmungen 14 angeordnet sein. Da die Anschläge 20 die Abschrägungen der Vorsprünge 18 der Halbringflansche 15 nur wenig überragen, behindern sie nicht den einwandfreien Betrieb des Lagers.

Die Halbringflansche 15 und die Lagerhalbschalen 10 werden getrennt hergestellt Die Flansche 15 werden als Rohlinge aus Bandmaterial gefertigt und mit nach innen ragenden Vorsprüngen 18 versehen. Die Flansche 15 werden dann in die in Fig.4 gezeigte Vorrichtung gebracht, die längs des inneren Umfangs 19 eines jeden Flansches 15 die Abschrägung ausbildet Die Vorrichtung besteht aus einer feststehenden vertikalen Platte 30, die an einer Seite ein Magazin aus vertikalen Führungsstangen 31 aufweist, die einen Flanschstapel 32 halten, wobei innerhalb des Stapels 32 die mit Lagermaterial 17 überzogenen Seiten der Flansche 15 nach oben weisen. Die Stangen 31 des Magazins sind per Langloch 33 zur Anpassung an verschiedene Flanschgrößen einstellbar befestigt Der horizontale Tisch 34 weist von der unteren Kante 35 der Platte 30 einen Abstand auf, der der Dicke eines Flansches 15 entspricht und ist in einer quer zur Ebene der Platte 30 verlaufenden Richtung hin- und herbewegbar. An einem Ende des Tisches 34 ist eine Flanschaufnahme 36 ausgebildet, die an einem Ende eine halbkreisförmige Ausnehmung 37 hat, deren Radius dem inneren Radius der Flansche 15 entspricht. Eine bogenförmige Ausnehmung 38 ist in der oberen Fläche der Flanschaufnahme 36 um die Ausnehmung 37 herum ausgebildet, um einen Flansch 15 aufzunehmen. Für verschiedene Flanschgrößen sind verschiedene Flanschaufnahmen vorgesehen. Der Flansch 15 kann in der Ausnehmung 38 durch ein Klemmelement 39 festgespannt werden, das an einem vertikal hin- und herbeweglichen pneumatischen Drükker 40 befestigt ist, der auf der vom Magazin abgewandten Seite der Platte 30 befestigt ist. Die Umfangsenden der Flansche 15 liegen an Anschlägen 41 an, die an der Kante des Tisches 34 befestigt und entsprechend den verschiedenen Flanschgrößen einstellbarsind.

Der Tisch 34 ist senkrecht zur Ebene der Platte 30 zwischen der gezeigten vorderen Schneidstellung und einer hinteren Stellung hin- und herbewegbar, in der sich die bogenförmige Ausnehmung 38 im Bereich des Flanschmagazins befindet, um jeweils einen Flansch 15 aufzunehmen. In der vorderen Stellung des Tisches 34 wird ein Flansch 15 durch den Drücker 40 in der Ausnehmung festgespannt und ein mit hoher Geschwindigkeit um eine vertikale Achse rotierendes, mit einem horizontal vorspringenden Schneidmeißel 43 versehenes Werkzeug 42 wird auf einer halbkreisförmigen Bahn über die oberen innere Umfangskante des Flansches 15 bewegt, um die Abschrägung längs der oberen inneren Umfangskante 19 des Flansches 15 und an den Vorsprüngen 18 herzustellen. Wenn das Schneidwerkzeug 42 die Bearbeitung beendet hat, wird der Drücker ■40 zurückgestellt, das Klemmelement 39 abgehoben und der Tisch 34 in seine hintere Stellung zurückgezogen. Eine nach unten federnd vorgespannte Klinke 44, die dem unteren Ende des Tisches 34 benachbart angeordnet ist, drückt während der Rückwärtsbewegung des Tisches 34 den Flansch 15 aus der bogenförmigen Ausnehmung 38, so daß die Ausnehmung 38 den nächsten Flansch 15 aufnehmen kann.

Die Lagerhalbschalen 10 werden in bekannter Weise hergestellt und ihre Stirnflächen zur Ausbildung der Endflächen 13 abgeschrägt. Mittels der in Fig.5 gezeigten Vorrichtung werden die Ausnehmungen 14 in die axialen Enden der Lagerhalbschalen 10 gestoßen. Die Vorrichtung deren rechter Teil in der Zeichnung

abgeschnitten ist, umfaßt einen Träger 50, der auf festen Führungsstangen 51 horizontal bewegbar ist. Ein Stempel 52 ist an dem Träger 50 gelagert und hat eine halbkreisförmige Ausnehmung 53 zur Aufnahme einer Lagerhalbschale 10. Durch Federn vorgespannte Druckarme 54 wirken mit den Umfangsenden der Lagerhalbschale 10 zusammen und halten diese in der Ausnehmung 53. Stempelpaare 55 sind in entsprechend der gewünschten Verteilung der Ausnehmungen 14 in der Lagerhalbschale 10 auf dem Stempel 52 verteilten Bohrungen verschieblich angeordnet. Jedes Stempelpaar 55 ist an einem Halter 56 befestigt, der in einer Ausnehmung am äußeren Umfang des Stempels 52 angeordnet ist. Der Stempelhalter 56 wird durch eine Stange 57 festgehalten, die den Halter 56 mit einem feststehenden Querbalken. 59 verbindet. Eine die Stange 57 umgebende Schraubenfeder 61 wirkt zwischen dem Träger 50 und dem Querbalken 59, um den Träger 50 vom Querbalken 59 wegzudrücken. Die beiden anderen Stempelpaare 55 sind über auf dem Träger 50 verschwenkbar gelagerte Winkelhebel 63 mit ähnlichen Stangen 57 verbunden, die durch weitere Schraubenfedern 61 umgeben werden.

Ein Druckstempel 64 ist auf den Stangen 51 verschiebbar gelagert und in jeder Richtung durch einen pneumatischen Arbeitszylinder 65 bewegbar. Eine halbkreisförmige Patrize 66 ist an der dem Träger 50 benachbarten Seite des Druckstempels 64 befestigt.

Der Druckstempel 64 wird durch den Arbeitszylinder 65 gegen den Träger 50 bewegt, wodurch die Patrize 66 mit einer Lagerhalbschale in Eingriff gelangt, die sich in der Ausnehmung 53 befindet, und bei Fortsetzung der Bewegung des Druckstempels 64 wird der Träger 50 entgegen der Wirkung der Feder 61 gegen den Querbalken 59 gedrückt Die Stempelpaare 55, die durch die Stangen 57 stationär gehalten werden, ragen aus den Bohrungen im Stempel 52 heraus und werden durch die Bewegung der Lagerhalbschale 10 auf der Patrize 66 und des Stempels 52 durch die Umfangskanten der Lagerhalbschale 10 gedrückt Am Ende der Stoßbewegung wird der Arbeitszylinder 65 zurückgestellt, und der Träger 50 kehrt unter der Wirkung der Federn 61 in seine Ausgangslage zurück, wodurch die Stempelpaare 55 in die Bohrungen im Stempel 52 zurückgezogen werden.

Lagerhalbschalen 10 werden aus einem Magazin 67, das sich über der Ausnehmung 53 befindet, durch einen Drücker 68 in die Ausnehmung 53 eingespeist Dadurch wird die während des vorangehenden Arbeitsschrittes mit Ausnehmungen versehene Lagerhalbschale 10 nach unten ausgeworfen, wo sie durch Führungen 69 auf ein Förderband 71 gelangt

Die Stangen 57 sind im Querbalken 59 einstellbar gelagert um die Ausgangslage des Trägers 50 und damit die Bewegung der Stempelpaare 55 gegenüber dem Stempel 52 während eines gegebenen Hubes des Arbeitszylinders 65 zu verändern.

Die durch die Stempelpaare 55 bearbeitete Lagerhalbschale 10 und die mit Abschrägungen versehenen Halbringflansche 15 werden dann in der Vorrichtung nach F i g. 6 zusammengefügt. Die Vorrichtung, von der ein Teil in der Zeichnung abgebrochen ist, weist einen mittleren Block 75 auf, der eine nach oben geöffnete bogenförmige Ausnehmung 76 zur Aufnahme einer Lagerhalbschale 10 aufweist, während ein Anschlag 77 am Umfangsende der Ausnehmung 76 vorgesehen ist, um die Lagerhalbschale 10 in ihrer Stellung festzuhalten. Der mittlere Block 75 ist auf zwei sich horizontal erstreckenden Führungsstangen 78 angeordnet, während zwei weitere Elemente 79 auf den Führungsstangen 78 verschieblich zu beiden Seiten des mittleren Blockes 75 angeordnet sind. Jedes Element 79 ist auf der dem Block 75 zugewandten Seite mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung 80 zur Aufnahme eines Flansches 15 versehen, wobei ein Anschlag 80a vorgesehen ist, um mit einem Umfangsende des Flansches 15 zusammenzuwirken und diesen in der erforderlichen Ausrichtung gegenüber der Lagerhalbschale 10 zu halten. Auf der gegenüberliegenden Seite jedes Elementes 79 ist ein Stempelhalter 81 angeordnet, von denen nur einer dargestellt ist, wobei diese Stempelhalter 81 ebenfalls auf den Führungsstangen 78 geführt sind und durch einen pneumatischen Drücker 82 in Richtung auf den Block 75 und von diesem weg bewegbar sind. Der Stempelhalter 81 weist drei verstellbar angeordnete Stempel 83 auf, und jedes Element 79 ist mit drei öffnungen 84 versehen, durch die die Stempel 83 hindurchtreten können, um mit den Endkanten der Lagerhalbschale 10 auf beiden Seiten einer jeden Ausnehmung 14 in Eingriff zu gelangen und die Kanten einzudrücken und dadurch an den äußeren Endkanten der Lagerhalbschalen 10 die nach außen vorspringenden Anschläge 20 auszubilden, die die Flansche 15 an den Lagerhalbschalen 10 festhalten. Jeder Stempelhalter 81 und sein benachbartes Element 79 werden durch unter Federspannung stehende Stößel 85 auseinandergedrückt

Die anfängliche Bewegung jedes Stempelhalters 81 gegen das Element 75 unter der Wirkung des Drückers 82 legt den durch das Element 79 getragenen Halbringflansch 15 gegen das axiale Ende der im Block 75 angeordneten Lagerhalbschale 10, wobei die Vorsprünge 18 der Flansche in die Ausnehmungen 14 der Lagerhaibschaie 10 eingreifen. Während der Fortsetzung der Bewegung des Stempelhalters 81 bleibt das Element 79 stationär und die Stempel 83 dringen durch die Öffnungen 84 im Element 79 und verformen die Endkanten der Lagerhalbschale 10 in der beschriebenen Weise. Die Stempel 83 ziehen dann die Stempelhalter 81 und die Elemente 79 zurück und ein in der Oberfläche der Ausnehmung 76 des Blockes 75 angeordneter Auswerfstift 86 wird angehoben, um die fertige Lagerschalenhälfte aus dem Block 75 auszuwerfen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von mit radialen Endflanschen versehenen, einbaufertigen Lagerschalenhälften, bestehend aus einer dünnwandigen, flexiblen Lagerhalbschale als Radiallagerteil mit an den Enden sich erweiternden Innenflächen und einer Anzahl von die Lagerhalbschale durchsetzenden, zu ihren Enden offenen Ausnehmungen und aus der Lagerhalbschale angepaßten Halbringflanschen mit nach Form und Anzahl den Ausnehmungen entsprechenden und mit diesen in Eingriff stehenden Vorsprüngen am Innenumfang, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerhalbschale (10) und die Flansche (15) zusammengesetzt und die Kanten der Lagerhalbschale (10) zwischen den Ausnehmungen (14) durch Walzen oder Drücken nach außen verformt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Umfangskante der Lagerhalbschale (10) und die nach innen ragenden Vorsprünge (18) des Halbringflansches (15) auf der axial äußeren Seite abgeschrägt werden.

3. Vorrichtung zur Herstellung von mit radialen Endflanschen versehenen, einbaufertigen Lagerschalenhälten, bestehend aus einer dünnwandigen, flexiblen Lagerhalbschale als Radiallagerteil mit an den Enden sich erweiternden Innenflächen und einer Anzahl von die Lagerhalbschale durchsetzenden, zu ihren Enden offenen Ausnehmungen und aus der Lagerhalbschale angepaßten Halbringflanschen mit nach Form und Anzahl den Ausnehmungen entsprechenden und mit diesen in Eingriff stehenden Vorsprüngen am Innenumfang, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittlerer Block (75) eine nach oben geöffnete, bogenförmige Ausnehmung (76) zur Aufnahme einer Lagerhalbschale (10) und einen Anschlag (77) für die Lagerhalbschale (10) am Umfangsende der Ausnehmung (76) aufweist, daß der mittlere Block (75) auf zwei sich horizontal erstreckenden Führungsstangen (78) angeordnet ist, auf denen zwei weitere Elemente (79) verschieblich zu beiden Seiten des mittleren Blockes (75) angeordnet sind, die auf der dem Block (75) zugewandten Seite mit einer halbkreisförmigen Ausnehmung (80) zur Aufnahme je eines Flansches (15) versehen sind, daß auf der gegenüberliegenden Seite jedes Elementes (79) ein Stempelhalter (81) angeordnet ist, die ebenfalls auf den Führungsstangen (78) geführt sind und durch einen Drücker (82) in Richtung auf den Block (75) und von diesem weg bewegbar sind, und daß der Stempelhalter (81) drei einstellbar angeordnete Stempel (83) und jedes Element (79) drei Öffnungen (84) aufweist, durch die die Stempel (83) hindurchtreten.