DE2252091A1

DE2252091A1 - Rohrfoermiges lagergehaeuse, insbesondere fuer die aufnahme von drehstabfedern

Info

Publication number: DE2252091A1
Application number: DE19722252091
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1972-10-24
Filing date: 1972-10-24
Publication date: 1974-05-02
Also published as: NL7302082A

Description

Rchrförmiges Lagergehäuse, insbesondere-für die Aufnahme von Drehstabfedern Die Erfindung betrifft ein rohrförmiges Lagergehäuse, insbesondere fUr die Aufnahme von Drehstabfedern, mit einer aus dünnwandigem Blech bestehenden Rohrwand, die die in Axialrichtung des Lagergehäuses am Außen- und Innenumfang etwa gleichförmig unter Bildung eines mittleren, im Innendurchrnesser als Paßsitz ausgelegten eingeschnilrten zylinderförmigen Bereiches sowie endseitiger, im.
Durchmesser größerer, ebenfalls zylindrischer Abschnitte abgestuft ist.
Das Ausgangsmaterial fUr ein derartiges Lagergehäuse besteht bislang aus nahtlos gezogenen Rohren, die entsprechend der geforderten Gehäuselänge aufgeschnitten werden. Der Außendurchmesser und die Wandstärke der nahtlosen Rohre entsprechen dabei dem mittleren eingeschnürten zylinderförmigen Bereich des -späteren Lagergehäusefertigteiles, wobei die Verwendung von nahtlos gezogenem Material Gewähr dafllr bietet, daß der im Inn£ndurchmesser des Gehäusemittelbereiches verlangte Paßsitz aufgrund des Rohrherstellungsverfahrens fertig vorliegt. Dieser mit nahtlosen Rohren verbundene Vorteil wird aber wieder aufgenoben, da die bei der Herstellung der Rohre entstehenden spezifischen Oberflächenfehler äußerst nachteilige Auswirkungen bei der erforderlichen Aufweitung der Gehäuseendabschnitte zeigen. Auf diese Cberflächenfehler zurückzuführende Fi3bildungen können trotz sorgfältiger Bearbeitung nicht vermieden werden, sc daß die Ausfallquote aufgrund der z. B. von der Kraftfahrzeugindustrie gestellten Qualitätsansprüche bei eincm derartigen Massenteil entsprechend hoch liegt. Geschweißte Rohre mit einem Außendurchmesser und einer Wandstärke, die dem mittleren eingeschnUrten zylinderförmigen Bereich des Lagergehäusefertigteiles entsprechen, können nicht zur Fertigung der Lagergehäuse herangezogen werden, da die Schwei3-nähte den Verformungen beim Aufweiten nicht gewachsen sind. Man ist mithin gezwungen, die negativen Eigenschaften der nahtlosen Rohre in Kauf zu nehmen, damit die Massenfertigung noch mit einem vertretbaren wirtsohaftlichen Aufwand durchgerUhrt werden kann.
Der Erfindung liegt mithin die Aufgabe zugrunde, Mittel aufzuzeigen, die eine rationelle Fertigung von Lagergehäusen der oben beschriebenen Gattung unter Einhaltung minimaler Ausfallquoten bei verbesserter Qualität bieten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß unter Verwendung eines länsnaht -geschweißten Rundrohrabschnittes mit geräumter Innennaht, mit dem Au3endurchmesser der Gehäuseendabt hnitte und einer auf maximal das 1,2-fache des Lagergehäusefe tigteiles begrenzten Linge, der mittlere, den Paßsitz aufwetsetde zylindrische Bereich durch Einziehen unter gleichzeitiger Erhöhung seiner Wandstärke sowie Formung kegelstumpfförmiger Übergangszonen zwischen den Endabschnitten und dem Mittelbereich gebildet ist.
Es wird nu-r.hr in vorteilhafter Weise von einem längsnahtgeschweißten Rohr ausgegangen, bei welchem der Stauchvorgang des Werkstoffes beim Einziehen des mittleren Bereiches keine negativen Auswirkungen auf die Schweißnaht hat. Oberflächenfehler des zur Rohrherstellung verwendeten Bandmaterials werden mit Hilfe der bekannten Prüfverfahren bereits beim Vormaterial festgestellt. Die dann geschweißten Rohre~werden mittels ebenfalls bekannter zumeist im Durchlauf arbeitenden zerstörungsfreier Prijfverfahren auf einwandfreie 3chweißnahtbeschaffenheit geprüft. Dadurch, daß das zur Herstellung der Lagergehäuse benutzte Vormaterial prUfbar ist, werden evtl. Materialfehler nicht in die Endfertigung des Lagergehäusefertigteils Uternommen, und es wird dadurch die. Asfallquote beträchtlich gesenkt. Ferner wird durch Verwendung von geschweißtem Rohr die Wirtschaftlichkeit der Fertigung bedeutend gesteigert..
Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, .daß die Wandstärke der kegelstumpfförmigen Ubergangszonen von dem Mittelbereich ausgehend in Richtung auf die Endabschnitte kontinuierlich abnimmt. Der langsame und gleichmäßige Übergang in der Wandstärke mindert die Gefahr von Werkstoffrissen und erhöht folglich die Sicherheit dieser im Betrieb häufigen Erschütterungen ausgesetzten Lagergehäuse. Zweckmäßigerweise beträgt hierbei die Wandstärke im Mittelbereich des Lagergehäuses das l,5- bis 9-faohc, vorzugsweise etwa das Doppelte, der Wandstärke in den Endabsahnltten. Vorteilhaft ist es, daß der Außendurchmesser der Endabschnitte das, 1,2- bis 1,8-fache, vorzugsweise etwa das 1,5-fache, des Außendurchmessers des eingezogenen Mittelbereiches beträgt.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines Lagergehäuses besteht darin, daß ein längsnaht-geschweißter Rundrohrabschnitt begrenzter Länge einseitig auf einen einen mittleren und zwei endseitige, im Durchmesser größere zylindrische Abschnitte sowie diese zylindrischen Abschnitte jeweils verbIndenden kegelstumpfförmigen Abschnitte aufweisenden Dorn aufgespannt und in Rotation versetzt wird und daß mittels einer etwa radial angreifenden, mit Drückrollen versehenen Druckvorrichtung durch ein-oder mehrmaliges Uberfahren der Uber dem mittleren zylindrischen Abschnitt und den angrenzenden kege Istunipfrörmigen Abschnitten des Dornes liegende Wandbereich des Rohres unter gleichzeitiger Erhöhung der Wandstärke entsprechend der Außenkontur des Dornes eingezogen wird. Zweckmäßig ist es hierbei, da. die Drückvorrichtung mit zwei, drei oder vier DrUckrollen arbeitet, die sweils zentrisch angreifen. Andererseits kann es erfindungsgemaß von Vorteil sein, da;3 Jeweils zwei oder vier Druckrollen im Einsatz sind und die sich gegenüberliegenden Druekrol-len in entgegengesetztel Richtung an dem sich drehenden nohrahsch.nitt entlade geführt werden und diesen einziehen. Das Verfahren führt zu einer einf;andfreien Ausbildung des Lagergehäuses, wobei. insbes~.-Xere der Pa3-sitz im Innendurchmesser des mittleren Abschnittes genau toleriert erreicht wird. Durch die Anwendung von DrUckrollen, die gegen den innenliegenden Dorn arbeiten, wird fUr den Paßsitz gewissermaßen eine einmollende Kalibrierung erzielt, die den eualitätsforderungtn z. B. der Kraftfahrzeugindustrie in besonders gUnstiger Weise entgegenkommt.
Die Erfindung ist anhand der Zeichnungen nachstehend näher veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Herstellung des Lagergehäuses gemäß der Erfindung in Draufsicht; Fig. 2 das Lagergehäuse im Rohzustand innerhalb einer DrUckvorrichtung und Fig. 3 bis 6 einzelne Verformungsstufen des Lagergehäuses vom Robzustand bis zum fertigen Gehäuse.
Das Lagergehäuse ist allgemein mit 1 bezeichnet. Im Rohzustand besteht das Lagergehäuse aus einem zylindrischen Längenabschnitt 2 eines 1&flgsnaht-geschweißten Rohres mit geräumter Innennaht Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist das Rohr 2 auf einen zweiteiligen Dorn 3, 3a einer Druokvorrichtung 4 aufgespannt. Der Dorn entspricht mit seinen Au3enkonturen den Innenkonturen des'zu fertigenden Lagergehäuses 1, a. h. er besteht aus einem zylindrisehen Mittelbereich 5 sowie ebenfalls zylindrischen, jedoch im Durchmesser größeren Endabschnitten 6, 7, wobei diese wylindrischen Bereiche durch kegelstwnpfförmig ausgebildete Zonen 8, 9 miteinander verbunden sind.
Die Aufspannur; erfolgt in der Weise, daß zunächst das Rohr 2 bei auseinandergefahrenen Dornhälften auf den Bereich 6 der Dornhälfte 3 aufgeschoben wird, dessen Außendurchmesser bereits dem Endmaß des Innendurchmessers des einen Endabschnittes des zu fertigenden Lagergehäuses 1 entspricht. Anschließend wird mit Hilfe des Reitstockes 10 der Teil 3a des Dornes in das Rohr 2 eingefahren und die beiden Dornhälften Uber einen Zapfen 11 miteinander zentriert. Daraufhin wird der auf dem Dornbereich 6 aufliegende Abschnitt des Rohres mit einem Spannfutter 12 gegen diesen Dornteil verspannt. Der auf dem Dornbereich 7 aufliegende Abschnitt des Rohres 2 ist nicht verspannt. Er kann sich z. B. (in der Zeichnung nicht dargestellt) mit seiner Stirnfläche gegen einen in Axialrichtung federnd nachgiebigen Absatz des Dornteiles 3a abstützen.
Nach Einleitung der Drehbewegung der Welle 13 und Uber das Spannfutter 12 auch des Rohrabschnittes 2 werden die jeweils in einem eigenen Support 14, 15 gelagerten Drückrollen 16, 17 sowohl radial gegen das Rohr als auch in dessen axialer Richtung bewegt.
Durch vorherbestimmbaren Druck auf die Drückrollen verformt sich das Rohr entsprechend den Atlßenkonturen des Dornes 3, 3a. Die Verformung erfolgt dabei derart (s. auch Fig. 3 bis 6), daß der durch die Durchmesserverminderung im Mittelbereich 18 des Rohres entstehende Werkstoffüberschuß zu einer Erhöhung der Rohrwandstärke herangezogen wird. Der Ubergang in den kegelstumpfförmigen Zonen 19, 20 des Lagergehäuses ist derart getroffen, daß eine kontinuierhohe Verstärkung der Gehäusewandung ausgehend von den äußeren zylindrischen Bereichen 21, 22, bis zu dem mittleren zylindrisohen Bereich 18 durchgeführt wird.
Wie die Fig. 2 zeigt, können auch mehr als zwei DrUekrollen- an dem Einziehvorgang beteiligt sein. Die einzelnen Drückrollen 16 16', 17, 17' sind dabei gleichmäßig um das Rohr 2 herum angecrdnet. Je nach Werkstoff und größe des Lagergehäuses 1 wird die Verformung in einer oder mehreren Stufen vorgenon«unen (s. Fig.
3 bis 6). Dies erfolgt jeweils in del eise, da die Drüekrollen um einen gewissen Betrag näher an die Längsachse des Rohres 2 herangeführt werden und den Werkstoff im Mittelabschnitt des Ilohres axial und radial stauchen. Dieser vorrang wird im Einzelfalle so lange wiederholt, bis der einzuziehende ?.ittelbereich 13 auf dem Dornteil 5 satt anliegt. Das Verfahren gewährleistet, daß beim letzten Uberlauf, d. h. beim Glättgang, die angestrebte gehäuseform erreicht ist, insbesondere aber auch der fr das Fertigteil wiohtige Paßsitz x im Innendurchmesser des Rohrmittelteiles 18.

Claims

PatentansprUche:

w Rohrförmiges Lagergehäuse, insbesondere für die Aufnahme von Drehstabfedern, mit einer aus dünnwandlgem Blech bestehenden Rohrwand, die in Axialrichtung des Lagergehäuses am Außen- und Innenumfang etwa gleichförmig unter Bildung eines mittleren, im Innendurchmesser als Paßsitz ausgelegten eingeschnürten, zylinderförmigen Bereiches sowie endseitiger, im Durchmesser größerer ebenfalls zylindrischer Abschnitte abgestuft ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß unter Verwendung eines längsnaht-geschweißten Rundrchrabschnittes (2) mit geräumbr Innennaht, mit dem Außendurchmesser der Gehäuseendabschnitte (21, 22) und ,einer auf maximal das 1,2-fache des IAgergehä.usefertigteiles begrenzten Länge, der mittlere, den Paßsitz (x) aufweisende zylindrische Bereich (18) durch Einziehen unter gleichzeitiger Erhöhung seiner Wandstärke sowie Formung kegelstumpfförmiger Ubergangszonen (19, 20) zwischen den Endabschnittn (21, 22) und dem Mittelbereich (18) gebildet ist.
2. Rohrförmiges Lagergehäuse nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wandstärke der kegelstumpfförmigen Ubergangszonen (19, 2G) von dem Mittelbereich (18) ausgehend in Richtung auf die Endabsohnitte (21, 22) kontinuierlich abnimmt.
3. Rohrförmiges Lagergehäuse nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , da3 die Wandstärke im Mittelbereich (18) des Lagergehäuses (1) das 1,5- bis 3-fache, vorzugsweise etwa das Doppelte, der Wandstärke in den Endabsohnitten (21, 22) beträgt.
4. Rohrförmiges Lagergehäuse nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß der Außendurahmesser der Endabsohnitte (21, 22) das 1,2- bis 1,8-faohe, vorzugsweise etwa das 1,5-fache, des Außendurchmessers des eingezogenen Mittelbereiches (18) beträgt.
5. Verfahren zur Herstellung eines lagergehäuses gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß ein längsnahtgeschweißter Rundrohrabsohnitt (2) mit geräumter Innennaht und begrenzter Länge einseitig auf einen mittleren (5) und zwei endseitige (6 bzw. 7), im Durchmesser großer zylindrische Abschnitte sowie diese zylindrischen Abschnitte Jeweils verbindenden kege lstumpffdrmigen Abschnitte (8, 9) aufweisenden Dorn (3, 3a) aufgespannt und in Rotation versetzt wird und daß mittels einer etwa radial angreifenden, mit Drüokrollen (16, 17) versehenen Drückvorrichtung (4) durch ein- oder mehrmaliges Uberfahren der über dem mittleren zylindrischen Abschnitt (5) und den angrenzenden kegelstumpfförmigen Abschnitten (8, 9) des Dornes (3, 3a) liegende Wandbereich des Rohres (2) unter gleichzeitiger Erhöhung der Wandstärke entsprechend der Außenkontur des Dornes eingezogen wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines Lagergehäuses gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Drückvorrichtung .(4) mit zwei, drei oder vier Druckrollen arbeitet, die jeweils zentrisch angreifen.
7. Verfahren zur Herstellung eines Lagergehäuses gemä3 den Ansprechen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß jeweils zwei oder vier Druckrollen im Einsatz sind und die sich gegenüberliegenden Druckrollen in entgegengesetzter Richtung an dem sich drehenden Rohrabschnitt entlang geführt werden und diesen einziehen.

L e e r s e i t e