DE2608870C2 - Spannring zur Befestigung eines Lagerringes auf einer Welle sowie Preßwerkzeug zu seiner spanlosen Herstellung - Google Patents

Description

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I; res Zwischenprodukt zu erhalten, aus welchem anschlie- 15 des inneren Lagerringes 12 zusammenwirkende inne- §? ßend der dann noch auszuwalzende Lagerinnenring re Klemmfläche 16 ist andererseits an einer zur Ringle ausgestoßen wird, während der verbleibende Teil zum achse 20 exzentrischen Senkbohrung IS als eine Hinter-

Ijs Lageraußenring ausgewalzt werden kann. schneidung ausgebildet, die sich in bezug auf die um das

L⁷. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen 5 Maß A zu der Ringachse 20 exzentrisch versetzte Achse % Spannring zur Befestigung eines Lagerringes auf einer 2t der Senkbohrung 19 im wesentlichen über die Hälfte

it Welle der angegebenen Gattung bereitszustellen, der des Umfangs bis etwa zu einer Durchmesserlinie der

Γ' vorzugsweise unter Verwendung eines eine entspre- Senkbohrung 19 erstreckt Durch diese Hinterschnei-

;·,·' chend einfache Fertigungsmöglichkeit ergebenden dung 16 wird im Übergang zu der zugeordneten Stirn-

|\ Preßwerkzeiiges der ebenfalls angegebenen Gattung 10 fläche des Spannringes 10 eine radial nach innen vorste-

'■ eine verbesserte Klemmverbindung an den zusammen- hende Lippe 22 gebildet, längs welcher für die Senkboh-

_c._: wirkenden Klemmflächen ergibt rung 19 ein gegenüber dem restlichen Umfang dickerer

'■;':■;■ Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Wandbereich 23 des Spannringes 10 erhalten wird. Der

jü Spannring mit den kennzeichnenden Merkmalen gemäß mit 33' bezeichnete Restbereich der Senkbohrung 19 ist

jii dem Patentanspruch 1 gelöst für dessen Herstellung 15 andererseits bezüglich der Zentrierbohrung 17 im we-

f' dabei vorzugsweise ein Preßwerkzeug mit den kenn- sentlichen konisch derart ausgebildet daß sich bezüg-

fe zeichnenden Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 4 Hch der Hinterschneidung 16 im wesentlichen tangential

}'." zu verwenden ist ausgerichtete Übergänge 34' ergeben. Der Spannring

■.;. Die mit dem erfindungsgemäßen Spannring erzielba- 10 weist schließlich noch eine radiale Gewindebohrung

; ren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß durch die 20 24 auf, die für das Einschrauben einer Stellschraube zur

anden Klemmflächen zusammenwirkenden Hinter- axialen Festlegung des Spannringes an der Welle 11

;·■■■ schneidungen eine die Klemmverbindung sichernde An- vorgesehen ist

;f zugskraft erzeugt wird, die beim Aufdrehen des Spann- Der Spannring 10 ist spanlos mittels einer Preßwerkringes auf den Lagerring mit einer Unterstützung durch zeuges der in den F i g. 4 bis 7 gezeigten Ausbildung aus die Restbereiche der Klemmflächen ein praktisch wech- 25 einem massiven zylindrischen Rohling 25 herstellbar, selseitiges Festfressen der beiden Ringe nahezu auto- der aus einem zum Fließpressen geeigneten Kohlenmatisch ergibt, ohne daß für die Erzeugung dieser An- stoff stahl besteht Dieser Rohling 25 -wird ausweislich zugskraft noch ein besonderes Hilfswerkzeug benötigt der Darstellung in F i g. 4 in eine an seinen Außendurch- : werden würde. Diese mit den Maßnahmen der Patent- messer angepaßte erste Zentrierbohrung 26 einer Maansprüche 2 und 3 noch besonders günstig zu beeinflns- 30 trize 27 des Preßwerkzeuges eingelegt welche der sende wechselseitige Anzugskraft der beiden Ringe er- axialen Führung eines ersten Stempels 28 dient, der mit gibt mithin eine entsprechend beständige Klemmver- einem im Durchmesser verkleinerten Prägeende 29 ver-. bindung, deren mögliche Lockerung im Rundlauf der sehen ist Durch das Prägeende 29 dieses ersten Stem- ; Welle dabei nur noch ergänzend mit der den Spannring pels 28 wird die zur Ringachse konzentrische Zentrieran der Welle axial festlegenden Stellschraube gesichert 35 bohrung 17 des Spannringes 10 ausgebildet, so daß also wird. Andererseits läßt sich dieser Spannring jetzt auch sein Durchmesser gleich dem fertigen Lochdurchmesser wesentlich kostengünstiger fertigen, weil dafür bei Ver- der Zentrierbohrung 17 sein kann. Die Matrize 27 des Wendung des erfindungsgemäßen Preßwerkzeuges jetzt Preßwerkzeuges ist weiterhin mit einer zweiten Zenein Rohling in nur zwei Fertigungsstufen zu dem ferti- trierbohrung 30 versehen, die bezüglich der Zentriergen Spannring bearbeitet werden muß. 40 bohrung 26 um das Maß A der Exzentrizität der beiden Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bohrungen 17 und 19 des Spannringes 10 axial versetzt Spannringes und des zu seiner Herstellung verwendeten ist Durch diese zweite Zentrierbohrung 30 ist ein zwei-Preßwerkzeuges ist in der Zeichnung schematisch dar- ter Stempel 31 entgegen dem ersten Stempel 28 axial gestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es geführt, der mit einem Prägeende versehen ist, das über zeigt 45 die eine Hälfte 32 seines Umfangs die Ausbildung der F i g. 1 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht Hinterschneidung 16 und der Lippe 22 der Senkbohrung einer Lageranordnung, 19 und mit der zweiten Hälfte 33 seines Umfangs die F i g. 2 eine Stirnansicht des bei der Lageranordnung konische Ausbildung des Restbereichs 33' der Senkbohgemäß F i g. 1 verwendeten Spannringes, rung 19 ergibt. Zur Ausbildung der im wesentlichen tan-F i g. 3 eine Schnittansicht des Spannringes nach der 50 gential ausgerichteten Übergänge 34' sind außerdem Linie 3-3 in F i g. 2 und diese beiden Hälften 32 und 33 des Prägeendes dieses F i g. 4 bis 7 einen Längsschnitt des zur Herstellung zweiten Stempels 31 über entsprechend tangential ausdes Spannringes verwendeten Preßwerkzeuges mit ei- gerichtete Übergänge 34 aneinander angeschlossen. Die ner aufeinanderfolgenden Darstellung der einzelnen zur Ausbildung der Hinterschneidung 16 und der Lippe Fertigungsstufen. 55 22 vorgesehene Hälfte 32 wird mit einem Ausdrehen des Die in F i g. 1 veranschaulichte Lageranordnung um- Prägeendes des Stempels 31 erhalten, wobei für den die faßt einen Spannring 10, mittels welchem auf einer WeI- Lippe 22 ergebenden Bereich ein Halbmesser B bezüg-Ie 11 ein innerer Lagerring 12 eines Wälzlagers befestigt lieh der Achse des Stempels 31 eingehalten wird,
ist, das durch einen Außenring 13 und Kugeln 14 ver- Nach dem Einlegen des Rohlings 25 in die Zentriervollständigt wird. An dem inneren Lagerring 12 des 60 bohrung 26 der Matritze 27 werden die beiden Stempel Wälzlagersist eine äußere Klemmfläche 15 ausgebildet, 28 und 31 axial gegeneinander bewegt. Entsprechend mit der eine komplementär ausgebildete innere Klemm- der Darstellung in F i g. 5 wird damit aus dem Rohling fläche 16 des Spannringes 10 zusammenwirkt. ein Zwischenprodukt 25' erhalten, an welchem durch Gemäß der Darstellung in den F i g. 2 und 3 weist der das Prägeende 29 des Stempels 28 die Zentrierbohrung Spannring 10 eine zur Ringachse 20 konzentrisch ausge- 65 17 bis in eine durch eine Zwischenwand 35 festgelegte bildete Zentrierbohrung 17 auf, zu der auch eine zylin- axiale Tiefe und durch das Prägeende des Stempels 31 drische Mantelfläche 18 des Spannringes 10 konzen- die Senkbohrung 19 mit der bereits fertigen Hintertrisch auseebildet ist. Die mit der äußeren Klemmfläche schneidung 16 und der Lippe 22 sowie dem konisch

ausgebildeten Restbereich 33' und den im wesentlichen tangential ausgerichteten Übergängen 34' vorhanden sind. Dieses Zwischenprodukt 25' wird dann anschließend entsprechend der Darstellung in F i g. 6 durch den Stempel 31 aus der Zentrierbohrung 26 der Matrize 27 ausgeschoben und mittels eines eine Abstreifgabel 37 aufweisenden Werkzeuges 36 von dem Stempel 31 abgezogen, wofür mit der Abstreifgabel 37 auf das Zwischenprodukt 25' eine leichte Kippbewegung ausgeübt wird, um sein Lösen von der die Hinterschneidung 16 und die Lippe 22 ergebenden Hälfte 32 des Prägeendes des Stempels 31 zu erleichtern. Ausweislich der Darstellung in F i g. 7 wird dann dieses jetzt spanlos fertiggestellte Zwischenprodukt 25" noch für ein abschließendes Lochen seiner Zwischenwand 35 mit einem Lochwerkzeug bearbeitet, das einen den Durchmesser der Zentrierbohrung 17 aufweisenden Stempel 40 und eine Matrize 43 besitzt, in der ein hülsenförmiger Gegenstempel 42 angeordnet ist, durch welchen der aus dem Zwischenprodukt 25" dann fertiggestellte Spannring nach dem Zurückziehen einer für den Stempel 40 noch vorgesehenen Stempelführung 41 aus der Matrize 43 ausgestoßen wird. Der Spannring wird dann noch mit der radialen Gewindebohrung 24 versehen und in üblicher Weise oberflächenbehandelt.

Durch die vorbeschriebene Ausbildung der -nneren Klemmfläche an der Senkbohrung 19 des Spannringes 10 wird im Zusammenwirken mit einer dazu komplementär ausgebildeten äußeren Klemmfläche des inneren Lagerringes 12 eine äußerst feste Klemmverbindung erhalten, die eine sichere Befestigung eines Lagers auf der Welle 11 ergibt In Abhängigkeit von den für den Spannring 10 und den Lagerring 12 vorgegebenen Toleranzen ihrer Befestigung auf der Welle 11 und auch in Abhängigkeit der für diese Klemmverbindung gewünschten Größe der zwischen den Klemmflächen wirksamen Klemmkraft können dabei sowohl für die Hinterschneidung 16 mit der Lippe 22 als auch für den Restbereich 33' der Senkbohrung 19 des Spannringes 10 auch andere Abmessungen und Ausbildungen in Frage kommen, so beispielsweise für die Hinterschneidung 16 anstelle eines kreisförmigen ein ellipsenförmiger Verlauf, was sehr einfach mit einer entsprechenden Formgebung des Prägeendes des Stempels 31 beispielsweise durch ein Profilfräsen bewerkstelligt werden kann. Dabei ist dann nur darauf zu achten, daß die Ausbildung der Lippe 22 mit der Ausbildung des Restbereichs 33' unter Einbeziehung auch der Übergänge 34' derart abgestimmt wird, daß sich das mit dem Preßwerkzeug erhaltene Zwischenprodukt 25' entsprechend der Darstellung in F i g. 6 leicht von dem Prägeende des Stempels 31 abziehen läßt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

1 2 Oberbegriff des Patentanspruches 4 angegebenen GaI- Patentansprüche: tung. Bei den nach der angegebenen Gattung bekannten

1. Spannring zur Befestigung eines Lagerringes Spannringen gemäß der DE-AS 12 96 892 ist die innere auf einer Welle mit einer an einer zur Ringachse 5 Klemmfläche über den vollen Umfang der Senkbohrung exzentrischen Senkbohrung ausgebildeten inneren konisch bzw. kegelstumpfförmig ausgebildet, um damit KJemmfläche, die mit einer komplementär ausgebil- durch ein relatives Verdrehen des Spannringes und des deten äußeren Klemmflächc des Lagerringes zusam- Lagerringes im Zusammenwirken mit dessen komplemenwirkt, und einer konzentrisch zur Ringachse mentär konisch ausgebildeter äußerer Klemmfläche eiausgebildeten Zentrierbohrung, die als Durchsteck- io ne genügend feste Klemmverbindung mit dem Lageröffnung für die Welle vorgesehen ist, an welcher der ring zu erhalten, nach deren dabei gleichzeitig den La-Spannring mittels einer Stellschraube axial festleg- gerring gegen die Welle verspannender Herstellung bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dann noch der Spannring mittels der Stellschraube an innere Klemmfläche mit einer sich nur über einen der Welle axial festgelegt wird Dabei ist gleichzeitig Teil des Umfangs der Senkbohrung (19) erstrecken- 15 bezüglich des Lagerringes zur Ermöglichung eines den und im Obergang zu der zugeordneten Stirnflä- leichttren Abziehens im Falle einer Wiederverwendung ehe des Spannringes (10) eine radial nacli innen vor- oder eines Austausches die Maßnahme der Anbringung stellende Lippe (22) bildenden Hinterschneidung einer dünnen Schicht eines weichen Metalls in seiner (16) versehen ist, die über im wesentlichen tangential Bohrung verwirklicht, die an den Laufringenden dicker ausgerichtete Übergänge (34') in einen sich radial 20 ist als in der Laufringmitte und eine zu einem Festfresverjüngenden axialen Restbereich (33') der Senk- sen des Lagerringes an der Welle führende Reibungsbohrung (19) übergeht korrosion vermeiden solL Die Spannringe dieser Ausbil-

2. Spannring nach Anspruch 1, dadurch gekenn- dung werden bis jetzt mittels einer meistens größeren zeichnet, daß sich die Hinterschneidung (16) im we- Vielzahl spanabhebender Bearbeitungenaus einem sentlichen über die Hälfte des Umfangs bis etwa zu 25 Vollmaterial erhalten, was entsprechend hohe Hersteleiner Durchmesserlinie der Senkbohrung (19) er- lungskosten ergibt Da die mit solchen Spannringen gestreckt genüber dem zugeordneten Lagerring wirksame

3. Spannring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Klemmverbindung abhängig ist von der Größe der angekennzeichnet, daß der sich radial verjüngende fänglich wechselseitig bewirkten Anzugskraft der exaxiale Restbereich (33') der Senkbohrung (19) im 30 zentrischen Klemmflächen, kann es bei diesen Spannrinwesentlichen konisch ausgebildet ist gen außerdem als Folge der konischen Ausbildung die-

4. Preßwerkzeug zur spanlosen Herstellung eines ser Klemmflächen mit der Zeit zu einer Lockerung die-Spannringes nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit einer ser Klemmverbindung durch den Rundlauf der Welle Matrize und zwei axial gegeneinander bezüglich ei- kommen, so daß dann das mit dem Spannring auf der nes in die Matrize eingelegten Rohlings beweglichen 35 Welle befestigte Lager ziemlich rasch ausschlägt
Stempeln, von denen der eine Stempel die Zentrier- Bei einem aus dem DE-GM 74 01 424 daneben noch bohrung und der zweite Stempel die Senkbohrung bekannten Spannring ist eine innere Klemmfläche an ausbildet dadurch gekennzeichnet, daß der die Zen- einer zur Ringachse exzentrischen Senkbohrung entwetrierbohrung (17) des Spannringes (10) ausbildende der konisch oder wie eine konzentrisch zur Ringachse eine Stempel (28) in einer an den Außendurchmesser 40 ausgebildete Zentrierbohrung zylindrisch ausgebildet, des Rohlings (25) angepaßten ersten Zentrierboh- und der Spannring ist entweder an seiner der Zentrierrung (26) der Matrize (27) mit einem gegenübersei- bohrung nahen Stirnfläche mit einer Ausnehmung oder nem Prägeende (29) vergrößerten Durchmesser an seiner diese Zentrierbohrung umgebenden Umfangsaxial geführt ist, und daß der die Senkbohrung (19) fläche mit einer Eindrückung versehen, um damit überdes Spannringes (10) ausbildende zweite Stempel 45 einstimmend den Spannring mittels eines in einer sol-(31) in einer um das Maß (A) der Exzentrizität der chen Ausnehmung bzw. an einer solchen Eindrückung beiden Bohrungen (17,19) des Spannringes (10) axial angesetzten Prellwerkzeuges in die Klemmlage seiner versetzten zweiten Zentrierbohrung (30) der Matri- entweder nur teilweise oder ganz umlaufenden Klemmze (27) axial geführt ist und ein zu der inneren fläche bezüglich der an einem Lagerring komplementär Klemmfläche des Spannringes (10) komplementär 50 ausgebildeten äußeren Klemmfläche so stark anziehen ausgebildetes Prägeende (32, 33, 34) aufweist, das zu können, daß dabei auf das Vorsehen einer besondezur Ausbildung einer anschließend noch auf den ren Stellschraube zur axialen Festlegung des Spannrin-Durchmesser der Zentrierbohrung (17) des Spann- ges an der Welle verzichtet werden könnte. Für den ringes (10) zu lochenden Zwischenwand (35) im bekannten Spannring dieser Ausbildung ist dabei neben Übergang zu einer durch das Prägeende (29) des 55 einem entsprechenden Montagevorteil noch der Vorteil einen Stempels (28) ausgebildeten Teillänge der einer besonders einfachen Fertigungsmöglichkeit mit Zentrierbohrung (17) eines Zwischenproduktes (25') dem Hinweis angegeben, daß sich der Spannring spandes Spannringes (10) vollständig in den Rohling (25) los fertigen lasse, und zwar insbesondere durch Pressen einpreßbar ist. eines Bandmaterials.

60 Aus der DE-PS 5 50 383 ist es daneben zum Herstel-

len des Außenringes und des Innenringes eines Kugellagers bekannt, in einen Rohling zunächst zwei Bohrungen mittels zweier axial gegeneinander beweglicher

Die Erfindung bezieht sich auf einen Spannring zur Stempel so weit einzuprägen bzw. einzupressen, daß an Befestigung eines Lagerringes auf einer Welle der durch 65 einem Zwischenprodukt im Übergang dieser beiden den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Bohrungen eine Zwischenwand ausgebildet wird. Diese Gattung sowie auf ein Preßwerkzeug zur spanlosen Zwischenwand wird dann anschließend ausgelocht, um Herstellung eines solchen Spannringes der durch den dadurch einen relativ dickwandigen Ring als ein weite-