DE2932704A1

DE2932704A1 - Verfahren zur herstellung grosser kugellagerringe, insbesondere fuer lenkkraenze von fahrzeuganhaengern

Info

Publication number: DE2932704A1
Application number: DE19792932704
Authority: DE
Inventors: Otto Barth; Fritz Guenter; Hans-Joachim Dipl In Herschner; Adolf Hirt; Rolf Meier; Ruediger Mueller; Richard Sagan; Rudolf Dipl Ing Weise; Wolfgang Weise
Original assignee: RONNEBURG FAHRZEUGZUBEHOER
Current assignee: RONNEBURG FAHRZEUGZUBEHOER
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1979-08-11
Publication date: 1980-04-10
Also published as: GB2033976B; GB2033976A; PL132262B1; BG34858A1; DD139012B1; DD139012A1; PL218603A1; SU1025476A1

Description

Titel der Erfindung

Verfahren nur Herstellung großer Kugellagerringe, insbesondere für Lenkkränae von Fahrseuganhängern.

Anwendungsgebiet der Erfindung

:· Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung großer J.'ugellagcrringe, insbesondere für Lenkkränze von Fahrzeugen- ■ händern.

Das Verfahren ist vorrangig in der metallurgischen Walsindu-Strie bei der Herstellung vorprofilierter Halbzeuge, sowie im Boreich der spanlosen Fertigformung, etwa durch Biegen, sowie tier spanlosen Pertigprofilierung, etwa durch Rollen, realisierbar.

Die vom Verfahren betroffenen Erzeugnisse finden vorrangig im Anhängerbau der Fahrzeugindustrie Anwendung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Gemäß dem DDR-frirtschaftspatent 29 375, Klasse 63a, 12, sind Kugellenkkränze für Anhänger bekannt, die handelsübliches Winkelprofil, dessen Kugelbahnprofil nach dem Rundbiegen, Richten ur.d Gehweißen kaltprofiliert wird, als Ausgangsmaterial einsetsen. Es wird damit erreicht, daß relativ wenig Aufwand in die Herstellung des Halbsauges investiert wird und die notwendige Verformungsarbeit erst beim oder nach dem Rundbiegen, also im Bereich der Anwendungsstufe des Ausgangsmaterials, vorgenommen wird. Diese unbestrittenen ökonomischen Vorteile bei der Herstellung des HalbHzgtxzeuges haben jedoch wesentliche technische

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Mängel bei der Kaltprofilieriing, sum Beispiel dem Rollen dec Kugelbahnprofils, zuiJFolge,

Durch die große Kaltverformung sind nur Materialgüten einsetzbar, die eine optimale Grenznutzungsdauer des Kugelbahnprofils nicht gewährleisten·

Zusätzlich sind konstruktive Kompromisse an den belastbaren Umschlingungswinkel des Kugelbahnprofils erforderlich, da die Übergänge vom Krümmungsradius zur T ilungsebene der Kugelbahnprofile technologisch bedingte große Radien besitzen.

Aufgrund der zusätzlichen B lastung der Kugellenkkränze durch Kippmomente und Massenkräfte, insbesondere auch durch vertikale Kraftkomponenten bei der Übertragung der formschlüssiger; Sicherungskräfte zwischen Lenkkranζ-Oberring und Lenkkranz-Untering, ist jedoch eine spielfreie Lagerung in jeder Belastungsebene notwendig, die vom Stand der Technik des DDR-Patents 29 375 deshalb ebenfalls nicht zufriedenstellend erzielt werdeia kann.

?/eiterhin beansprucht das DDR-Ausschließungspatent 25 095» Internationale Klasse B 23p I5/OO, ein Verfahren, mit dem ein stählerner Rohling durch Rundbiegen und Schweißen zu einem endlosen Ring umgeformt wird; anschließend zwischen zwei planen, in ihrer Ebene ein Gleiten des Ringes gestattende Druckflächen eingespannt und in dieser Einspannung durch die Einwirkung radialer Kräfte auf dem ganzen Umfang tangential bis über die Fließgrenze beansprucht und dabei zu einem genau ebenen und im Durchmesser kalibrierten, spannungslosen Ring fertiggeformt wird.

Diese vorgenannte technische Lösung befaßt sich jedoch ausschließlich mit einer Vorrichtung zum Strecken des fertigprofilierten Ringes, während sie zur Profilierung des Ausgangcmatcrials mit Ausnahme verbaler Hinweise auf "Ziehen'¹ oder "Formen der Kugellaufbahnen nach dem Rundbiegen¹' keinen konkreten Beitrag enthält.

Das durch die vorgenannte Patentschrift betroffene Verfahren zum Spreizen und Kalibrieren eines fertigprofilierten Ringes

^ ist deshalb nicht Gegenstand der nachstehend beschriebenen Eefindung.

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Ziel der Erfindung · %·

Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung großer Kugellagerringe, insbesondere für Lenkkrän- ze von Fahrzeuganhängern, mit dem eine spanlose Formgebung ohne die genannten Nachteile möglich ist, relativ hohe Materialcüten zum Einsatz kommen können und hohe 3?ormgenauigkeit des gesamten Profilquerschnittes erreicht wird, ohne daß auch nur annähernd so viel Aufwand wie etwa beim Ziehen des Ausgangsmaterials oder bei der spanabhebenden Herstellung nötig ist.

G5 Das Wesen der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch spanlose Formgebung, vorzugsweise durch Warmwalzen, daß das Kugelbahnprofil enthaltende Ausgangsprofil des Lenkkranz-Oberrings und Lenkkranz-Unterrings so weit vor- bzw. fertigzuverformen und vor- bzw. fertigzuprofilieren, daß durch die nachfolgenden spanlosen Prozesse wie Rundbiegen, Schweißen, Rollen, Strecken und Richten keine nennenswerten Querschnittsänderungen des Profils erforderlich and, sondern gleichzeitig mit dem Rundbiegen des KugeTlenkranz-Oberrings und Kugellenkkranz-Unterrings lediglieh eine Restverformung der Iqge der Schenkel der Kugellagerringe zueinander erfolgt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht ferner darin, durch spanlose Vorprofilierung den Querschnitt des Kugelbahnprofils derart zu gestalten, daß konstruktiv bestimmbare Traglinien des Kugel-

GO lagers entstehen, zwischen denen Freiräume, beispielsweise Schmiertaschen, angeordnet sind, die von außen für die Schmierung des Kugellagers zugängig sein sollen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die freien Enden der beiden Schenkel der vorzugsweise warmgewalzten Profilstücke zunächst in einer Ebene koaxial angeordnet sind und die Schenkel gegenüber dem innenseitigen Radius einen gemeinsamen, etwa einen Rechten Winkel einschließenden Schnittpunkt aufweisen, so daß durch lediglich geringfügige Restverformung des gekrümmten S_chenkels in die Gestalt eines ungekrümmten Querschnitts, die gleichzeitig mit oder nach dem Rund-

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biegen erfolgt, ein durch zwei senkrecht zueinander verlaufende S henkel gebildeter Lenkkranz-Oberring und Lenkkranζ-

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Untemng herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ferner dadurch gelöst, daß vor, während oder nach dem Rundbiegen der Profilstücke in das Kugelbahnprofil des Lenkkranz-Ober- und Lenkkranz-Unterrings Traglinien, vorzugsweise durch V/armwalzen oder Rollen, eingebracht werden, wodurch zwischen zwei Traglinien jeweils ein Preiraum, etwa eine Schmiertasche, entsteht, der über einen Schmierkopf von außen zugägig ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe schließlich noch dadurch gelöst, daß die durch die Traglinien gekennzeichneten Kugelbahnprofile nach dem Rundbiegen der Profilstücke, beispielsweise durch Rollen, fertigprofiliert und geglättet werden.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel nachstehend näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen in Pig. 1: einen Kugellenkkranz mit Ober- und Unterring gleichen Profils (Z-Porm)

Pig. 2: einen Kugellenkkranz mit Ober- und Unterring unglei- ^°5 eher Profile (U-Porm)

Pig. 3ϊ den Querschnitt eines warmgewalzten Pfofilstüc!~s gemäß

Pig· 1
Pig. 4-: den Querschnitt eines warmgewalzten Profilstücks für den Unterring gemäß Pig. 2
Pig. 5 σ den U-förmigen Querschnitt des Kugellenkkranzes nach

dem Rundbiegen der Profilstücke Pig. 6: den Z-förmigen Querschnitt des Kugellenkkranzes nach dem Rundbiegen der Profilstücke

PiS«}7* cten Querschnitt des Kugelbahnprofils nach dem RdD.cn der Traglinien

Die bevorzugte Ausführungsform in Z-Profil gemäß Pig. 1 besteht aus zwei gleichen Profilstücken gemäß Pig. 3. Der Lenkkranz-Oberring 1 wie auch der Lenkkranz-Unterring 2 besitzen somit den gleichen Querschnitt 13 des Ausgangsprofils und werden deshalb in entgegengesetzter Richtung gemäß Pig. G rundgebogen. Dieses Rundbiegen erfolgt derart, daß der unprofilierte Querschnitt 13 des Lenkkranz-Unterrings 2 zum Llittel-

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punkt des Lenkkranzes zeigt, während der umprofilierte Querschnitt 13 des Lenkkranz-Oberrings 1 vom Mittelpunkt des Lenk- ' kranzes weg zeigt.

Eine nicht bevorzugte Ausführungsform in U-Prqfil besteht aus zwei ungleichen Profilstücken gemäß S¹Xg. 3 und Fig. 4; und .-war derart, daß der unprofilierte Querschnitt 13 des Lenkkranz-Oberrings 1', wie auch der unprofilierte Querschnitt 12 des Lenkkranz-Unteuings 2^f, vom Mittelpunkt des Lenkkranses abgewandtw sind.

Bei der bevorzugten Ausführungsform in Z-Profil werden die Profilstücke durch Warmwalzen profiliert und von Stange auf Länge Geschnitten. Durch Biegen der Profilstücke, beispielsweise durch eine Drei-Walzen-Biegemaschine^i wird anschließend ein offener Ring hergestellt, dessen beide Enden durch Schweißen zu einem geschlossenen Ring unlösbar verbunden werden. Durch anschließendes Profilieren, beispielsweise Rollen, werden die in der Walzlage befindlichen unprofilierten Schenkel 5 i» die Funktionslage 9 gebracht, so daß der gesamte unprofilierte Schenkel 5 gegenüber dem innenseitigen Radius 6 zusammen mit dem profilierten Schenkel 7 einen einen Rechten Winkel 16.einächließenden Querschnitt bildet. Gleichzeitig wird erforderlichenfalls das warmgewalzte Eugelbahnprofil 8 fertigprofiliert.

Bei einer nicht bevorzugten Ausführungsform in U-Profil gemäß Fig. 2 besteht der Lenkkranz-Oberring 1¹ aus einem Profilstück 14.1 gemäß Fig. 3 und der Lenkkranz-Unterring 2^f aus einem Profil» stück gemäß Pig. 4. Nach dem Rundbiegen und Schweißen ist hierbei der unprofilierte Schenkel 5* in die Punktionslage 10 und der profilierte S henkel 7¹ in die Punktionslage 11, ebenfalls

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durch Rollen, zu bringen. Bei dem so erzielten Lenkkranz-Unterring 2¹ sind somit beide Schenkel des Profilstücks gemäß Pig. nach dem Rundbiegen restzuverformen, während beim Lenkkranz-Oberring 1", ebenfalls wie beim Lenkkranz-Oberring 1, lediglich der S henkel 5 restzuverformen ist.

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Bei einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung werden durch Warmwalzen in das Kugelbahnprofil 8 Traglinien 14 und 14' eingebracht, wodurch neben diesen Traglinien Preiräume und 15^T entstehen, die mittels Schmierköpfen 4 von aueßsn mit Pett versehen werden können. Auch diese Traglinien werden

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durch das beschriebene Profilieren erforderlichenfalls fertigprofiliert und geglättet.

Die so geschaffenen Kugellenkkranzringe werden anschließt- ul
mittels bekannter Streck- und Spreizvorrichtungen gedehnt um! dabei das endgültige Maß spannungsfrei fixiert.

Iv, üblicher Weise werden der Lenkkranz-Oberring 1 und der lerü: l:ranz-Oberring 2 abschließend mit der Kugelreihe 3 forncchlünsig miteinander verbunden, verschlossen und gesichert.

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Claims

Ecfindungsans-prüche

1. jücrfahren aur Herstellung großer Kugellagerring^, insbeso-i-

dcre für Lenkkränze von Fahrzeuganhängern, dessen einteilige, vorzugsweise aus Stabstahl warmgewalzte Profilstücke ::u einem Lenkkranr,-Ober~ und einem Lenldn?anz-Untem.ng gebogen und geschweißt sind., jeweils eine eine einreihige Kugelkette aufnehmende Kugelbahn, die spanlos vorprofiliert ist und über die Kugelkette den Lenkkranζ-Ober- und Lenkkranz-U.nterring formschlüssig verbindet, besitzen, dad u r c h g ckennzeichnet, daß die freien Enden der beiden Schenkel (5, 7) zunächst in einer Ebene koaxial angeordnet sind und die Schenkel gegenüber dem innenseitigen Radius (6) einen gemeinsamen, etwa einen Rechten Winkel (16) einschließenden Schnittpunkt aufweisen, so daß durch lediglich geringe Restverformung des gekrümmten Schenkels (5) in die Gestalt eines ungekrümmten Querschnitts, die nach den Rundbiegen erfolgt, ein durch zwei senkrecht VeI¹IaUfende Schenkel (9, 7) gebildeter Lenkkranz-Oberring (1) und Lenkkranz-Unterring (2) herstellbar ist.

2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor, während oder nach den Rundbicger. der P ofilstücke (12, 13) in das Kugelbahnprofil (8) des Lenkkranz- Ober- und Lenkkranz-ünterrings (1, 2) Traglinien (14, 14*)> vorzugsweise durch Warmwalzen oder Rollen, eingebracht werden, wodurch zwischen zwiei Traglinien (14, 14') jeweils ein Preiraum, etwa eine Schmiertasche (15, 1?') entsteht, der über einen Schmierkopf (4) von außen sugilngij ist.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, du durch gekennzeichnet, daß die Trajlinien (14, 14') des Kugelbahnprofils (8) nach dem Rundbiegen der r_rofilstüc].:c (12, 13) vorzugsweise durch Rollen fertigprofiliert tnvl geglättet werden.

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ORIGINAL INSPECTED