DE3049112C2

DE3049112C2 -

Info

Publication number: DE3049112C2
Application number: DE3049112A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Dr. Goerlich; Walter Ing.(Grad.) Haubelt; Karl 8522 Herzogenaurach De Spiess
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1980-12-24
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1989-04-27
Also published as: JPS57114031A; JPS638334B2; FR2496790B1; DE3049112A1; FR2496790A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau einer Axialwälz lager-Baueinheit, bestehend aus einem Wälzkörper enthaltenden Käfig und einer Laufscheibe, die an einer peripheren Kante mit einem sich axial erstreckenden Kragen versehen ist, der den Käfig an dessen Außenumfang oder in seiner Bohrung axial übergreift und der Haltevorsprünge aufweist, die aus mehreren über den Umfang verteilten Stegen gebildet sind, welche in Umfangsrichtung des Kragens an dessen freiem Ende verlaufen, axial durch vor dem Härten der Laufscheibe angebrachte Ausstanzungen begrenzt und so radial zum Käfig hin verformt sind, daß sie diesen stirn seitig übergreifen. Gemäß einer Alternative betrifft die Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Zusammenbau einer Axialwälzlager-Bauein heit, die gegenüber der vorher erwähnten zusätzlich eine zweite Lauf scheibe aufweist. Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahren.

Bei einer bekannten derartigen Axialwälzlager-Baueinheit hat man an dem Kragen die in Umfangsrichtung verlaufen den Stege vor dem Härten dieser Laufscheibe derart schräg radial nach innen verformt, daß sich widerhaken artige Vorsprünge ergeben. Beim nachfolgenden Härten dieser Laufscheibe erreichten diese verformten Stege eine solche Starrheit, daß sie sich nur noch in engen Grenzen elastisch verformen ließen. Wollte man nun den Käfig oder auch eine zweite Laufscheibe hinter diese widerhakenartigen Vorsprünge einschnappen, so war dies nur dann möglich, wenn diese Vorsprünge die zugehörige Kante des Käfigs oder der zweiten Laufscheibe nur um einen äußerst geringen Betrag überdeckten. Dadurch war jedoch eine sichere Halterung der zu sichernden Bau teile nicht gewährleistet (DE-OS 22 64 117).

Die Richtung der Entwicklung zur Behebung dieses Mangels lief, trotzdem es bei Radial-Wälzlagern seit langer Zeit bekannt war, den Bord eines Laufringes nach dem Einsetzen der Wälzkörper durch induktive Erwär mung zu enthärten und zu einer Halterung umzuformen (DE-V 2 671 XII), darauf hinaus, durch eine geeignete Geometrie des Kragens bzw. der Vorsprünge den Federweg der Vorsprünge zu vergrößern, beispielsweise durch neben den Vorsprüngen im Kragen angebrachte Ausnehmungen (US-PS 39 37 541).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, Haltevorsprünge mit einer ausreichend großen Überdeckung zu schaffen und damit eine einwandfreie Halterung der zu sichernden Bauteile zu gewährleisten.

Bei einer Axialwälzlager-Baueinheit, die aus einem Käfig und einer Laufscheibe besteht, wird dies gemäß der Er findung dadurch erreicht, daß zunächst vor dem Härten der Laufscheibe die die Stege begrenzenden Ausstanzungen angebracht werden. Nach dem Härten dieser Laufscheibe wird der Käfig in die Laufscheibe eingelegt und an schließend werden durch örtlich begrenzte radiale Druck anwendungen und gleichzeitige Erwärmung im Bereich der Stege, diese radial zum Käfig hin verformt. Bei der Alternativausführung, bei welcher die Baueinheit aus einem Käfig und zwei Laufscheiben besteht, erfolgt die Verformung der Stege sinngemäß radial zur anderen Lauf scheibe hin.

Im Gegensatz zu der aus der DE-OS 22 64 117 bekannten Ausführung ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Stege soweit radial zu verformen, daß sich eine Überdeckung des Käfigs oder der zweiten Laufscheibe ergibt, die eine sichere Halterung gewährleistet.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Erwärmung im Bereich der Stege durch elektrische Widerstandser wärmung erfolgt.

Eine zur Durchführung der beschriebenen Verfahren bestimmte Vorrichtung besteht gemäß der Erfindung aus einer Grundplatte, an der eine Aufnahme für die Axialwälzlager-Baueinheit vorgesehen ist, und mehreren radial ver schiebbar an der Grundplatte angeordneten Preßstempel, die im Bereich der Stege an dem axialen Kragen der einen Laufscheibe angreifen, sowie einer zur Grundplatte hin bewegliche Stempelplatte, die mit einem umlaufenden Rand hinter den axialen Kragen der einen Laufscheibe greift und im Bereich der Stege Aussparungen aufweist, in die die Stege bei ihrer Verformung eintreten können, wobei die Stempelplatte einerseits und die Grundplatte oder die an ihr angeordneten Stempel andererseits mit Anschlüssen für die Zuführung des für eine Widerstandserwärmung not wendigen elektrischen Stromes versehen sind.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Er findung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine Axial lager-Baueinheit, bestehend aus einem Käfig und zwei Laufscheiben,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch eine aus einem Käfig und einer Laufscheibe bestehenden Bau einheit,

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Variante ebenfalls im Teil-Längsschnitt und

Fig. 5 eine Vorrichtung zur Durchführung des er findungsgemäßen Verfahrens.

Nach den Fig. 1 und 2 besteht die Axialwälzlager-Bauein heit aus der einen Laufscheibe 1 und der anderen Lauf scheibe 2, die zwischen sich den Käfig 3, der die Wälz körper 4 enthält, aufnehmen. An die äußere periphere Kante 5 der einen Laufscheibe 1 schließt sich der sich axial erstreckende Kragen 6 an, der an mehreren Umfangs stellen (von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt ist) Ausstanzungen 7 aufweist, welche die in Umfangs richtung verlaufenden Stege 8 begrenzen.

Die andere Laufscheibe 2 ist an ihrem Außenumfang mit einem sich in die Gegenrichtung erstreckenden Kragen 9 versehen, welcher in dem umlaufenden Vorsprung 10 endet. Die Stege 8 sind durch plastische Verformung soweit bogenförmig radial nach innen verformt, daß sie den Vorsprung 10 radial übergreifen und damit einen sicheren Zusammenhalt der Einzelelemente der Baueinheit gewähr leisten.

Nach Fig. 3 besteht die Baueinheit nur aus einer Lauf scheibe 11 und einem Käfig 12 mit den darin enthaltenen Wälzkörper 4. Der an die Laufscheibe 11 angeformte axiale Kragen 13 weist wiederum an einzelnen Umfangs stellen Stege 14 auf, die ebenso wie beim vorher be schriebenen Beispiel durch plastische Verformung so weit nach innen durchgebogen sind, daß sie den äußeren Bord des Käfigs 12 radial übergreifen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung sind wiederum zwei Laufscheiben und ein Wälzkörper enthaltender Käfig zu einer Baueinheit zusammengefügt. Dabei weist die eine Laufscheibe 15 an ihrer inneren peripheren Kante 16 einen sich axial erstreckenden Kragen 17 auf, an welchem durch Ausstanzungen 18 in Umfangsrichtung verlaufende Stege 19 gebildet sind. Die andere Laufscheibe 20 be sitzt an ihrem inneren peripheren Umfang in äquivalen ter Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 einen ent gegengesetzt gerichteten Kragen 21, der in einem um laufenden Vorsprung 22 endet, welcher von den durch plastische Verformung radial nach außen durchgebogenen Stegen übergriffen wird. Zusätzlich weist die andere Laufscheibe 20 an ihrer radial äußeren Peripherie einen weiteren axial gerichteten Kragen 23 auf, welcher die Außenkante 24 der einen Laufscheibe 15 mit so geringem Spiel umgibt, daß sich dort eine Spaltdichtung bildet.

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung besteht aus der Grundplatte 25, welche die elektrisch isolierende, z. B. aus keramischem Werkstoff bestehende Aufnahme 26 für die Axialwälzlager-Baueinheit aufweist. An mehreren Umfangsstellen sind auf der Grundplatte 25 radial ver schiebbare Schieber 27 angeordnet, welche in mit der Grundplatte 25 verbundenen Schieberführungen 28 ge führt sind. In einer jedem Schieber 27 zugeordneten Bohrung 29 der Grundplatte 25 ist je eine Schrauben druckfeder 30 vorgesehen, welche den Schieber 27 zu rückzieht. Die Betätigung des Schiebers 27 erfolgt durch die Kolbenstange 31 eines nicht dargestellten Hydraulikzylinders.

Weiterhin ist eine Stempelplatte 32 vorgesehen, welche mit einer Kolbenstange 33 eines Hydraulikzylinders ver bunden ist und in Richtung der eingezeichneten Pfeile hin und her bewegt werden kann. In der dargestellten Position sitzt die Stempelplatte 32 auf der Stirnfläche des axialen Kragens 6 der einen Laufscheibe auf und greift mit ihrem umlaufenden Rand 34 hinter den Kragen 6. Im Bereich der in Umfangsrichtung verlaufenden Stege an dem Kragen 6 weist die Stempelplatte 32 axiale Aus sparungen 35 auf, in welche die Stege 8 bei ihrer Ver formung eintreten können.

Der Stempel 27 einerseits und die Stempelplatte 32 andererseits sind über Stromzuleitungen 36 bzw. 37 mit einem Transformator 38 verbunden und führen auf diese Weise den für die Widerstandserwärmung erforderlichen elektrischen Strom zu.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst die Laufscheibe 1, welche den axialen Kragen 6 aufweist, und welche nach dem Anbringen der Ausstan zungen 7 gehärtet wurde, in die Aufnahme 26 eingelegt. Anschließend wird der Käfig 3 und die andere Laufscheibe 2 aufgelegt und die Stempelplatte 32 nach unten gefahren, bis sie sich auf der Stirnfläche des Kragens 6 abstützt.

Nunmehr werden durch Betätigung der nicht dargestellten Hydraulikzylinder die Kolbenstangen 31 vorbewegt, wo durch die Schieber 27 unter Überwindung der Kraft der Feder 30 in Richtung auf die Axiallager-Baueinheit be wegt. Die Schieber treffen dabei auf die Stege 8. Beim Auftreffen der Schieber wird der Stromkreis geschlossen, wodurch im Bereich der Stege eine exakt steuerbare Er wärmung eintritt. Durch weiteres Vorwärtsbewegen der Schieber 27 werden die Stege 8 radial nach innen ver formt, wobei der Grad der Verformung durch einen nicht dargestellten Anschlag für den Schieber 27 oder auch durch sonstige an sich bekannte Maßnahmen gesteuert werden kann.

Im Anschluß an diese Verformung werden die Kolbenstangen 31 zurückgefahren, wodurch sich die Schieber 27 unter Einwirkung der Federn 30 in ihre Ausgangslage zurück bewegen. Anschließend wird mittels der Kolbenstange 33 die Stempelplatte 32 angehoben, so daß die nunmehr fer tiggestellte Axialwälzlager-Baueinheit aus der Vor richtung entnommen werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Zusammenbau einer Axialwälzlager-Baueinheit, be stehend aus einem Wälzkörper enthaltenden Käfig und einer Laufscheibe, die an einer peripheren Kante mit einem sich axial erstreckenden Kragen versehen ist, der den Käfig an dessen Außenumfang oder in seiner Bohrung axial übergreift, und der Haltevorsprünge aufweist, die aus mehreren über den Umfang verteilten Stegen gebildet sind, welche in Umfangsrichtung des Kragens an dessen freiem Ende verlaufen, axial durch vor dem Härten der Laufscheibe angebrachte Aussparungen begrenzt und so radial zum Käfig hin verformt sind, daß sie diesen stirnseitig übergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) nach dem Härten der Käfig (12) in die Laufscheibe (11) eingelegt wird und
b) durch örtlich begrenzte radiale Druckanwendung und gleichzeitige Erwärmung im Bereich der Stege (14) diese radial zum Käfig (12) hin verformt werden.

2. Verfahren zum Zusammenbau einer Axialwälzlager-Baueinheit, bestehend aus einem Wälzkörper enthaltenden Käfig und zwei Laufscheiben, von denen die eine an einer peripheren Kante mit einem sich axial erstreckenden Kragen versehen ist, der die andere Laufscheibe an deren Außenumfang oder in ihrer Bohrung axial wenigstens teilweise übergreift, und der Haltevorsprünge aufweist, die aus mehreren über den Umfang verteilten Stegen gebildet sind, welche in Umfangsrichtung des Kragens an dessen freiem Ende verlaufen, axial durch vor dem Härten der ersten Laufscheibe angebrachte Ausstanzungen begrenzt und so radial zur anderen Laufscheibe hin verformt sind, daß sie diese stirnseitig über greifen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) nach dem Härten dieser Laufscheibe (1, 15) der Käfig (3) und die zweite Laufscheibe (2, 20) in die erste Laufscheibe (1, 15) eingelegt werden und
b) durch örtlich begrenzte radiale Druckanwendung und gleichzeitige Erwärmung im Bereich der Stege (8, 19) diese radial zur zweiten Lauf scheibe (2, 20) hin verformt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung im Bereich der Stege (8, 14, 19) durch elektrische Widerstands erwärmung erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, bestehend aus einer Grundplatte (25), einer darauf angebrachten Aufnahme (26) für die Axialwälzlager-Baueinheit und an der Grundplatte (25) radial verschiebbar angeordneten Preßstempeln (27), die im Bereich der Stege (8, 14, 19) an den axialen Kragen (6, 13, 17) der einen Lauf scheibe (1, 11, 15) angreifen, sowie einer zur Grundplatte (25) hin beweglichen Stempelplatte (32), die mit einem umlaufenden Rand hinter den axialen Kragen (6, 13, 17) der einen Laufscheibe (1, 11, 15) greift, und welche im Bereich der Stege (8, 14, 19) Aussparungen (35) aufweist, in die die Stege bei ihrer Verformung eintreten können, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (26) für die Axialwälzlager-Baueinheit gegenüber der Grundplatte (25) elektrisch isoliert ist und daß die Stempelplatte (32) einerseits und die Grundplatte (25) oder die an ihr angeordneten Preß stempel (27) andererseits mit Anschlüssen (36, 37) für die Zuführung des für eine Widerstandserwärmung notwendigen elektrischen Stromes versehen sind.