DE3132443A1 - Anordnung zur axialen festlegung von maschinenelementen - Google Patents

Anordnung zur axialen festlegung von maschinenelementen

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschriebene Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenelementen, insbesondere von spielfrei angestellten oder vorgespannten Wälzlagern, auf einer mit einer Ringnut versehenen Welle oder dgl.
Eine solche Anordnung bzw. ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Anordnung ist durch die DE-AS 22 04 831 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung wird die Vorspannung auf das zu befestigende Maschinenelement ausschließlich durch das radial wirkende Werkzeug aufgebracht, das somit neben den Verformungskräften auch die Vorspannkräfte auf das Maschinenelement ausüben muß. Damit ist eine genaue Vorspannkraft, wie sie z«, B„ bei spielfrei angestellten
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oder vorgespannten Wälzlagern oder -lagerungen erforderlich ist, nicht ohne weiteres erzielbar. Außerdem liegt der konisch verformte Ring mit einer ebenfalls konisch geformten Stirnfläche an der Kantenverrundung des Wälzlagers an, wobei bei hohen axialen Vorspannkräften und/ oder bei hohen im Betrieb auftretenden Axialkräften die Flächenpressung auf den relativ kleinen Anlageflächen so groß wird, daß diese Stellen plastisch verformt werden und damit die Vorspannung zerstört wird. Das Maschinenelement sitzt dann nicht mehr ausreichend fest und auch nicht mehr an der genau vorgesehenen Stelle. Das führt zu Betriebsstörungen und zu einem baldigen Ausfall der Lagerung. Schließlich besteht bei dünnwandigen büchsenförmigen Ringen die Gefahr, daß sich diese unter den im Betrieb ausgeübten Kräften auswölben und sich damit die Befestigung löst. Das kann auch bei hohen Drehzahlen und damit hohen Fliehkräften auftreten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebene Anordnung zu schaffen, die es einerseits erlaubt, eine genau festgelegte Vorspannung auf das zu befestigende Maschinenelement aufzubringen, die andererseits das Maschinenelement über eine ausreichend große Fläche abstützt und außerdem auch unter höchsten Belastungen das Maschinenelement sicher und genau festlegt.
Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
Durch die Ausbildung als Winkelring mit einem radial nach außen gerichteten Schenkel wird es einerseits möglich, bei der Befestigung unabhängig von der Verformungskraft eine Vorspannkraft auf das Maschinenelement aufzubrin-
gen, indem die Vorspannkraft mit einem geeigneten Werkzeug auf diesen Schenkel ausgeübt wird. Andererseits vergrößert dieser radiale Schenkel die Anlagefläche zwischen dem Befestigungsring und dem Maschinenelement und versteift weiterhin diesen Ring und verhindert so, daß sich dieser unter hohen Belastungen aufwölbt und damit löst.
Um ein Lösen des Ringes sicher zu verhindern, werden die Maßnahmen nach den Unteransprüchen vorgesehen.
Wenn der Ring in der Bohrung mit Untermaß ausgebildet wird, entsteht zwischen ihm und der Welle oder dgl. nach dem Aufziehen eine Preßpassung, die mit dazu beiträgt, daß einerseits die genaue Lage beibehalten wird und andererseits zumindest ein Teil der zu übertragenden Axialkräfte von dieser Preßpassung aufgenommen wird.
Der über dem Ring, vorzugsweise über dem verformten Endabschnitt dieses Ringes, übergeschobene zweite Ring, der in bekannter Weise durch Aufschrumpfen oder Aufschrauben aufgezogen wird, verhindert ebenfalls, daß der verformte Endabschnitt unter Belastung "aufgeht" und sich dadurch die Befestigung wieder löst.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Es zeigen die
Fig. 1 und 2 je einen teilweisen Längsschnitt durch eine Lagerung für angetriebene Räder von Kraftfahrzeugen oder dgl.
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Die in beiden Figuren dargestellte Radlagerung besteht jeweils aus einem Außenring 1, der mit einem radial nach außen gerichteten Flansch 2 zur Befestigung des Lagers an dem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen versehen ist, einem aus den beiden Innenrxngteilen 3 und 4 bestehenden Innenring 5 und dem zwischen den Lagerringen 1 und 5 in zwei Reihen angeordneten und in Käfigen 6 und 7 geführten Kugeln 8. Die beiden Innenringteile 3 und 4 sind auf der Mantelfläche 9 des Außenkörpers 10 eines Gleichlaufgelenkes 11 aufgeschoben, wobei der Innenringteil 3 mit seiner axial äußeren Stirnfläche an einer Schulter 12 des Außenkörpers 10 anliegt, der ebenfalls mit einem radialen Flansch 13 zur Befestigung der nicht dargestellten Radfelge versehen ist. Zur Festlegung der Innenringteile 3 und 4 nach der anderen Seite dient ein Winkelring 14, dessen radial nach außen gerichteter Schenkel 15 an der axial äußeren Stirnfläche des Innenringteils 4 zur Anlage kommt. Der zunächst axial verlaufende Schenkel 16 des Winkelringes 14 ist so nach innen verformt, daß er in eine im Querschnitt etwa dreieckförmige Ringnut 17 in der Mantelfläche 9 des Außenkörpers 10 des Gleichlaufgelenkes 11 eingreift und sich in axialer Richtung an der Flanke 18 dieser Ringnut 17 abstützt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist der zunächst axial verlaufende Schenkel 16 des - in der Zeichnung daneben schematisch in seinem ursprünglichen Zustand dargestellten - Winkelrings 14 an einigen Stellen des ümfangs durch ein radial oder im wesentlichen radial wirkendes Werkzeug in die Ringnut 17 eingeformt. Vor und beim Verformen des axialen Schenkels 16 wird auf den radialen Schenkel 15 eine Axialkraft ausgeübt, die die beiden
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Innenringteile 3 und 4 und damit die Wälzkörperreihen gegeneinander vorspannt. Es ist dabei bei der Montage möglich, den Winkelring 14 in seiner Bohrung 19 im Durchmesser kleiner zu halten als die Bohrung der Mantelfläche 9 des Außenkörpers 10 und den Winkelring 14 vor dem Aufsetzen anzuwärmen. Nach dem Erkalten entsteht ein zusätzlicher Preßverband, der die Haltewirkung des verformten Schenkels 16 des Winkelringes 14 verstärkt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der zunächst axial verlaufende Schenkel 16 des Winkelringes 14 am ganzen Umfang in die Ringnut 17 hinein verformt. Ober diesem verformten Schenkel 16 ist dann ein weiterer Ring 20 aufgeschoben. Dieser Ring 20 weist einen Gewindeabschnitt 21 auf, der mit einem auf der Mantelfläche des Außenkörpers 10 vorgesehenen Gewindeansatz 22 zusammenwirkt. Eine kegelig ausgebildete Fläche 23 des weiteren Ringes 20 übergreift die kegelige Außenfläche des Schenkels 16 und sichert diese gegen eine Rückverformung. Dieser aufgeschraubte zweite Ring 20 dient zusätzlich zur Befestigung des Balges 24 zur Abdichtung des Gleichlaufgelenkes 11.

Claims (5)

  1. Patentansprüche
  2. 2.
    Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenelementen, insbesondere von spielfrei angestellten oder vorgespannten Wälzlagern, auf einer mit einer Ringnut versehenen Welle oder dgl. mittels eines geschlossenen büchsenförmigen Ringes, der an seinem dem festzulegenden Maschinenelement abgewandten Endbereich unter plastischer Verformung derart konisch verformt ist, daß die entsprechende Stirnfläche in die Ringnut eindringt und unter Vorspannung an der dem Maschinenelement abgelegenen Flanke der Ringnut anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring als Winkelring (14) ausgebildet ist, dessen radial nach aussen gerichteter Schenkel (15) an der Stirnfläche des zu befestigenden Maschinenteils (3, 4) anliegt, während der axial verlaufende Schenkel (16) wenigstens an einigen Stellen seines Omfangs in die Ringnut (17) in der Welle oder dgl. (10) eingedrückt ist.
    Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenelementen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelring (14) zur Bildung einer zusätzlichen Preßverbindung mit radialem Untermaß der Bohrung (19) auf die Welle oder dgl. (10) aufgesetzt ist.
  3. 3. Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenelementen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über dem axial verlaufenden Schenkel (16) des Winkelringes (14) ein zweiter Ring (20) übergeschoben ist.
  4. 4. Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenelementen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ring (20) aufgeschrumpft ist.
  5. 5. Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenelementen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ring (20) auf einem neben der Ringnut (17) auf oder in der Welle oder dgl. (10) vorgesehenen Gewindeansatz (22) aufgeschraubt ist.
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