DE3132443C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine im Ober­ begriff 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.

Es ist eine Anordnung zur axialen Festlegung von Maschi­ nenelementen bekanntgeworden, bei der ein Winkelring vor­ gesehen ist, dessen radial nach außen gerichteter Schen­ kel an der Stirnseite eines Gehäuses oder dgl. anliegt, während der axial verlaufende Schenkel an mehreren dia­ metral gegenüberliegenden Stellen radial so verformt ist, daß Material in eine Ringnut in der Welle eingreift und den Winkelring und damit die Welle gegenüber dem Gehäuse axial fixiert (GB 20 42 124 A). Mit dieser bekannten An­ ordnung soll lediglich eine axiale Festlegung der Welle erzielt werden, während die Welle selbst sich gegenüber dem Gehäuse noch drehen soll. Eine in axialer Richtung vorgespannte, drehfeste Befestigung ist mit dieser be­ kannten Anordnung nicht beabsichtigt.

Es ist weiterhin eine Anordnung bekannt, bei der ein Sicherungsring durch ein radial wirkendes Werkzeug unter plastischer Verformung derart konisch verformt wird, daß seine eine Stirnfläche weiter am zu sichernden Bau­ teil anliegt, seine andere Stirnfläche in eine Ringnut eindringt und unter Vorspannung an der dem Bauteil ab­ gelegenen Flanke der Ringnut anliegt (DE-PS 22 04 831).

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 oder vorgespannten Wälzlagern oder -lagerungen erforder­ lich ist, nicht ohne weiteres erzielbar. Außerdem liegt der konisch verformte Ring mit einer ebenfalls konisch geformten Stirnfläche an der Kantenverrundung des Wälz­ lagers an, wobei bei hohen axialen Vorspannkräften und/ oder bei hohen im Betrieb auftretenden Axialkräften die Flächenpressung auf den relativ kleinen Anlageflä­ chen so groß wird, daß diese Stellen plastisch verformt werden und damit die Vorspannung zerstört wird. Das Ma­ schinenelement 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 Legierung. Schließlich besteht bei dünnwan­ digen büchsenförmigen Ringen die Gefahr, daß sich diese unter den im Betrieb ausgeübten Kräften auswölben und sich damit die Befestigung löst. Das kann auch bei ho­ hen Drehzahlen und damit hohen Fliehkräften auftreten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine im Ober­ begriff des Anspruches 1 beschriebene Anordnung zu schaf­ fen, 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 außer­ dem auch unter höchsten Belastungen das Maschinenele­ ment sicher und genau festlegt.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Da der Winkelring in der Bohrung mit Untermaß ausgebildet ist, 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 an­ dererseits zumindest ein Teil der zu übertragenden Axial­ kräfte von dieser Preßpassung aufgenommen wird.

Das konisch verformte Ende des axial verlaufenden Schen­ kels greift in die Ringnut in der Welle ein und kommt mit seiner entsprechenden Stirnfläche unter Vorspannung an der dem Maschinenelement abgelegenen Flanke der Ring­ nut zur Anlage. Dadurch wird einerseits die im wesent­ lichen über den radialen Schenkel des Winkelrings in be­ stimmter Höhe auf das Maschinenelement aufgebrachte Vor­ spannkraft "eingefroren" und dessen Lage fixiert und andererseits der Rest der zu übertragenden Axialkräfte aufgenommen. Es erfolgt also eine Verstärkung der Wir­ kung des mit Preßpassung aufgebrachten benachbarten Ab­ schnitts des axialen Schenkels. Durch beide Maßnahmen wird dabei nicht nur die Aufnahme hoher Axialkräfte er­ reicht, sondern auch eine sichere und genaue Fixierung des Maschinenelements in axialer und Umfangsrichtung.

Weitere Maßnahmen zur Sicherung des Winkelringes gegen Lösen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der über dem Winkelring, vorzugsweise über dem verform­ ten Endabschnitt dieses Winkelringes, 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 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.

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 Innenringteilen 3 und 4 bestehen­ den Innenring 5 und den zwischen den Lagerringen 1 und 5 in zwei Reihen angeordneten und in Käfigen 6 und 7 ge­ führten Kugeln 8. Die beiden Innenringteile 3 und 4 sind auf der Mantelfläche 9 des Außenkörpers 10 eines Gleich­ laufgelenkes 11 aufgeschoben, wobei der Innenringteil 3 mit seiner axial äußeren Stirnfläche an einer Schulter 12 des Außenkörpers 10 anliegt, der ebenfalls mit einem ra­ dialen Flansch 13 zur Befestigung der nicht dargestellten Radfelge versehen ist. Zur Festlegung der Innenringteile 3 und 4 nach der anderen Seite dient ein Winkelring14, dessen radial nach außen gerichteter Schenkel 15 an der axial äußeren Stirnfläche des Innenringteiles 4 zur An­ lage 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 Gleich­ laufgelenkes 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 da­ neben schematisch in seinem ursprünglichen Zustand darge­ stellten Winkelrings 14 an einigen Stellen des Umfangs durch ein radial oder im wesentlichen radial wirkendes Werkzeug in die Ringnut 17 eingeformt. Vor und beim Ver­ formen des axialen Schenkels 16 wird auf den radialen Schenkel 15 eine Axialkraft ausgeübt, die die beiden Innenringteile 3 und 4 und amit die Wälzkörperreihen gegeneinander vorspannt. Der Winkelring 14 ist in seiner Bohrung 19 im Durchmesser kleiner gehalten als die Bohrung der Mantelfläche 9 des Außenkörpers 10. Der Winkelring 14 wird beispielsweise vor dem Aufsetzen an­ gewärmt. Nach dem Erkalten entsteht ein zusätzlicher Preßverband, der die Haltewirkung des verformten Schenkels 16 des Winkelringes 14 verstärkt.

Beim Ausführungsbeisiel nach Fig. 2 ist der zunächst axial verlaufende Schenkel 16 des Winkelringes 14 am ganzen Umfang in die Ringnut 17 hinein verformt. Über diesem verformten Schenkel 16 ist dann ein weiterer Ring 20 aufgeschoben. Dieser Ring 20 weist einen Gewin­ deabschnitt 21auf, der mit einem auf der Mantelfläche 9 des Außenkörpers 10 vorgesehenen Gewindeansatz 22 zusam­ menwirkt. Eine kegelig ausgebildete Fläche 23 des weite­ ren 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 Gleich­ laufgelenkes 11.

Claims (4)

1. Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenele­ menten, insbesondere von spielfrei angestellten oder vorgespannten Wälzlagern auf einer mit einer Ring­ nut versehenen Welle oder dgl. mittels eines geschlos­ senen Winkelrings, dessen radial nach außen gerich­ teter Schenkel an der Stirnfläche des zu befestigenden Maschinenteils anliegt, während der axial verlaufende Schenkel an seinem dem festzulegenden Maschinenelement abgewandten Endbereich wenigstens an einigen Stellen seines Umfangs unter plastischer Verformung in eine Ringnut in der Welle oder dgl. eingedrückt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelring (14) mit seinem axialen Schenkel (16) mit radialem Untermaß der Bohrung (19) auf die Welle oder dgl. (10) aufgesetzt ist und daß dessen axial verlaufender Schenkel (16) an seinem dem festzulegenden Maschinenelement (3, 4) abgewandten Ende derart konisch verformt ist, daß die entsprechende Stirnfläche in die Ringnut (17) eindringt und unter Vorspannung an der dem Maschinenelement abgelegenen Flanke (18) der Ringnut (17) anliegt.

2. Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenele­ menten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über dem axial verlaufenden Schenkel (16) des Winkelringes (14) ein zweiter Ring (20) übergeschoben ist.

3. Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenele­ menten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ring (20) aufgeschrumpft ist.

4. Anordnung zur axialen Festlegung von Maschinenele­ menten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Ring (20) auf einem neben der Ringnut (17) auf oder in der Welle oder dgl. (10) vorgese­ henen Gewindeansatz (22) aufgeschraubt ist.