DE3333506A1

DE3333506A1 - Verfahren zum umgiessen eines waelzlagers mit metall

Info

Publication number: DE3333506A1
Application number: DE3333506A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6442 Rotenburg Ankenbauer
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1983-09-16
Filing date: 1983-09-16
Publication date: 1985-04-18
Also published as: DE3333506C2

Description

FAG KUGELFISCHER GEORG" SCHAFE"R KGAA "" " 9. Sept. 1983 8720 Schweinfurt R-RS-1-755-ad-gu

Verfahren zum Umgießen eines Wälzlagers mit Metall

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-OS 24 49 4 55 ist es bekannt/ einen Wälzlageraußenring in ein Flansch- oder Stehlagergehäuse einzugießen. Bei Pendelroi-; len- bzw. Pendelkugellagern ist dann ein Einsetzen der Wälzkörper und des Innenrings möglich, da solche Lager infolge ihrer ; Kugelform ausgeschwenkt werden können. Bei herkömmlichen Kugellagern, bei denen die Wälzkörper unter elastischer Verformung des {' Außenrings zwischen die Laufringe gebracht werden (Konrad-Verfahren) ist es jedoch nicht möglich, nachträglich das Lager zusammen zubauen, da beim umgossenen Außenring keine ausreichende Elastizität mehr vorhanden ist.

Aus dem DE-Gm 72 42 623 ist es bekannt, fertigmontierte Wälzlager auf Zapfen aufzuschieben, in eine Form einzulegen und mit Kunstharz zu umgießen. Bei einem solchen Verfahren werden sogenannte aushärtbare Kunstharze verwendet, die bezüglich der beim Gießen auftretenden Temperaturen in einem Normalbereich liegen, der dem fertigen Wälzlager nicht schadet. '

Ein Umgießen der fertigmontierten, gefetteten und abgedichteten Wälzlager mit Metall war jedoch bis jetzt nicht möglich, da die Wälzlager, das Fett und die Dichtungen die auftretenden Temperaturen, die z. B. bei Al-Druckguß ca. 750° C betragen, nichi ohne Schaden überstanden.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren aufzuzeigen, das ein Umgießen eines Wälzlagers mit Metall ermöglicht, ohne daß das Wälzlager, bzw. Fett und Dichtung beschädigt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.

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Die Lösung der Aufgabe ist dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 7 zu entnehmen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen enthalten die Ansprüche 2 bis 12.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung ist es nun möglich/ Wälzlager mit Metall zu umgießen/ was zu einem sprunghaften Fortschritt in der Anwendung führt. Bisher mußten ζ. B. bei Wasserpumpen für Kraftfahrzeuge die Lagersitze spanend genau bearbeitet werden. Bei Gehäusen aus Al-Druckguß-tritt dabei der Nachteil auf/ daß die zunächst glatte Oberfläche der Gußhaut zerstört wird und Lunker'zum Vorschein kommen können. Die Wälzlagerringe mußten außerdem am Außenring geschliffen sein, um einen festen Sitz im Gehäuse zu gewährleisten. Bei der Montage wurden dann die Wälzlager in das Gehäuse eingepreßt. Durch das Verfahren nach der Erfindung entfallen all diese aufwendigen und teuren Maßnahmen. Die Wälzlagerringe sind an ihrem Außendurchmesser lediglich gedreht bzw. völlig unbearbeitet. In einem zweiten Arbeitsgang oder gleichzeitig mit dem Umgießen des Außendurchmessers des Wälzlagers kann z. B. auf der Welle das Pumpenrad angegossen werden/ was weitere Einsparungen an Bearbeitungs- und Montagezeit bringt. Der Anwender bekommt nicht mehr ein Wälzlager und ein Gehäuse in das er es einbauen muß/ sondern eine einbaufertige Einheit.

Die Erfindung soll an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert werden:

Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Umgießen eines Wälzlagers mit Metall

Fig. 2 ein Wasserpumpenlager mit angegossenem Wasserpumpengehäuse

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In Fig. 1 ist eine geteilte Gießform gezeigt, die aus einer feststehenden Formseite 1 und einer verschiebbaren Formseite 2 besteht. Der Formkern ist bei dieser Ausführung ebenfalls geteilt und besteht aus dem feststehenden Formkern 3, dem zu umgießenden Wälzlager 4 und dem verschiebbaren Formkern 5. Das Wälzlager ließe sich natürlich auch in die Form 1 und 2 einlegen, das Einlegen in den Formkern hat jedoch den Vorteil, daß bei Verwendung einer anderen Lagerbauform lediglich ein anderer angepaßter Formkern erforderlich ist. Der zwischen dem Formkern (mit Wälzlager) und der Form Verbleibende Raum (grau unterlegt) wird beim Schuß mit Metall (z. B. GD Al Si 8 .C". .3) gefüllt und ergibt das Gehäuse 6. Nach dem Auswerfen des Gehäuses 6 aus der Form, ist das Wälzlager fest in dem Wasserpumpengehäuse angeordnet, so daß aufwendige spanende Bearbeitung und Montage entfallen. Zur Sicherung gegen Verdrehen und Verschieben kann der Außenring noch mit einer angefrästen Schlüsselweite 7 versehen sein. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei nur grob bearbeiteten (gedreht) Außenring eine ausreichende Befestigung des Lagers 4 im Gehäuse 6 erzielt wird.

In Fig. 2 ist eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mittels einer in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung hergestellte Wasserpumpenlagerung dargestellt. Das Wälzlager 4 besteht aus , einer Welle 8, in die die Laufbahnen für die Kugeln 9 eingearbeitet sind. Ein Außenring 10 umgibt Kugeln und Welle und weist an beiden Stirnseiten jeweils eine Dichtscheibe 11 auf. Das Lager ist mit Schmierfett auf Lebensdauer geschmiert, so daß ein Nachfetten nicht erforderlich ist.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren überstehen das Lager, das Fett und die Dichtungen überraschenderweise die beim Umgießen mit heißem flüssigem Metall auftretenden Temperaturen (ca. 750° C) ohne Schaden.

Das am Beispiel einer Wasserpumpe gezeigte Verfahren ist nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt. Es ist z. B. auch für Lagerschilder von Elektromotoren oder für Lauf- oder Spannrollen denkbar.

Claims

1. Verfahren zum Umgießen eines Wälzlagers mit Metall, dadurch gekennzeichnet/ daß

a. das Wälzlager in die Form (1, 2) eingelegt

b. die Form (1, 2) geschlossen,

c. das erhitzte, flüssige Metall unter Druck in die Form (1, 2) eingeschossen,

d. sofort nach dem Erstarren des Metalls die Form (1, 2) geöffnet und das umgossene Wälzlager (4) ausgeworfen,

e. und das Wälzlager (4) sofort nach dem Auswerfen abgekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zweiten Arbeitsgang ein weiteres Umgießen des Wälzlagers (4) erfolgt. ' ' ^!

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall ein Nichteisenmetall ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur beim Umgießen ca. 750° C beträgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit vom Einschuß des Metalls in die Form (12) bis zum Auswerfen max. i5 sek. beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingelegte Wälzlager (4) fertigmontiert, gefettet und abgedichtet ist.

7. Vorrichtung zur.Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei eine geteilte Außenform und ein darin befindlicher Formkern sowie gegebenenfalls Schieber vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Wälzlager (4) Teil der Form (1, 2, 3, 5) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern (3, 5) Einrichtungen zur Aufnahme, Halterung, Zentrierung und Abdichtung des Wälzlagers (4) aufweist.

9. Produkt, das nach dem Verfahren des Anspruchs 1 umgossenen und mittels einer Vorrichtung nach Anspruch 7 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zu umgießende Teil nur grob, vorbearbeitet ist.

10. Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu umgießende Teil mit einer Verdrehsicherung (7) vers'ehen ist,

11. Verwendung eines Produktes nach Anspruch 9 als Wasserpumpe für Kraftfahrzeuge.

12. Verwendung eines Produktes nach Anspruch 9.als Lagerschild für Elektromotoren.

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