WO2013020750A1 - Verfahren zur herstellung eines wälzlagerverbundes - Google Patents

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WO2013020750A1
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Andreas Kaiser
Peter Niebling
Roland Langer
Frank Eichelmann
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Definitions

  • Generic Wälzlagerverbunde be used for example as a wheel bearing in motor vehicles, wherein the bearing flange receives at least one, preferably two axially juxtaposed rolling bearing with inner rings.
  • the inner rings are added under axial prestress on the bearing flange.
  • DE 10 2008 064 155 A1 discloses a rotary forming method for producing a rivet collar on the bearing flange, in which a rivet collar is obtained from a flange part extending axially along the axis of rotation of the roller bearings by radial shaping of the end face.
  • opposite the axis of rotation employed employees of a feed cone form the Nietbund.
  • the object of the invention is therefore to propose a method for producing a rolling bearing collar, in which a widening of the inner ring is avoided and the adjustment of the axial prestressing of the inner rings or of the inner ring can be set exactly.
  • the object is achieved by a method for producing a rolling bearing assembly with a bearing flange and at least one recorded by means of an inner ring on the bearing bearing, wherein the inner ring by means of a radially inner ring and biased with a controlled axial force against the inner ring biased hold-down and radial inside the bearing flange inserted feed cone on the bearing flange vordes material is displaced radially outward into a recess of the inner ring.
  • the bearing flange in order to produce an axial preload and axial fixation of the single or outer inner ring facing the end face of the bearing flange, the bearing flange is not deformed radially outwardly, unlike the riveting method, but displaced radially outward, the hold-down member radially outward of the inner ring stabilized and can form an axial stop for the displaced material.
  • an axial stop for the inner ring is formed, wherein the inner ring is axially biased by the hold-down during the material displacement operation by this is acted upon by a controlled axial force. In this way, a deflection or deformation of the inner ring is not possible.
  • the axial fixation of the inner ring under constant, adjustable bias. Due to the stabilization of the inner ring by the hold-down during the process, the inner ring can be made smaller and overall the Wälzlagerver- be designed with less space and lighter weight, since these significant sizes no longer process-dependent but only to requirements during operation must be designed.
  • the stored material is displaced at least partially by the feed cone or by rollers received thereon.
  • the feed cone is rotated and axially displaced with a predetermined feed, wherein the radially inwardly over the inner circumference of the bearing flange protruding material displaced radially outward and formed a corresponding amount of material on the outer circumference of the bearing flange and displaced in radially opposite indentations of the inner ring becomes.
  • the hold-down is stored as well as the bearing flange is not rotating.
  • a material protrusion formed radially on the inside of an end face of the bearing flange can be displaced as a retained material into a phase formed radially inward on an end face of the inner ring.
  • the radially correspondingly inward widened holding-down device can serve as a wall bounding the end face for the displaced material, it being possible for the inner ring and the displaced material to be flush with the end face.
  • an annular collar of the bearing flange which is axially expanded relative to the end face of the inner ring, can be formed by corresponding axial rearward displacement of the wall provided on the hold-down.
  • the wall may be provided as a die, for example in the form of a spur gear, so that with appropriate material displacement in the frontal region of the bearing flange a spur gear is formed in the end face of the bearing flange, in the case of formation of the rolling bearing assembly as a wheel bearing with a corresponding profiling of a drive shaft rotationally locking, only axially to be clamped composite of the bearing flange with the drive shaft results.
  • a spur toothing may be previously introduced into the bearing flange, in which case a material displacement is not provided in the region of the end face of the bearing flange.
  • the spur gearing can be adjusted beforehand. brought and a material displacement on the front side of the bearing flange are provided when the spur toothing is protected by means of a complementarily shaped wall of the blank holder.
  • the indentation may be an annular groove or the like.
  • the hold-down can be centered on a radially outwardly provided on at least one inner ring phase, in which region the hold-down is formed correspondingly conical.
  • the hold-down the inner ring radially inside and radially outside overlaps.
  • the forming forces can be kept low.
  • the forming forces can be changed by the shape angle of the rollers on the feed cone.
  • the feed and the pitch of the rollers can be adjusted depending on a radial course of an axial width of the held material.
  • the axes of rotation of the rollers with respect to the axis of rotation of the inner ring for example, 10 ° to 20 °, wherein the rollers on the inner circumference relative to the substantially cylindrical inner surface can form an inclined to this forming region.
  • Figure 2 shows the raw form of Figure 1 with applied mold in
  • Figure 1 shows a partial section through the arranged around the axis of rotation 2 Rolling bearing assembly 1 in raw form.
  • the bearing flange 3 receives two axially juxtaposed bearings 4, 5, the inner rings 6, 7 along and around the Rotary axis 2 arranged flange 8 are received without play by means of a press fit against the axial stop 9.
  • the vorde material 1 1 in the form of the material projections 12, 13 extends radially inwardly and over the circumference annular.
  • the material supernatant 12 at the end face 14 of the bearing flange 3 has a substantially wedge-shaped, in the direction of the end face 14 radially expanding cross-section.
  • the material projection 13 is axially spaced from the end face 14 in the direction of the axial stop 9.
  • FIG. 2 shows the raw form of the rolling bearing assembly 1 with the attached at the beginning of the roll forming operation, schematically illustrated Rollformwerkmaschinetician 20, which consists of the feed cone 21 with the rotatably mounted thereon rollers 22 as forming rollers and the hold-down 23 and the corresponding, not shown storage facilities of Wälzlagerverbunds 1, the feed cone 21 and the blank holder 23 and drive and control devices of this is formed.
  • Rollformwerkmaschinetician which consists of the feed cone 21 with the rotatably mounted thereon rollers 22 as forming rollers and the hold-down 23 and the corresponding, not shown storage facilities of Wälzlagerverbunds 1, the feed cone 21 and the blank holder 23 and drive and control devices of this is formed.
  • the hold-down 23 is applied at the beginning of the roll forming operation to the end faces 14, 17 of the bearing flange 3 and the inner ring 7 under specification of a selected and controlled during the roll forming axial force F, so that a predetermined bias of the inner rings 6, 7 relative to the axial stop 9 of the bearing flange 3 can be adjusted.
  • the hold-down 23 engages around the outer circumference 24 of the inner ring 7 by means of the opposite end face 17 axially enlarged approach 25, which is annular or ring segment may be formed, and thus fixes the inner ring 7 radially on the outer circumference 26 of the flange 8, so that it can not undergo any radial expansion in the subsequent roll forming process.
  • the feed cone 21 is axially displaced with the rollers 22, which are axially fixed and rotatable about the axis of rotation 27, whereby the material held in the form of the material projections 12, 13 is rolled radially in rotation with the rollers 22 beginning with the material projection 12.
  • the surface 10 of the inner circumference of the bearing flange is substantially cylindrical and the feed cone 21 and the lower holder 23 are shifted back.
  • FIG. 4 shows a variant of a roller bearing assembly 1a in raw form with a roll forming tool 20a adapted for this purpose.
  • the inner ring 7a is axially expanded relative to the flange 8a of the bearing flange 3a.
  • the material supernatant 12a is arranged on the end face 14a of the flange part 8a extended radially inward.
  • the inner ring 7a has a corresponding indentation 15a.
  • the hold-down 23a is formed on its side facing the end face 14a wall 29 as a die 30 in the form of an axial toothing.
  • the hold-down 23a is acted upon by the axial force F and the feed cone 21 a axially displaced under rotation of the rollers 22 a.
  • the supernatant 12a is displaced radially outward, whereby displaced material from the flange 8a in the An indentation 15a of the inner groove 7a flows.
  • a spur toothing is formed by the die 30 on the end face 14a.
  • FIG. 5 shows the finished rolling bearing assembly 1 a of Figure 4 with the spur gear 31, which is formed with respect to the end faces 14a and 17a of the flange 8a and the inner ring 7a in the flange 8a and a non-rotatable connection to another component, for example in the case of Wheel bearing can form a drive shaft.
  • FIG. 6 shows a further variant of a roller bearing assembly 1 b with spur toothing 31 a already provided before the roll forming operation.
  • Figure 7 shows a variant in the form of the rolling bearing assembly 1 c, the inner ring 7c is overlapped from both sides as radially inward and radially outward of the hold-down 23c.
  • the wall 29c of the hold-down device 23c is axially provided with the recess 32 with respect to the end face 17c of the inner ring 7c, so that after displacement of the material transfer 12c, the indentation 15c is filled with displaced material such that the inner ring 7c faces the flange part 8c of the Bearing flange 3c axially the supernatant 33 forms.
  • FIG. 8 shows a variant in the form of the roller bearing assembly 1 d, in which the material projections 12d, 13d of the flange part 8d of the bearing flange 3d merge stepwise into one another.
  • the indentations 15d, 16d are provided radially on the inner ring 7d.
  • FIG. 9 shows a variant of a roll forming tool 20d for displacing the material protrusions 12d, 13d of the flange part 8d of the rolling bearing assembly 1d of the FIGURE 8.
  • the axes of rotation 27d of the Bunds 1 d of Figure 8 shown.
  • the axes of rotation 27d of the rollers 22d received in the feed taper 21d have a large angle of inclination a, for example between 15 ° and 25 °, with respect to the axis of rotation 2 of the rolling bearing assembly 1d, which causes rollers 22d to displace the protrusions 12d, 13d at an angle the force of the material displacement is lower.
  • a displacement surface inclined relative to the upper surface 10d of the flange part 8d is provided, which forms an undercut which can be used for further purposes and on which further components can be snapped or clamped.
  • Figure 10 shows a variant in the form of the rolling bearing assembly 1 e with mutually axially spaced end faces 14e, 17e of the flange 8e of the bearing flange 3e and the inner ring 7e, wherein the flange 8e is axially expanded with respect to the inner ring 7e. Accordingly, in order to form the indentation 15e and to act on the inner ring 7e with the axial force F, the hold-downs 23e are provided with an axially stepped wall 29e.
  • Figure 1 1 shows a variant in the form of the rolling bearing assembly 1f, in which the inner ring on the outer circumference 24f has the centering phase 34 for centering the hold-down 23f. Accordingly, the hold-down on the centering cone 35.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerverbundes (1) mit einem Lagerflansch (3) und zumindest einem mittels eines Innenrings (6, 7) auf dem Lagerflansch (3) aufgenommenen Wälzlager (4, 5). Um den Innenring (7) mit axialer Vorspannung ohne Aufweitung auf dem Lagerflansch (3) fixieren zu können, werden der Innenring (7) mittels eines den Innenring (7) radial niederhaltenden und mit einer geregelten Axialkraft (F) gegen den Innenring (7) vorgespannten Niederhalters (23) beaufschlagt und von einem radial innen axial in den Lagerflansch (3) eingeführten Vorschubkegel (21) am Lagerflansch (3) vorgehaltenes Material (11) nach radial außen in eine Einformung (15, 16) des Innenrings (7) verdrängt.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerverbundes
Beschreibung
Gebiet der Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerverbundes mit einem Lagerflansch und zumindest einem mittels eines Innenrings auf dem Lagerflansch aufgenommenen Wälzlager.
Hintergrund der Erfindung
Gattungsgemäße Wälzlagerverbunde werden beispielsweise als Radlager in Kraftfahrzeugen verwendet, wobei der Lagerflansch zumindest ein, bevorzugt zwei axial nebeneinander angeordnete Wälzlager mit Innenringen aufnimmt. Hierbei sind die Innenringe unter axialer Vorspannung auf dem Lagerflansch aufgenommen. Die DE 10 2008 064 155 A1 offenbart zur Herstellung eines Nietbundes an dem Lagerflansch ein Rotationsumformungsverfahren, bei dem ein Nietbund aus einem sich axial entlang der Drehachse der Wälzlager erstreckenden Flanschteil durch radiale Ausformung der Stirnfläche erzielt wird. Hierbei bilden gegenüber der Drehachse angestellte Rollen eines Vorschubkegels den Nietbund. Gegenüber herkömmlichen Wälzvernietungen besteht eine zwar verringerte aber noch vorhandene Gefahr des Aufweitens des benachbarten Innenrings. Bei ausreichend stabil ausgestalteten Innenringen erfordert die Aufbauhöhe in nachteiliger Weise einen vergrößerten Bauraum. Durch die radiale Umformung ist die axiale Vorspannung der Innenringe auf dem Lager- flansch schlecht kontrollierbar. Desweiteren tritt insbesondere durch die hohen Anstellwinkel der Rollen mit hohen Umformkräften ein vergleichsweise hoher Werkzeugverschleiß auf. Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Wälz- lagerbunds vorzuschlagen, bei dem eine Aufweitung des Innenrings vermieden und die Einstellung der axialen Vorspannung der Innenringe oder des Innenrings exakt einstellbar ist.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerverbundes mit einem Lagerflansch und zumindest einem mittels eines Innenrings auf dem Lagerflansch aufgenommenen Wälzlager gelöst, wobei der Innenring mittels eines den Innenring radial niederhaltenden und mit einer geregelten Axialkraft gegen den Innenring vorgespannten Niederhalters beaufschlagt und von einem radial innen axial in den Lagerflansch eingeführten Vorschubkegel am Lagerflansch vorgehaltenes Material nach radial außen in eine Einformung des Innenrings verdrängt wird.
Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren wird zur Herstellung einer axialen Vorspannung und axialen Fixierung des einzigen oder äußeren, der Stirnseite des Lagerflansches zugewandten Innenrings Material des Lagerflansches im Gegensatz zu Nietverfahren nicht nach radial außen umgeformt sondern nach radial außen verdrängt, wobei der Niederhalter den Innenring nach radial außen stabilisiert und einen axialen Anschlag für das verdrängte Material bilden kann. Hierbei wird ein axialer Anschlag für den Innenring gebildet, wobei der Innenring durch den Niederhalter während des Materialverdrängungsvorgangs axial vorgespannt wird, indem dieser mit einer geregelten Axialkraft beaufschlagt wird. Auf diese Weise ist ein Ausweichen beziehungsweise eine Verformung des Innenrings nicht möglich. Gleichzeitig erfolgt die axiale Fixierung des Innenrings unter konstanter, einstellbarer Vorspannung. Durch die Stabilisierung des Innenrings durch den Niederhalter während des Verfahrens kann der Innenring geringer dimensioniert werden und insgesamt der Wälzlagerver- bund mit geringerem Bauraum und mit geringerem Gewicht ausgelegt werden, da diese maßgeblichen Größen nicht mehr verfahrensabhängig sondern lediglich auf Anforderungen während des Betriebs ausgelegt werden müssen.
Gemäß einem vorteilhaften Verfahren wird das vorgehaltene Material zumin- dest teilweise von dem Vorschubkegel beziehungsweise von auf diesem aufgenommenen Rollen verdrängt. Hierbei wird der Vorschubkegel verdreht und mit vorgegebenem Vorschub axial verlagert, wobei das radial nach innen gegenüber dem Innenumfang des Lagerflansches überstehende Material nach radial außen verdrängt und eine entsprechende Menge Material am Außenum- fang des Lagerflansches ausgeformt und in radial gegenüberliegenden Einfor- mungen des Innenrings verdrängt wird. Der Niederhalter wird dabei ebenso wie der Lagerflansch nicht rotierend gelagert.
Beispielsweise kann in einer vorteilhaften Ausführungsform ein radial innen an einer Stirnseite des Lagerflansches ausgebildeter Materialüberstand als vorge- haltenes Material in eine einer Stirnseite des Innenrings radial innen als Ein- formung ausgebildete Phase verdrängt werden. Hierbei kann der radial entsprechend nach innen erweiterte Niederhalter als stirnseitig begrenzende Wandung für das verdrängte Material dienen, wobei Innenring und das verdrängte Material stirnseitig bündig sein können. Alternativ kann durch ent- sprechende axiale Rückverlagerung der an dem Niederhalter vorgesehenen Wandung ein Ringbund des Lagerflansches angeformt werden, der gegenüber der Stirnseite des Innenrings axial erweitert ist.
Weiterhin kann die Wandung als Matrize beispielsweise in Form einer Stirnverzahnung vorgesehen sein, so dass bei entsprechender Materialverdrängung im stirnseitigen Bereich des Lagerflansches eine Stirnverzahnung in die Stirnseite des Lagerflansches eingeformt wird, die im Falle einer Ausbildung des Wälzlagerverbundes als Radlager mit einer entsprechenden Profilierung einer Antriebswelle einen drehschlüssigen, lediglich noch axial zu verspannenden Verbund des Lagerflansches mit der Antriebswelle ergibt. Alternativ kann eine derartige Stirnverzahnung bereits vorher in den Lagerflansch eingebracht sein, wobei hier eine Materialverdrängung nicht im Bereich der Stirnseite des Lagerflansches vorgesehen ist. Alternativ können die Stirnverzahnung zuvor einge- bracht und eine Materialverdrängung an der Stirnseite des Lagerflansches vorgesehen werden, wenn die Stirnverzahnung mittels einer komplementär ausgeformten Wandung des Niederhalters geschützt wird.
Alternativ oder zusätzlich kann am Innenumfang des Lagerflansches axial beabstandet zu dessen Stirnseite ein radial nach innen ausgebildeter Materialüberstand als vorgehaltenes Material vorgesehen sein, der in eine zu einer Stirnseite des Innenrings axial beabstandete Einformung verdrängt wird. Beispielsweise kann die Einformung eine Ringnut oder dergleichen sein.
Um eine vorteilhafte Zentrierung des Niederhalters an dem Innenring und eine gute Entfernung dieses nach Durchführung des Verfahrens zu erzielen, kann der Niederhalter an einer radial außen am zumindest einen Innenring vorgesehenen Phase zentriert werden, wobei in diesem Bereich der Niederhalter entsprechend konisch ausgebildet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann der Niederhalter den In- nenring radial innen und radial außen übergreift.
Durch die Ausbildung der Materialüberstände an vorgehaltenem Material können die Formkräfte gering gehalten werden. Die Formkräfte können dabei durch den Formwinkel der Rollen an dem Vorschubkegel verändert werden. Beispielsweise kann der Vorschub und die Steigung der Rollen abhängig von einem radialen Verlauf einer axialen Breite des vorgehaltenen Materials eingestellt werden. Hierbei können die Drehachsen der Rollen gegenüber der Drehachse des Innenrings beispielsweise 10° bis 20° betragen, wobei die Rollen an dem Innenumfang gegenüber der im Wesentlichen zylindrischen Innenfläche einen zu dieser geneigten Einformungsbereich ausbilden können.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 1 1 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine Rohform eines Wälzlagerverbunds im Teilschnitt,
Figur 2 die Rohform der Figur 1 mit angelegtem Formwerkzeug im
Teilschnitt den Wälzlagerverbund in fertig gestelltem Zustand im Teilschnitt,
einen gegenüber dem Wälzlagerverbund der Figuren 1 bis 3 geänderten Wälzlagerverbund mit anzuformender Stirnverzahnung in Rohform im Teilschnitt,
einen Teilschnitt des Wälzlagerverbunds der Figur 4 im Fertigzustand,
eine Rohform eines Wälzlagerverbunds mit bereits vor dem Materialverdrängungsprozess eingebrachter Stirnverzahnung im Teilschnitt,
eine Rohform eines Wälzlagerverbunds mit radial innen und außen von dem Niederhalter übergriffenem Innenring im Teilschnitt,
eine Rohform eines Wälzlagerverbunds mit von der Stirnseite des Lagerflanschs her nach radial außen abgestuftem Material überstand im Teilschnitt,
eine Rohform eines Wälzlagerverbunds mit gegenüber der Drehachse des Innenrings von steil angestellten Rollen des Vorschubkegels eingeformten Materialüberständen im Teilschnitt,
eine Rohform eines Wälzlagerverbunds mit gegenüber einer Stirnseite des Innenrings axial zurückverlagerten Wandung des Niederhalters im Teilschnitt einen Teilschnitt einer Rohform eines Wälzlagerverbunds mit konisch an dem Innenring zentriertem Niederhalter.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
Figur 1 zeigt einen Teilschnitt durch den um die Drehachse 2 angeordneten Wälzlagerverbund 1 in Rohform. Der Lagerflansch 3 nimmt zwei axial nebeneinander angeordnete Wälzlager 4, 5 auf, deren Innenringe 6, 7 auf dem entlang und um die Drehachse 2 angeordneten Flanschteil 8 spielfrei mittels eine Presssitzes gegen den Axialanschlag 9 aufgenommen sind.
Am Innenumfang des Lagerflansches 3 ist aus der zylindrischen Oberfläche 10 das vorgehaltene Material 1 1 in Form der Materialüberstände 12, 13 radial nach innen und über den Umfang ringförmig erweitert. Hierbei weist der Materialüberstand 12 an der Stirnseite 14 des Lagerflansches 3 einen im Wesentlichen keilförmigen, sich in Richtung Stirnseite 14 radial erweiternden Querschnitt auf. Der Materialüberstand 13 ist gegenüber der Stirnseite 14 axial in Richtung Axial- anschlag 9 beabstandet.
In dem Innenring 7 sind zu den Materialüberständen 12, 13 komplementäre Ein- formungen 15, 16 vorgesehen, die werkzeugfallend oder nachträglich spanend in den Innenring 7 eingearbeitet sind. Die Stirnseiten 14, 17 des Lagerflansches 3 und des Innenrings 7 sind axial bündig ausgebildet, so dass die Einformung 15 als sich nach außen öffnende Phase 18 ausgebildet ist. Die Einformung 16 ist als Ringnut 19 ausgebildet.
Figur 2 zeigt die Rohform des Wälzlagerverbunds 1 mit dem zu Beginn des Roll- formvorgangs angesetzten, schematisch dargestellten Rollformwerkzeug 20, welches aus dem Vorschubkegel 21 mit den darauf verdrehbar gelagerten Rollen 22 wie Formrollen und dem Niederhalter 23 sowie den entsprechenden, nicht dargestellten Lagereinrichtungen des Wälzlagerverbunds 1 , des Vorschubkegels 21 und des Niederhalters 23 sowie Antriebs- und Regeleinrichtungen dieser gebildet ist.
Der Niederhalter 23 wird zu Beginn des Rollformvorgangs an die Stirnseiten 14, 17 des Lagerflansches 3 und des Innenrings 7 unter Vorgabe einer ausgewählten und während des Rollformvorgangs geregelten Axialkraft F angelegt, so dass eine vorgegebene Vorspannung der Innenringe 6, 7 gegenüber dem Axialanschlag 9 des Lagerflansches 3 eingestellt werden kann.
Der Niederhalter 23 umgreift den Außenumfang 24 des Innenrings 7 mittels des gegenüber der Stirnseite 17 axial erweiterten Ansatzes 25, welcher ringförmig oder ringsegmentförmig ausgebildet sein kann, und fixiert damit den Innenring 7 radial auf dem Außenumfang 26 des Flanschteils 8, so dass dieser im nachfolgenden Rollformvorgang keine radiale Aufweitung erfahren kann. Während des Rollformvorgangs wird der Vorschubkegel 21 mit den darauf axial fest und um die Drehachse 27 verdrehbar aufgenommenen Rollen 22 axial verlagert, wodurch unter Verdrehung der Rollen 22 beginnend mit dem Materialüberstand 12 das vorgehaltene Material in Form der Materialüberstände 12, 13 nach radial eingerollt wird.
Wie aus Figur 3 hervorgeht, hat im fertiggestellten Wälzlagerverbund 1 das eingerollte Material im Endzustand des Rollformvorgangs Material aus dem Flanschteil 8 verdrängtes Material 28, 28a in die Einformungen 15, 16 verdrängt. Dabei wird Material aus dem Flanschteil 8 in die Einformungen 15, 16 verdrängt, so dass un- ter Vorspannung des Niederhalters 23 die Innenringe 6, 7 mit konstanter Vorspannung gegen den Axialanschlag 9 auf dem Lagerflansch 3 axial fixiert sind.
Nach dem Rollformvorgang ist die Oberfläche 10 des Innenumfangs des Lagerflansches im Wesentlichen zylindrisch und der Vorschubkegel 21 und der Nie- derhalter 23 werden zurückverlagert.
Figur 4 zeigt eine Variante eines Wälzlagerverbunds 1 a in Rohform mit einem hierzu angepassten Rollformwerkzeug 20a. Hierbei ist der Innenring 7a gegenüber dem Flanschteil 8a des Lagerflanschs 3a axial erweitert. Der Materialüberstand 12a ist an der Stirnseite 14a des Flanschteils 8a nach radial innen erweitert angeordnet. Der Innenring 7a weist eine entsprechende Einformung 15a auf. Der Niederhalter 23a ist an seiner der Stirnseite 14a zugwandten Wandung 29 als Matrize 30 in Form einer Axialverzahnung ausgebildet. Zu Beginn des Rollformvorgangs wird der Niederhalter 23a mit der Axialkraft F beaufschlagt und der Vorschubkegel 21 a unter Verdrehung der Rollen 22a axial verlagert. Infolgedessen wird der Materialüberstand 12a nach radial außen verdrängt, wodurch verdrängtes Material aus dem Flanschteil 8a in die Einformung 15a des Innennngs 7a fließt. Hierbei wird durch die Matrize 30 an der Stirnseite 14a eine Stirnverzahnung ausgebildet.
Figur 5 zeigt den fertiggestellten Wälzlagerverbund 1 a der Figur 4 mit der Stirnverzahnung 31 , die bezogen auf die Stirnseiten 14a und 17a des Flanschteils 8a beziehungsweise des Innenrings 7a in das Flanschteil 8a eingeformt ist und einen drehfesten Anschluss zu einem weiteren Bauteil, beispielsweise im Falle eines Radlagers zu einer Antriebswelle ausbilden kann. Figur 6 zeigt eine weitere Variante eines Wälzlagerverbunds 1 b mit bereits vor dem Rollformvorgang vorgesehener Stirnverzahnung 31 a. Infolgedessen wird lediglich der axial von der Stirnseite 14b beabstandete Materialüberstand 13b an dem Flanschteil 8b des Lagerflansches 3b und eine entsprechend gegenüberliegende Einformung 16b an dem Innenring 7b vorgesehen.
Figur 7 zeigt eine Variante in Form des Wälzlagerverbunds 1 c, dessen Innenring 7c von beiden Seiten als radial innen und radial außen von dem Niederhalter 23c übergriffen wird. Die Wandung 29c des Niederhalters 23c ist hierbei gegenüber der Stirnseite 17c des Innenrings 7c axial mit dem Rück- sprung 32 versehen, so dass nach Verdrängung des Materialübertands 12c die Einformung 15c mit verdrängtem Material so gefüllt wird, dass der Innenring 7c gegenüber dem Flanschteil 8c des Lagerflansches 3c axial den Überstand 33 bildet. Figur 8 zeigt eine Variante in Form des Wälzlagerverbunds 1 d, bei dem die Materialüberstände 12d, 13d des Flanschteils 8d des Lagerflansches 3d stufenförmig ineinander übergehen. In komplementärer Weise sind radial gegenüberliegend die Einformungen 15d, 16d am Innenring 7d vorgesehen. Während die Rollen 22 der vorhergehenden Figuren die Materialüberstände im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse 2 (Figur 1 ) nach radial außen verdrängen, ist in Figur 9 eine Variante eines Rollformwerkzeugs 20d zur Verdrängung der Materialüberstände 12d, 13d des Flanschteils 8d des Wälzlagerverbunds 1 d der Figur 8 gezeigt. Die Drehachsen 27d der Im Vor- bunds 1 d der Figur 8 gezeigt. Die Drehachsen 27d der Im Vorschubkegel 21 d aufgenommenen Rollen 22d weisen gegenüber der Drehachse 2 des Wälzlagerverbunds 1 d einen großen Neigungswinkel a, beispielsweise zwischen 15° und 25° auf, der dazu führt, dass Rollen 22d die Materialüberstände 12d, 13d schräg verdrängen, wodurch der Kraftaufwand der Materialverdrängung geringer ist. Im Endzustand des Rollformvorgangs ist dabei eine gegenüber der O- berfläche 10d des Flanschteils 8d geneigte Verdrängungsfläche vorgesehen, die einen für weitere Zwecke verwendbaren Hinterschnitt, an dem weitere Bauteile verschnappt oder verkrallt werden können, ausbilden.
Figur 10 zeigt eine Variante in Form des Wälzlagerverbunds 1 e mit zueinander axial beabstandeten Stirnseiten 14e, 17e des Flanschteils 8e des Lagerflansches 3e beziehungsweise des Innenrings 7e, wobei das Flanschteil 8e gegenüber dem Innenring 7e axial erweitert ist. Dementsprechend ist zur Aus- bildung der Einformung 15e und der Beaufschlagung des Innenrings 7e mit der Axialkraft F der Niederhalter 23e mit einer axial gestuften Wandung 29e versehen.
Figur 1 1 zeigt eine Variante in Form des Wälzlagerverbunds 1f, bei der der Innenring an dessen Außenumfang 24f die Zentrierphase 34 zur Zentrierung des Niederhalters 23f aufweist. Entsprechend weist der Niederhalter den Zentrierkonus 35 auf.
Bezugszeichenliste
1 Wälzlagerverbund
1 a Wälzlagerverbund
1 b Wälzlagerverbund
1 c Wälzlagerverbund
1 d Wälzlagerverbund
1 e Wälzlagerverbund
1f Wälzlagerverbund
2 Drehachse
3 Lagerflansch
3a Lagerflansch
3b Lagerflansch
3c Lagerflansch
3d Lagerflansch
3e Lagerflansch
4 Wälzlager
5 Wälzlager
6 Innenring
7 Innenring
7a Innenring
7b Innenring
7c Innenring
7d Innenring
7e Innenring
7f Innenring
8 Flanschteil
8a Flanschteil
8b Flanschteil
8c Flanschteil
8d Flanschteil
8e Flanschteil
9 Axialanschlag 10 Oberfläche
10d Oberfläche
1 1 vorgehaltenes Material
12 Materialüberstand
12a Materialüberstand 2c Materialüberstand
12d Materialüberstand
13 Materialüberstand
13b Materialüberstand
13d Materialüberstand
14 Stirnseite
14a Stirnseite
14b Stirnseite
14e Stirnseite
15 Einformung
15a Einformung
5c Einformung
15d Einformung
15e Einformung
16 Einformung
16b Einformung
16d Einformung
17 Stirnseite
17a Stirnseite
17c Stirnseite
7e Stirnseite
18 Phase
19 Ringnut
20 Rollformwerkzeug
20a Rollformwerkzeug
20d Rollformwerkzeug
21 Vorschubkegel
21 a Vorschubkegel 21 d Vorschubkegel
22 Rolle
22a Rolle
22d Rolle
23 Niederhalter
23a Niederhalter
23c Niederhalter
23e Niederhalter
23f Niederhalter
24 Außenumfang
24f Außen umfang
25 Ansatz
26 Außenumfang
27 Drehachse
27d Drehachse
28 verdrängtes Material
28a verdrängtes Material
29 Wandung
29c Wandung
29e Wandung
30 Matrize
31 Stirnverzahnung
31 a Stirnverzahnung
32 Rücksprung
33 Überstand
34 Zentrierphase
35 Zentrierkonus
F Axial kraft
α Neigungswinkel

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerverbundes (1 , 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f) mit einem Lagerflansch (3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e) und zumindest ei- nem mittels eines Innenrings (6, 7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) auf dem Lagerflansch (3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e) aufgenommenen Wälzlager (4, 5), dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) mittels eines den Innenring (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) radial niederhaltenden und mit einer geregelten Axialkraft (F) gegen den Innen- ring (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) vorgespannten Niederhalters (23, 23a,
23e, 23f) beaufschlagt und von einem radial innen axial in den Lagerflansch (3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e) eingeführten Vorschubkegel (21 , 21 a, 21 d) am Lagerflansch (3, 3a, 3b, 3c, 3d, 3e) vorgehaltenes Material (1 1 ) nach radial außen in eine Einformung (15, 15a, 15c, 15e, 16, 16b, 16d) des Innenrings (7, 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) verdrängt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das vorgehaltene Material (1 1 ) zumindest teilweise von an dem Vorschubkegel (21 , 21 a, 21 d) verdrehbar angeordneten Rollen (22, 22a, 22d) verdrängt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (23a) während eines Rollformvorgangs eine Stirnverzahnung (31 ) in den Lagerflansch (3a) formt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (23f) an einer radial außen am Innenring (7f) vorgesehenen Zentrierphase (34) zentriert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial innen an einer Stirnseite (14, 14a, 14e) des Lagerflansches (3, 3a, 3e) ausgebildeter Materialüberstand (12, 12a, 12c, 12d) als vorgehaltenes Material (1 1 ) in eine einer Stirnseite (17a, 17e) des Innenrings (7, 7a, 7e) radial innen als Einformung (15, 15a, 15e) ausgebildete Phase (18) verdrängt wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial innen zu einer Stirnseite (14, 14b, 14e) des Lagerflansches (3, 3b, 3e) axial beabstandet ausgebildeter Materialüberstand (13, 13b, 13d) als vorgehaltenes Material (1 1 ) in eine zu einer Stirnseite (17) des Innenrings (7, 7b, 7e) axial beabstandete Einformung verdrängt (16, 16b, 16d) wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (23c) den Innenring (7c) radial innen und radial außen übergreift.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lagerflansch (3e) stirnseitig ein gegenüber der Stirnseite (17e) des Innenrings (7e) axial beabstandeter Ringbund angeformt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ringbund eine Stirnverzahnung eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einem radialen Verlauf einer axialen Breite des vorgehaltenen Materials (1 1 ) ein Neigungswinkel (a) zwischen einer Drehachse (27, 27d) der Rollen (22, 22a, 22d) des Vorschubkegels (21 , 21 a, 21 d) und der Drehachse (2) des Wälzlagerverbunds (1 , 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 1 e, 1f) eingestellt wird.
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