DE1580642A1 - Fahrzeugachse - Google Patents

Description

CNpl.-lng. Egon Prinz _ ' ~

η.J·?*ΐ"£ Ϊ2ΰ_ "" S=SSiSiS Γ1. Sep. 1966

DlpL-lng. Gottfried Uli«r Patentanwalt· UbyrinHi Mfctdwi 1 5 806 A

T«Moa· 13 15 U FKhdMdfaNtfc» MObAw 117078

Rockwell-Standard Corporation, 300 Sixth Avenue,

Pittsburgh, Pennsylvania/V.St.A,

Unser Zeichen; R 671

Fahrzeugachse

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf lahrzeugachsen und insbesondere auf eine einteilige rohrförmige, nicht getriebene Achse mit fest angebrachten Radbefestigungsspindeln, wie sie für Anhänger und dgl» verwendet werden, und auf das Verfahren zum Herstellen derartiger Achsen.

Eohrförmige Anhängerachsen mit nahtloser oder geschweisster Konstruktion sind in der Technik bekannt. Die Herstellung derartiger Achsen war jedoch vor der vorliegenden Erfindung mit verschiedenen zeitraubenden Arbeitsverfahren und schwierigen Schmiedevorgängen verbunden, wie z.' B. bei den Lage-rsitzen der Badspindeln.

Die

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BAD CRiClNAL

«* 2 - ■

ί ■

Die vorliegende Erfindung schafft ein neuartiges Verfahren zum Herstellen einer rohrförmigen Achse mit fest angeordneten, gesenkgepressten Badbefestigungsspindeln, die in sehr kurzer Zeit in grosaen Mengen hergestellt werden kann, wobei ständig gleichbleibende Produkte für eine vorgegebene Aohsgrösae sichergestellt sind, und das ist ein Hauptziel der Erfindung.

Es wurden bereits rohrfönnige Achsen geschaffen, die aus einem Stück hergestellt wurden, d. h· die äusseren Enden der Rohre wurden geschmiedet oder gestaucht, um Radspindelabschnitte mit verringertem Durchmesser im Vergleich zum Gesamtdurchmesser des Rohres zu schaffen. Es traten jedoch extreme Schwierigkeiten beim Vorsehen von ausreichendem Material an den genauen Stellen auf, um das Widerstandsmoment an den Lagersitzbereichen der Spindeln beträchtlich zu erhöhen, um die Radbelastung und hohe Biegespannungen an diesen Stellen aufzunehmen. Bei früheren Verfahren der Achsrohrherstellung wurden die Spindelenden des Rohres üblicherweise zuerst innen gestaucht, um Metall ungefähr am Lagersitzbereich anzusammeln, ohne den Aussendurchmesser zu verringern. Danach wurden die iSpindelabschnitte in einer Anzahl aufeinanderfolgenden 009844/0242

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βlnanderfolgenden Arbeitsgängen geschmiedet, um die gewünschten Durchmesser an den Spindeln zu erhalten. Dieses Verfahren 1st deshalb unerwünscht, weil es nicht nur eine Anzahl von verschiedenen Stauch-'und Schmiedevorgängen erfordert, sondern, weil es auch schwierig, wenn nicht unmöglich ist, den Metallfluss innerhalb des Rohres wirksam zu steuern, um ausreichend Metall an den gewünschten Bereichen abzulagern. Weiterhin ist es äusaerat schwierig, die Konzentrizität dea> geschmiedeten Spindelabschnittes in Bezug auf den Innendurchmesser aufrechtzuerhalten, so dass die Wanddicke in den Spindelabsohnltten an verschiedenen Stellen variiert, wodurch eine unausgeglichene Achse mit schwachen Abschnitten erzeugt wird.

Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, gleichzeitig alt dem Schmieden des Spindelabschnittes einen Bereich des Achsträger·, der an den Spindelabschnitt angrenzt, «um Befestigen der BreasatÜtze oder -spinne zu formen. Vor dieser Erfindung wurde die Bremsstütze auf das Acharohr nach innen angrenzend an die Spindelabschnitte aufgepresst und an das Achsrohr angeschweisst, aber es bestand keine Sicherheit, dass die Bremsstütze genau konzentrisch mit den Laperaitzen der Spindel war, wenn

die

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BAD ORK3INAL

die Bremsstützbereiche an dem Rohr nicht in einem besonderen Maschinenarbeitsgang abgedreht wurden· Sas ist wichtig, da»,wenn die Bremamechanismusstützen nicht konzentrisch auf dem Achsträger sitzen, der Bremsmechanismus aussermittig wäre, was nur durch maschinelle Bearbeitung bestimmter Bremsteile beseitigt werden könnte, um ein exaktes Arbeiten des Bremsmechanismus sicherzustellen.Wenn nur ein Bremsstützflansch auf diese Weise angeordnet wird, an dem die Bremsstütze mittels Schrauben befestigt wird, werden die Nachteile noch weiter mit Maschinentoleranzen vermischt, die bei der verschraubten Anordnung unvermeidlich wären.

Um dieser Situation abzuhelfen, schlägt die vorliegende Erfindung vor, Bereiche entlang des Achsträgers für die Bremsstützen gleichzeitig mit dem Schmieden der Spindelabschnitte genau auf Konzentrizität mit dem Durchmesser der Spindelabschnitte zu bemessen. Als weiteres Merkmal und zusätzlicher Vorteil werden die genau bemessenen Bremsstützbereiche auf dem rohrförmigen

t
Achsträger zweckdienlich verwendet, um die Achse während der maschinellen Bearbeitung der Lagersitze auf der Spindel anzuordnen und zu zentrieren, um dadurch eine

genaue

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genaue Konzentrizität der Lagersitze an beiden Enden der Achse ohne komplizierte Maschinenbefestigungen sicherzustellen.

Allgemein schlägt die vorliegende Erfindung vor, eine rohrförmige Fahrzeugachse zu schaffen, die aus einem einzigen Stählblech hergestellt, zu einem rohrförmigen Träger geformt und entlang ihrer gesamten Länge nahtgeschweisst wird, um ein Rohr zu schaffen. In der bevorzugten Ausführungsform ist der mittlere Abschnitt des Trägers von rechteckigem Querschnitt, und die Enden sind zylindrisch. Anschliessend werden die Enden des Trägers in einem Bearbeitungsvorgang gesenkgepresst und innen gestaucht, dann wärmebehandelt und abgeschreckt. Danach werden die Maschinenbearbeitungsvorgänge für die Lagersitze und die Gewinde an den Spindelabschnitten durchgeführt, und die Bremsstützen werden an die ausgeformten Trägerbereiche angeschweisst, worauf eine fertige Achsbaugruppe entsteht, die zum Lackieren und zur Aufbewahrung und möglicherweise zur Verwendung fertig ist.

Obwohl vorgefertigte gezogene nahtlose Stahlrohre zur Herstellung dieser Achse verwendet werden können,

wird

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wird es vorgezogen, einen rohrförmigen Träger aus einer einzigen Stahlplatte herzustellen, die entlang gegenüberliegender Kanten nahtgeschweisst wird wegen der besseren Erzielung einer Gleichmässigkeit in der Wanddicke und damit verbundenen besseren Biegeeigenschaften.

Somit schafft die vorliegende Erfindung ein neuartiges Verfahren zum Herstellen von einteiligen rohrförmigen Eahrzeugachsträgern, bei denen die Radlager-Spindelabschnitte an beiden Enden des Rohres gesenkgepresst und gleichzeitig innen gestauchtwerden, erst an einem Ende und dann am anderen Ende gemäss einem automatisierten Arbeitstakt.

Es ist ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Achsträgers zu schaffen, bei dem die Spindelabschnitte an gegenüberliegenden Enden gleichzeitig mit dem Formen von genau konzentrischen Bremsstützbefestigungsbereichen an dem Träger gesenkgepresst werden.

Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Steuerung der Metallverdrängung und der Anordnung während des Gesenkpressvorganges für die Spindelabschnitte in einem

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ORIGINAL INSPECTED

Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Achsträgers, um Wandbereiche mit maximalem Querschnitt an gewünschten Stellen für erhöhte Widerstandsmomente zu schaffen.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen vollautomatisierten Gesenkpressvorgang für Spindelabschnitte aus rohrförmigen Elementen zu schaffen, bei dem das Erhitzen, das Gesenkpressen und die Beförderungestufen periodisch erfolgen, um einen ständigen Arbeitegang zu schaffen, der während des gesamten Vorganges keine Handarbeit erfordert.

Noch ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zum genauen Bemessen von Bremsstützbereichen in Konzentrizität mit den Spindelabschnitten von rohrförmigen Achsträgern zu schaffen, die dann verwendet werden können, um die Achse während der maschinellen Bearbeitung der Lagersitze auf den Spindeln anzu ordnen und zu zentrieren·

Ein weiteres &iel der Erfindung liegt im genauen Anordnen der rohrförmigen Achsträger entlang einer gemeinsamen Bezugslinie vor dem GesenkpressVorgang des Endes, um wirk

sam

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BAD ORiGINAL.

sam die Erhitzung und das Gesenkpressen von nur einer gewünschten Länge des Rohr·κ eu steuern.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuartigen Herstellungsverfahrens zum Erzeugen von rohrförmigen Achsen, das besondere automatisierte Bearbeitungsetationen und Übertragungsmittel einschliesst·

Ein weiteres Ziel der Abfindung 1st es, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen eines rohrförmigen Achsträgers zu schaffen, bei dem ein.einzige« flaches Netallblech um eine Achse parallel zu seiner Länge gebogen wird*, um einen Träger mit einem rechteckigen

•remittieren Abschnitt und zylindrischen Endabeohnitten zu formen·

Es ist ein weiteres Hauptsiel der vorliegenden Erfindung, ein neuartiges Verfahren sum Herstellen eines i einteiligen rohrförmigen Fahrzeugachsträgers zu sahaf- ?.| fen, das das Formen eines hohlen Trägers und das 0e- ^ _Λ senkpressen von angeformten Spinde!abschnitten ait verdickter Wand an beiden Enden des Träger» eineoalieerb· ^!

Koch

009844/0242 , bad oRioiNAL h'

'Noch ein weiteres SSiel der Erfindung ist e«, einen verbesserten rohrförmigen, aus eine» einzigen geschweissten rohrförmigen Element hergestellten 3?ahrzeugaohsträger zu schaffen, der fest angeformte, gesenkgepresste Spindelabechnitte an Minen beiden Enden mit Lagersitzbereichen von verdickte» Querschnitt aufweist, wobei der rohrföroige Aohsträger ausserdem angrenzend an die Spindelabschnitte »it Brems«tutzeη, wie z. B. Bremsspinnen, versehen ist, die direkt auf den Träger geschweisst sind, um eine einheitliche Konstruktion von grosser Festigkeit und Starrheit zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein neuartiges Verfahren zum Herstellen eines einteiligen Anhängeroder ähnlichen Achsträgers zu schaffen durch Biegen eines einzigen Metallbleches um ein· Achse parallel zu seiner Länge, um ein Rohr mit zylindrischen Endabschnitten zu formen, durch Zusammensohweissen der angrenzenden Langsseitenkanten des Bleches und durch anschliessendes Formen der Endabsohnitt·, um Radlagerspindeln zu schaffen.

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Ee ist noch ein weiteres Ziel der Erfindung, ein neu- ' artiges Verfahren zum Herstellen eines einteiligen rohrförmigen Aoheträgere su schaffen, der einen rechtwinkligen geschweiseten mittleren Abschnitt und zylindrische Endabschnitte hat, wobei die Brerasbefestigungsstütze, wie z. B. eine Bremsspinne_t genau relativ zu den Radlager-Befestigtmgsabechnitten angeordnet ist.

Weitere Ziele der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung· Sarin zeigern

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Achsbaugruppe gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der die Radnabe an einem Ende fortgelassen und am anderen Ende teilweise abgebrochen und geschnitten wurde, um Einzelheiten der Spindel und der Lagerung zu zeigen,

fig. 2 eine Oberansloht des Achsträgers von der Baugruppe getrennt,

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Fig. 5-eine Seitenansicht des Aohsträgere gemäss fig. 2,

lig. 4 eine vergrÖsserte Ansicht, hauptsächlich- im Schnitt von einem Ende der Achse, die die Spindelkonstruktion und die Lagerbefestigung

Fig. 5 einen Querschnitt durch den rechtwinkligen Mittleren Abschnitt des Achsträgere im wesentlichen entlaus der Linie 5-5 in Fig. 4,

■ ■ · ■

Fig. 6 einen vergrösserten Teilsohnitt, der im

einzelnen die Konstruktion am Sude der Achs baugruppe Eelg%«

Fig· 7 einen Axialschnitt, der die Wanddicke und -gestalt an jedem Snde dee Achsträgers seigt,

11g* Seinen, Schnitt i* wesentlichen entlang der Linie 8-Θ in den Fig. 4 und 7t der Wechsel im Tragerquerachnitt zeigt,

.

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BAD" ORK3INAL

lie* 9 eine vergröswrte Teilansicht, 41* den ι £

Übergangsabachaitt des Achsträgere seift, ^r ^

11g. IO öinen Teilaeniiitt im wesentlichen entlang . ^ der Linie 10-10 In fig. 9»· * κ -

Fig. 11 eine schematiaohe Barstellung, die die . · \ aufeinanderfolgenden Stufen zua Formen γ*

des Achaträgers aus einem βin»igeη Metall- '

blech zu der Achsbaugruppe zeigt,

Fig. 12 eine vergrösaarte Ansicht eines Teiles derschematischen Ansicht in Fig. H₁ die weitere Blnzelheiten zeigt,

. 13 eine Oberansicht der Herstellungevorrichtung gemäss Fig. 11,

einen Schnitt entlang der Linie 14-14 in Fig. lj, der die erste Stufe zum Formen

des Bleches im mittleren Abschnitt zeigt,

einen Schnitt entlang der Linie 15-15 in Fig. 13, der die erste Stufe zum Formen der

beiden Enden zeigt,

BAD O?.!G":NAL

Fig.

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Fig. 16 einen Schnitt im wesentlichen entlang der Linie 16-16 in Fig. 13, der das teilweise geformte Blech in der offenen ^orm für die zweite Stufe zeigt,

Fig. 17 einen Schnitt entlang der Linie 17-17 in Fig. 13, der die zweite Stufe beim Formen des mittleren Abschnittes zeigt,

Fig. 18 einen Schnitt entlang der Linie 18-18 in Fig. 13, der die zweite Stufe beim Formen der Enden zeigt,

Fig. 19 eine Teilseitenansicht, die den Schweisa-Vorgang zeigt,

Fig. 20 einen Schnitt, der das Halten des geformten trägers während der Schweissung zeigt,

Fig. 21 eine vergrösserte perspektivische Ansicht eines Endes des rohrförmigen Trägere, wie es unmittelbar nach dem Schweissvorgang erscheint,

. 22

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BAD ORlCiNAL

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Fig. 22 einen Teilschnitt im wesentlichen entlang der Linie 22-22 in Pig. 2I₁ der die trägerwandform an den Übergangsabschnitten zeigt,

lig. 23 eine der Fig. 21 entsprechende Ansicht, die das Trägerende nach dem Gesenkpressen und maschinellen Bearbeiten zeigt,

Fig. 24 eine vergrösserte Seitenansicht, die ein gesenkgepresstes Trägerende zeigt, an dem die maschinellen Bearbeitungsvorgänge angedeutet sind,

Fig. 25, 26 und 2? Schnittansichten, die !Stufen des Gesenkpresavorganges für die Spindel zeigen,

Fig. 28 eine Seitenansicht, hauptsächlich im Schnitt, die die Hauptteile einer Gesenkpresse zeigt,

B¹4g. 29 eine teilweise geschnittene Endansicht, die die Ck&enkpressformen und ihre Arbeitsweise ζ eiert
und

Fig. 30

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BAD ORi-OINAL

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Fig. 30 einen Te11schnitt, der tintalneiten des Oesenkpresakopfea; steigt^

Die in VIg. 1 gesseigte Anhängeräch^baugruppe ge in ä μ dar Erfindung baateht im wesentlichen au» einem rohrförmigen Träger 11, BremamechanismuaetUtttn 12, die auf den Träger an entgegengesetzten Enden befestigt sind, und ladnaban 13, die an Badbefeetigungsaplndeln an den entgegen« geaetsten Trägerenden mittel« geeigneter Lager drehbar · angebracht sind. Axial innerhalb Jeder Stütze 12 sind üblicherweise an dem Träger an, entgegengeaetzten Enden Federbefestigung^, wie z.B. dia Sättel 14 in Fig.- 4 und 5, befestigt.

Der Träger 11 besteht von einem Soda bis sum anderen au» einem Stück und ist im Ganzen aus einem einzigen Blech γόη entsprechend dickem Stahl oder Ähnlich biegsamem Metall hergestellt, das um eine su aeiner Länge parallele Achse geschmiedet wurde, um einen Querschnitt in geachloHsener Gestalt zu bilden, und dessen aneinanderstosseiiüe gegenüberliegende Längskanten entlang ihrer gesamten Länge in einem geradlinigen Schwelesbareich ausammenKeschweisst wurden, der die Gestalt dauerhaft zus&mmenhält. Dieses neuartige Verfahren zum Herstellen des Achsträgers wird später im einzelnen beschrieben.

Der

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_BAD

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Ber mittlere Abschnitt 15 des Trägers 1st im Querschnitt rechtwinkligι vlt te in Fig. 5 gezeigt ist, , und von Ende zu Ende τοη gleicher Gros«, mit parsV- ' lelen horizontalen Oberwänden 16 und 17 und parallelen Seitenwänden 18 und 19* Der Sohweieebtreioh 21, der die gegenüberliegenden,Eanttn des ursprüngliohtn ^- Bleches verbindet, litgt vorzugsweise so, das· er sich gerade tntlang der Mitte der Oberwand 16 erstreckt, so dass er während normaler Belastung und während anderer auf den !Träger beim normalen Betritb übertragener Spannungen unter Brück steht.

An jedem Ende ist der Träger abgesetzt, um in einer Reihenfolge nach aussen die zylindrischen Bremsmechanismus-Befestigungsabschnitte 22 und die Radbefeetigungs-Spindelabschnitte 23 zu bilden. Der Abschnitt 22.1st im Querschnitt zylindrisch um eine Linie in der Ebene, die die neutrale Achse des Trägers enthält, und der Trägerabschnitt 24 zwischen dem mittleren Abschnitt 15 und dem Bremsbefestigungeabschnitt 22 ist ein Ubergangsabschnitt von sie ti in Längsrichtung ständig ändernder Wandform, wobei die oberen und unteren Wände des mittleren Abschnittes sich gegeneinander neigen, wie es bei 16· und 17' in flg. 9 dargestellt ist, und die Seitenwinde

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tenwände starker entgegengesetzt naöh aussen geneigt sind, wie es bei 18* und 19* in fig. IO gezeigt ist, während sie alle in die zylindrischen Wände des Abschnittes 22 übergehen. An Jedem Querschnitt des Abschnittes 24 ist die Form gleiohmässlg um die Trägerachse herum verteilt·

In einer Form der Erfindung ist der mittlere Abschnitt 15 etwa 150 mm in seiner vertikalen Abmessung und etwa 100 mm breit, während die anderen Teile entsprechende Abmessungen haben·

Der Bremsmechanismus-Befestigungsabsohnitt 22 hat eine zylindrische Aussenflache 25, die eine zylindrische Bohrung 26 einer Bremsmechanismus-Befestigungsstütze im Fassitz aufnehmen kann. An dieser Stütze 2? sind die Bremsbacken 28, die Betätigungselemente 29 für dieselben und die Druckmitteiaotoren 31 für die Betätigungselement θ befestigt. Dies« Motoren und die Betätigungselemente und ihre Zusammenarbeit mit den Bremsbacken sind vorzugsweise von der Art, wie si· in der ÜS-ffetentschrift 3 037 384 beschrieben sind. Sie atütxe 2? ist dauerhaft auf den Acasträger mittels durcfage-

Siogschw«lasungen 3O aufgeechveisst und erstreckt

•leb

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BAD

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14*0*4?

eich rechtwinklig zu dem Träger, wobei dl· Betätigungselemente normalerweise an den Vorder- und Hinter— eelten dea Trägers angeordnet sind, obwohl si· in fig. 4 der Deutlichkeit halber ua 90° veraetet geseigt eind.

Axial ausserhalb dee Breaabefeatigungaabecbnittea 22 an jedem Ende ( Fig. 7 ) hat der Träger einen ersten abnehmend konischen regelmäsalgen Abschnitt 32, einen relativ kurzen zylindrischen Dichtungsbefeatigungaabschnitt 33 mit verringertem ^urchaeeser, einen »ylindrlachen inneren Lagerbe festigungaebschnitt; J* mit verringertem Durchmesser, einen zweiten regelaäeaig abnehmend konischen Abschnitt 35t einen äuaseren zylindrischen Lagerbefestigungsabschnitt 36 alt verringertem Durchmesser und ein mit Gewinde versehene» Ende 37·

Innere und äussere Radlagereinheiten 3β bezw, 39 ( Fig. 4 ) sind auf der Spindel an den Abschnitten 34 bezw. 36 angeordnet, und sie tragen den drehbar auf einer Eadbaugruppe *1, die eine Nabe mit Ztflillngerädern 42 und 43 aufweist, die beispielsweise mitfcele Sehrauben 44 Idebar sind. Eine Bremstrommel 4$ ist ebenfalls en 4er

ΡΑΠ

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mittel· der Bohrauben 44 befestigt und erstreckt sich nach innen, um den Brememechanlsmus zu umechliegeen.

Die eyilndrlione Oberfläoh· 46 des Abschnittes 34 und dl· EjlinÄrleohe Oberfläche des Abschnittes 36 •Iod genau auf Mass Innerhalb enger Toleranzen fein geschliffen und beide sind nach den Schleifen induktionagehärtet. Der Innenring 48 der inneren Lagereinheit 30 ist eng auf die Fläche 46 aufgesetzt, wobei sein innere· Rnde in Anlage Bit einer glatten ringfuralten flachen radialen Fläche 49 liegt, die aus eines epäter deutlich werdenden Zweck in einer Ebene rechtwinklig sur Trägerachse genau geschliffen ist. Der Aussenring 51 der Lagereinheit 36 wird mit Paseaitz in einer eylindrisohen ü&benfläche 52 aufgenommen, wobei sein äusaeres Ende Bit einer feir.boarbeiteten ringförmigen flaohen radialen Fläche 53 en der Nabe anliegt.

12er AuGsearing 54 der äusseren Lagereinheit 39 ist mit Passitz in eine zylindrische Nabenfläche 55 eingesetzt, wobei eicti sein Inneres Ende mit einer feinbearbeiteten flachen ringföraigen radialen Fläche 5ö der Nabe in

Anlage 009844/0242

BAD Cn!C

Anlage befindet. Der Innenring 57 der Lagereinheit 59 ist mit Passitz auf die zylindrische Fläche 4? aufgesetzt, und sein äusseres Ende liegt an der flachen glatten ringförmigen Fläche 58 einer Einstellmutter an, die auf das Trägerende 37 aufgeschraubt ist, wie es am besten in Fig. 4 zu sehen ist* Es wird bemerkt werden und wird später erklärt, dass beim Zusammenbau die Mutter 59 fest angezogen wird, bis der innere Umfancsteil der Fläche 58 an die glattgeschliffene flache radiale Fläche 6L auf dem Achsträger am inneren Ende des mit Gewinde versehenen Endes anstösst.

Es wird ersichtlich sein, dass, wenn die Mutter 59 fester auf das Gewinde bei 37 aufgezogen wird, das innere und das äussere Lager gleichzeitig belastet werden, wobei die Nabe 13 die Kraft starr auf das innere Lage überträft. Eine geeignete Verriegelungsvorrichtung 60 verriegolt die Mutter 59 in ihrer Endlage fest gegen die Fläcne 61.

Infolge des Geretiicpressens der bpindelenden wird die zylindrische i'rägerwand an de,n Lagerbefestigungsabscbiiitten *M and 36 beträchtlich verdickt, wie es in ii'ip.. 7 eezej't. j et, und hat an den Kingbereich 62 direkt

axial

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RA,3 Cn;-ü:.\'AL

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axial innerhalb des grösseren inneren Radlagers, wo ein scharfer Anstieg in der Biegespannung auftritt, ihre grösste Dicke.

Vor dem Zusammenbau der Radlader werden die radialen Flächen 61 und 49 genau geschliffen, um sie axial zu dem Träger in parallelen Ebenen mit einem vorher bestimmten Abstand zwischeneinander in sehr geringen Toleranzen, vorzugsweise etwa 0,05 nun, anzuordnen. Die Fläche 61 wird vorzugsweise zuerst geschliffen, um als Haupteinstellfläche in der Baugruppe zu dienen. Die radialen flächen 53 und 56 der Nabe werden auf ähnliche Weise genau geschliffen und in axialer Richtung relativ in denselben engen Toleranzen angeordnet. Die Lagereinheiten 38 und 39 werden so hergestellt, dass ihre axiale Abmessung, d. h. der Abstand d ( Fig. 6 ) zwischen den wirksamen gegenüberliegenden flachen Endanlageflächen der inneren und äusseren Laufringe, sehr eng begrenzt ist. Das Lager 38 wird zuerst auf den Abschnitt 34 aufgesetzt, und dann wird das Lager 39 in die Nabe eingesetzt, die über das Spindelende geschoben wird, bis sich das Lager 39 auf dem Abschnitt 36 befindet. Dann wird beim Zusammenbau, während das Lager 38 zwischen den Flächen 49 und 53 angeordnet ist

und

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und das Lager 39 an der Fläche 56 anstöaet, die Mutter 59 festgezogen, bis die Fläche 58 am inneren Laufring des Lagers 39 anstösst, zu welchem Zeitpunkt sie die Lagereinstellung beginnt.

Dann wird die Mutter 59 weiter festgezogen, bis die Fläche 58 fest an der Fläche 61 anliegt. Zu diesem Zeitpunkt sind die Radbefestigungslager infolge der bekannten Abmessungen der Lager und der sehr engen Toleranzen in der axialen Anordnung der radialen Fläche an der Nabe und dem Achsträger sehr genau in einem annehmbaren Toleranzboreich eingestellt.

Die vorhergehende Art des Zusammenbaues stellt automatisch eine genaue Radlagereinstellung selbst von ungelernten ilechanikern sicher. Sie erübrigt die Herstellung und versuchsweise Verwendung von Unterlagen,, wie sie bisher bei derartigen Lagereinstellungen verwendet wurden, und ist so weniger aufwendig und schneller durchzuführen und auch genauer·

Die Achsbaugruppe der Erfindung stellt eine erwünschte Verbesserung in der Technik dar, da sie eine stärkere Achse schafft, die ein geringeres Stahlgewicht verwen- *

det. 009844/0242

BAD ORKTiNAL

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(let. Das wird im wesentlichen erreicht durch Herstellen des rechtwinkligen mittleren Abschnittes 13 mit einer einzigen Sohweissung, die zu einem Optimum führt, das in diesem Bereich einen erhöhten Widerstand gegen Verbiegen, Verdrehung und andere normalerweise während des fahrzeugbetriebes auftretende Spannungen schafft. Beispielsweise hat ein Achsträger mit Aussenmassen von 100 χ 150 mm in dem rechtwinkligen mittleren Abschnitt mit einer Wanddicke von etwa 0,35 mm ein Widerstandsmoment von 9,23 im Vergleich zu früheren hohlen Anhängerachsen mit gesonderten mittleren Abschnitten mit quadratischem Querschnitt und mit zwei Schweissungen, die U-formige obere und untere Elemente verbanden, mit einem Widerstandsmoment von nur

Die Achte bildet eine Baugruppe, in der durch geplante Verteilung eine optimale Verwendung des Metallgewictites erfolgt. Üer mittlere Abschnitt ist im Vergleich zu den cSpindelabschnitten dünnwandig, da seine Wanddicke die miuimale, durch die vorgesehene Achslast bestimmte .iein kaun. Dadurc:i entsteht eine Achsbaugruppe von minimalem Gewicht.

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. 15βΟ6<2

Diese Ausgestaltung ist bereits in der am 22. 6. 1966 eingereichten Patentanmeldung mit dem Titel ^M Anhängerachse " beschrieben und beansprucht.

Verfahren zum Herstellen der Achse

in den schematischen Darstellungen gemäss den #ig. 11 und 12 sind die Iierstellungsstufen für den rohrförmigen Achsträger 11 mit den angebrachten Bremsspinen dargestellt.

Der rohri'örmige Träger wird aus einem flachen Metallblech 7U von ausreichender Dicke, die durch die gewünschte Wanddicke des mittleren Abschnittes 15 des Acheträgers bestiHint wird, und mit einer Länge und Breite hergestellt, die die endgültigen Parameter der fertigen Achse beßtimmt.

Daü ftJcch 20 wird anfänglich aus einer grossen Platte 71 aus ijtanl geschnitten. Für Jchwerlsst-Achstrager ist oj re Pl&tte'etwa 8 bis 1*> mm dick. Diese Platte wird in einer ersten Schere 72 zernciiiiitten, von der 'idυ« ./.. ΐΐ(ίβ einer Hatte 73 abgeschnitten wird, deren " L " die l'ertipe Linfte (3or h^hae bestimmt. Dir

Platte.

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" Plat be 73 wird auf geeignete Weise zu einer weiteren rechtwinkligen Schere 7^ überführt, um entlang Linien 75 in mehrere kleinere Abschnitte zerschnitten zu werden, von denen jeder als Blech 70 erscheint. Die Breite ¹¹ W " des Bleches 7° bestimmt den Durchmesser des fertigen rohrförmigen Achsträgers, und diese Breite " W " des Bleches 70 wird in ziemlich engen Toleranzen gehalten, in diesem Fall plus oder minus 0,38 mm.

Das Blech 70 läuft dann durch einen Ofen 76 in Längsrichtung, um für den nachfolgenden formvorgang entsprechend erhitzt zu werden.

Das Blech 70 verlässt den Ofen 76 und wird direkt in eine Zweistufenform- oder -biegepresse 77» beispielsweise durch einen Förderer, überführt. Das Blech 70 wird in einer ersten -Porrnstufe zu einer flügeiförmigen Gestalt verformt, wie sie allgemein bei 78 gezeigt ist, und unmittelbar darauf in einer zweiten Formstufe zu einem rohrförmigen Pressling 79. Ss wird deutlich sein, dass in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der mittlere Abschnitt des geformten Trägere einen rechtwinkligen Queraohnitt und die beiden Knden. zylindrischen Querschnitt haben. Das wird in der späteren Beschreibung

b»,d c~<o

der Formpresse 77 erläutert. Der Pressling 79 wird dann zu einer Warte- oder Abkühlstation 81 weiterbefördert, die.eine turmförmige Förderkonstruktion aufweisen kann, auf der die Presslinge sich an einer Seite aufwärts und an der anderen 3eite abwarte bewegen, um auf einen horizontalen Förderer 82 abgelegt zu werden, der sie der automatischen Schweisstation 83 zuführt. Der Förderer 82 hat vorzugsweise Mittel, um die rohrförmigen Presslinge 79 so ausaurichten, dass der Längsspalt 140 zwischen den gegenüberliegenden Längskanten des ursprünglichen Bleches an der Oberseite liegt, damit er zugänglich ist.

An der dchweisstation 83 werden die gegenüberliegenden Längskanten des Bleches in einer geeigneten Spannvorrichtung zusammengepresst und miteinander dauerhaft durch irgendein geeignetes Verfahren stumpf versehwtisst, das eine feste homogene, nicht poröse Naht gerade entlang der Länge des Rohres bildet. Der geformte und g·- schwelsste rohrförmige Pressling ist bei 84 gezeigt, und er besteht in der bevorzugten Ausführungaform aus einem rechtwinkligen mittleren Absennitt 15 und geraden zylindriscnen Endabschnitten 85.

QQ904WQ2O

BAD O;,iC:KAL

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Nach dem SchweissVorgang wird der geschweisste rohrfönnige Pressling 84 zu einer Schleifetation ( nicht gezeigt ) überführt, wo das überschüssige üchweissmaterial en den Endabschnitten 85 entfernt und der Pressling für die letzten Spindel-Gesenkpressvorgänge in der automatischen Gesenkpresstrecke 86 vorbereitet wird. Das Schleifen kann jedoch, wenn es überhaupt notwendig ist, auch nach dem Geeenkpressen erfolgen oder wahlweise kann auch das ganze Hohr in einem Gesenk auf eine festgesetzte Aussenabmessung gebracht v/erden, was heisa oder kalt erfolgen kann.

Die üesenjcpressvorrichtung, die später ausführlicher beschriebe?) wird, ist vorzugsweise über den gesamten Gesenkpresntakt vollautomatisch und besteht aus zwei gleichen HbIz- und Gesenkpresstat ionen 87 »exw, ÜB, lie voneinander entfernt unä einander gefrenübo"! lebend angeordnet sind, so dass die entgegengesetzten i_uüei. uoü rohrförmigen Presslings 64 nacheinander güeenkgepru.;.- ι werden konr.an, oune dass der lä'eysling umgedreht v/?ru?n muss« Walireiid dieaos Vorganges wurden der üremsstutzberoich ν.·κί die Hadlagerspindelabschnitte ?.u der i λ ötrichpu : Glinien in ^i-:. 24 ~e;oifrtei! Ge; 1-11 veri'ormt, υ-.'- d;o z^lindriscne'« Abnciniit-to 2?. Γ.·α::ι hei'c

* 15806Λ2

gen der Bremsspinnen werden genau konzentrisch mit den Spindeln ausgeformt.

Von der Gesenkpressvorrichtung 86 werden die geformten und gesenkgepressten rohrförmigen Elemente 89 »u einer Wärmebehandlungsstation 91 überführt", in der sie genau wärinebehandelt werden, um die Einwirkungen des vorhergegangenen Schweiss- und Gesenkpressvorganges auszugleichen und den Rohren zusätzliche Festigkeit zu geben.

Der rohrfürmige Achsträger 89 wird dann bei 92 abgeschreckt, in einem Anlassofen getempert und weiter bu dem maschinellen Bearbeitungsstationen 93 überführt, wo die Lagersitze 34 und 36 auf den Spindeln feinbearbeitet und das Gewinde 37 für die Kleramutter auf die gesenkgepressten Spindelenden aufgeschnitten wird·

Nach dem Bearbeiten der Spindelabschnitte werden die Achsträger mit den Bremsmechanismusstützen 12 versehen, die an ihnen in einem Schv/eissvorgang ψί angeschweisst werden. Jie üpianenelemente 27_t werden über die Spindelenden geführt, auf die gesenkgepre^sten zylindrischen Bremsstützsitze 22 in der Wane der Jpindelabschnitte aufgepresst und daran durch Hingschweissung befestigt.

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Da diese Spinnenbefestigungsabschnitte 22 gleichzeitig mit dem Gesenkpressen der Spindelabschnitte gesenkgepresst und bemessen sind, ist eine absolute Konzentrizität sichergestellt, so dass die eingebaute und geschweisste Bremsspinne oder eine andere Bremsstütze genau in Beziehung auf die Mittellinie der Achse zentriert ist, wodurch eine nachfolgende Einstellung oder Bearbeitungsvorgänge an dem Bremsmechanismus selbst ausgeschaltet werden.

Schliesslich kann die Jetzt fertiggestellte rohrförmige Achse, die aus dem '!'rager 11 und den Stützen 12 besteht, lackiert oder mit einem Schutzüberzug bespritzt werden und ist fertig zur Lagerung oder zum Versand.

Gemäss der in grössereni Masstab dargestellten Fig. werden die rohrförmigen Trägerpresslinge 84- nach dem iJchweissen in Längsrichtung auf einem Förderer 95 dem automatischen Gesenkpressystem 86 zugeführt.

An einer bestimmten otelle hat der Förderer 95 einen automatischen Ausstossmecaanismus 96, der die Förderung der Presslinge 84 stoppt und sie nacheinander in gewissen zeitlich abgestimmten Intervallen freigibt. Der frei gegebene

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gegebene Pressling 84 stösst an einen Anschlag 97» der ein Ende 84a des Presslings in Ausrichtung mit einer Bezugsebene 98 bringt. Diese Bezugsebene kann eine eJäctronische Vorrichtung einschliessen, die sicherstellt, dass das Ende 84a des Presslings für die nachfolgende Erhitzung und das Gesenkpressen dieses Endes genau angeordnet wird. Eine Ausrichtung an dieser Stalle ist sehr wichtig, um sicherzustellen, dass nur eine gewünschte Länge des rohrförmigen Presslings erhitzt und der rohrförmige Pressling anschliessend in genauer Lage in der Gesenkpresse festgeklemmt wird, um die gewünschte gleichmässige Länge der i-lpindelabschnitte sicherzustellen.

Die Bezugsebene 98 verursacht, wenn sie genau mit dem Ende des rohrförmigen Presslings 84 ausgerichtet ist, den automatiscaen und zeitlich abgestimmten Überführungs-, Erhitzungs- und Gesenkpressvorhang, der vorher durch Niederdrücken eines Startknopfes ( nicht gezeigt ) an einer elektronischen Steuertafel 99 in Gang gesetzt wurde.

Der Pressling 84 wird an zwei im Abstand liegenden Stellen entlang seiner Länge durch geeignete automatische Greifarme ( nicht gezeigt ) erfasst, die von einem Über-

kopfförderer 009844/0242

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kopfförderer herunterhängen, der durch eine Mittellinie 101 angedeutet 1st, und von dem Förderer 95 zum Eingang der ersten Induktionsheizstation 102 befördert.

An der lnduktionsheizitation 102 wird der Pressling 84 auf «inen Tragtisch 103 vor dem Induktionsheizer 104 der ersten Gesenkpresstation 87 angeordnet und automatisch freigegeben, wobei des Ende des Presslings an der Besugaebene 98 liegt. Der Tragtisch IO5 ist mit Mitteln, wie z. B. einem Schubzylinder IO5, versehen, um den Pressling um einen auegewählten Abstand in den Heiser 104 hineinzuschieben. Das Spindelende 84a des Presslinge wird vorzugsweise gleichzeitig mit verschiedenen Wärmegraden erhitzt, d. h. ein Abschnitt der Spindell&nge kann mit einer höheren Temperatur erhitzt werden als ein anderer. In einem besondereα Beispiel wurde das äussere Ende der Spindel auf 1204° C und der liest auf nur ij38° G erhitzt.

i)ieses wahlweise Erhitzen kann in einem lnduiction.sheizer durch eine besondere Spulenanordnung erreicnt werden. Der Grund für den Wärmeunterschied liept d?rin, dass nur dor Teil des üpindelabschnittes, der uie

mei ste

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BAD 0RK3INAL

meiste Bearbeitung erfährt, auf eine höhere Temperatur erhitzt werden muss» während eine geringere Wärme für den Teil, ausreicht, der weniger Bearbeitung erfährt. Durch diese Anordnung wird Heizkraft gespart, und die Metallstruktur an dem erhitzten Ende der Achse wird verbessert, da kein Abschnitt des Metalles unnötig überhitzt wird.

Nachdem das Ende 84a des Presslings einen programmgemässei) Takt entsprechend genau erhitzt wurde, wird es automatisch aus dem Induktionsheizer 104 auf den Tragtisch 103 herausgezogen, wo es wieder von dem Uberkopfförderer erfasst und der Gesenkpresse 106 der ersten Geserikpresstation 87 zugeführt wird. Gleichzeitig wird ein anderer rohrförmiger Pressling 84 von dem Förderer 95 dem ersten -ί-nduktionsheizer zugeführt.

Die Gesenkpresse 106, die mit Ausnahme der Gesenkformen herkömmlich sein kann, ist für den vorliegenden Zweck mit einem Trag- und Klemintisch 107 vor dem Eingangsende der Gesenkpresse ausgerüstet, der mit einer vorderen Führung 10ö und einer hinteren Führung 109 versehen ist, die automatisch auf dem Tragtisch in Längsrichtung verschiebbar sind. Diese Führungen sind vorzugsweise

mit .

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BAD ORIGINAL

mit herkömmlichen Einspannvorrichtungen ( nicht gezeigt ) ausgerüstet, die in den Führungen drehbar sind, um den Pressling 84 aufzunehmen und festzuklemmen. Zu dem Zeitpunkt, da der Pressling 84 auf den 'i'ragtisch abgelegt wird, sind die Führungen 108 und 109 zurückgezogen in eine Abstandslage, so dass der Pressling zwischen sie mit dem erhitzten Ende 84a an der ßezugsebeue 98 angeordnet und festgehalten werden kann. Die Führungen bewegen sich dann gegeneinander vorwärts und klemmen den Pressling zwischen sich fest, wobei jedoch das vordere* Ende freibleibt, nachdem der Überkopfförderer den Pressling freigegeben hat. ^u±e Anordnung mit den Führungen und dem Pressling bewegt sich dann vorwärts gegen die Gesenkpresse, um das erhitzte Ende 84a ia den Presskopf einzuführen und die Gesenkpressvorgänge durchzuführen, die im einzelnen in Verbindung mit den Fig. 25 bis 30 beschrieben werden, und um die Form des i'rägerendes zu erzeugen, wie sie in Fig. 24 gezeigt ist»

In der ersten uesenkpresse 8? werden die genau geformten iir xismectiaciismusbefestigungs- und Spin ielabachnifcte sehr schnell geformt, wobei der gesamte Gesenkpressvorgang für eine Spindel einschliesslich der Erhitzung

nicht 009844/0242

BAD ORIGINAL

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nicht mehr als ein bis zwei Minuten in der zum durchführen des Arbeitstaktes entwickelten Vorrichtung in Anspruch nimmt.

Nachdem der Spindelabschnitt gesenkgepresst worden ist, wird der Pressling aus der Gesenkpresse herausgezogen und von den Spannvorrichtungen der Führung freigegeben. Gleichzeitig wird der nachfolgende Pressling 84 in den ersten Induktionsheizer 102 eingesetzt.

Der Pressling, dessen gesenkgepresstes Ende mit 111 Dezeiciinet ist, wird ,jetzt von einem Förderer aufgenommen und zu einem absatzweise langsam laufenden ^odenförderer 112 geführt, fiacn dem Erreichen des Endes des Förderers 112 wird der Pressling 84 automatisch mit seinem ungepressten Ende 84b an einer anderen ßezugsebene 113 angeordnet, die die genauo Längsausricntung des Presslings für das Gesenkpressen des Spinaelauschnittes am anderen Ende des Presslings bestimmt. Zu diesem Zweck sind ein gleicher zweiter Induktionsheizer 114 und eine zweite Gesenkpresse 115 an der gegenüberliegenden üeite des Förderers 112 angeordnet, so dass keine Notwendigkeit besteht, den Pressling für aen zweiten Gesenkpressvorgang umzudreaen. Die Arbeitsgänge

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bad c.";c:nal

gange der zweiten Heiz- und Gesenkpresseinheiten stimmen in allen Punkten mit den ersten überein und brauchen hier nicht noch einmal beschrieben su werden, und der Pressling kommt dort heraus, wobei des gegenüberliegende Ende bei 111 auf die Form gemäss Fig. 24 gesenkgepresst worden ist.

Infolge der doppelten gegenüberliegenden Anordnung der Gesenkpresstatiotien wird ein beschleunigter, im wesentlichen fortlaufender automatischer Arbeitsgang geschaffen, in dem der erste Iuduktionsheizer 102 und di· zweite GesenkproMse 115 und die erste Gesenkpresse 1U6 und der zweite InduktionsheiEer 114 in einem Arbeitetakt freschaltet sind, um gleichzeitig zu arbeiten, wodurch ein noch schnellerer Arbeitsgang geschaffen wird. Die Zeit für die gesamte Bearbeitung, in der ein rohrfönniger Pressling durch die zwei Gesenkpressstrecken hindurchläuft, dauert in der erläuterten Ausführung normalerweise zwischen 7 bis θ Minuten. Wenn in der »weiten Gesenkpresseinheit aus irgendeinem ^urund eine Verzögerung eintritt, kann der sich absatzweise bewegende Bouenförderer 112 aufgefüllt werden. Wenn das eintritt, kann der erste Induktionsheizer automatisch ausgeschaltet werden, bis di· Ursache der Verzögerungbeseitigt worden ist»

wenn 009844/0242

BAD OrViC:N^fAL

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Wenn der fertigeresteilte gesenkgepresste Hohling die zweite Geseukpresse verlasst, wird er unmittelbar auf einen i3odenförderer 117 gebracht, der die !Presslinge der- Wärmebehandlungsstation 911 in Fig. zuführt.

■Eortnen des Trägers

Fig. 13 zeigt schematisch in einer ^uberansicht die Anordnung der Pressformen in der Presse 77 gemäss Fig. 11. iHe Formstation der ersten Stufe ist mit 12U bezeichnet und die zweite Formstufe mit 121.

In der ersten ßtufe sind zusammenarbeitende obere und untere Formelernente angebrocht, die aus einer Form 122 für einen langen mittleren Trägerabschnitt und zwei Formen 125 und 124 für die beiden kürzieren Endabschnittc; des Trägers bestehen. In der ersten ütufe wird dos Blech 70 teilweise gefornt und dann von hand oder automatisch in die zweite Stufe überführt, in der ;:w'eiten Stufe sind zusammenarbeitende obere und untere Formelemente angeordnet, die eine Form 125 für tinen relativ langen mittleren Trägerabschnitt und iwei Formen 126 und 127 für zwei kürzere Trägerendabsoanitte aufweisen.

In 0098U/0242

BAD CRK3:NAL

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" In Jeder Stufe sind die entgegengesetzten Enden des mittleren Abschnittes geringfügig von den angrenzenden Enden der formen für den Endabschnitt entfernt, und in diesen Zwischenräumen wird der ü'bergangsab- ' schnitt 24 Jedes Achsträgers während des Trägerformverfahrens, wie es jetzt beschrieben wird, ausgeformte

In der ersten Stufe wird das auf Mass geschnittene flache Blech 70 zwischen die oberen und unteren -formen eingesetzt, die durch geeignete Mittel zusammengeführt werden. Fig. 14 zeigt die ^'ormkonstruktion für den mittleren Abschnitt und die Wirkung bei der ersten Stufe, und Fig:. 15 zeigt die Formkonstruktion für den Endabschnitt und die Arbeitsweise der ersten Stufe.

Die Fig. 14 und 15 zeigen den Zustand in der ersten Stufe, wenn die oberen und unteren Formelemente ihren Formvorgang vollenden, wobei der teilweise geformte mittlere Abschnitt und die Endabschnitte des Bleches bei 128 bezw. 129 gezeigt sind.

Aus Fig. 14 wird ersicntlich sein, dass die formende Überfläche des Formelernentes 131 für das obere Mittelteil

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BAD 0r.

teil mit der formenden Oberfläche des Formelementes 132 für das untere Mittelteil zusammenarbeitet, um in dem Blech einen länglichen flachen mittleren Bereich 133» gleichmässig winkelig geneigte flache Längsbereiche 13^· derselben Abmessung und längliche rechtwinklig geneigte Seitenbereiche 135 derselben Abmessung zu formen. Gleichzeitig arbeitet, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, die formende Oberfläche jedes Formelementes 136 für den oberen ßndabschnitt mit der formenden Oberflücne des Formelementes 137 für den unteren Endabschnitt zusammen, um flache längliche mittlere Bereiche 138 und gebogene seitliche Bereiche I39 derselben Grosse mit etwa kreisförmigem Querschnitt zu formen. Die formenden Oberflächen sind derart, dass die Bereiche 133 und I38 dieselbe Breite haben und in Längsausrichtung liegen, und der Bereich 133 entspricht der Achsfcrägerbodeuwand 17, wie sie in i'ig. 8 gezeigt ist.

Jetzt wird das in der ersten Stufe geformte Blech in die zweite Stufe 121 verschoben, wo die Fig·. 16 die anfänglicne Lage zeigt, in der die mittleren flachen unverformfcen Bereiche 133 und I38 auf der unteren Form und die iünäen der .ieitenbereiche 135 und 139 auf verschiebbaren

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schiebbaren Tragschienen 141 aufliegen, während sich die oberen Formelernente in angehobener offener Lage befinden.

Aus den Fig. 16 bis 18 wird ersichtlich sein, dass die letzte formende überfläche 142 des formel emeu tee 14-5 für das obere Hittelteil mit einer ähnlicn geformten Oberfläche 144 eines unteren Formel eine nt es 143 zusamiieuaroeitet, um die jeitonberciche in die j π Fig. 17 gezeigte Lh (te umzubieren, die sich der gewünschten Gestalt des mittleren Trägeraonchnittes nähert, mit der Ausnahme des Spaltes, und die zylindrischen *ormflachen 146 der *Ornielemeute 147 für das obere iinde arbeiten mit einer zylindrischen Oberfläche 148 eines unterem Marmelementos 149 zusammen, um die h'ndabschnitte in die in Fi;·. 18 gezeigte Gestalt zu bieen, nie etwn zylindrisch ist, aber denselben öpolt 14U zwischen len ann-renzeiii t u Lan skonten des ursprünglichen ulechor aufweist, fahrend der abwarts₍<^ienden Formbewerung der ϊΌΐΊϋβleinet e 14J ιπ:ά 147 weixien die Seitenccnienon JmJ in entgege'".gesetzte Richtungen von der ^Lnterreite ocg hleches iinct; aussen bev.oci;, ur deti voiistaMtUiren *nrmzu orn.jglicher..

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_ 40 -

Die Formen 149 für das untere -tinde sind gelenkig angebracht und werden hydraulisch aus der Form für die zweite Stufe herausgezogen, um ein Entfernen des geformten Rohres aus der Form zu ermöglichen.

Infolge dieses Formvorganges pemäss den Fig. 14 bis 18 wird das ursprünglich flache Blech 70 in die vorläufige wesentliche Achsträgerkonstruktion umgewandelt, von der ein Ende in vergrössertem Masstab in Fig. 21 gezeigt und mit II¹ bezeichnet ist, während jedoch der iachweissbereich 21 fehlt. Beide Enden sind gleich.

Die nächste otufe besteht darin, den vorläufig geformten Träger in eine geeignete Spannvorrichtung in der Schweisstation 83 gemäss Fig. n einzusetzen, in der der i-rager zusammengekleinmt wird, um den Spalt 140 zu schliessen, und die angrenzenden Längskanten werden dauerhaft bei 21 entlang einer geraden Linie parallel zu der Achse zusammengeschweisst,

Geniäss den Fig. '19 und 20 wird der teilweise geformte Träger mit dem Spalt 140 an seiner Oberseite seitlich zwischen Klemmelemente 151 eingespannt, die auf geeignete Weise zusammengepresst werden, wie es durch Pfeile

dargestellt 009844/0242

BAi.) ο

dargestellt ist, während der träger von innen entlang seiner Länge während des Schweissvorganges durch von entgegengesetzten Seiten eingeführte Stützstangen 152 getragen wird, die mit Schmelzmittel überzogen sein, können, um den Schweissvorgang zu unterstützen. Da gemäss ^ig. 16 die Aussendsurchmesser der zylindrischen Endabschnitte beim Verlassen der formpresse etwa gleich der Längsabmessung des rechtwinkligen mittleren Abschnittes sind, können Stützstangen von gleichmässigem Durchmesser verwendet werden, die unter den gesamten Schweissbereich in einer geraden Mnie greifen. Das Schweissen erfolgt in diesem Fall durch drei im Abstand angeordnete Schweissköpfe 153» die oberhalb des Spaltes 140 angeordnet sind. Die Schweissköpfe laufen an dem Spalt des rohrförmigen Presslings entlang, um gleichzeitig den Pressling in drei Abschnitten mit einer Naht zusammenzuschweissen, d. h. jeder der Schweissköpfe schweisst ein Drittel der Spaltlänge, und die Anordnung von drei gleichzeitig arbeitenden Schweissköpfen vollbringt den ochweissvorgang viel schneller.

■infolge des Schweissvorganges erscheint die vorläufige i-'orm II¹ des Achsträgers in der in -^ig. 21 gezeigten Gestalt, wobei sie aus dem recutwinkligen mittleren Abschnitt

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BAD CRiC)NAL

schnitt 15, der 3ich in seiner endgültigen Form befindet, den Übergangsabschnitten 24, die sich in Ihrer endgültigen ^orm befinden, und gleichen zylindrischen Endabschnitten 85 besteht, die fertig sind für die Gesenkpressvorgänge, um die Bremsstützbefastigungs- und Radbefestigungs3pindelabschnitte zu formen. Es wird bemerkt werden, dass an dieser °telle der gesamte hohle Träger die gleichmässige Wanddicke des ursprünglichen Bleches von einem Ende bis zum anderen aufweist.

Gesenkpressen

nachdem der Träger die Form sremäss ^'i?. 21 erreicht hat, wird er an den entgegengesetzten -^nden auf die bei 111 in den -ß'ig. 12 und 24 gezeigte -u'orm gesenkgepresst und dann auf die in den *'ig. 23 und 24 in ausgezogenen. Linien gezeigte Gestalt maschinell bearbeitet.

Während des Gesenkpressvorganges behält der l'rägerabschnitt bei 22, der die Bremsspinne tragen soll, im wesentlichen seine ausgeformte zylindrische Gestalt und die Wanddicke bei, wird aber genau auf zylindrische Form uua auf das gewünschte Mass durch den Eingaugsabschnitt der Gesenkpressformeu gebracht, wie es beschrie

ben

009844/0242

bad

ben wird. Ausserdem wird der konische Trägerabschnitt 32 auf seine ^ndform gepresst, ebenso wie dor konische Abschnitt 35· Zwischen den Abschnitten 32 und 35 wird der Träger auf die bei 162 in Fig. 24 dargestell-te äussere Form gebracht, und der Endbereich wird auf die bei 163 in Fig. 24 gezeigte äussere Form gepresst.Die Wanddicke und die inneren formen an den gesenkgepressten Trägerenden sind in Fig. 7 gezeigt, wobei zu beacnton ist, dass die maschinellen Bearbeitungsvorgänge gemüss •fc'ip. 24 noch durchgeführt werden müssen.

Nach dem Gesenkpressvorgang werden die i'rägerenden auf die eudgültige Form bearbeitet. Daau gehört ein Wegschneiden des Metalles kwischen den Strichpunkt- und den ausgesogenen Linien in Fi^. 24, um den uichtuugstra^dbecn iitt 33t den zylindriscnen inneren Laeertrap-absctmitt $4, den äusseren zylindrischen Lagertragabschnitt Jb und das Ende bei 37 ebenso wie die parallelen radialen Flächen 49 und 61 genau herzustellen, wie es besolirienen wurde.

Die Fig. 25 bis 30 erläutern den ^esenkpressvorgang gemäüs einer bevorzugten Ausführung und Vorrichtung.

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Eine beispielsweise ^orm eines Gesenkpresskopfea ist in Fig. 29 dargestellt, in der ein Kopf 180 angetrieben wird, um in einem Ring von Rollen 181 gedreht zu werden, die auf geeignete Weise in einer zylihdrisehen Bahn 182 im Gehäuse der Gesenkpresse getragen sind. Dieser ^opf kann mit -zwei oder mehr hin- und hergehenden Hämmern 183 versehen sein, von denen Jeder eine Rolle 184 zur rollenden Berührung mit dem äussereri Ring von Rollen 181 trägt, um eine Hin- und Herbewegung der Hämmer innerhalb der Grenzen von Verschleissplatten 185 an dem *k>pf zu verursachen, der die Hämmer gleitend trägt, wenn sich der Kopf dreht. Die inneren Enden der Hämmer können an entsprechend geformte Gesenkpressformelemente 186 und 187 anstossen, die ebenfalls im Schnitt in den Fig. 25 bis 27 gezeigt sind und die auch gleitend an Verechleissplatten 185 angebracht sind.

Wenn sich der *-opf 180 dreht, bewegt eine Berührung am gesamten durchmesser zwischen der Hammerrolle 184 und einer Ringrolle 181A in der dargestellten Lage, die an diametral gegenüberliegenden Seiten des Kopfes verdoppelt wird, beide Hämmer und beide Gesenkpreesformen vollständig nach innen bis zu der in ausgesogener

Linie 009844/0242 ^BAD

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.Linie gezeigten -Lage in Fig. 29. Wenn die Hammerrollen 184 die Lage erreichen, wo sie beide angrenzenden Ringrollen 181A und 181B berühren, wie es in unterbrochenen Linien in Fig. 29 dargestellt ist, können die Hämmer und die formen in ihre äusseren Stellungen gleiten. Wie es deutlich wird, entstehen dadurch eine Reihe von unterbrochenen Hammerschlägen durch die Formen auf das Rohrende, das zwischen die Formen eingesetzt ist.

Formen 186 und 187 ergänzen einander und sind mit abgestuften ^uberflachen ausgebildet, die den gewünschten Formen entsprechen, um die gesenkgepresste Gestalt zu erzeugen, wie sie bei 162 in Fig. 24 gezeigt ist.

Das Rohr 84 ist auf geeignete Weise in einem Mechanismus befestigt, der das Rohr um seine Achse dreht und es axial in die Gesenkpressform einführt.

Wie es in Fig. 29 gezeigt ist, sind die angrenzenden Innenflächen 188 der ^ormen geringfügig voneinander entfernt, wenn die F_orm geschlossen ist, was erwünscht ist, um eine völlige Wundheit des zu formenden Teiles zu erreicnen und um die Ausbildung von Kanten an dem i-etall des Teiles zu verhindern, wenn die * ormen zusamme nkornrnen.

Geraäcs

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Gemäss den ^'ig. 25 bis 27 wird beim Beginn des Gesenkpressvorganges dag erhitzte zylindrische Ende des geformten und geschweissten rohrförmigen Presslings 84 in den die Formen 186 und 187 enthaltenden, sich drehenden Kopf schnell eingeführt, um den durchmesser und die *Orm des rohen Ausseren des Spindelabschnittes schnell etwa in die Lage gemäss ?ig. 25 zu verringern. Die sich anschliessende weitere Zuführung ist langsamer und genauer gesteuert. Zu diesem Zeitpunkt wird ein konzentrischer Dorn 190 in den hohlen Pressling 84 won der anderen Seite der Gesenkpressmaschine eingeführt. Der Dorn 190 besteht aus einer zylindrischen Schubstange von etwa über ihre ganze Länge gleichem Durihmesser mit Ausnaume des spitzen Abschnittes 191, der aus einem zu erläuternden Grund einen etwas kleineren Durchmesser hat.

In tfig. 12 ist schematisch dargestellt, dass der von einem Hydraulikmotor 192 hinter der Gesenkpressmaschine aetragen und getrieben wird, der einen sehr starken dchub ausüben kann, ^s wird verständlich sein, dass der Dorn vorzugsweise so getragen wird, dass er sich frei drehen kann, um lOrsionskräffce heraozusetzen oder auszuschalten, wenn der Dorn mit dom sica drehen

den

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den Rohr in Verbindung kommt. Der -durchmesser des grosseren Abschnittes des ^ornes bildet den inneren Enddurohmeseer des fertigen iipindelabschnittes. In einer Form ( Fig. 28 ) kann der Dorn 190 durch eine abgedichtet· Umfangescheibe 193 getragen werden, die sich in der Bohrung 1°A einer Hohlwelle 195 drehen und darin gleiten kann, die den Kopf 180 antreibt. Der Kaum 196 in der Bohrung 194 ist mit einer Druckmittelquelle 197 über eine Leitung 198 mit einem Steuerorgan 199 verbunden, so dass der Dorn nee Ii rechts verschoben werden und gegen die Wirkung einer Kückführfeder 201 duroh Luft- oder Öldruck festgehalten werden kann. Die Welle 195 wird von einem ^otor und eine Riemenantrieb sei nhe it getrieben, die mit einer Scneibe 200 auf der Welle verbunden i3t. Fig. 25 eeigt die .Stellung und den Zustand der Teile beim Beginn der feinen Zufuhr des sich drehenden Rohrpresslinge 64. Zu diesem Zeitpunkt ist der ^orn 190 teilweise in das hohle teilweise gesenkgepresste Spindelende eingetreten. Die Formen 166 und 187 in Verbindung mit dem Dorn haben einen Kndabsohnitft 20β von beträchtlich verringertem durchmesser, aber erhöhter Wanddicke geformt, der sich von einem kürzeren Abschnitt 203 aus von noch mehr verstärkter Wanddicke erstreckt. Dieser dickere Abschnitt 203

geht 009844/0242

BAD ORKaINAL

geht in einen auslaufenden Abschnitt 204 von grösserem Durchmesser, aber beträchtlich dünnerem Wandquerschnitt über, der wiederum in einen geraden iylindrisohen Abschnitt 205 mit etwa demselben oder geringfügig kleineren durchmesser als den ursprünglichen Durchmesser des Rohrende· 85. und mit einer möglicherweise geringfügig grösseren Wanddick· gegenüber der ursprünglichen Wanddicke des Presslings 84 übergeht. Diese zuletzt erwähnten Abschnitte 204 und 205 werden durch die Eingangsabschnitte der -Formen hergestellt.

Während gemäss Fig. 26 der sich drehend· rohrförmig· Pressling 84 weiter unter gesteuerter niedriger Geschwindigkeit nach innen vorgeschoben wird, wird die Einwärtsbewegung dee D_Ornes 190 zeitweilig angehalten, bis das Ende 206 des Presslings an einem Ansohlag in dem Gesenkpresskopf anstösst und den Vorschub des Presslinge 84 stoppt. Während dieses Arbeitstaktes wird das Metall in dem Spindelbereich, der von den absatzweise radial gegen das Röhrend· gehämmerten Formen eingeschlossen ist, veranlasst, um den Dorn 190 in «inea durch die Geschwindigkeit des Axialvorschubes des sich ständig drehenden Presslings 84 bestimmten Verhältnis

BU

BAD ORKjINAL

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zu fliessen. Es wird ersichtlich sein, dass die Lage des Zornes zum Zeitpunkt, da der Pressling 84 anhält, die Menge des an gewünschten Stellen abgelagerten Metalles bestimmt. Im vorliegenden Fall verursacht . das vor dem Dorn abgelagerte Metall, dass der Abschnitt 62 ( Fig. ? ) mit grösster Wanddicke und kleinstem Innendurchmesser ausgeformt wird. Dieser Abschnitt kann in einigen Fällen vollkommen massiv sein. Die Stelle der maximalen Metallablagerung liegt im Bereich der ^ormgestalten 209, die das grobe Äussere für den inneren Lagersitzbereich der Spindel formen, einem Bereich, der eine derart grosse Wanddicke erfordert, um den hohen Belastungsspannungen zu widerstehen. Um wirksam zu sein, muss jedoch die Menge des Metalles, und die Stelle, wo es abgelagert wird, genau kontrolliert werden, was im vorliegenden Fall durch das gesteuerte Verhältnis der Zuführung des Presslings 84 und des Anhaltens der Einwärtsbewegung des Domes 190 an der richtigen vorherbestimmten Stelle erfolgt. Wenn sich der Pressling 84 in Fig. 26 weiter vorwärtsbewegt, wird mehr Metall vor dem Dorn 190 verlagert. Der Spitzenabschnitt 191 des Domes, der einen kleineren Durchmesser hat, ermöglicht es dem Metall, glatt zu fliessen, so dass kein scharfer Übergang von dem dicken Abschnitt 203 in dem Endabschnitt 202 der Spindel entsteht.

Fig. 27

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BAD ORDINAL

Fig. 27 zeigt die letzte Stufe des üesenkpresevorganges, nachdem die Zuführung dee J^resslings 84 nach innen gestoppt wurde, bei der eine letzte schnelle Dornbewegung mit axialem Schub nach innen durch den vorderen Abschnitt 2Q2 und durch den Abschnitt 203 mit der grössten -üicke eingeleitet wird, um dadurch Metall radial nach aussen in die Hohlräume der ausgesparten Formgeetalt 209 zu verlagern, die die grobe Form bildet, die den beabsichtigten Lagersitz umgibt. Wie ersichtlich, ist die grösste opindelwanddicke an einer Stelle 211 geringfügig hinter der Schulter 212 des beabsichtigten Lagersitzbereiches 213» wo die grössten Spannungen auftreten. Der endgültige Schub durch den Dorn erfolgt sehr schnell und mit einer relativ hohen öehublast.

^xn der Zwiscnenzeit wird gleichzeitig mit dem ii'ormen des Spindelabschnittes durch Zusammenwirken zwischen dem ^orn und der Gesenkpressform in der beschriebenen Weise der -^remsstütz-Befestigungsabschnitt 22 in absoluter Jfc-onzentrizität mit dem Spindelabschnitt genau geformt. Das wird durch die Eingangsabschnitte 214 der Gesenkpressformen erreicht, die die genau runde Oberfläche 25 unmittelbar angrenzend an den ubergangs-

abschnitt

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abschnitt des Presslings 84 formen. Sie Eingangeenden der Gesenkpressformen sind vorzugsweise abgerundet, wie bei 21^ geseigt, um su verursachen, dass eine glatte Schulter 216 «wischen dem Ubergangsabschnitt JJ4 und dem Spinnenbefestigungsabschnitt 22 geformt wird, und um die Concentration von Spannungen an dieser Stelle zu verhindern.

Auf diese Weise schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte rohrförmlge Achse mit fest angebrachten gesenkgeschmiedeten Spindelabschnitten, in denen die Menge des verlagerten Netalles an den Lagersitzbereichen genau gesteuert ist, um maximale Querschnittsbereiche mit einem Widerstandsmoment su schaffen, das dioht an dem eines massiven Abschnittes liegt· Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin genau bemessene und angeordnete konzentrische Bremsmeohanisnmsstützen-Befeetigungsberelche in Verbindung mit dem Gesenkpressen der Spindelabschnitte·

Nachdem beide Enden des Presslings 84- auf die in Strichpunkt- und ausgezogenen Linien in *ig. 24 gezeigte Form gepresst wurden, werden die Spindelabschnitte in der beschriebenen Weise maschinell bearbeitet,

um

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um die endgültige Spindel zu formen, wie sie in £ig* 7 gezeigt ist. Das kann erfolgen, nachdem, vorzugsweise aber bevor die Spinnen 12 an den Achsträger angeschweisst worden sind.

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Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zum Herstellen eines hohlen Fahrzeugachsträgers, gekennzeichnet durch die Verfahrensstufen · des Biegens eines einzelnen Bleches ( 70 ) aus Metall um eine Achse parallel zu seiner Länge, bis die gegenüberliegendet? -^ängskanten des Bleches in Berührung kommen, um eine hohle Trägergestalt zu formen, des ^usammenscaweissens ( 21 ) der gegenüberliegenden Kanten des Bleches und des Formens der entgegengesetzten Enden des Trägers zu Radlager-Befestigungsspindeln ( 23 ) mit verringertem durchmesser und mit Wänden von grösserer Dicke als der des ursprünglichen Bleches.

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