DE2439096C2 - Verfahren zur Herstellung einer zylindrischen Gleitlagerbüchse - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer zylindrischen GleitlagerbüchseInfo
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Description
20
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer zylindrischen Gleitlagerbüchsc gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs.
Ein solches Verfahren ist bekannt (GB-PS 11 72 567). Es dient vornehmlich zur Herstellung von gehärteten
Laufringen von Rollen- und Kugellagern sowie der Schale von Kugelgelenken oder dgU die jeweils
zweiteilig ausgebildet sein müssen, um die Rollen oder Kugeln oder den Lagerzapfen montieren zu können.
Aber auch Gleitlagerbüchsen sollen so hergestellt werden. Die Segmente bestehen aus Stahl und weisen
eine durch Hai -ing erzeugte Gleitschicht auf.
Gleitlagerbüchsen werden in großen Stückzahlen
gefertigt. Sie weisen üblicherweise eine Gleitschicht aus Gleitlagermaterial, ζ. B. Weißnvuall oder dgl, auf.
Solche Lagerbüchsen müssen se«r hochgenau hergestellt werden. Die zulässigen Toleranzen betragen für
die Wanddicke etwa 0.013 mm, für die Konzentrizität der Innen- und Außenflächen etwa 0,025 mm und für die
Unrundheit etwa 0,13 mm. Es ist möglich. Gleitlagerbüchsen
mit diesen Toleranzen durch maschinelles Bearbeiten aus dem Vollen herzusteilen, jedoch ist dies
sehr teuer.
Nach einem weiteren bekannten Verfahren wird von ebenen Streifen. Platten oder Tafeln ausgegangen.
wobei man nur einen Zuschnitt herstellt, der zu einer Lagerbüchse um deren Längsachse um 360° gebogen
wird (DE-GM 19 78 629). Mit diesem Verfahren lassen sich aber die angegebenen Toleranzen kaum erreichen.
Für die Massenherstellung hochgenauer Lagerbüchsen so ist es daher nicht geeignet
Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt auch darin, daß die Umfangsrichtung der fertigen Lagerbüchse anfänglich
in der Längsrichtung des Ausgangsstreifens verläuft. Dies macht es notwendig, bei schmaleren
Streifen längere Stücke zu verwenden als erforderlich wäre, wenn die Lagerbüchsen so hergestellt werden
könnten, daß die Umfangsrichtung der fertigen Lagerbüchse in der Breite des Streifens verläuft. Bei der
Herstellung von Lagerbüchsen mit einer axialen Länge von etwa 50 mm und einer Umfangslänge von etwa
300 mm wird ein Materialstreifen von etwa 300 mm Länge und etwa 50 mm Breite-benötigt anstelle eines
Streifens von etwa 50 mm Länge und etwa 300 mm Breite, wenn eine andere Orientierung benutzt werden
könnte. Da bei dem Materialstreifen, der aus einem mit einem Gleitlagermaterial beschichteten Stützmaterial
besteht, die Kosten pro Flächeneinheit mit kleiner werdender Streifendichte ansteigen, führen die älteren
Verfahren zu höheren Kosten als wenn eine andere Orientierung benutzt werden könnte. Aber selbst wenn
man das bekannte Herstellungsverfahren unter Verwendung von Streifenabschnitten mit anderer Orientierung
ausführen würde, bestünde eine wesentliche Beschränkung hinsichtlich der Abmessungen der herstellbaren
Lagerbüchsen darin, da die Materialstreifen nicht mit unbegrenzter Breite hergestellt werden
können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Herstellungsverfahren dahingehend abzuwandeln, daß
auf einfachere Weise größere Lagerbüchsen hochgenau hergestellt werden können, also mit kleineren Kosten je
Flächeneinheit, um die Wirtschaftlichkeit zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung bei dem Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
vor, daß ein mit einem Gleitlagermaterial beschichteter Stützmaterialstreifen in Abschnitte von
der Länge der Büchse unterteilt wird und daß die Abschnitte quer zur Streifenlängsrichtung in die
Segmentform gebogen werden. Dabei nimsnt die
Segmentform genau eine teilzylindrische Form an. Nach dem Abschrägen der Längskanten werden sie aneinandergelegt
und durch Elektronenstrahlschweißen miteinander verbunden. Damit die Gleitlagerbüchsen in
Bohrungen eingesetzt werden könnec. daß die Schweißnaht
radial nicht über den Umfang der Büchse hervorstehen. Andererseits darf die Schweißnaht nur
soweit nach innen reichen, daß das bei niedrigen Temperaturen schmelzende Gleitlagermaterial nicht
angeschmolzen wird, damit man die Gleitlagerbuchse unmittelbar, ohne eine zusätzliche Nachbearbeitung der
Schweißnaht in ihrer Bohrung vorzunehmen, einsetzen kann.
Auf die erfindungsgemäße Weise lassen sich wirtschaftlich hochgenaue Gleitlagerbüchsen mit einer
Gleitschicht aus Gleitlagermaterial herstellen.
In vielen Fällen kann die Lagerbüchse aus zwei
halbzylindrischen Segmen:sn zt.,afnmengesetzt werden.
Eine Vorrichtung zur Herstellung von halbzylindrischen Lagerschalen für geteilte Lager, bei der ein mit
einem Gleitlagermaterial beschichteter Stützmaterialstreifen in Abschnitte von der Länge der Büchse
unterteilt wird und die Abschnitte quer zur Streifenlängsrichtung in die Segmentform gebogen werden, ist
an sich bekannt (DE-OS 22 35 933).
Da die in Umfangsrichtung gemessene Länge jedes Segments nur einen Teil der Umfangslänge der
Lagerbuchse ausmacht, gestattet das Verfahren die Herstellung von Gleitlagerbüchsen großer Abmessungen
aus Materialstreifen von begrenzter Breite selbst rtann, wenn die Umfangsrichtung des Segmentes
anfänglich in der Breite des Streifens verläuft.
Aus Gründen der Arbeitsrationalisierung sollten vor dem Schweißen die Segmente nicht nur einer Lagerbüchse
in Umfangsrichtung aneinandergelegt werden, sondern die weiteren Lagerbüchsen stirnseitig benachbart
angeordnet werden, weil dinn mehrere Lagerbüchsen in einem Arbeitsgang hergestellt werden können,
wobei die Schweißung am Ende jeder Büchse unterbrochen wird, um ein Zusammenschweißen in
Längsrichtung benachbarter Büchsen zu vermeiden.
Ausfuhrungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens werden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Hierbei zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer aus zwei Halbschalen zusammengesetzten Gleitlagerbüchse,
F i g. 2 eine Stirnansicht auf eine Hilfseinrichtung, in der die zusammengelegten Halbschalen für die Schweißung
gehalten sind, und
Fig.3 eine Seitenansicht der in Fig.2 gezeigten
Hilfsvorrichtung.
Die in F i g. 1 dargestellte Gleitlagerbüchse ist aus
zwei halbzylindrischen Segmenten 10 und 11 zusammengesetzt,
die durch Elektronenstrahlschweißen miteinander verbunden sind. Jede Halbbüchse besteht aus
einem Abschnitt eines Stützmaterialstreifens 15 aus einem mechanisch festen metallischen Werkstoff, wie
z. B. Stahl, der mit einer Gleitschicht 16 aus einem
Gleiüagermaterial beschichtet ist Auf die konkave Oberfläche der Gleitschicht 16 ist eine dünne Auflage 17
aufgetragen. Die halbzylindrischen Segmente 10 und 11
sind durch Pressen aus einem ebenen Stützmaterialstreifen erhalten, auf den zuvor die Gleitschicht 16 und die
Auflage i7 aufgebracht wurden. Da die halbzylindrischen
Segmente den halbzylindrischen Lagerschalen für geteilte Lager sehr ähnlich sind, ist auf die Beschreibung
der Herstellung, für die sich die genannte bekannte Vorrichtung(DE-OS 22 35 933) eignet verzichr-.t Diese
vermag halbzylindrische Lagerschalen aus einem endlosen Materialstreifen herzustellen, der in seiner
Breite der Umfangslänge der Lagerschale entspricht » während die für jede Lagerschale erforderliche
Streifenlänge der axialen Länge der Lagerschale entspricht Der Unterschied zwischen den halbzylindrischen
Segmenten IO und 11 und einer herkömmlichen Lagerhalbschale besteht darin, daß die Segmente im so
unbelasteten Zustand exakt halbzylindrisch sein müssen, während die Formgebung einer Lagerhalbschale so
gewählt ist daß diese nur dann exakt halbzylindrisch ist. wenn sie in ein halbzylindrisches Gehäuse eingeschoben
ist «
Jedes Segment 10 und 11 weist entlang jener Kanten,
die miteinander verschweißt werden sollen, kleine Anschrägungen oder Fasen 13 und 14 auf. so daß. sobald
die Segmente für das Schweißen aneinandergelegt sind,
ein zur Umfanf sfläche der Büchse offener Spalt gebildet *o
ist Die Abschrägung ist auf den Stützmaterialstreifen 15 beschränkt so daß sich der Spalt nicht bis in die
Gleitschicht 16 erstreckt. Das Elektronenstrahlschweißen erfolgt von der konvexen Seite bzw. vom Umfang
der Gleitlagerbüchse her. Das während des Schweißens *>
niedergeschlagene Metall füllt den Spilt zwischen den
Segmenten 10 und 11 teilweise aus. tritt jedoch nicht über den Umfang der Büchse heraus. Die Schweißnaht
dringt bis zur radial innenliegenden Fläche des Stützmaterialstreifens 15 *<or. Die Gleitschichten 16 *">
werden dsher durch den Schweißvorgang nicht gestört oder beeinflußt.
In Fig.2 und 3 ist ein Teil der zum Aneinanderschweißen
der halbzylindrischen Segmente 10 und 11 verwendeten Hilfsvorrichtung dargestellt. Diese weist 5>
ein Gestell 2i auf, das in eine obere und eine untere Hälfte unterteilt ist Die Gestellhälften sind mit Bolzen
24 miteinander verschraubbar. In der unteren Gestellhälfte ist mit Stützen 23 starr eine Wanne 20 abgestützt
deren Innenfläche in Anpassung an den Krümmungsradius der Umfangsfläche der halbzylindrischen Segmente
10 und 11 gekrümmt ist und sich über einen Bogen von
ungefähr 120° erstreckt Die obere Hälfte des Gestells
21 trägt eine ähnliche Wanne 19, jedoch in umgekehrter Anordnung. Die obere Wanne 19 ist mit dem Gestell 21
über Schrauben 22 verbunden.
Eine oder mehrere Segmente werden in der Wanne 20 aufgenommen und so angeordnet daß sie zu einer
senkrechten Ebene durch die Krümmungsachse der Wanne symmetrisch liegen. Beim gezeigten Beispiel
sind in der Wanne 20 fünf halbzylindrijche Segmente in
Längsrichtung hintereinander aufgenommen. Sodann wird in die Segmente ein Dorn 18 eingelegt, dessen
Durchmesser gleich oder sehr wenig 'deiner ist als der Innendurchmesser der fertigen Lagerbüchsen. Sodann
werden über den Dorn 18 weitere halbzylindrische Segmente aufgelegt wobei darauf geachtet wird, daß
jedes dieser Segmente in Längsrichtung die gleiche Stellung em Dorn einnimmt wie das ihm entsprechende
der in der Wanne 20 aufgenommenen Segmente. Sodann wird die obere Hälfte des Gestells 21 in Stellung
gebracht und verschraubt, worauf die obere Wanne 19 mit Hilfe der Schrauben 22 abgesenkt wird, um die
Segmente und den Dorn 18 zusammenzupressen. Die Hilfseinrichtung mit den gehaltenen Segmenten wird
dann in eine (nicht gezeichnete) Unterdruckkammer gestellt die sodann abgedichtet und evakuiert wird.
Darauf erfolgt das Aneinanderschweißen der halbzylindrischen Segmente 10 und 11 längs ihrer angefasten
Kanten 13 und 14 mit Hilfe eines nicht dargestellten Elektronenstrahl-Schweißkopfes je Seite des Gestells
21.
Dort wo, wie im vorliegenden Falle, mehr als ein Paar Segmente in einer einzigen Aufspannung der Hilfsvorrichtu;g
aneinandergeschweißt werden und wo die verrchiedenen Segmentpaare mit geringem Zwischenabstand
in Längsrichtung hintereinander angeordnet sind, können die Schweißnähte zwischen den Segmenten
nahe den Enden 12 jeder Büchse unterbrochen werden, um mit Sicherheit zu verhindern, daß nicht eine
Lagerbüchse mit der ihr benachbarten verschweißt wird.
Das Gestell 21 kann aus der Unterdruckkammer herausgenommen und die Lagerbüchsen können der
Hilfsvorrichtung entnommen werden. Um die Herausnahme des Doms 18 aus den Lagerbüchsen zu
erleichtern, kann dieser als verkleinerbarer Dorn ausgebildet sein.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung einer zylindrischen Glertlagerbüchse, bei dem mehrere Segmente mit abgeschrägten äußeren Längskanten zur Bildung s einer zylindrischen Büchse aneinandergelegt und in den V-förmigen Spalten derart durch Hektronenstrahlschweißen miteinander verbunden werden, daß die Schweißnaht weder radial außen Ober den Umfang der Büchse hervorsteht noch radial innen bis zur Gleitschicht reicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit einem Gleitlagermaterial beschichteter Stützmaterialstreifen in Abschnitte von der Länge der Büchse unterteilt wird und daß die Abschnitte quer zur Streifenlängsrichtung in die · ι Segmentform gebogen werden.
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