DE3049112A1

DE3049112A1 - Verfahren und vorrichtung zum zusammenbau einer axialwaelzlager-baueinheit

Info

Publication number: DE3049112A1
Application number: DE19803049112
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Dr. Görlich; Walter Ing.(Grad.) Haubelt; Karl 8522 Herzogenaurach Spieß
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1980-12-24
Filing date: 1980-12-24
Publication date: 1982-07-29
Also published as: JPS57114031A; JPS638334B2; FR2496790A1; DE3049112C2; FR2496790B1

Description

Indus tr iev/ark Schaeffler oHG, Industriestraße 1-3, 8522 Herzogenaurach

PG 1671

Verfahren und Vorrichtung" zum Zusammenbau einer Axialwälzlager-Baue inbeit

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau einer Axialwälzlager-Baueinheit, bestehend aus einem Wälzkörper enthaltenden Käfig und einer Laufscheibe, die an einer peripheren Kante mit einem sich axial erstrekkenden Kragen versehen ist, der den Käfig an dessen Aussenumfang oder in seiner Bohrung axial übergreift und der Haltevorsprünge aufweist, die aus mehreren über den Umfang verteilten Stegen gebildet sind, v/elche in Umfangsrichtung des Kragens an dessen freiem Ende verlaufen, axial durch Ausstanzungen begrenzt und so radial zum Käfig hin verformt sind, daß sie diesen stirnseitig übergreifen. Gemäß einer Alternative betrifft die Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Zusammenbau einer Axialwälzlager-Baueinheit, die gegenüber der vorher erwähnten zusätzlich eine zweite Laufscheibe aufweist.

Schließlich betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieser Verfahren.

Bei einer bekannten derartigen Axialwälzlager-Baueinheit •><i nut man .in dem Kragon '.lic? in Unu'ar.osr ichtung V2r LauJL'eiiden Stege vor dem Härten dieser Laufscheibe derart schräg radial nach innen verformt, daß sich widerhakenartige Vorsprung» ergaben. Beim nachfolgenden Härten dieser Laufscheibe erreichter, diese verformten Stege eine selche Starrheit, dall sie ^ich nur noch in engen Grenzen elastisch verformen ließen. Wollte man nun den K'.ifia odor auch eine zweite Laufscheibe hinter diese

PG 1671

widerhakenartigen Vorsprünge einschnappen, so war dies nur dann möglich, wenn diese Vorsprünge die zugehörige Kante des Käfigs oder der zweiten Laufscheibe nur um einen äußerst geringen Betrag überdeckten. Dadurch war jedoch eine sichere Halterung der zu sichernden Bauteile nicht gewährleistet (DE-OS 22 64 117).

* Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die es ermöglichen, Haltevorsprünge mit einer ausreichend großen Überdeckung zu schaffen und damit eine einwandfreie Halterung der zu sichernden Bauteile zu gewährleisten.

Bei einer Axialwälzlager-Baueinheit, die aus einem Käfig und einer Laufscheibe besteht, wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zunächst vor dem Härten der Laufscheibe die die Stege begrenzenden Ausstanzungen angebracht werden. Nach dem Härten dieser Laufscheibe wird der Käfig in die Laufscheibe eingelegt und anschließend werden durch örtlich begrenzte radiale Druckanwendungen und gleichzeitige Erwärmung im Bereich der Stege, diese radial zum Käfig hin verformt. Bei der Alternativausführung, bei welcher die Baueinheit aus einem Käfig und zwei Laufscheiben besteht, erfolgt die Verformung der Stege sinngemäß radial zur anderen Laufscheibe hin.

Im Gegensatz zu der aus der DE-OS 22 64 117 bekannten Ausführung ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Stege soweit radial zu verformen, daß sich eine Überdeckung des Käfigs oder der zweiten Laufscheibe ergibt, die eine sichere Halterung gewährleistet.

Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, wenn die Erwärmung im Bereich der Stege durch elektrische Widerstandser-

PG IG71 (ο - 3r -

wärmung erfolgt.

Eine zur Durchführung der beschriebenen Verfahren bestimmte Vorrichtung besteht gemäß der Erfindung darin, daß in einer Grundplatte eine elektrisch isolierende Aufnahme für die Axialwälzlager-Baueinheit vorgesehen ist und an der Grundplatte mehrere radial verschiebbare Preßstempel angeordnet sind, die im Bereich der Stege an dem axialen Kragen der einen Laufscheibe angreifen.

In Weiterbildung dieser Vorrichtung kann zusätzlich eine zur Grundplatte hin bewegliche Stempelplatte vorgesehen sein, die mit einem umlaufenden Rand hinter den axialen Kragen der einen Laufscheibe greift, und die im Bereich der Stege Aussparungen aufweist, in welche die Stege bei ihrer Verformung eintreten können.

Schließlich können die Stempelplatte einerseits und die Grundplatte oder die an ihr angeordneten Stempel andererseits mit Anschlüssen für die Zuführung des für eine Widerstandserwärmung notwendigen elektrischen Stromes versehen sein.

2'i Tn den Ze ichnungen üind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine Axiallager-Baueinheit, bestehend aus einem Käfig und zwei Laufscheiben

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. I₁

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch eine aus einem

PG 1671 "2 - j/-

Käfig und einer Laufscheibe bestehenden Baueinheit,

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Variante 5 ebenfalls im Teil-Längsschnitt und

Fig. 5 eine Vorrichtung zur Durchführung des er-

j findungsgemaßen Verfahrens.

t*\ 10 Nach den Fig. 1 und 2 besteht die Axialwälzlager-Bauein-

^: heit aus der einen Laufscheibe 1 und der anderen Laufscheibe 2, die' zwischen sich den Käfig 3, der die Wälz-

1 körper 4 enthält, aufnehmen. An die äußere periphere

I Kante 5 der einen Laufscheibe 1 schließt sich der sich

' ' 15 axial erstreckende Kragen 6 an, der an mehreren Umfangs-

\ stellen (von denen in der Zeichnung nur eine dargestellt

\ ist) Ausstanzungen 7 aufweist, welche die in Umfangs-

! richtung verlaufenden Stege S begrenzen.

_i 20 Die andere Laufscheibe 2 ist an ihrem Außenumfang mit

3 einem sich in die Gegenrichtung erstreckenden Kragen. 9

■j versehen, welcher in dem umlaufenden Vorsprung 10 endet.

- Die Stege 8 sind durch plastische Verformung soweit

:' bogenförmig radial nach innen verformt, daß sie den

25 Vorsprung 10 radial übergreifen und damit einen sicheren

Zusammenhalt der Einzelelemente der Baueinheit gewähr-

\ leisten.

■' Nach Fig. 3 besteht die Baueinheit nur aus einer Lauf-

30 scheibe 11 und einem Käfig 12 mit den darin enthaltenen ; Wälzkörpern 4. Der an die Laufscheibe 11 angeformte

axiale Kragen 13 weist wiederum an einzelnen Umfangsstellen Stege 14 auf, die ebenso wie beim vorher beschriebenen Beispiel durch plastische Verformung so-35 weit nach innen durchgebogen sind, daß sie den äußeren

ORIGINAL INSPECTED

PG 1671 2 - ■&'-

Bord des Käfigs 12 radial übergreifen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung sind wiederum zwei Laufscheiben und ein Wälzkörper enthaltender Käfig zu einer Baueinheit zusammengefügt. Dabei weist die eine Laufscheibe 15 an ihrer inneren peripheren Kante 16 einen sich axial erstreckenden Kragen 17 auf, an welchem durch Ausstanzungen 18 in Umfangsrichtung verlaufende Stege 19 gebildet sind. Die andere Laufscheibe 20 besitzt an ihrem inneren peripheren Umfang in äquivalenter Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 einen entgegengesetzt gerichteten Kragen 21, der in einem umlaufenden Vorsprung 22 endet, welcher von den durch plastische Verformung radial nach außen durchgebogenen Stegen übergriffen wird. Zusätzlich weist die andere Laufscheibe 20 an ihrer radial äußeren Peripherie einen weiteren axial gerichteten Kragen 23 auf, welcher die Außenkante 24 .der einen Laufscheibe 15 mit so geringem

Spiel umgibt, daß sich dort eine Spaltdichtung bildet. ;

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung besteht aus der \

Grundplatte 25, welche die elektrisch isolierende, z.B. au« keramischem Werkstoff bestehende Aufnahme '26 für die Axialwälzlager-Baueinheit aufweist. An mehreren Umfangsstellen sind auf der Grundplatte 25 radial verschiebbare Schieber 27 angeordnet, welche in mit der Grundplatte 25 verbundenen Schieberführungen 28 geführt sind. In einer jedem Schieber 27 zugeordneten Bohrung 29 der Grundplatte 25 ist je eine Schraubendruckfeder 30 vorgesehen, welche den Schieber 27 zurückzieht. Die Betätigung des Schiebers 27 erfolgt durch die Kolbenstange 31 eines nicht dargestellten Hydraulikzylinders.

'.'"> WoitorhLn ist eine Stompelplatte 32 vorgesehen, welche

ORIGINAL INSPECTED

PG 1671 Q^ -JB-

mit einer Kolbenstange 33 eines Hydraulikzylinders verbunden ist und in Richtung der eingezeichneten Pfeile hin und her bewegt werden kann. In der dargestellten Position sitzt die Stempelplatte 32 auf der Stirnfläche des axialen Kragens 6 der einen Laufscheibe auf und greift mit ihrem umlaufenden Rand 34 hinter den Kiagon 6. Im Bereich der in Umfangsrichtung verlaufenden Stege an dem Kragen 6 weist die Stempelplatte 32 axiale Aussparungen 35 auf, in welche die Stege 8 bei ihrer Verformung eintreten können.

Der Stempel 27 einerseits und die Stempelplatte 32 andererseits sind über Stromzuleitungen 36 bzw. 37 mit einem Transformator 38 verbunden und führen auf diese Weise den für die Widerstandserwärmung erforderlichen elektrischen Strom zu.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst die Laufscheibe 1, welche den axialen Kragen aufweist, und welche nach dem Anbringen der Ausstanzungen 7 gehärtet wurde, in die Aufnahme 26 eingelegt. Anschließend wird der Käfig 3 und die andere Laufscheibe 2 aufgelegt und die Stempelplatte 32 nach unten gefahren, bis sie sich auf der Stirnfläche des Kragens 6 abstützt.

Nunmehr werden durch Betätigung der nicht dargestellten Hydraulikzylinder die Kolbenstangen 31 vorbewegt, wodurch die Schieber 27 unter Überwindung der Kraft der Feder 30 in Richtung auf die Axiallager-Baueinheit bewegt. Die Schieber treffen dabei auf die Stege 8. Beim Auftreffen der Schieber wird der Stromkreis geschlossen, wodurch im Bereich der Stege eine oxakt atouei ban¹ Kiwärmung eintritt. Durch weiteres Vorwärtsbewegen der Schieber 27 werden die Stege 8 radial nach innen vorformt, wobei der Grad der Verformuna durch einen nicht

FG 1671

dargestellten Anschlag für den Schieber 27 oder auch durch sonstige an sich bekannte Maßnahmen gesteuert werden kann.

Im Anschluß an diese Verformung werden die Kolbenstangen 31 zurückgefahren, wodurch sich die Schieber 27 unter Einwirkung der Federn 30 in ihre Ausgangslage zurückbewegen. Anschließend wird mittels der Kolbenstange die Stempelplatte 32 angehoben, so daß die nunmehr fertiggestellte Axialwälzlager-Baueinheit aus der Vorrichtung entnommen werden kann.

Claims

3 0A9112 PG 1671 Ansprüche

1. Verfahren zum Zusammenbau einer Axialwälzlager-Bau- -einheit, bestehend aus einem Wälzkörper enthaltenden Käfig und einer Lauf scheibe, die an einer periphereri Kante mit einem sich axial erstreckenden Kragen versehen ist, der den Käfig an dessen Außenumfang oder in seiner Bohrung axial übergreift, und der Haltevorsprünge aufweist, die aus mehreren über den Umfang verteilten Stegen gebildet sind, welche in UmfangsiÄchtung doa Kragens an dessen frei pm Ende vorlauf on, axial clinch Aussparungen begrenzt und so radial zum Käfig hin verformt sind, daß sie diesen stirnseitig übergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß

a) vor dem Härten der Laufscheibe (11) die die Stege (14) begrenzenden Ausstanzungen angebracht werden,

b) nach dem Härten der Käfig (12) in die Laufscheibe (11) eingelegt wird und

c) durch örtlich begrenzte radiale Druckanwenduncj und gleichzeitige Erwärmung im Bore ich dot iJtcqe (14) diese radial zum Käfig (12) hin verformt worden.

2. Verfahren zum Zusammenbau einer Axialwälzlager-Baueinheit, bestehend aus einem Wälzkörper enthaltenden Käfig und zwei Laufscheiben, von denen die eine an einer peripheren Kante mit einem sich axial erstreckenden Kragen versehen ist, der die andere Laufscheibe an deren Außenumfang oder in ihrer Bohrung axial wenigstens teiiweise übergreift, und der Haltevorsprünge aufweist, die aus mehreren über den Umfang verteilten Stegen gebildet sind, welche in Umfangsrxchtung des Kragens an dessen

PG 1671 -X-

freiem Ende verlaufen, axial durch Ausstanzungen begrenzt und so radial zur anderen Laufscheibe hin verformt sind, daß sie diese stirnseitig übergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß
S

a) vor dem Härten der den axialen Kragen (6, 17) aufweisenden ersten Laufscheibe (1, 15) die die Stege (8, 19) begrenzenden Ausstanzungen (7, 18) angebracht werden,

b) nach dem Härten dieser Laufscheibe (1, 15) der Käfig (3) und die zweite Laufscheibe (2, 20) in die erste Laufscheibe (1, 15) eingelegt werden und

c) durch örtlich begrenzte radiale Druckanwendung und gleichzeitige Erwärmung im Bereich der Stege (8, 19) diese radial zur zweiten Laufscheibe (2, 20) hin verformt worden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung im Bereich der Stege (8, 14, 19) durch elektrische Widerstandserwärmung erfolgt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Grundplatte (25) eine elektrisch isolierende Aufnahme (26) für die Axialwälzlager-Baueinheit vorgesehen ist und an der Grundplatte (25) mehrere radial verschiebbare Preßstempel (27) angeordnet sind, die im Bereich der Stecjo (P., 14, 19) an dem axialen Kragen (6, 13, 17) der ρ i non Laul'schei bo (I, 11, 15) angreifen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Grundplatte (25) hin bewegliche Stempelplatte (32) vorgesehen ist, die mit einem umlaufenden

ORiGIN¹AL INSPECTED

PG 1671 - Κ5 -

Rand (34) hinter den axialen Kragen (6, 13, 17) der einen Laufscheibe (1, 11, 15) greift, und die im Bereich der Stege (8, 14, 19) Aussparungen (35) aufweist, in welche die Stege bei ihrer Verformung eintreten können.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempelplatte (32) einerseits und die Grundplatte (25) oder die an ihr angeordneten Preßstempel (27) andererseits mit Anschlüssen (36, 37) für die Zuführung des für eine Widerstandserwärmung notwendigen elektrischen Stromes versehen sind.