DE3933119A1 - Lagerbolzen fuer ein radialwaelzlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Lagerbolzen, der in der Form eines aus einem
Stahlband rundgerollten und an der Stoßstelle verschweißten Laufringes in
ein Radialwälzlager eingebaut ist.
Aus der DE-OS 15 52 104 ist es zur Herstellung von Lagerlaufringen be
kannt, von einem Blechstreifen einen Rohling abzuschneiden, diesen zu
einem offenen Ring zu formen und anschließend die beiden Endabschnitte
an der Stoßstelle zusammenzuschweißen. Auch das DE-GM 73 23 160 be
schreibt einen Ring, der in dieser Weise hergestellt, jedoch nicht als Lauf
ring, sondern als Käfig für ein Wälzlager verwendet wird. Daher sind hier
in dem Rohling vor dem Rundrollen Käfigtaschen und Fenster eingestanzt,
wobei durch die Fenster annähernd gleiche Querschnitte für sämtliche
Bordringe und damit an diesen gleiche Bedingungen für die nachfolgende
Verformung erzielt werden.
Die EP-OS 02 53 073 zeigt einen in ein Radialwälzlager für einen
Rollenstößel eingebauten Lagerbolzen, der als massiver Bolzen ausgeführt
sein kann. Die massive Ausführung des Bolzens hat jedoch den Nachteil,
daß im Betrieb der Brennkraftmaschine bei der periodischen Einwirkung
des Nockens auf die Nockenrolle auch die gesamte Bolzenmasse ständig
beschleunigt und wieder abgebremst werden muß. Es ist bereits
vorgeschlagen worden, derartige Lagerbolzen hohl zu bohren, um deren
Gewicht herabzusetzen, was aber mit einer teueren Fertigung verbunden
ist. Statt der massiven Bolzen nahtlos gezogene Rohre als Bolzen einzu
setzen, ist ebenfalls sehr teuer und infolge der geforderten geringen
Abmessungen des Lagerbolzens häufig nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen als Hohlkörper ausge
führten Lagerbolzen so weiterzubilden, daß er beim Einbau in das
benachbarte Bauteil relativ zu diesem in einfacher Weise in eine
bestimmte vorgegebene Lage gebracht werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Länge des
Lagerbolzens größer ist, als die axiale Länge des Radialwälzlagers, aus
welchem die beiden Bolzenenden herausragen, und daß an dem Lagerbolzen
wenigstens eine von einer Bolzenstirnseite ausgehende Ausnehmung ange
ordnet ist. Vorteilhaft kann an jeder der beiden Bolzenstirnseiten eine
Ausnehmung vorgesehen sein. Dabei kann wenigstens eine von einer
Bolzenstirnseite ausgehende Ausnehmung an die Schweißnaht angrenzen.
Mit denn rundgerollten Laufring ergibt sich ein Lagerbolzen mit einer
hohen Steifigkeit bei geringenn Gewicht. Bei Verwendung in einem Ventil
trieb einer Brennkraftmaschine kann die innere Wälzkörperlaufbahn an der
äußeren Oberfläche des Lagerbolzens und die äußere Wälzkörperlaufbahn
an der inneren Oberfläche einer Nockenrolle ausgebildet sein, wobei der
Lagerbolzen über seine beiden Endbereiche in einem Ventil-Betätigungs
organ, wie Kipphebel oder Stößelkörper befestigt ist. Die Ausnehmung er
möglicht es dann, den Bolzen in das Radiallager orientiert, und zwar so
einzubauen, daß die Schweißnaht immer in der unbelasteten Zone, also auf
der von denn Nocken abgewandten Seite des Lagerbolzens liegt. Mit Hilfe
der Aussparung kann also das entsprechende Ausrichten des Lagerbolzens
in denn Lager in Umfangsrichtung erfolgen.
An jeder Bolzenstirnseite sind vorteilhaft außer der Ausnehmung für den
orientierten Einbau des Lagerbolzens weitere Ausnehmungen in Umfangs
richtung in Abständen voneinander angeordnet, die sich durch ihre Ab
messungen oder Anordnungen eindeutig von den Ausnehmungen für den
orientierten Einbau unterscheiden. Die letzteren Ausnehmungen bleiben
daher stets erkennbar. Diese Ausführung ermöglicht eine Befestigung
innerhalb der Bohrung eines angrenzenden Bauteils durch eine
Prägehalterung, wobei das Material des von einem Prägewerkzeug in
diese weiteren Ausnehmungen hineingedrückt werden kann. Der Lager
bolzen ist dann in dem Bauteil nicht nur in axialer Richtung befestigt,
sondern er kann sich auch nicht mehr um seine Achse drehen. Auch bei
dieser Ausbildung kann die Schweißnaht in einfacher Weise in die
unbelastete Zone gelegt werden. Ein Vorteil einer solchen Befestigung des
Lagerbolzens durch Verprägen des angrenzenden Bauteils liegt darin, daß
die beiden Enden des Lagerbolzens nicht verformt zu werden brauchen.
Daher ist es nicht erforderlich, sie bei der Härtung des Lagerboizens
auszusparen oder nach der Härtung des gesamten Lagerbolzens anzulassen.
Zur Erleichterung des Stumpfschweißens des gerollten Bandes an den Stoß
stellen können vorteilhaft längs der Schweißnaht in Abständen voneinander
radiale Öffnungen oder Fenster ausgebildet sein. Diese können so
positioniert sein, daß sie einerseits ein Überrollen durch als Wälzkörper
verwendete Nadelrollen ermöglichen und andererseits die Auflagefiäche
des Lagerbolzens in der Montagebohrung des angrenzenden Bauteils nicht
vermindern.
Bei einem erfindungsgemäßen, in ein Radialwälzlager eingebauten, aus
Band gerollten und geschweißten Hohlbolzen weisen die beiden Stirnseiten
des Bolzens relativ schmale abstehende Nasen auf, die jeweils an einer an
dem angrenzenden Bauteil im Bereich von dessen Montagebohrung
ausgebildeten Fase anliegend umgebogen sind. Hier erfolgt also nicht ein
Verprägen des Bauteils, sondern eine Verformung des Lagerbolzens, um
diesen in dem Bauteil zu befestigen.
Dabei können statt der umlaufenden Fasen im Bereich der Montagebohrung
des Bauteils vorteilhaft fasenförmige Segmentausnehmungen für den
Eingriff der Bolzennasen in Abständen voneinander in Umfangsrichtung
ausgebildet sein. Auf diese Weise ergibt sich eine orientierte Montage des
Lagerbolzens mit gleichzeitiger Verdrehsicherung in dem Bauteil.
Mit der Erfindung ist der Vorteii erzielbar, daß sowohl das die
Ausnehmungen aufweisende Profil der beiden Stirnflächen des zu biegenden
Hohlbolzens als auch die eventueil für den Bereich der Schweißnaht vorzu
sehenden Fenster bereits vor dem Biegen des Bandes durch einen einzigen
Stanzvorgang gebildet werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Radialwälzlagers mit einem erfindungs
gemäßen Lagerbolzen;
Fig. 2 eine Ansicht des Lagerbolzens nach Fig. 1;
Fig. 3 eine Ansicht einer anderen Ausführung eines Lagerbolzens;
Fig. 4 eine Ansicht einer weiteren Ausführung eines Lagerbolzens;
Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Lagerbolzen nach Fig. 4;
Fig. 6 ein mit einem erfindungsgemäßen Lagerbolzen ausgestattetes
Radialwälzlager, mit einer Nockenrolle, die sich mit einer
Nockenwelle im Eingriff befindet;
Fig. 7 ein mit einem weiteren erfindungsgemäßen Lagerbolzen
ausgestattetes Radialwälzlager in einem Axialschnitt.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Lagerbolzen 1 ist ebenso, wie die
Lagerbolzen 2 und 3 nach den Fig. 3 und 4 aus einem flachen Band
gerollt und an der Stoßstelle durch eine Schweißnaht 4 mantelseitig
verschlossen. An den beiden Enden der Schweißnaht 4 grenzen Ausneh
mungen 5 an, die von den Stirnseiten des Lagerbolzens ausgehen und
seinen orientierten Einbau in ein Radialwälzlager beispielsweise für einen
Ventiltrieb ermöglichen.
Gemäß den Fig. 6 und 7 befindet sich bei einem solchen Radial
wälzlager eine Nockenrolle 6 mit dem Nocken 7 einer Nockenwelie 8 im
Eingriff. Die Nockenrolle 6 ist über als Lagernadeln 9 ausgebildete Wälz
körper an dem Lagerbolzen 2, 3 drehbar gelagert, der in dem gabel
förmigen Aufnahmeteil eines Betätigungsorgans 10 als angrenzendes
Bauteil in dessen Montagebohrung befestigt ist. Dabei weist der
Lagerbolzen einen mittleren, als Laufbahn für die Lagernadeln wirkenden
Bereich und zwei äußere, über die Nockenrolle 6 hinausragende, für die
Befestigung in dem Betätigungsorgan vorgesehene Endbereiche auf. Das
Betätigungsorgan 10 kann beispielsweise ein Kipphebel oder ein
Stößelkörper eines Ventilspielausgleichselements sein. Der orientierte
Einbau des Lagerbolzens in das Betätigungsorgan 10 ist erforderlich, um zu
gewährleisten, daß die Schweißnaht 6 sich stets in der unbelasteten Zone
des Lagers, also an der von dem Nocken 7 abgewandten Seite des
Lagerbolzens befindet. Seine Lage ist durch die Ausnehmungen 5 markiert.
Die Befestigung des Lagerbolzens in dem Betätigungsorgan 10 kann
dadurch erfolgen, daß entsprechend Fig. 6 der Zeichnung nach dem
Einsetzen des Lagerbolzens 3 in die Montagebohrung des Betätigungsorgans
10 der Werkstoff des Betätigungsorgans im Bereich der Stirnflächen des
Lagerbolzens 3 verprägt wird, so daß sich dort Prägenasen 11 ergeben, die
den Lagerbolzen 3 zumindest in axialer Richtung festhalten. Der
Lagerbolzen 2 gemäß Fig. 3 und der Lagerbolzen 3 gemäß Fig. 4 sind an
ihren Stirnseiten mit weiteren Ausnehmungen 12 versehen, so daß bei
einem Einbau gemäß Fig. 6 der Werkstoff des Betätigungsorgans 10 beim
Verprägen in diese Ausnehmungen gelangt und dadurch auch eine sichere
Befestigung des Lagerbolzens in Umfangsrichtung möglich wird, so daß der
Lagerbolzen sich nicht mehr um seine Achse drehen kann.
Fig. 7 zeigt einen Einbau eines Lagerbolzens in dem Betätigungsorgan 10,
bei dem nicht das Betätigungsorgan, sondern der Lagerbolzen verformt
wird. Bei diesem sind die Abmessungen der stirnseitigen Ausnehmungen 12
so groß gewählt, daß sich dazwischen schmale abstehende Nasen 13 er
geben. Das Betätigungsorgan 10 weist im Bereich der Montagebohrung
Fasen auf, so daß es möglich ist, die Nasen 13 nach außen abzubiegen, bis
sie an den Fasen berührend anliegen und so die sichere Befestigung des
Lagerbolzens in axialer Richtung gewährleisten. Hier ist es auch möglich,
die beiden Fasen nicht umlaufend, sondern nur als partielle Ausnehmungen
am Umfang auszubilden, in die die Nasen 13 dann passend eingreifen und
so auch eine Verdrehsicherung des Lagerbolzens 3 in dem Betätigungsorgan
10 bewirken.
Bei dem Lagerbolzen 3 sind im Bereich der Schweißnaht 4 zwei Fenster
oder radiale Öffnungen 14 angebracht, die das Stumpfschweißen des
gerollten Lagerbolzens erleichtern. Diese Öffnungen 14 sind längs der
Schweißnaht 4 unter Einhaltung eines Abstandes voneinander derart ange
ordnet, daß sie die Schweißnaht 4 etwa in drei gleiche Längenabschnitte
aufteilen.
Claims (9)
1. Lagerbolzen, der in der Form eines aus einem Stahlband rundgerollten
und an der Stoßstelle verschweißten Laufringes in ein Radialwälzlager
eingebaut ist, dadurch gekennlzeichnet, daß die Länge des Lagerbolzens (1,
2, 3) größer ist, als die axiale Länge des Radialwälzlagers, aus welchem
die beiden Bolzenenden herausragen, und daß an dem Lagerbolzen (1, 2, 3)
wenigstens eine von einer Bolzenstirnseite ausgehende Ausnehmung (5)
angeordnet ist.
2. Lagerbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder der
beiden Bolzenstirnseiten eine Ausnehmung (5) vorgesehen ist.
3. Lagerbolzen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
wenigstens eine von einer Bolzenstirnseite ausgehende Ausnehmung (5) an
die Schweißnaht (4) angrenzt.
4. Lagerbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß an jeder Bolzenstirnseite weitere Ausnehmungen (12) in
Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind.
5. Lagerbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß längs der Schweißnaht (4) in Abständen voneinander
radiale Öffnungen (14) ausgebildet sind.
6. Lagerbolzen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß seine äußere Oberfläche als innere Laufbahn des
Radialwälzlagers ausgebildet ist, dessen äußere Laufbahn sich an der
inneren Oberfläche einer Rolle befindet, wobei die beiden Bolzenenden in
einem angrenzenden Bauteil befestigt sind.
7. Lagerbolzen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die von
den Bolzenstirnseiten ausgehenden Ausnehmungen (5, 12) Werkstoff des
angrenzenden Bauteils in Form von Prägenasen (11) hineingedrückt ist.
8. Lagerbolzen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den
Bolzenstirnseiten zwischen den Ausnehmungen (5, 12) befindliche Nasen
(13) jeweils an einer Fase anliegend umgebogen sind, die sich im Bereich
einer Montagebohrung des angrenzenden Bauteils befindet.
9. Lagerbolzen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß statt der
umlaufenden Fasen des angrenzenden Bauteils fasenförmige
Segmentausnehmungen für den Eingriff der Bolzennasen (13) vorgesehen
sind.
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