DE4137988C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines radiale Zapfen aufweisenden Tripodegelenkinnenteiles mit anschließender Rohrwelle. Es ist üblich, derartige Tripodegelenkinnenteile als Schmie­ de- oder Umformteile herzustellen, die einen Ringkörper mit Innenverzahnung und einstückig daran anschließenden radialen Zapfen zur Aufnahme der Tripoderollen aufweisen. In die Innenverzahnung wird eine außenverzahnte Rohrwelle eingesteckt und mit Sicherungsmitteln axial gesichert. Weiterhin ist es bekannt, Formteile der gleichen Art mit einem Ringkörper und einstückig daran angeformten radialen Zapfen herzustellen und den Ringkörper an einer Stirnfläche mit einer Rohrwelle durch Schweißen zu verbinden. Hierfür ist insbesondere das Reibschweißen geeignet. Der genannte Ringkörper kann auf der Gegenseite zur Rohrwelle durch einen Boden geschlossen sein. Beide Ausführungsformen sind in der EP 01 15 232 B1 beschrieben. Die mechanische Bear­ beitung der Gelenkinnenteile in beiden Ausführungen ist relativ kompliziert, da sie drei Gelenkzapfen mit vonein­ ander abweichender Achse aufweisen.

Die erstgenannte Lösungsform hat eine Schwachstelle im Bereich der Verbindung der Zapfen mit dem innenverzahnten Ringkörper, da dessen Wandstärke im Hinblick auf die Ge­ lenkgröße relativ gering gehalten werden muß. Darüber hinaus ist die Herstellung der Verzahnungen an der Rohr­ welle und dem Ringkörper aufwendig.

Bei der zweiten Ausführungsform muß bei der Werkstoffaus­ wahl des Gelenkinnenteils ein Kompromiß zwischen Ver­ schleißfestigkeit der Zapfen und mechanischer Belastbar­ keit, d. h. Bruchfestigkeit des Ringkörpers getroffen werden.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, ein Verfahren bereitzustellen, nach dem Tripodegelenk­ innenteile mit anschließender Rohrwelle kostengünstig in verbesserter Qualität hergestellt werden können.

Die Lö­ sung hierfür besteht darin, daß ein Rohrwellenende spanlos unter Verdickung der Wandstärke umgeformt wird und daß die radialen Zapfen im Bereich der Verdickung durch Reib­ schweißen mit dem Rohrwellenende (1) verbunden werden. Durch die genannte Verdickung kann eine im Vergleich zur Einstecklösung mit Verzahnung wesentlich größere Festig­ keit im Bereich der Zapfenfüße erzielt werden. Durch die Integration von Rohrwelle und Ringkörper des Gelenkinnen­ teils entfällt eine Verbindungsstelle im Bereich der Rohr­ welle. Die einzeln als Rotationskörper herzustellenden Zapfen sind einfacher zu bearbeiten. Sie können aus höherwertigem Material hergestellt werden.

Für das Verdicken des Rohrwellenendes kommt das als sol­ ches bekannte Rundhämmern oder übliches Stauchen oder Schmieden nach bekannten Techniken in Betracht, die hier nicht näher erläutert werden müssen. Das gewählte Verfah­ ren läßt eine gesonderte Wärmebehandlung der Rohrwelle zum einen und der Zapfen zum anderen vor dem Verbinden zu, wobei bei der Rohrwelle eine Optimierung nach mechanischer Belastung und bei den Zapfen eine Optimierung nach Ver­ schleißfestigkeit der Oberfläche erfolgen kann. Zur Vorbe­ reitung der Verbindung können drei bezüglich des Rohr­ wellenkörpers tangentiale Flächen an der Verdickung am Rohrwellenende, bevorzugt jedoch und gegebenenfalls in Kombination damit, drei radiale Ansenkungen oder Bohrungen vorgesehen werden.

Nach einer ersten Möglichkeit können die Zapfen stumpf auf die genannten Flächen aufgesetzt und durch Reib­ schweißung angebunden werden. Günstiger kann es gegebenen­ falls sein, die Zapfen mit Axialansätzen und Schulter­ flächen zu versehen, in die genannten Ansenkungen oder Bohrungen einzusetzen und im Bereich der Schulterflächen durch Reibschweißen anzubinden. Hierbei kann sich die Wärmebehandlung der Oberfläche auf den Bereich der außen­ liegenden Zapfenteile beschränken, während ein zäherer Zapfenansatz der obengenannten Form die Verbindung mit der Verdickung am Rohrwellenende herstellt.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnungen dargestellt. Hierin zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Rohrwellenende mit Ver­ dickung;

Fig. 2 ein zum Einsetzen von Zapfen vorbereitetes Rohr­ wellenende im Querschnitt mit einem Einzelzapfen;

Fig. 3 ein Rohrwellenende nach Fig. 2 mit eingesetzten Zapfen;

Fig. 4 ein Rohrwellenende ähnlich Fig. 3 im Längsschnitt.

In Fig. 1 ist ein Rohrwellenende 1 gezeigt, an dem ein innenkonischer Bereich 2 zur Wandstärkenverdickung, ein konischer Bereich 3 zur Durchmesserreduzierung und ein außen teilkugeliger Verdickungsbereich 4 am äußeren Ende erkennbar sind. Zwischen den Bereichen 2, 3 liegt ein kurzer Zylinderabschnitt 5, zwischen den Bereichen 3, 4 ein längerer Zylinderabschnitt 6 geringeren Durchmessers. Die Rohrinnenöffnung 7 setzt sich mit reduziertem Durch­ messer bis in den Verdickungsbereich 4 fort.

In Fig. 2 ist ein teilbearbeiteter Verdickungsbereich 4′ mit der Innenöffnung 7, drei den ursprünglich runden Quer­ schnitt reduzierenden Abflachungen 8 und drei von diesen ausgehenden, senkrecht auf diesen stehenden radialen Bohrungen 9 erkennbar, wobei die Abflachungen und die Bohrungen jeweils Winkel von 120° miteinander bilden. Weiter ist ein Gelenkzapfen 10 von zylindrischem Quer­ schnitt gezeigt, der einen vergrößerten Bundbereich 11 und einen sich daran anschließenden Einsteckbereich 12 umfaßt.

In Fig. 3 ist ein fertiggestelltes Gelenkinnenteil 13 gezeigt, in dem drei der Zapfen 10 in den Verdickungsbe­ reich 4′ bis zum Anschlag aneinander eingesteckt sind, wobei gleichzeitig die vormaligen Bundbereiche auf den vormaligen Abflachungen aufliegen. Die Zapfen 10 sind in den gekreuzt schraffierten Bereichen durch Reibschweißung an ihren Einsteckbereichen miteinander und im Bereich der vormaligen Bundbereiche mit dem Verdickungsbereich 41 verschweißt.

In Fig. 4 ist das Rohrwellenende mit den gleichen Einzel­ heiten wie in Fig. 1 dargestellt, wobei radiale Zapfen 14 in den Verdickungsbereich 4′ eingesetzt sind, die abwei­ chend von den Zapfen in den Fig. 2 und 3 keinen Bundbe­ reich aufweisen und sich im Einsteckbereich nicht gegen­ seitig berühren. Die Kontur des eingestecken Zapfens 14 ist innerhalb des Verdickungsbereiches 4′ nicht näher dargestellt.

Bezugszeichenliste

 1 Rohrwellenende
 2 Wandstärkenverdickungsbereich
 3 Durchmesserreduzierungsbereich
 4 Verdickungsbereich
 5 Zylinderabschnitt
 6 Zylinderabschnitt
 7 Innenöffnung
 8 Abflachung
 9 Bohrung
10 Gelenkzapfen
11 Bundbereich
12 Einsteckbereich
13 Gelenkinnenteil
14 Gelenkzapfen

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung eines radiale Zapfen auf­ weisenden Tripodegelenkinnen­ teiles mit anschließender Rohrwelle, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohrwellenende (1) spanlos unter Verdickung der Wandstärke umgeformt wird und daß die radialen Zapfen (10, 14) im Bereich der Verdickung (4) durch Reib­ schweißen mit dem Rohrwellenende (1) verbunden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umformen nach dem Rundhämmerverfahren erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umformen nach einem Schmiedeverfahren erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Bereich der Verdickung (4) des Rohr­ wellenendes vor dem Verbinden mit den Zapfen (10, 14) gehärtet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verdickung (4) des Rohrwellenendes umfangsverteilte Abflachungen (8) oder Ansenkungen ausgeführt werden, an welche die Zapfen angesetzt bzw. in welche die Zapfen (10, 14) eingesetzt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Verdickung (4) des Rohrwellenendes umfangsverteilte radiale Bohrungen (9) ausgeführt wer­ den, in welche die Zapfen (10, 12) eingesetzt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb des Rohrwellenendes (1) liegenden Einsteckbereiche (12) der Zapfen (10, 14) untereinander durch Reibschweißen verbunden werden.