DE19524600C2 - Verfahren zur Lagerung des Innen- oder Außenlagerringes eines Wälzlagers und Lagerring zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum paß- und formgenauen Aufbringen des Innen- oder Außenlagerringes eines Wälzlagers auf eine in ein Grundmaterial eingearbeitete zylindrische Auf­ nahmefläche, die mit einem festen leichter als Grundmaterial abschabbaren Überzugsmaterial versehen ist.

Für eine einwandfreie formstabile Lagerung des Lagerringes ei­ nes Wälzlagers in einem Aufnahmeteil muß die gattungsgemäße Lagerfläche des Aufnahmeteiles eine exakte zylindrische Form aufweisen, um den Lagerring formgenau fixieren zu können. Ent­ sprechend genaue Bearbeitungen der Lagerfläche des Aufnahme­ teiles sind aufwendig und kostenintensiv. So wird bei der Be­ arbeitung einer mit einem Überzug versehenen Lagerfläche die Bearbeitung bisher jeweils bis in das Grundmaterial hinein vorgenommen.

Hiervon ausgehend beschäftigt sich die Erfindung mit dem Pro­ blem, eine paß- und formgenaue Fixierung des Lagerringes eines Wälzlagers in einer mit Überzugsmaterial bedeckten Aufnahme­ fläche kostengünstig und mit hoher Formgenauigkeit für den La­ gerring erzielen zu können.

Eine Lösung für dieses Problem zeigt ein Fügeverfahren nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 auf.

Bei der patentbegründenden Verwendungsangabe "zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1" im Oberbegriff der Nebenan­ sprüche 2 und 3 handelt es sich um eine merkmalsbildende Ver­ fahrensangabe.

Diese Lösung beruht auf dem Gedanken, bei Überzügen mit Tole­ ranzabweichungen von eng tolerierten Schichtdicken eine Über­ tragung vorhandener "Unrundheiten" auf den Lagerring zu ver­ meiden. Solche Übertragungen können nämlich dazu führen, daß sich der Lagerring verformt, da er meist mit Überdeckung ein­ gepresst wird. Derartige Verformungen führen zu einer Verfor­ mung der Laufbahn des Lagerringes für die Wälzkörper. Dadurch kann es im Betrieb der Wälzlager bei Dauerbetrieb zu Lagerstö­ rungen kommen. Zu einer lagerbeschädigenden Verformung eines Lagerringes beim Aufsetzen auf eine unrunde Aufnahmefläche kommt es insbesondere bei dünn ausgeführten Lagerringen. Bei den erwähnten Unrundheiten handelt es sich in der Regel ledig­ lich um solche von wenigen Mikrometern und allein bedingt durch Maßungenauigkeiten bei dem Überzugsmaterial.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Lagerring an der zylindrischen in einer Aufnahme einzubringen Lagerfläche eine Ring-Nut mit einer an der Außenflanke dieser Ring-Nut an­ geformten umlaufenden Schneide. Diese Ring-Nut mit einer sol­ chen Schneide muß sich an derjenigen Stirnseite des Lagerrin­ ges befinden, mit der der Lagerring auf der Aufnahmefläche aufgezogen bzw. in dieser eingeführt wird. Bei an der zylin­ drischen Lagerfläche anzubringenden Schneiden, die von in die Lagerfläche eingebrachten Nuten ausgehen, kann der Nutenver­ lauf auch axial oder axial geneigt sein. In diesem Fall sind über den Umfang der Lagerfläche eine Vielzahl solcher Nuten vorzusehen. Das Abschaben des Überzugmaterials beim Einfügen des Lagerringes erfolgt dann durch ein kombiniertes Eindrehen und Schieben des Lagerringes in bzw. auf die Aufnahmefläche des den Lagerring aufnehmenden Trägerkörpers.

Die im erfindungsgemäßen Sinne wirkenden Schneiden an einem Lagerring können sich auch an einem mit dem Lagerring verbun­ denen Zusatzteil befinden. Bei dem Einsatz eines solchen Zu­ satzteiles kann dieses Zusatzteil dann auch eine das Lager stirnseitig verschließende Dichtung aufnehmen.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung dieses Verfahrens beschriebenen Lagerringausführungen sind dann be­ sonders zweckmäßig, wenn auf den den Lagerring eines Wälzla­ gers aufnehmenden Aufnahmekörper ohnehin ein korrosionsschüt­ zender Überzug aufgebracht werden muß. In diesem Fall kann der Korrosionsschutz anders als bisher in Fällen üblich, in denen keine Nachbearbeitung nach dem Aufbringen des Überzugmaterials erfolgen sollte, gleichzeitig auch mit auf die Lageraufnahme­ fläche aufgebracht werden, um beim Einfügen des Lagers die er­ forderliche exakte Rundheit allein durch Abschaben von außer­ halb einer vorgegebenen Toleranz liegenden Überzugsmaterials erreichen zu können.

Aus DE 39 31 447 A1 ist es bekannt, ein Wälzlager durch Ma­ terialbeeinflussung in einem Aufnahmebereich eines das Wälzla­ ger aufnehmenden Teiles zu fixieren. Konkret geschieht dies bei jenem bekannten Stand der Technik dadurch, daß mit Schnei­ den versehene Rillen an dem Außenumfang eines Lagerringes in dessen tragenden Bereich eingebracht sind. Beim Einbringen ei­ nes solchen Lagerringes in eine Aufnahmebohrung mit einem wei­ cheren Material wird bei der Erzeugung eines Pressitzes, das heißt bei einem Einbringen mit Überdeckung, das weichere Mate­ rial in die Umfangsrille des Lagerringes eingedrückt. Dadurch wird eine Sicherung gegen axiale Verschiebung erreicht. In der Aufnahmebohrung wird kein Material derart abgetragen, daß für den gesamten Tragbereich des jeweiligen Lagerringes eine abso­ lut runde Aufnahmebohrung geschaffen wird.

Auch bei dem aus DE 38 40 869 A1 bekannten Wälzlager erfolgt beim Einsetzen des Lagerringes eine Materialabtragung in der Aufnahmefläche für den Lagerring des Wälzlagers allein zu dem Zweck, um durch eine Materialverklammerung eine axiale und/oder radiale Fixierung des Lagerringes an der Aufnahmeflä­ che zu erreichen.

Die beiden vorgenannten Druckschriften betreffen damit eine technische Problematik, die nicht mit derjenigen vergleichbar ist, mit der sich die Erfindung beschäftigt.

Im Gegensatz zu jenem vorbekannten Stand der Technik geht es bei der Erfindung darum, einen Lagerring auf eine zylindrische mit einem Überzugsmaterial versehene Aufnahmefläche aufzuset­ zen, ohne die mit dem Überzugsmaterial versehene Aufnahmeflä­ che zuvor mit Bezug auf das Überzugsmaterial bearbeitet zu ha­ ben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein in einem Aufnahmekörper fixiertes Wälzlager,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Schnitt durch den Innen- und Außenlagerring des Wälzlagers nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt durch den Längsschnitt eines in einem Aufnahmekörper gelagerten Wälzlagers,

Fig. 4 einen Ausschnitt wie in Fig. 3 mit einem Wälzla­ ger in einer anderen Ausführungsform,

Fig. 5 einen Ausschnitt auf die Ansicht des Außenlager­ ringes des Wälzlagers nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Ausschnitt durch eine Wälzlager-Aufnahme in einer Darstellungsart nach Fig. 3 mit einem an den Außenlagerring des Wälzlagers angebundenen Zusatz­ teil mit einer Lagerdichtung.

Bei der Darstellung in Fig. 1 ist ein Wälzlager mit einem In­ nen- und einem Außenlagerring 1 bzw. 2 über die zylindrische Außenfläche des Außenlagerringes 2 in einem Aufnahmekörper 3 verdreh- und schiebefest sowie insbesondere formstabil fi­ xiert. Der Aufnahmekörper ist auf seiner gesamten Außenfläche mit einem korrosionsschützenden Überzug versehen, der in dem Bereich zwischen der Außenfläche des Lagerringes 2 und der Aufnahmefläche des Aufnahmekörpers 3 zur Anschaulichkeit über­ trieben dick als Überzug 4 dargestellt ist.

In der gleichen übertriebenen Darstellung ist dieser Überzug 4 auch jeweils an den betreffenden Lagerstellen in den anderen Figuren eingezeichnet.

Der Überzug 4 ist auf der Aufnahmefläche für das Wälzlager je­ weils mit Plus-Toleranz zum Abtragen beim Einfügen des Wälz­ lagers aufgetragen.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 und 2 erfolgt das Abtragen des mit Plus-Toleranz aufgetragenen Überzugsmaterials 4 mit in die Außenfläche des Außenlagerringes 2 eingeformten umlaufenden Schneiden 5. Diese Schneiden 5 befinden sich in einer an der zylindrischen Außenfläche im Bereich der beiden Stirnseiten des äußeren Lagerringes 2 jeweils eingearbeiteten Nut 6 an de­ ren jeweils zur axialen Lagerringmitte gerichteten Nutflanken­ außenkante. Beim Einschieben des Wälzlagers mit dem äußeren Lagerring 2 in den Aufnahmekörper 3 schaben die Schneiden 5 das Überzugsmaterial 4 in dem Aufnahmekörper paßgenau für ei­ nen dauerfesten Sitz des Lagers ab.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 befindet sich die Schneidekante zum Abschaben des Überzugsmaterials 4 jeweils an den Stirnsei­ ten des äußeren Lagerringes 2 an den dortigen Stirnaußenkan­ ten.

Auch bei der Ausführung nach Fig. 6 befindet sich die Schneid­ kante an der Stirnseitenaußenkante des äußeren Lagerringes 2. Dort ist die Schneidkante 5 jedoch nicht direkt in das Materi­ al des Lagerringes 2 eingearbeitet, sondern Bestandteil eines mit dem äußeren Lagerring 2 verbundenen Zusatzteiles 7. Dieses Zusatzteil 7 kann gleichzeitig auch noch eine stirnseitige Dichtung 8 für das Wälzlager aufnehmen.

Bei der Ausführung des Lageraußenringes 2 nach den Fig. 4 und 5 befinden sich Schneidkanten 10 an axial geneigten von den Stirnkanten des Lageraußenringes 2 ausgehenden Nuten 9, von denen sich eine Vielzahl über den Außenumfang dieses Lagerrin­ ges 2 erstreckt. Das Abtragen des Überzugmaterials 4 erfolgt dort durch Drehen des äußeren Lagerringes 2 beim Einschieben in den Aufnahmekörper 4. Die betreffenden Schiebe- und Drehbe­ wegungen sind in Fig. 1 mit den Pfeilen A und B angegeben. Das erfindungsgemäße Lager-Fügeverfahren sowie die hierfür angege­ benen Lagerringausführungen sind insbesondere geeignet für Aufnahmekörper mit einem korrosionsschützenden Überzug. Anwen­ dungsfälle sind beispielsweise die Radlagerung an Achsen sowie Lenkerlagerung von Achsschwingern bei jeweils Kraftfahrzeugen.

Claims (4)

1. Verfahren zum paß- und formgenauen Aufbringen des Innen- oder Außenringes eines Wälzlagers auf eine in ein Grundmateri­ al eingearbeitete zylindrische Aufnahmefläche, die mit einem festen leichter als das Grundmaterial abschabbaren Überzugsma­ terial (4) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufsetzen des Innen- oder Außen-Lagerringes (1) bzw. (2) über dessen gesamten Tragbereich von der Aufnahmefläche Überzugsmaterial (4) abgetragen wird, wobei die Abtragung auf mechanischem Wege durch ein an den Lagerring (1) bzw. (2) an­ geformtes oder mit diesem verbundenes und beim Aufsetzen des Lagerringes (1) bzw. (2) über den gesamten Umfang des Über­ zugsmaterials (4) der zylindrischen Aufnahmefläche wirkendes scharfkantiges Schneidewerkzeug (5) bzw. (10) erfolgt.

2. Lagerring eines Wälzlagers zur Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (1) bzw. (2) auf der der Aufnahmefläche mit dem Überzug (4) zugekehrten zylindrischen Außenfläche mit ei­ ner eine Schneide (5) besitzenden Ring-Nut (6) versehen ist, die in Axialrichtung gesehen vor dem Tragbereich des Lagerrin­ ges sowie im Bereich derjenigen Lagerstirnseite angebracht ist, über die der Lagerring (1) bzw. (2) auf die Aufnahmeflä­ che des Aufnahmekörpers (3) aufgeschoben wird und deren Schneide (5) dem Inneren der Nut (6) derart zugekehrt ist, daß sie den Überzug (4) der Aufnahmefläche in das Innere der Nut (6) abträgt.

3. Lagerring eines Wälzlagers zur Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Lagerring (1) bzw. (2) unmittelbar an zumindest derjenigen Stirnkante beginnend, mit der er auf die Aufnahme­ fläche des Aufnahmekörpers (3) aufgeschoben wird, auf seiner der Aufnahmefläche zugekehrten zylindrischen Außenfläche mit von axial oder axial geneigten Nuten (9) ausgehenden Schneiden (10) versehen ist, die den Überzug (4) beim Aufbringen des be­ treffenden Lagerringes (1) bzw. (2) durch Dreh- und Schiebebe­ wegungen abtragen.

4. Lagerring nach Anspruch 2 oder 3, bei dem sich die Schneiden in einem an einem Lagerring angebundenen Zusatzteil befinden, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Zusatzteil (7) an mindestens einer der Stirnkanten des Lagerringes (1) bzw. (2) angebunden ist und gleichzeitig eine stirnseitige Lager-Dichtung (8) aufnimmt.