DE2615738C2

DE2615738C2 - Laufrolle und Verfahren zum spanlosen Herstellen derselben

Info

Publication number: DE2615738C2
Application number: DE2615738A
Authority: DE
Inventors: Dietfried Dipl.-Ing. 5501 Gusterath Tresser
Original assignee: LAEIS-WERKE AG 5500 TRIER DE; LAEIS-WERKE AG 5500 TRIER
Current assignee: Laeis GmbH
Priority date: 1976-04-10
Filing date: 1976-04-10
Publication date: 1984-03-29
Also published as: US4085489A; JPS52123971A; JPS58111130U; IT1076623B; DE2615738A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufrolle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Laufrollen der eingangs genannten Art bestehen bei verschiedenen bekannten Laufrollenbauarten bisher aus einem Laufrollenrohr, an dessen Enden in unterschiedlichen Varianten Achsstummel angeordnet sind. Die Achsstummel dienen als Innensitz für Kugellager und als Sitz für ein AntriebsritzeL Um eine entsprechende Laufgenauigkeit mit geringem Köhenschlag und einem entsprechenden Paßsitz für das Lager zu erzielen, war oft eine mechanische spanabhebende Bearbeitung erforderlich. Ferner mußte im allgemeinen vbie gesamte Rolle nachträglich gerichtet werden. Die Nachteile dieser Herstellungsweise liegen auf der Hand, da hier mehrere Teile gefertigt werden, zusammengefügt und bearbeitet werden mußten.

Aus der DE-Z. >; Maschinenmarkt«, Würzburg 80 (1974) 81, Seiten 1585—1586, ist eine außen gelagerte Tragrolle bekannt, in deren Rollenzylinder an beiden Enden ein kalibriertes Tiefziehteil eingepreßt wird. Um die für die außen gelagerten Tragrollen benötigte Genauigkeit zu erreichen, ist hierbei ein fluchtgenaues Anpunkten der Tragschalen an den Seitenwangen in speziellen Vorrichtungen erforderlich. Um eine genügend große Kraftübertragung des Preßsitzes zu erreichen, ist es hierbei notwendig, auf der Innenseite des TragroIIenrohres an beiden Enden eine mechanische Bearbeitung vorzunehmen. Ein in der Arbeitsfolge ähnlicher Fertigungsaufwand ist bei der aus dem DE-GM 70 10 750 bekannten Konstruktion erforderlich. Bei dieser Konstruktion werden die kalt vorgefertigten Teile ebenfalls beidseitig in die offenen Rohrenden der Laufrollen eingepreßt und anschließend verschweißt. Auch hier ist ohne mechanische Bearbeitung der Stirn- und Innenseiten der Rohrenden oder ein fluchtgenaues Ausrichten eine erforderliche Laufgenauigkeit der Tragrollen nicht zu erreichen.

In einer weiteren Bauvariante der Laufrollenlagerbefestigung zeit die US-PS 19 90 805 eine innenliegende Lagerbefestigung auf einer durchgehenden Achse. Zur Erzielung einer hinreichenden Laufgenauigkeit sind für verschiedene Einsatzfälle eine Vielzahl präzise vorgefertigter Einzelteile notwendig, die entsprechend der Kraftübertragungsart eingepreßt oder aufgeschrumpft werden müssen.

Eine einstückige Tragrolle wird bereits in der DE-AS 25 12 843 vorgeschlagen. Diese spanlos hergestellte Tragrolle weist auf beiden Seiten konische zylindrische Lagerzapfen auf, die an den Enden des Laufrollenrohres eingestülpt sind. Bei dieser Bauweise erfährt das Material eine starke Umformung, insbesondere dann, wenn sehr große Unterschiede vom Laufrollenrohr bis zum Durchmesser des zylindrischen Endstückes bestehen. Je nach der vorhandenen Wanddicke des Laufrollenrohres und dem Durchmesserverhältnis der Laufrolle zum Lagerzapfen ist während der einzelnen Schritte des Ziehprozesses ein Normalglühen notwendig, damit weitere Umformungen stattfinden können zur Erzielung kleinerer Lagersitze. In diesen Fällen ist zwecks Durchführung der Normalisierung ein Glühofen notwendig. Erfolgt der Einstülpvorgang ohne besondere Vorverformungen im Bereich der späteren Einstülpung, so hat die Praxis gezeigt, daß am Übergang vom Konus zum zylindrischen Teil eine Aussiekung entstehen kann.

Bei den bisher bekannten unterschiedlichen Bauarten der Achsstummelbefestigungen an den Laufrollen bestand entweder die Notwendigkeit, bei Paß- bzw. Preßsitzverbindungen eine aufwendige mechanische Bearbeitung vorzunehmen oder bei Preß- und Schweißverbindungen eine hinreichende Laufgenauigkeit durch

Ausrichten zu ermöglichen oder bei einstückiger Herstellung die Tragrolle warm zu behandeln bzw. andere Fertigungsschritte zu wählen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine spanlos hergestellte Laufrolle und ein Verfahren zum spanlosen Herstellen derselben zu schaffen, mittels dessen die fertige Laufrolle auf einfache und wirtschaftliche Weise mit hcher Laufgenauigkeit hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einer iu Laufrolle und einem Verfahren der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 gelöst. Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Wie man erkennen kann, entsteht durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Laufrolle, die ausschließlich spanlos und ohne Warmbehandlung zeitsparend, darüber hinaus ohne zusätzliche Richtvorrichtung hergestellt ist und durch die platzsparende Bauweise die Möglichkeit geschaffen wird, große Durchmesserunterschiede zwischen Rollen- und Zapfendurchmesser fertigen zu können, wobei durch die spanlose Formgebung nicht nur die Abmessungen der Laufrolle in üblichen Toleranzen gewährleistet bleiben, sondern darüber hinaus wird gleichzeitig die erforderliche Rundlaufgenauigkeit durch die Fertigungsschritte der Rohrendumformmaschine automatisch erreicht

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel erläutert Es j;i zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Laufrolle und

Fig.2 das Ende der Laufrolle, nachdem das Ende gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren umgeformt ist, jedoch bevor der Einstülpvorgang durchgeführt si wird.

Wie man erkennen kann, besteht die Laufrolle aus dem Laufrollenrohr 2, das aus handelsüblichem Rohrmaterial mit dem Außendurchmesser der Laufrolle besteht. An die Enden des Laufrollenrohres 2 ist die Einstülpung ^e angeformt, die in eine Kugelkalotte 6 übergeht. Der Achsstummel 10 ist mittels der Schweißnaht 8 mit der Kugelkalotte 6 verbunden und besteht aus einem konischen Teil 12, einem Sechskantteil 14, einem weiteren konischen Teil 16 und einem zylindri- ■»·'> sehen Endstück 18 zur Aufnahme eines Kugellagers.

Anhand der F i g. 2 soll nun die Anformung der Einstülpung 4 und der Achsstummel 10 an die Enden des Laufrollenrohres 2 mit Hilfe einer Rohrendenumformmaschine erläutert werden. Als Rohrendumformmaschine kann z. B. eine Maschine verwendet werden, wie sie in der Zeitschrift »Maschinenmarkt«, 70. Jahrgang (1964) Nr. 7? auf Seite 88 beschrieben ist.

Die Umformung erfolgt in acht Zügen, wobei für jeden Zug im Revolverkopf der Rohrendumformmaschine ein entsprechendes Gesenk vorgesehen ist das auf das Rohrende gepreßt wird. Als erstes werden die Rohrenden in zwei Zügen konisch auf etwa den halben Laufrollenrohrdurchmesser reduziert Es entstehen dadurch die Kegelabschnitte 20, 22 an den Rohrenden. Hiernach wird das Laufrollenrohr 2 in der Spannzange der Rohrendumformmaschine zurückgesetzt so daß der Übergang vom Laufrollenrohr 2 zum konischen Teil 20 innerhalb der Spannzange liegt, und es wird im dritten Zug die Kugelkalotte 6 angeformt Die Zurücksetzung des Laufrollenrohres 2 in der Spannzange ist erforderlich, da beim Anformen der Kugelkalotte 6 sehr hohe Kräfte auftreten und eine unerwünschte Aussickung am Obergang zwischen dem Laufrollenrohr 2 und dem konischen Teil 20 die Folge wäre. Im vierten Zug wird die zwischen den konischen Teilen 20 und 22 dargestellte umlaufende, nach innen gerichtete Sicke 24 angeformt, die zur Initiierung und Erleichterung des Einstülpvorganges dient und deren Durchmesser der Umkehrstehe der Einstülpung 4 in Richtung auf den Achsstummel 10 entspricht

Im vorliegenden Fall besteht die Laufrolle, wie schon erwähnt, aus dem Laufrollenrohr 2 und dem angeschweißten Achsstummel 10. Diese Bauweise ist gewählt worden, um die Verformung trotz des großen Unterschiedes vom Durchmesser des Laufrollenrohres 2 bis zum Durchmesser des zylindrischen Endstücks 18 ohne Normalglühen durchführen zu können.

Im dargestellten Beispiel wird nach dem dritten Zug ein zylindrisches Rohrstück an die Kugelkalotte 6 angeschweißt so daß die Schweißnaht 8 entsteht. Dieses Anschweißen erfolgt selbstverständlich bei der Herstellung von größeren Serien der Laufrollen mittels einer Rundschweißmaschine.

Nach dem Anschweißen d2s zylindrischen Rohrstükkes wird dieses im fünften bis achten Zug so umgeformt, daß das konische Teil 12, der Sechskant 14, ein weiteres konisches Teil 16 und das zylindrische Endstück 18 entstehen. Zu bemerken ist hierbei, daß der achte Zug dazu dient, den Sechskant 14 aus einem an dieser Stelle befindlichen zylindrischen Teilstück zu formen, das zylindrische Endstück 18 zu kalibrieren und gegenüber dem Laufrollenrohr 2 genau axial zu richten sowie, nachdem das Laufrollenrohr 2 wieder in der Spannzange zurückgesetzt wurde, derart, daß der Übergang vom Laufrollenrohr 2 zum konischen Teil 20 innerhalb der Spannzange liegt, die Einstülpung 4 anzuformen. Dieser Einstülpvorgang wird, wie schon erwähnt, durch die umlaufende, nach innen gerichtete Sicke 24 erleichtert und das Zurücksetzen des Laufrollenrohres 2 in der Spannzange soll dazu dienen, eine wegen der beim Einstülpvorgang auftretenden, sehr großen Kräfte mögliche Aussickung zu vermeiden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Laufrolle, bestehend aus einem Rohr mit dem Außendurchmesser der Laufrolle, das beidseitig stirnseitig zentrische Einstülpungen sowie weitere Durchmesserreduzierungen aufweist und mit im wesentlichen konischen Achsstummeln mit zentrischen Endstücken verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die konischen Teile (22) des Rohres (2) Durchmesserduzierungen in Form von Kugelkalotten (6) vorhanden sind, und daß zwischen ihnen und den konischen Teilen (12) der Achsstummel (10) radial umlaufende Schweißnähte (8) angeordnet sind.

2. Verfahren zum spanlosen Herstellen einer zylindrischen, hohlen Laufrolle mit beidseitig stirnseitig zentrischen Einstülpungen und konischen Achsshimmeln an den Enden gemäß Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß — bevor der Einstülpvorgang erfolgt — die Rohrenden auf etwa den halben Laufrollendurchmesser reduziert werden, hieran öohrstücke von etwa dem halben Durchmesser des Ausgangsrohres angeschweißt werden und anschließend diese Rohrstücke bis auf einen zylindrischen Zapfen mit dem erforderlichen Durchmesser für die Lager reduziert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die konischen Teile zur Erleichterung des Einstülpvorganges eine umlaufende, nach innen gerichtete Sicke eingeformt wird, deren jo Durchmesser der Umkehrstelle der Einstülpung in Richtung auf den Achsstummel entspricht

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Jie konisch reduzierten Rohrenden eine Kugslkalotte angeformt wird, gegen die die Rohrstücke ge& hweißt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umformung mittels einer Rohrendumformmaschine mit Revolverkopf in acht Zügen durchgeführt wird, wobei die Enden des Laufrollen- -to roh res in zwei Zügen auf etwa den halben Durchmesser konisch reduziert werden und im dritten Zug die Kugelkalotte angeformt wird, daß danach die Rohrstücke angeschweißt werden und im vierten Zug die Sicke angeformt wird, daß die angeschweißten Rohrstücke im fünften bis siebten Zug konisch zylindrisch reduziert werden, und daß im achten Zug das zwischen den konischen Teilbereichen der Rohrstücke liegende zylindrische Teilstück zu einem Profil umgeformt wird, die zylindrischen Endstücke auf die erforderliche Lagerpassung kalibriert werden, die Einstülpung vorgenommen wird und die Endstücke genau koaxial zur Achse des Laufrollenrohres ausgerichtet werden, wobei zur Vermeidung des Entstehens von Aussikkungen beim Anformen der Kugelkalotte und der Einstülpung das Laufrollenrohr in der hydraulischen Spannzange der Rohrendumformmaschine während des dritten und achten Zuges so weit zurückgesetzt wird, daß der Übergang zum konischen Teil oo innerhalb der Spannzange liegt.