Kugelgelenk - Wie kommt die Kugel da rein?

[CH31]

Habe heute bei der Revision meiner Federbeine zugeschaut.

Dabei mussten wir das obere Kugelgelenk ersetzten.
Eines wie hier https://www.elesa-ganter.at/de/aut/Kreuz-Gabel--und-Winkelgelenke--Edelstahl-Kugelgelenk--GN6489

Habe das noch nie vorher gesehen.

Kann mir einer erklären wie die Kugel in den Ring kommt?

 

[Morg]

Könnte mir vorstellen, dass wenn die Kugel mit den "Öffnungen" im Ring steht, die Elastizität ausreicht, sie mit ausreichend Kraft ein- bzw. auszupressen. Sicher bin ich aber nicht.

 

[kuhschrauber]

der ring wird erwärmt, die kugel gekühlt und dann kommt die presse.................

 

[Serpel]

Sicher, dass das von der anderen Seite her nicht so ausschaut?



Zaubern kann niemand.

Gruß
Serpel

 

[hard0i2]

hallo,
... vor dem härten wird der aussenring mit einer art zange eingekerbt ( sollbruchstelle ), nach dem härten genügt dann ein gezielter schlag auf den aussenring und das teil reißt in axialer richtung auf - nach dem schleifen wird der innenring eingepresst, fertig!

gruß
hardi

 

[Bergler]

Bei meiner TÜ ist es so.

Von der einen Seite sieht die Buchse so aus....



...von der anderen Seite so, nach reinpressen der Kunststoffbuchse wird die "Stahlkugel"
rein gepresst und die Stahlbuchse über die Kunststoffbuchse gebördelt.



Der Schnitt diente der Zerlegung des Gelenkes, um zu guggen ...

 

[CH31]

Das alte Ding ist schon sehr verrostet und angefressen und hat ca. 0.2 mm Spiel.

Die Kugel hat einen Durchmesser von 21 mm.
Die Breite des Aussenringes beträgt 11 mm.
Der Innendurchmesser aussen am Ring beträgt 17.9 mm.

Das Teil ist absolut symmetrisch.

Die zu überwindende Differenz wäre ca. 3 mm.

der ring wird erwärmt, die kugel gekühlt und dann kommt die presse.................

Kann so eine Differenz wirklich mit Temperaturunterschieden überwunden werden??

hallo,
... vor dem härten wird der aussenring mit einer art zange eingekerbt ( sollbruchstelle ), nach dem härten genügt dann ein gezielter schlag auf den aussenring und das teil reißt in axialer richtung auf - nach dem schleifen wird der innenring eingepresst, fertig!

Das mit der Sollbruchstelle habe ich leider nicht Begriffen. Der Ring scheint aus einem Stück zu sein.

Für mich immer noch nicht klar wie das funktioniert.

 

[Bergler]

Vorweg, die Gelenke sehen fürchterlich aus , das waren doch die Quitschis....

Meiner Meinung nach wird die Buchse nach dem einsetzen der "Kugel" beidseitig verstemmt.

 

[umdieEcke]

ich frage mal meinen Maschinenbaustudenten, wie das geht. Habe da auch keine Fantasie für, würde es aber gerne wissen. Kann jedenfalls nicht so ein Zaubertrick sein wie bei den Metallringen...

 

[Gast 51818]

Wie das geht:
Außen Lagerschale richtig heiß -> Backofen +250 Grad
Innen richtig kalt ->einfrieren -5 Grad

. Dann mit den Bohrungen 90 Grad zum Außenring
plöppp schon ist das Innenteil drin im Ring!

 

[Gerlinde]

Das interessiert mich auch und so richtig glaube ich nicht, das Wärme alleinig ausreicht.
So im Überschlag mit Absicht ohne Formel, damit es besser nachvollziehbar ist:
Eisen hat einen Ausdehnungskoeffizient von 11,8. daß heißt pro Grad Kelvin ändern sich 1000 Meter Eisen um 1,2 cm.
also
2, 1 cm Eisen als Werkstückgröße sind grob ein 50stel von einem Meter oder ein 50 000stel von 1000m

Also muß ich die 1,2 cm Längenänderung auf 1000m Werkstückgröße pro Grad Kelvin dann durch 50 000 teilen um die Längenänderung für ein Teil von 2,1 cm Größe zu bekommen. Wenn ich die 2,1 cm in der Dimension mm nehme sind das dann grob ein 500 000 stel mm Längenänderung pro Grad.
Wenn ich jetzt einen Temperaturänderung nicht von einem Grad sondern einfach mal von ca 1000 Grad annnehme sind das ca ein 500stel mm. Das reicht dann nicht aus um eine Differenz von mehr als einem mm zu erhalten.

Ich bin mir im Moment etwas unsicher und werde gerne bestätigt oder korrigiert.

 

[Serpel]

Kann so eine Differenz wirklich mit Temperaturunterschieden überwunden werden??

Der Innendurchmesser (17.9 mm) außen am Ring würde sich bei Erwärmung um 1000 Kelvin theoretisch um 0.2 Millimeter ausdehnen, falls es sich um Stahl oder Eisen handelt.

Gruß
Serpel

 

[Gerlinde]

Danke, ich sehe es jetzt gerade, daß ich beim Umrechnen die absolut geringfügige Anzahl von 2 Nullen unterschlagen habe und lasse den Fehler aber oben mal unkorrigiert stehen.
Eigentlich ist ja wohl auch eine verzeihbare und vernachläßigbare Kleinigkeit, wenn es doch ums große Ganze geht.

 

[Morg]

Ich denke, dass insbesondere in dieser Konfiguration neben der - hilfreichen, wenn auch kleinen - thermischen Ausdehnung die Elastizität eine wesentliche Rolle spielt.

Beim Einpressen der "Kugel" in den Ring verbiegen sich beide im Rahmen der elastischen Verformung, so dass sie ineinander gleiten können. Wenn dann durch thermische Effekte nochmal 1/10 mm erreicht werden kann - fein. (Wobei ich nicht sicher bin, inwieweit sich die thermischen Unterschiede auf die Elastizität auswirken, das hatten wir nur am Rande... )

 

[Gast45516]

Herstellung eines Kugelgelenks:

Kugelgelenk und Verfahren zu dessen Herstellung[FONT=&quot]German Patent DE10325280Kind Code:
A1

[/FONT]
[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]


[/FONT]
[FONT=&quot]Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk (1) und ein Verfahren zu dessen Herstellung, bei dem eine Gelenkkugel (4), die innerhalb einer Lagerschale (5) beweglich gelagert ist, in ein zumindest einseitig offenes Gelenkgehäuse (2.1 und 2.2) eingebracht wird und mindestens ein Verschlusselement (3.1 und 3.2) mit dem Gelenkgehäuse (2.1 und 2.2) formschlüssig verbunden wird.
​

[/FONT]
Die formschlüssige Verbindung wird dadurch erzeugt, dass das Verschlusselement (3.1 und 3.2) mittelbar oder unmittelbar auf das Gelenkgehäuse (2.1 und 2.2) aufglegt wird und im Randbereich um einen Randwulst (8) des Gelenkgehäuses (2.1 und 2.2) kaltverformt wird.

Quelle:Kugelgelenk und Verfahren zu dessen Herstellung - ZF Lemförder Metallwaren AG

 

[gerd_]

Hi
Mit heiss und kalt überwindet man keine 3mm. Zumal -5°C lächerlich sind. Aber auch -100° reichen dazu nicht. Einfach mal nachrechnen mit den Ausdehnungskoeffizienten.
Einen Maschinenbaustudenten könnte man fragen. Aber auch er wird es nicht wissen. Ich weiss es auch nicht, war aber mal einer als man noch mehr Zeit für Mechanik hatte.
Verstemmen wäre gar kein so schlechter Gedanke aber die Kugel soll ja nicht fest sein. Zu diesem Zweck braucht's dann tunlichst eine vernünftige Oberfläche.
Jetzt hab' ich einfach mal bei GMN angefragt. Die bauen zwar keine Gelenklager aber der Chef fährt eine HP4.
gerd

 

[umdieEcke]

Hi

Einen Maschinenbaustudenten könnte man fragen. Aber auch er wird es nicht wissen.

Hallo Gert,

habe ihn gefragt, das kam zurück:

Es gibt wohl gießverfahren für einteilige lagerschalen aber ich hab keine gute Darstellung gefunden
Die Lager sind nicht auseinanderbaubar
Und die Patente lesen sich sehr trocken

Leider nicht zielführende Antworten...

 

[gerd_]

Hi
Die erste Antwort ist da:
Es gibt zumindest Schwenklagerversionenbei denen senkrecht zu dem grossen Durchbruch im Aussenring ein Quasi rechteckiger "Einlass" vorhanden ist. Man dreht zur Montage die Innenkugel so dass sie das "Loch verdeckt", steckt sie halb durch und verdreht sie um 90° damit die Bohrungen fluchtenund schon trägt das Lager auf 85% der Fläche.
Zwischendurch war mal schnell die Telekom wegen einer Leitungsstörung da und ich musste unterbrechen.
gerd

 

[Serpel]

Einfach mal nachrechnen mit den Ausdehnungskoeffizienten.

War bereits wenige Beiträge oberhalb von deinem geschehen.

Gruß
Serpel

 

[Andi#87]

Wenn ich mir die Kugellager fertigung anschaue...ist doch eigentlich nix anderes.?
Der Außenring wird in 2 Hälften produziert und die Kontaktfläschen sind Microgeschliffen.
Nach der Montage des Innenrings (hier Kugel) werden die äußeren Hälften zusammengefügt und Kaltverschweißt.

Oder?