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DE3524761A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gelenklagers mit eingegossener oder eingespritzter gleiteinlage - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines gelenklagers mit eingegossener oder eingespritzter gleiteinlage

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DE3524761A1
DE3524761A1 DE19853524761 DE3524761A DE3524761A1 DE 3524761 A1 DE3524761 A1 DE 3524761A1 DE 19853524761 DE19853524761 DE 19853524761 DE 3524761 A DE3524761 A DE 3524761A DE 3524761 A1 DE3524761 A1 DE 3524761A1
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SKF Gleitlager GmbH
PVS Kunststofftechnik GmbH and Co KG
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines Gelenklagers mit in der Bohrung des Außenringes eingegossener oder ein­ gespritzter Gleiteinlage aus einem reibungsmindernden Werkstoff, z.B. Kunststoff, bei dem der Außenring und die Gleiteinlage an einer Stelle mit einer Trennfuge versehen sind.
Ein Gelenklager dieser Art ist bereits durch das DE-GM 18 15 640 bekannt. Bei dieser bekannten Konstruktion wird die Gleiteinlage in den Raum zwischen dem Außen- und Innenring eingespritzt und danach ein Füllstück in den Schlitz eingedrückt, dessen Dicke so ausgeführt ist, daß sich die gewünschte Radialluft im Lager er­ gibt. Diese bekannte Ausführung hat den Nachteil, daß sie aus einer Reihe von Teilen besteht, die durch be­ sondere Maßnahmen gesichert werden müssen. Ferner wird bei dieser bekannten Ausführung die Bohrung des Außen­ ringes beim Einpressen des Füllstücks oval verformt, so daß der Innenring nicht genau geführt wird.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Ge­ lenklagers der eingangs genannten Art zu schaffen, das aus wenigen Teilen besteht und das auf einfache und billige Weise hergestellt werden kann und bei dem das Lagerspiel ohne eine Verformung des Außenringes einge­ stellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch folgende Verfahrensschritte ge­ löst:
  • a) Einsetzen und Zentrieren eines Werkzeugringes in der Bohrung des Außenringes,
  • b) Ausgießen oder Ausspritzen des Raumes zwischen Außen­ ring und Werkzeugring mit einem reibungsmindernden Werk­ stoff,
  • c) Auseinanderziehen der Ringenden des Außenringes und gleichzeitiges Sprengen der Gleiteinlage im Bereich einer Sollbruchstelle,
  • d) Ausformen des Werkzeugringes und
  • e) Einsetzen des Gelenklagerinnenringes.
Nach einem Merkmal der Erfindung werden beim Gieß- oder Spritzvorgang ringförmige Freiräume in die Gleiteinlage eingeformt, so daß bei einer Belastung des Lagers Kanten­ spannungen und die Gefahr eines Bruches weitgehend ver­ mieden werden.
Durch die Verwendung eines entsprechend größer bemessenen Werkzeugringes beim Einspritzen oder Eingießen der Gleit­ einlage in die Bohrung des Außenringes kann jedes gewünschte Spiel zwischen dem Außen- und dem Innenring erzeugt werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorrich­ tung zur Durchführung des Verfahrens im Bereich der Trenn­ fuge mit einem nahezu über die Breite des Außenringes ver­ laufenden klingenartigen Teil versehen, das entsprechend der Dicke der Gleiteinlage über die Mantelfläche des Werk­ zeugringes hinausragt und in der Gleiteinlage eine Sollbruch­ stelle erzeugt. Der Werkzeugring kann ferner aus einem mittleren Abschnitt und zwei an den Stirnseiten anliegen­ den äußeren Abschnitten zusammengesetzt werden, wobei der Außendurchmesser der äußeren Abschnitte größer als der des mittleren Abschnitts, aber vorzugsweise kleiner als der Innendurchmesser der Außenringbohrung ist. Hier­ durch erhält die Gleiteinlage auf der dem Innenring zugekehrten Seite jeweils im äußeren Bereich den ring­ förmigen Freiraum.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in der Zeich­ nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt A-A gemäß Fig. 2 eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Ge­ lenklagers mit eingespritzter Gleiteinlage aus Kunststoff,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Gelenklagers gemäß Fig. 1,
Fig. 3 einen Teilschnitt einer Vorrichtung zur Her­ stellung eines Gelenklagers nach Fig. 1,
Fig. 4 einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungs­ form einer Vorrichtung zur Herstellung eines Gelenklagers.
Der Außenring 1 des Gelenklagers nach Fig. 1 und 2 be­ steht aus einem an einer Stelle gesprengten Ring, der mehrere am Umfang verteilt angeordnete, radial verlau­ fende Bohrungen 2 aufweist, wovon eine Bohrung 3 so angeordnet ist, daß ihr Mittelpunkt im Bereich der Trennfuge 4 liegt. Das Gelenklager weist weiterhin einen Innenring 5 auf. In der sphärischen Bohrung 6 des Außenringes 1 ist ferner eine umlaufende Nut 7 vorge­ sehen, in die die radialen Bohrungen 2, 3 münden, so daß die zwischen dem Außenring 1 und dem Innenring 5 an­ geordnete Gleiteinlage 8 aus Kunststoff fest mit dem Außenring 1 verbunden ist. Die Gleiteinlage 8 besteht vorzugsweise aus hochwertig gefüllten und hochwärmebe­ ständigen Thermoplasten, z.B. Polyphenylensulfid, Poly­ ethersulfon, Polyetheretherketon, Polyamidimid, Poly­ etherimid. Als Füllstoffe können z.B. Graphit, Kohle­ fasern, Glasfasern, Teflon, Molybdändisulfid, Silikon­ öl, mineralische Öle usw. verwendet werden. Ferner ist es vorteilhaft, die Teile zu Erhöhung der Verschleiß­ eigenschaften zu tempern, um eine Materialstruktur hoher Kristallinität zu erhalten.
Vor dem Einspritzen oder Eingießen der Gleiteinlage 8 in den Außenring 1 wird in die Bohrung 6 ein Werkzeugring 9 eingesetzt (Fig. 3), der im Kugeldurchmesser entspre­ chend der Dicke der Gleiteinlage 8 und dem erforderlichen Lagerspiel kleiner bemessen ist. Der Außenring 1 wird dann zusammen mit dem Werkzeugring 9 in eine Spritzform (nicht gezeichnet) eingesetzt und der Raum zwischen dem Außenring 1 und dem Werkzeugring 9 mit einem selbstschmie­ renden Kunststoff ausgespritzt, wobei dieser in die radia­ len Bohrungen 2 des Außenringes 1 eindringt und einen Form­ schluß zwischen Gleiteinlage 8 und Außenring 1 erzeugt. Der Werkzeugring 9 weist im Bereich der Trennfuge 4 ein axial verlaufendes, klingenartiges Teil 10 auf, das in die Gleit­ einlage 8 eingreift und diese mit einer entsprechend gestal­ teten Sollbruchstelle 11 versieht. Nach dem Spritzen oder Gießen werden die Ringenden des Außenringes 1 durch ein in der Fig. 3 schematisch dargestelltes zweiteiliges Werkzeug 12 in Pfeilrichtung auseinandergezogen und die Gleiteinlage 8 an einer Stelle getrennt. Anschließend wird der Werkzeugring 9 herausgenommen, der Innenring 5 des Gelenklagers eingesetzt und das Montagewerkzeug 12 entfernt. Durch das Trennen der Gleitschicht 8 an einer Stelle wird das zwangsläufige Wegschrumpfen des Kunst­ stoffes aus der sphärischen Bohrung 6 des Außenringes 1 vermieden.
In der Fig. 4 ist eine Vorrichtung zum Ausgießen eines Gelenklageraußenrings 13 dargestellt, bei dem die Gleit­ einlage 14 in einer ringförmigen Ausnehmung 15 des Außen­ ringes 13 angeordnet ist. Der Werkzeugring 16 für diese Ausführung besteht aus einem mittleren Abschnitt 17 und zwei an dessen Stirnseiten anliegenden Seitenteilen 18. Die Seitenteile 18 weisen einen größeren Außendurchmes­ ser auf als das Mittelteil 17, so daß die Gleiteinlage 14 im Bereich der Stirnseiten mit ringförmigen Freiräu­ men 19 zwischen der Gleiteinlage 14 und dem Gelenklager­ innenring 5 versehen wird, durch die im Betrieb auftre­ tende Kantenspannungen und die Gefahr eines Bruches weitgehend vermieden werden.

Claims (5)

1. Verfahren zur Herstellung eines Gelenklagers mit in der Bohrung des Außenringes eingespritzter oder eingegossener Gleiteinlage aus einem reibungsmindern­ den Werkstoff, z.B. Kunststoff, bei dem der Außenring und die Gleiteinlage an einer Stelle mit einer Trennfuge versehen sind, gekennzeichnet durch fol­ gende Verfahrensschritte:
  • a) Einsetzen und Zentrieren eines Werkzeugringes (9, 16) in die Bohrung des Außenringes (1, 13),
  • b) Ausgießen oder Ausspritzen des Raumes zwischen Außenring (1, 13) und Werkzeugring (9, 16) mit einem reibungsmindernden Werkstoff,
  • c) Auseinanderziehen der Ringenden des Außenringes (1, 13) und gleichzeitiges Sprengen der Gleitein­ lage (5, 14) im Bereich einer Sollbruchstelle (11),
  • d) Ausformen des Werkzeugringes (9, 16) und
  • e) Einsetzen des Gelenklager-Innenringes (5).
2. Verfahren zur Herstellung eines Gelenklagers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Gieß- oder Spritzvorgang ringförmige Freiräume (19) in die Gleiteinlage (8, 14) eingeformt werden.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugeldurchmesser des Werkzeugringes (9, 16) um das Lagerspiel größer ausgeführt ist als der des Innenringes (5).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Werkzeugring (9, 16) im Bereich der Trennfuge (4) mit einem nahezu über die Breite des Außenringes (1, 13) verlaufenden klingenartigen Teil (10) versehen ist, das entsprechend der Dicke der Gleiteinlage (8, 14) über die Mantelfläche des Werkzeugringes (9, 16) hinausragt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der Werkzeugring (9, 16) aus einem mittleren Abschnitt (17) und zwei an den Stirnseiten anliegenden äußeren Abschnitten (18) besteht, wobei der Außendurchmesser der äußeren Abschnitte (18) größer als der des mittleren Ab­ schnittes (17) aber vorzugsweise kleiner als der Innendurchmesser der Außenringbohrung (6) ist.
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