AT501607B1 - Buchse aus kunststoff - Google Patents

Buchse aus kunststoff Download PDF

Info

Publication number
AT501607B1
AT501607B1 AT0036505A AT3652005A AT501607B1 AT 501607 B1 AT501607 B1 AT 501607B1 AT 0036505 A AT0036505 A AT 0036505A AT 3652005 A AT3652005 A AT 3652005A AT 501607 B1 AT501607 B1 AT 501607B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
bushing
slot
bore
wall
socket according
Prior art date
Application number
AT0036505A
Other languages
English (en)
Other versions
AT501607A4 (de
Original Assignee
Sattler Erich
Exel Robert Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=36576046&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=AT501607(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sattler Erich, Exel Robert Ing filed Critical Sattler Erich
Priority to AT0036505A priority Critical patent/AT501607B1/de
Priority to PCT/AT2006/000092 priority patent/WO2006091994A1/de
Priority to EP06704734A priority patent/EP1853831A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT501607A4 publication Critical patent/AT501607A4/de
Publication of AT501607B1 publication Critical patent/AT501607B1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20Sliding surface consisting mainly of plastics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/208Methods of manufacture, e.g. shaping, applying coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/02Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers comprising fillers, fibres
    • F16C2208/04Glass fibres
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/10Elastomers; Rubbers
    • F16C2208/12Polyurethan [PU]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/58Several materials as provided for in F16C2208/30 - F16C2208/54 mentioned as option
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/60Polyamides [PA]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/66Acetals, e.g. polyoxymethylene [POM]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/70Polyesters, e.g. polyethylene-terephthlate [PET], polybutylene-terephthlate [PBT]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/76Polyolefins, e.g. polyproylene [PP]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/20Thermoplastic resins
    • F16C2208/76Polyolefins, e.g. polyproylene [PP]
    • F16C2208/78Polyethylene [PE], e.g. ultra-high molecular weight polyethylene [UHMWPE]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Springs (AREA)

Description

2 AT 501 607 B1
Die Erfindung betrifft eine Buchse aus Kunststoff zur beweglichen Verbindung eines zylindrischen Bauteils, wie eines Bolzens, mit einem eine Bohrung aufweisenden Maschinenteil, wobei die Buchse in die Bohrung und der zylindrische Bauteil in die Buchse ersetzbar ist und gegenüber der Buchse drehbar und/oder längs verschiebbar ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Buchse.
Buchsen dieser Art werden üblicherweise in die Bohrung eingepresst, wodurch ein Klemmen der Buchse in der Bohrung erzielt wird. Hierfür ist es erforderlich, dass die Bohrung exakt den Nennmesser aufweist, für den die Buchse konzipiert ist. Für ausgeschlagene Bohrungen müssen dann eigene Buchsen mit etwas größerem Außendurchmesser vorgesehen werden, sodass nach wie vor ein Klemmen in der Bohrung erzielt wird. Solche Buchsen können als Lager für rotierende Achsen und/oder Wellen, aber auch für lineare Bewegungen sowie Zug- und Druckanwendungen eingesetzt werden, und zwar über einen größeren Toleranzbereich, d.h. dass bei der Fertigung der Buchsen nicht die engen Toleranzbereiche, wie sie für Metallbuchsen erforderlich sind, vorgesehen sein müssen.
Werden umfangsgeschlossene Buchsen verwendet, so müssen diese mit einer vorgeschriebenen Toleranz gefertigt werden, um im eingebauten Zustand tatsächlich fest mit der Innenwand der Bohrung in Klemmverbindung zu stehen. Falls dies nicht erzielt wird, kann sich die Buchse im Betrieb verdrehen, herausfallen und verlorengehen. Zudem weisen solche Buchsen einen höheren Verschleiß auf. Für das Versagen einer Klemmverbindung zwischen Buchse und Bohrung können falsche Fertigungstoleranzen sowie Dimensionsänderungen aufgrund von Temperaturschwankungen und Feuchtegehalt der Buchse Schuld sein. Ebenso ist ein Versagen der Buchse dann gegeben, wenn die Bohrung mit falschen Toleranzen gefertigt ist oder nach längerer Betriebsdauer ausgeschlagen ist. Für solche Fälle muss man entweder eine umfangsgeschlossene Buchse mit geänderten Toleranzen fertigen oder - wie bekannt - eine geschlitzte Buchse mit Spannkeil einsetzen. Bei Buchsen mit Spannkeil wird nach dem Einsetzen der Buchse in die Bohrung in den in Längsrichtung keilförmigen Schlitz ein Keil eingepresst, durch den die Buchse in der Bohrung verklemmt wird. Der über den Schlitz ragende Teil des Keiles wird in der Folge abgebrochen. Es ist auch möglich, eine Buchse gegen Herausfallen mechanisch an der Bohrung zu fixieren oder durch Kleben zu sichern. Alle diese Varianten sind mit einem Mehraufwand an Material und Arbeit, der auch mehr Kosten verursacht, verbunden.
Selbstklemmende Spannbuchsen sind aus metallischen Werkstoffen bekannt, und zwar aus Federstählen gefertigt. Abgesehen von dem hohen Aufwand bei der Fertigung solcher Spannbuchsen aus Metall weisen diese oft nicht die für gewisse Verwendungszwecke notwendigen technischen Eigenschaften auf, wie z.B. geringe bis zu vernachlässigende Wartung, Notlaufeigenschaften, etc.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, eine Buchse aus Kunststoff der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der ein Effekt der Selbstklemmung in einfacher Weise, und zwar durch konstruktive Mittel und ohne Zusatzbauteile, erzielbar ist. Insbesondere soll es möglich sein, mit einer erfindungsgemäßen Buchse nicht nur eine Bohrung mit einem ganz bestimmten Nenndurchmesser zu versorgen, sondern es soll auch ein Einsatz der Buchse für geringfügig vom Nenndurchmesser abweichende Bohrungen möglich sein, beispielsweise auch für schon ausgeschlagene Bohrungen. Weiters stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Herstellen solcher Buchsen anzugeben.
Diese Aufgabe wird bei einer Buchse der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass die Buchse einen von einem Ende bis zum anderen Ende reichenden Schlitz mit über die Länge gleicher Breite aufweist und dass ihr Außendurchmesser größer ist als der Nenndurchmesser der Bohrung, jedoch unter Verminderung der Breite des Schlitzes verringerbar ist, wobei in 3 AT 501 607 B1 diesem Zustand bei in die Bohrung eingesetzter Buchse ein die Buchse in der Bohrung fixierender Presssitz zwischen der Buchse und der Bohrung durch die Rückfederkraft der Buchse erzielbar ist. 5 Mit einer Buchse dieser Art gelingt es, Bohrungstoleranzen von +2 % des Nenndurchmessers der Bohrung, die sich z.B. durch ein Ausschlagen der Bohrung ergeben, auszugleichen.
Zwar sind geschlitzte Buchsen ohne Keil, die aus Kunststoff gefertigt sind, Stand der Technik, allerding haben diese Buchsen mit den zugehörigen Bohrungen keine erfindungsgemäße io Klemmwirkung bzw. ergeben diese Buchsen mit der Bohrung keinen Presssitz, vielmehr hat der Schlitz nur die Aufgabe, ein bestimmtes Lagerspiel bei unterschiedlichen Temperaturen sicherzustellen. Buchsen dieser Art müssen stets gegen Herausfallen gesichert werden.
Vorzugsweise ist der Außendurchmesser einer erfindungsgemäßen Buchse unter Verminde-15 rung der Breite des Schlitzes mindestens auf den Nenndurchmesser der Bohrung verringerbar, wodurch trotz Presssitz ein Lagerspiel auch bei größeren Temperaturschwankungen eingehalten werden kann. Für besonders hochbeanspruchte Buchsen, bei denen es auf einen besonders guten Sitz der 20 Buchse in der Bohrung ankommt, ist der Außendurchmesser der Buchse unter Verminderung der Breite des Schlitzes nicht ganz auf den Nenndurchmesser der Bohrung verringerbar, insbesondere ist bei Kontakt der Seitenwände des Schlitzes ein Außendurchmesser-Übermaß von maximal 1,5 %, vorzugsweise maximal 1 %, des Nenndurchmessers der Bohrung vorhanden. 25 Der Schlitz der Buchse kann sich in Richtung der Längs-Mittelachse der Buchse erstrecken, wobei er auch aus in Umfangsrichtung der Buchse versetzten Teilabschnitten zusammengesetzt sein kann.
Eine windschiefe Anordnung des Schlitzes bzw. zumindest von Teilbereichen des Schlitzes zur 30 Längs-Mittelachse der Buchse ist ebenfalls möglich. Die Buchse selbst ist zweckmäßig außenseitig zylindrisch gestaltet, sie kann jedoch auch sphärisch ausgebildet sein, wobei die Bohrung dann gegengleichsphärisch gestaltet ist, sodass Achsabweichungen der Achse der Bohrung und der Längs-Mittelachse der Buchse möglich sind. 35 Zur Vermeidung von Beilagscheiben kann die Buchse an einem ihrer Enden einen über ihre Außenwand auskragenden Bund aufweisen.
Der Kunststoff der Buchse kann mit einer Faserverstärkung, insbesondere einer Glasfaserverstärkung, versehen sein. 40 Für härtere Buchsen werden die folgenden Kunststoffe eingesetzt: Polyamid (PA), Polyamidguß (PA G), Polyacetal (POM), Thermoplastische Polyester (PET), Fluorpolymere (PVDF), HT-Polymere (PEEK, PSU). 45 Weichere Buchsen sind aus einem der nachfolgenden Kunststoffe gebildet: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Fluorpolymere (PTFE), Polyurethan (PU). Für unterschiedlich harte Buchsen bewährt es sich, unterschiedliche Übermaße des Außendurchmessers der fertig bearbeiteten, jedoch entspannten Buchse vorzusehen. Das Übermaß so kann generell zwischen 2 und 12% des Nenndurchmessers der Bohrung schwanken, wobei jedoch für harte bzw. härtere Buchsen ein Übermaß zwischen 3 bis 8% vorteilhaft ist und für weichere Buchsen ein Übermaß zwischen 6 und 10%.
Zur einfachen Fertigung des Schlitzes sind die Seitenwände des Schlitzes im entspannten 55 Zustand der Buchse zueinander parallel ausgerichtet, wobei die Schlitzbreite vorzugsweise 4 AT 501 607 B1 zwischen 2 und 12%, insbesondere für harte Buchsen zwischen 3 und 8% und für weiche Buchsen zwischen 6 und 10% des Fertigmaßdurchmessers liegt. Es ist jedoch auch möglich, die Seitenwände des Schlitzes im entspannten Zustand der Buchse radial auszurichten, wodurch es nach dem Einsetzen der Buchse in die Bohrung zu einem guten Kontakt dieser Sei-5 tenwände kommt. Hierbei liegt der Öffnungswinkel der Schlitzwände zwischen 12 und 30°, insbesondere für harte Buchsen zwischen 12 und 20°, vorzugsweise zwischen 14 und 18°, und für weiche Buchsen zwischen 18 und 30°, insbesondere zwischen 22 und 28°.
Zur Ausrichtung der Längs-Mittelachse der Buchse zur Achse der Bohrung kann es von Vorteil io sein, wenn die Innenwand der Buchse exzentrisch zur Außenwand der Buchse angeordnet ist.
Ein wesentliches Merkmal für einen guten Presssitz der Buchse in der Bohrung ist darin zu sehen, dass die Buchse im Zustand des Kontaktes der Seitenwände, also im vorgespannten Zustand, eine kreiszylindrische Außenwand aufweist. 15
Ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Buchse ist dadurch gekennzeichnet, dass aus Kunststoff ein Buchsenrohling mit etwa kreiszylindrischem Querschnitt hergestellt wird, welcher Kunststoffrohling gegebenenfalls zunächst an seiner zylindrischen Innen- und gegebenenfalls an seiner zylindrischen Außenwand auf einen bestimmten Innendurchmesser 20 und einen bestimmten Außendurchmesser bearbeitet wird, wobei der Außendurchmesser des Buchsenrohlings mit einem vorbestimmten Übermaß größer bemessen ist - und zwar auch nach der gegebenenfalls stattgefundenen Bearbeitung - als der Nenndurchmesser einer Bohrung, für die die Buchse Verwendung finden soll, worauf der Buchsenrohling mit einem Schlitz versehen wird, und in einem weiteren Verfahrensschritt der Buchsenrohling vorgespannt wird, bis die 25 Schlitzseitenwände einander kontaktieren, worauf der Buchsenrohling zumindest an der Außenwand auf einen vorbestimmten Außendurchmesser abgearbeitet wird und gegebenenfalls auch an der Innenwand bearbeitet wird. Für die Massenherstellung einer erfindungsgemäßen Buchse ist es vorteilhaft, das Spritzguß-30 verfahren einzusetzen, wobei der Buchsenrohling einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Nenndurchmesser einer Bohrung, für die die Buchse Verwendung finden soll, und schon beim Spritzgußverfahren mit einem Schlitz versehen wird, und wobei die Außenwand der Buchse entweder zylinderförmig gestaltet ist oder derart gestaltet ist, dass nach dem Vorspannen der Buchse bis zum Kontakt der Seitenflächen des Schlitzes eine zylinderförmige Außenwand 35 gebildet wird.
Eine besonders vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Buchse ergibt sich für das Eisenbahnwesen, insbesondere im Oberbau (Weichenbau), sowie als Lagerbüchse in Drehgestellen und für Gestänge am Wagenkasten, wie z.B. für Bremsgestänge etc. 40
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei die Fig. 1A bis 1D, die Fig. 2A bis 2D und 3A bis 3D sowie 4A und 4B jeweils Buchsen in Ansicht sowie in Schnittdarstellung gemäß den Linien DD der jeweiligen Fig. C in unterschiedlichen Herstellungsstadien zeigen. Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen unterschiedliche Schlitzformen 45 bei in Seitenansicht dargestellter Buchse. Die Fig. 7 bis 10 wiederum geben unterschiedliche Buchsenformen bei in den Bohrungen eingesetzten Buchsen in Schnittdarstellung wieder. Anhand der Fig. 11 und 12 sind bevorzugte Einsatzbereiche der erfindungsgemäßen Buchsen dargestellt. so Die in den Fig. 1C und 1D dargestellte fertig bearbeitete Buchse 1 weist eine kreiszylindrische Außenwand 2 und eine kreiszylindrische Innenwand 3 auf. Sie befindet sich im zusammengespannten Zustand, d.h. die Wände 4, 5 des Schlitzes 6 kontaktieren einander, wie dies insbesondere aus Fig. 1C zu ersehen ist. In diesem zusammengespannten oder vorgespannten Zustand wird die kreiszylindrische Außenwand 2 der Buchse 1 gefertigt, beispielsweise durch 55 Drehen. Der Außendurchmesser 7 entspricht dem Nenndurchmesser der Bohrung. Im 5 AT 501 607 B1 entspannten Zustand weist die Buchse einen größeren Außendurchmesser auf, denn es bildet sich der Schlitz 6 in der Breite 9, wie er in Fig. 1B dargestellt ist, wenn auch die Außenwand dann nicht mehr kreiszylindrisch ist, sondern entsprechend der Auffederung etwa oval ist. Die Außenwand 2 ist dann nicht mehr kreiszylindrisch, sondern oval. Sie entspricht in etwa einer 5 Evolvente.
Fig. 1A zeigt den Buchsenrohling 1' mit einem gegenüber dem Endmaß größeren Außendurchmesser 10 und geringeren Innendurchmesser 11. Der Buchsenrohling Γ wird zunächst, wenn die Außen- und Innenwand nicht den Anforderungen entsprechen, durch Drehen bearbei-io tet, beispielsweise auf den Außendurchmesser 8. Anschließend erfolgt das Herstellen eines Schlitzes 6. Der mit dem Schlitz 6 versehene und gegebenenfalls außen und innen vorbearbeitete Buchsenrohling 1" ist in Fig. 1B dargestellt. Wie bereits oben erwähnt, wird sodann der Buchsenrohling 1" vorgespannt, bis die Seitenwände 4, 5 des Schlitzes 6 einander kontaktieren. Hierbei ergibt sich eine von einem Kreiszylinder abweichende Außenwand des Buchsenrohlings 15 Γ, aus welchem Grund dann das Fertigbearbeiten auf eine kreiszylindrische Außenwand 2 im vorgespannten Zustand erfolgt. Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Maßzahlen geben Beispiele für im Eisenbahnwesen, insbesondere im Weichenbau, oftmals verwendete Buchsengrößen wieder. 20 Gemäß der in den Fig. 2A bis 2D dargestellten Ausführungsform ist der Schlitz nicht wie in Fig. 1B veranschaulicht, mit parallelen Seitenwänden 4, 5 gestaltet, sondern mit radial gerichteten Seitenwänden 4, 5.
In den Fig. 3A bis 3D ist eine Variante veranschaulicht, bei der die Längs-Mittelachse 11 der 25 Innenwand 3 der Buchse 1 exzentrisch angeordnet ist zur Längs-Mittelachse 12 der Außenwand 2 der Buchse 1.
In den Fig. 4A und 4B ist eine vereinfachte Ausführungsform für untergeordnete Zwecke gezeigt. Hier erfolgt das Herstellen der Außen- 2 und Innenwände 3 der Buchse 1 in einem ersten 30 Schritt, wenn diese noch keinen Schlitz 6 aufweist. Anschließend wird ein Schlitz 6 eingearbeitet, beispielsweise mit radialgerichteten oder auch mit zueinander parallelen Seitenwänden. Beim Einsetzen einer solchen Buchse 1 in die entsprechende Bohrung erfolgt ein Verformen der Außenwand derart, dass diese nicht mehr genau eine Kreizylinderform aufweist, was jedoch für untergeordnete Zwecke nach wie vor einen guten Presssitz der Buchse 1 in der Bohrung 35 ergibt.
Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen unterschiedliche Schlitzformen, gemäß Fig. 5 ist der Schlitz 6 von zwei gegengleich windschief zur Längs-Mittelachse der Buchse 1 angeordneten Schlitzteilen 61, 611 gebildet, gemäß Fig. 6 von in Umfanasrichtuna der Buchse 1 versetzt angeordneten 40 Schlitzteilen 6m, 6, wobei diese Schlitzteile 6”' und 6'^ jedoch parallel ausgerichtet sind zur Längs-Mittelachse 11 der Buchse.
Die Fig. 7 und 8 zeigen Buchsen mit einem über die Außenwand der Buchse 1 auskragenden Bund 13, der einmal gemäß Fig. 7 an einem Maschinenteil 14 außerhalb der Bohrung 15 zur 45 Anlage gelangt und einmal gemäß Fig. 8 in einen entsprechenden Teil der Bohrung 15 eingesetzt ist. Zweckmäßig bietet sich hier eine Doppelpassung, d.h. eine Passung für die zylindrische Außenwand 2 der Buchse 1 und der Bohrung 15 und für die zylindrische Außenwand des Bundes 13 mit der entsprechenden Gegenfläche der Bohrung 15 an. so In Fig. 9 ist eine sphärische Ausbildung der Buchse 1 veranschaulicht, bei der die Außenwand 2 der Buchse von einer Teilkugelfläche 16 und die Bohrung von einer entsprechenden Gegenfläche 17 gebildet sind.
Fig. 10 veranschaulicht die einfachste Art einer Buchse 1, wenn diese in der Bohrung 15 bündig 55 eingesetzt ist. 6 AT 501 607 B1
Prinzipiell ist zu den erfindungsgemäßen Buchsen auszuführen, dass der Presssitz abhängig ist von der gewählten Schlitzbreite 9, von der Wandstärke der Buchse 1 und vom Kunststoffmaterial und natürlicherweise auch vom Außen- bzw. Innendurchmesser der Buchse 1. Bei der Bemessung der Wandstärke der Buchse 1 ist auf das erforderliche Lagerspiel des zylindrischen 5 Bauteils, der in die Buchse 1 eingesetzt wird, zu achten.
Ist der Durchmesser der Bohrung zu groß, beispielsweise weil die Bohrung ausgeschlagen ist, so kann die erfindungsgemäße Buchse dies ausgleichen. io Bei Anwendungen, bei denen größere Toleranzen erlaubt oder gewünscht sind, kann die nach einer definierten Maßvergrößerung des Außendurchmessers zu groß gefertigte erfindungsgemäße Buchse mit tolerierter Wandstärke nach dem Schlitzen direkt eingepresst und verwendet werden. Dabei ergibt sich auch das verwendbare Lagerspiel. Ist jetzt eine Aufnahmebohrung zu groß, so kann die erfindungsgemäße Buchse 1 diese ausgleichen, wobei unter Berücksichti-15 gung der Anwendung eine Vergrößerung bis zu 1 mm und mehr des Durchmessers der Bohrung 15 zulässig ist (abhängig vom Außendurchmesser der Buchse und verwendetem Material).
Bei sehr genauen Toleranzen müssen die Durchmesser der erfindungsgemäßen Buchse 1 so gefertigt werden, dass ihre Außen- und Innenwände Flächen ähnlich einer Evolventenfläche 20 bilden und die Schlitzbreite die gewünschte Vorspannung ergibt. Nach dem Einbau sind die Durchmesser der Buchse 1 wieder kreisförmig und die Schlitzbreite 9 nahezu Null. Dabei ergibt sich durch entsprechende Dimensionierung gleichzeitig auch das technisch notwendige Lagerspiel. Ist jetzt eine Aufnahmebohrung zu groß, so kann die erfindungsgemäße Buchse 1 diese ausgleichen, wobei unter Berücksichtigung der Anwendung eine Vergrößerung bis zu 1 mm und 25 mehr des Durchmessers der Bohrung 15 zulässig ist. In diesem Fall ist der Innendurchmesser nicht mehr exakt kreisförmig, was bei Zulässigkeit eines erhöhten Lagerspiels jedoch keine Rolle spielt.
Die erfindungsgemäße Buchse 1 ist sowohl als Lager für rotierende Achsen und Wellen, linear 30 bewegte Stangen als auch als Lager für Zug- und Druckanwendungen (Gestänge) mit mehr oder weniger großen Drehbewegungen geeignet, wobei die Länge der Buchse keine besondere Rolle spielt. Phasen an der Außenwand 2 und an der Innenwand 3 werden nach Bedarf mitgefertigt. 35 Die in Fig. 4 dargestellte Buchse 1 mit um ca. 5% vergrößertem Außendurchmesser, konzentrischem Innendurchmesser und tolerierter Wandstärke kann nach dem Schlitzen bereits verwendet werden. Die Schlitzbreite 9 enspricht ca. der Differenz der Länge des Umfangs des mit zu großem Durchmesser versehenen Außenrandes der Buchse 1 abzüglich der Länge des Umfanges der Bohrung 15, in welche die Buchse 1 eingepresst werden soll. Die angegebenen 40 Werte sind Richtwerte, die sich in Abhängigkeit der Steifigkeit der verwendeten Kunststoffe, wie sie z.B. in den Ansprüchen 10 und 11 aufgelistet sind, ändern.
Die in den Fig. 1 und 3 veranschaulichten Buchsen 1, die spanabhebend (z.B. Drehen, Fräsen) bearbeitet sind, weisen einen Außendurchmesser, der um ca. 5% des Nennmaßes der Bohrung 45 erhöht ist, auf. Die Schlitzbreite entspricht ca. 5% des Außendurchmessers, und der Innendurchmesser ist gegenüber einer umfangsgeschlossenen Buchse unverändert oder geringfügig verkleinert. Nach dem Spannen und Fertigbearbeiten hat die erfindungsgemäße Buchse 1 die notwendige Klemmwirkung und die entsprechende Lagertoleranz. Die angegebenen Werte sind Richtwerte, die sich in Abhängigkeit der Steifigkeit des verwendeten thermoplastischen Kunst-50 Stoffes ändern können.
Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Buchse liegt der Öffnungswinkel 18 zwischen 12 und 30°, und zwar ist er abhängig von dem verwendeten Kunststoff. 55 Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen den Einsatz von erfindungsgemäßen Buchsen 1 im Eisen-

Claims (18)

  1. 7 AT 501 607 B1 bahnbau, wobei Fig. 11 den Einsatz der Buchsen an einem Bolzen 19 zeigt, der eine Verschlussklammer 20 einer Weichenkonstruktion mit einer Zugschiene 21 verbindet. Weiters sind erfindungsgemäße Buchsen 1 an einem Bolzen 22 vorgesehen, der die sogenannte Bockstange 23 der Weichenkonstruktion mit der Schieberstange 24 gelenkig verbindet. Hierbei haben 5 sich diese Buchsen besonders bewährt, dass besonders gut Vibrationen, die von verschiedenen Richtungen kommen können, aufgenommen werden können. Die Drehbewegung der Bolzen 19 und 21 gegenüber den Buchsen 1 ist relativ gering, sie liegt in der Größenordnung von etwa 5°. Ein weiteres bevorzugtes Einsatzgebiet sind Gestänge am Wagenkasten 25 eines Eisenbahnwaggons sowie z.B. für die drehbare Lagerung der Drehgestelle und für Bremsge-io stänge 26. Dies ist in Fig. 12 veranschaulicht. Die erfindungsgemäßen Buchsen 1 können jedoch auch für andere Verwendungszwecke eingesetzt werden, d.h. auch im allgemeinen Maschinenbau für Radial- und Axiallager. 15 Patentansprüche: 1. Buchse (1) aus Kunststoff zur beweglichen Verbindung eines zylindrischen Bauteils (19, 22), wie eines Bolzens, mit einem eine Bohrung (15) aufweisenden Maschinenteil 20 (20, 24), wobei die Buchse (1) in die Bohrung (15) und der zylindrische Bauteil (19, 22) in die Buchse (1) ersetzbar ist und gegenüber der Buchse (1) drehbar und/oder längs verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (1) einen von einem Ende bis zum anderen Ende reichenden Schlitz (6) mit über die Länge gleicher Breite (9, 18) aufweist und ihr Außendurchmesser (7) größer ist als der Nenndurchmesser der Bohrung (15), je- 25 doch unter Verminderung der Breite (9, 18) des Schlitzes (6) verringerbar ist, wobei in die sem Zustand bei in die Bohrung (15) eingesetzter Buchse (1) ein die Buchse (1) in der Bohrung (15) fixierender Presssitz zwischen der Buchse (1) und der Bohrung (15) durch die Rückfederkraft der Buchse (1) erzielbar ist.
  2. 2. Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (7) der Buchse (1) unter Verminderung der Breite (9, 18) des Schlitzes (6) mindestens auf den Nenndurchmesser der Bohrung (15) verringerbar ist.
  3. 3. Buchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (7) der 35 Buchse (1) unter Verminderung der Breite (9, 18) des Schlitzes (6) nicht ganz auf den Nenndurchmesser der Bohrung (15) verringerbar ist und insbesondere bei Kontakt der Seitenwände des Schlitzes ein Außendurchmesser-Übermaß von maximal 1,5 %, vorzugsweise maximal 1 %, des Nenndurchmessers der Bohrung aufweist.
  4. 4. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (6) sich in Richtung der Längs-Mittelachse (11) der Buchse (1) erstreckt.
  5. 5. Buchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (6) aus in Umfangsrichtung der Buchse (1) versetzten Teilabschnitten (6m, 6IV) zusammengesetzt ist. 45
  6. 6. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (6) mit seiner Längsrichtung zumindest mit Teilbereichen (61, 6") windschief zur Längs-Mittelachse (11) der Buchse (1) gerichtet ist. so 7. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Außenwand (2) zylindrisch gestaltet ist.
  7. 8. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (8, 16) der Buchse (1) sphärisch gestaltet ist. 55 8 AT 501 607 B1
  8. 9. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (1) an einem ihrer Enden einen über ihre Außenwand (2) auskragenden Bund (13) aufweist.
  9. 10. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem 5 der folgenden Kunststoffe ausgebildet ist: Polyamid (PA), Polyamidguß (PA G), Polyacetal (POM), Thermoplastische Polyester (PET), Fluorpolymere (PVDF), HT-Polymere (PEEK, PSU).
  10. 11. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem io der nachfolgenden Kunststoffe gebildet ist: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Fluorpolymere (PTFE), Polyurethan (PU).
  11. 12. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mit einer Faserverstärkung, insbesondere Glasfaserverstärkung, versehen ist. 15
  12. 13. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (7) der fertig bearbeiteten entspannten Buchse (1) ein Übermaß von 2 bis 12% des Nenndurchmessers der Bohrung (15) aufweist, wobei für harte Buchsen, insbesondere solche nach Anspruch 10, das Übermaß zwischen 3 und 8% liegt und für weiche 20 Buchsen, insbesondere solche nach Anspruch 11, das Übermaß zwischen 6 und 10% liegt.
  13. 14. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (4, 5) des Schlitzes (6) im entspannten Zustand der Buchse (1) zueinander parallel ausgerichtet sind und die maximale Schlitzbreite (9) vorzugsweise zwischen 2 und 12%, 25 insbesondere für harte Buchsen (1) zwischen 3 und 8%, und für weiche Buchsen (1) zwi schen 6 und 10% des Fertigmaßdurchmessers liegt.
  14. 15. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (4, 5) des Schlitzes (6) im entspannten Zustand der Buchse (1) radial ausgerichtet 30 sind und der Öffnungswinkel (18) der Schlitzwände vorzugsweise zwischen 12 und 30°, insbesondere für harte Buchsen (1) zwischen 12 und 20°, vorzugsweise zwischen 14 und 18°, und für weiche Buchsen (1) zwischen 18 und 30°, insbesondere zwischen 22 und 28°, liegt.
  15. 16. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwand (3) der Buchse (1) exzentrisch zur Außenwand (2) der Buchse (1) angeordnet ist.
  16. 17. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (1) im Zustand des Kontaktes der Seitenwände (4, 5) des Schlitzes (6) eine kreiszylindrische 40 Außenwand (2) aufweist.
  17. 18. Verfahren zum Herstellen einer Buchse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass aus Kunststoff ein Buchsenrohling (1’) mit etwa kreiszylindrischem Querschnitt hergestellt wird, welcher Kunststoffrohling (1’) gegebenenfalls zunächst an sei- 45 ner zylindrischen Innen- und gegebenenfalls an seiner zylindrischen Außenwand auf einen bestimmten Innendurchmesser (11) und einen bestimmten Außendurchmesser (10) bearbeitet wird, wobei der Außendurchmesser (10) des Buchsenrohlings (T) mit einem vorbestimmten Übermaß größer bemessen ist - und zwar auch nach der gegebenenfalls stattgefundenen Bearbeitung - als der Nenndurchmesser einer Bohrung (15), für die die Buchse so (1) Verwendung finden soll, worauf der Buchsenrohling (T) mit einem Schlitz (6) versehen wird, und in einem weiteren Verfahrensschritt der Buchsenrohling (Γ) vorgespannt wird, bis die Schlitzseitenwände (4, 5) einander kontaktieren, worauf der Buchsenrohling (Γ) zumindest an der Außenwand auf einen vorbestimmten Außendurchmesser (7) abgearbeitet wird und gegebenenfalls auch an der Innenwand (3) bearbeitet wird. 55 9 AT 501 607 B1
  18. 19. Verfahren zum Herstellen einer Buchse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Buchsenrohling im Spritzgussverfahren hergestellt wird, wobei der Buchsenrohling einen größeren Außendurchmesser aufweist als der Nenndurchmesser einer Bohrung (15), für die die Buchse (1) Verwendung finden soll, und schon beim Spritz-5 gußverfahren mit einem Schlitz (6) versehen wird, wobei die Außenwand (2) der Buchse (1) entweder zylinderförmig gestaltet ist oder derart gestaltet ist, dass nach dem Vorspannen der Buchse (1) bis zum Kontakt der Seitenflächen (4, 5) des Schlitzes (6) eine zylinderförmige Außenwand (2) gebildet wird. io 20. Verwendung einer Buchse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (1) im Eisenbahnwesen, insbesondere im Oberbau und Weichenbau, sowie als Lagerbüchse in Drehgestellen und für Gestänge am Wagenkasten (25), wie für Bremsgestänge (26), eingesetzt wird. 15 Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 20 25 30 35 40 45 50 Ί 55
AT0036505A 2005-03-03 2005-03-03 Buchse aus kunststoff AT501607B1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0036505A AT501607B1 (de) 2005-03-03 2005-03-03 Buchse aus kunststoff
PCT/AT2006/000092 WO2006091994A1 (de) 2005-03-03 2006-03-02 Buchse aus kunststoff
EP06704734A EP1853831A1 (de) 2005-03-03 2006-03-02 Buchse aus kunststoff

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0036505A AT501607B1 (de) 2005-03-03 2005-03-03 Buchse aus kunststoff

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT501607A4 AT501607A4 (de) 2006-10-15
AT501607B1 true AT501607B1 (de) 2006-10-15

Family

ID=36576046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0036505A AT501607B1 (de) 2005-03-03 2005-03-03 Buchse aus kunststoff

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1853831A1 (de)
AT (1) AT501607B1 (de)
WO (1) WO2006091994A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1961066U (de) * 1967-02-15 1967-05-24 Artur Fischer Auf eine welle aufschiebbare buchse aus kunststoff.
DE7108567U (de) * 1971-03-08 1971-06-16 Hoermann Kg Aus kunststoff bestehende buchse als lager fuer gegeneinander verschwenkbare teile vorzugsweise torblatt-schwenkarm
DE19713366C1 (de) * 1997-04-02 1998-10-15 Joerg Vogelsang Gmbh & Co Spannbuchse
DE20307276U1 (de) * 2002-05-29 2003-07-03 Faigle Kunststoff Gmbh Weichen-Einsatzbuchse

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH240510A (de) * 1944-02-04 1945-12-31 Schmuziger Oskar Lager mit Buchse.
CH415190A (de) * 1963-08-07 1966-06-15 Hans Buehler & Co Inh Kurt Gie Kreuzgelenk mit Gleitlagerung der Gelenkzapfen in Lagerringen aus Kunststoff
FR1419088A (fr) * 1964-11-24 1965-11-26 Illinois Tool Works Coussinet
FR2179336A5 (de) * 1972-04-07 1973-11-16 Rhone Poulenc Sa
US4913562A (en) * 1989-01-06 1990-04-03 Thomson Industries, Inc. Thermoplastic bearing liner
DE29709249U1 (de) * 1997-05-27 1997-09-04 Robert Bosch Gmbh, 70469 Stuttgart Anordnung zur Lagerung einer Welle
AT6639U1 (de) * 2002-05-29 2004-01-26 Faigle Kunststoff Gmbh Weichen-einsatzbuchse

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1961066U (de) * 1967-02-15 1967-05-24 Artur Fischer Auf eine welle aufschiebbare buchse aus kunststoff.
DE7108567U (de) * 1971-03-08 1971-06-16 Hoermann Kg Aus kunststoff bestehende buchse als lager fuer gegeneinander verschwenkbare teile vorzugsweise torblatt-schwenkarm
DE19713366C1 (de) * 1997-04-02 1998-10-15 Joerg Vogelsang Gmbh & Co Spannbuchse
DE20307276U1 (de) * 2002-05-29 2003-07-03 Faigle Kunststoff Gmbh Weichen-Einsatzbuchse

Also Published As

Publication number Publication date
AT501607A4 (de) 2006-10-15
WO2006091994A1 (de) 2006-09-08
EP1853831A1 (de) 2007-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1686282B1 (de) Buchsenlager mit in Umfangsrichtung wechselnder radialer Steifigkeit
WO2015176866A1 (de) Lenkgetriebe
DE102004034439A1 (de) Kupplungsausrücklager
WO2007087924A1 (de) Lagerung einer drehstabfeder des antiwanksystems eines schienenfahrzeuges
DE102015016454B4 (de) Elastisches Lager
WO2009030480A2 (de) Befestiger
DE102006021862A1 (de) Gelenkanordnung für ein Fahrzeug
WO2008113625A1 (de) Hochdruckpumpe zur förderung von kraftstoff mit einer verbesserten schmiermittelzufuhr in der nockenwellenlagerung
DE202019005800U1 (de) Zweiteilige hochfeste Schraube
DE102018208298B4 (de) Koppelstange, Radaufhängung und Verfahren zur Herstellung einer Koppelstange
AT501607B1 (de) Buchse aus kunststoff
DE202012002697U1 (de) Gleisbaumaschine
DE102014218303A1 (de) Lenkgetriebe
DE10240282B4 (de) Radialwälzlager
DE112008000851T5 (de) Dichtteil für eine Wälzvorrichtung und Wälzvorrichtung
DE102005014916A1 (de) Radiallagerung für eine Antriebswelle von Fahrzeugen
DE102017109143A1 (de) Rollengewindetrieb
EP2320107A2 (de) Elastisches Lager mit einer Elastomer-Metall-Buchse, insbesondere Lagerung einer Wankstütze eines Schienenfahrzeugs
DE202009010326U1 (de) Anordnung zur Abdichtung von Leitungen, Armaturen oder Aggregaten
WO2020245265A1 (de) Optimierte bolzenfügegeometrie
DE102006037313B4 (de) Gliederschürze
DE102008047453B4 (de) Anlaufscheibe, Lagereinheit und Achsschenkelbolzenlagerung
DE102021108720B4 (de) Selbsthemmendes Buchsenlager
EP1964694B1 (de) Gelenk- und/oder Lageranordnung, insbesondere Hülsengelenk zur Anbindung von Radführungselementen eines Fahrzeugs, sowie Verfahren zur Herstellung einer Gelenk- und/oder Lageranordnung
DE2732610A1 (de) Lagerung fuer die zugstange einer anhaengerkupplung

Legal Events

Date Code Title Description
PWDR Partly withdrawn

Effective date: 20080225

ENE Inventor named