CH455408A - Method of manufacturing a self-aligning bearing - Google Patents

Method of manufacturing a self-aligning bearing

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CH455408A
CH455408A CH776066A CH776066A CH455408A CH 455408 A CH455408 A CH 455408A CH 776066 A CH776066 A CH 776066A CH 776066 A CH776066 A CH 776066A CH 455408 A CH455408 A CH 455408A
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CH
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layer
self
adhesive
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Application number
CH776066A
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German (de)
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Richard Mccloskey Albert
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Heim Universal Corp
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Description

  

  Verfahren     zur    Herstellung eines selbstausrichtenden Lagers    Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur  Herstellung     eines    selbstausrichtenden Lagers mit einem  inneren Bauteil, der eine     konvexsphärische    äussere  Oberfläche hat, einem äusseren Bauteil mit einem  Loch durch seine Mitte mit einer konkaven, sphäri  schen inneren Oberfläche, und einem Zwischenteil mit  einer ersten Lage aus selbstschmierendem Material und  einer zweiten Lage von     Klebstoffmaterial,    das die erste  Lage an einem der Bauteile festklebt, wobei das Ver  fahren die Schritte einschliesst,

   eine Schicht von selbst  schmierendem Material und eine Schicht von kleben  dem Material zwischen den inneren und den äusseren       Bauteil    zu bringen, wobei das Klebematerial neben  dem Bauteil angeordnet wird, an den die Schicht des  selbstschmierenden Materials angeklebt werden soll,  wonach die Bauteile übereinander geschoben und mit  einander verbunden werden, indem einer der Bauteile  verformt wird und danach das     Klebstoffmaterial    zu  sammengüzogen wird, wodurch der Klebstoff die  Schicht des selbstschmierenden Materials an einem der  Bauteile festlegt.  



  Ein Verfahren zum Zusammenbau dieser Art von  Lager war, einen     Kunststoff    zu einem rohrförmigen  Segment zu     vzrformen,    dieses über einen ausdehnbaren  Schlauch zu schieben und     Klsbstoff    auf seine äussere  Oberfläche aufzubringen. Der äussere Bauteil wird  dann über das Rohr geschoben und der Schlauch unter  hohen Luftdruck gesetzt, so dass er ausgedehnt wird  und das Rohr gegen den äusseren Bauteil drückt, bis  der Klebstoff sich verhärtet und bindet.

   Der äussere  Teil mit seiner anhaftenden Kunststoffschicht wird  dann über einen inneren Teil gebracht und nach     ein-          wärts        gekümpelt.        Dieses        Verfahren    ist zeitraubend,  mühsam und bringt keine gleichmässigen Ergebnisse.  



  Bei Verwendungszwecken, bei denen ein genaues  Lager erforderlich ist, war es notwendig, Lager mit  Zwischenteilen durch     Verformen    des äusseren Bauteils       herzustellen,    beispielsweise durch     Ankümpeln,    so     dass     dieser     Bauteil    eng um den     inneren        Bauteil    herum  passt,     wonach        die        Teile    , gelöst     -wurden,

          indem        eine       schlagende oder     walzende    Kraft auf die Aussenseite  des äusseren Teiles zur Einwirkung gebracht wird.  Lösen des inneren Teiles durch physikalische Kraft ist  ein zeitraubender Vorgang, bei dem jedes Lager ein  zeln von einem Arbeiter bearbeitet werden muss. Zu  sätzlich ist das Lösen nicht genau gleich von Lager zu  Lager, da das Ausmass des     Lösens    von dem Urteil des  Arbeiters abhängt.  



       Gemäss    der vorliegenden     Erfindung    ist das Herstel  lungsverfahren dadurch gekennzeichnet, dass die in  nere Oberfläche des genannten äusseren Bauteils derart  vorgeformt wird, dass sie eine konkave Oberfläche  erhält, die der konvexen äusseren Oberfläche     dzs    inne  ren Bauteils entspricht, wobei ein     Klebstoffmaterial     von     vulkanisierbarer    Art gewählt wird, dass ferner das  Verformen auf einem der vorgeformten Bauteile in  radialer Richtung über die gesamte Länge des Zwi  schenraumes zwischen den Bauteilen durchgeführt  wird, so dass das selbstschmierende Material und der  Klebstoff dadurch gleichzeitig in eine enges Anpassen  an den Oberflächen des inneren und äusseren Bauteils  gebogen werden,

   während das verformte     Klebstoffma-          terial    noch     unvulkanisiert    ist, und dass das darauf fol  gende     Klebstoffzusammenziehen    und     Kleben    den  Schritt umfasst, das     Klebstoffmaterial    durch Hitze zu  vulkanisieren. Dabei kann der Zwischenbauteil entwe  der aus     rohrförmigem    oder plattenförmigem Material  hergestellt sein. Danach können die drei Bauteile     tele-          skopartig        übereinandergeschoben    und einer oder mehrere  Teile verformt werden, so dass der Zwischenraum zwi  schen ihnen verringert wird.

   Dadurch wird der Zwi  schenteil gegen den     Bauteil    gedrückt, an dem er festge  klebt werden soll. Danach kann das zusammengebaute  Lager in eine erhitzte Atmosphäre eingebracht werden.  Das     Klebstoffmaterial    kann vulkanisieren und die Zwi  schensicht entweder am inneren oder am äusseren  Bauteil festkleben, je nach dem welche Seite der Zwi  schenschicht mit dem Klebstoff versehen wurde.

   Es     ist     vorzuziehen, ein     Khbstoffmaterial    mit solchen Merk  malen zu     verwenden,    dass, während das     Lager    für den           normalen    Gebrauch vor dem     Erhitzungsschritt    zu eng  wäre, es beim Erhitzen     frei    wird.

       In    einigen Fällen,       beispielsweise    wo die     Anforderungen    bezüglich des  zum Drehen der Bauteile des Lagers im Verhältnis  zueinander erforderlichen Drehmomentes äusserst ge  nau     sind,    kann ein zusätzlicher     Freigebungsschitt    be  nutzt werden, wie etwa die     Anwendung    einer vorge  wählten     Kraft    auf die äussere Oberfläche des äusseren       Bauteils.     



  Der Zwischenteil sollte starr und kräftig genug  sein, um die Beanspruchungen     seiner    Benutzung und  des     Verformungsarbeitsganges    auszuhalten. Vorzugs  weise ist der Zwischenteil aus selbstschmierendem  Material, wie etwa      Teflon ,    hergestellt, wobei das  Material entweder gewoben oder aus einem Stück her  gestellt ist und entweder alleine oder mit anderen  Materialien gemischt verwendet werden kann.  



       Einzelheiten    ergeben sich aus der nachstehenden  Beschreibung eines in der beigefügten schematischen  Zeichnung dargestellten     Ausführungsbeispiels.     



       Fig.    1 ist eine     Querschnittansicht    eines selbst aus  richtenden Lagers,     in,    dem ein Zwischenteil zylindri  scher Form zwischen den inneren und den äusseren       Bauteil    vor der Verformung eingebracht wird,       Fig.    2 ist eine     Querschnittansicht    des Lagers nach       Fig.l    nach der Verformung entweder des äusseren  oder des inneren oder beider Teile, so dass der innere  Bauteil eng gegen den Zwischenteil gehalten wird,     und     der Zwischenteil eng zwischen dem inneren und     äusse-          ren    Bauteil     eingeklemmt    wird,

         Fig.3    ist eine perspektivische     Ansicht    eines Ab  schnittes von gewobenem Material, das als Zwischen  teil benutzt     wird,    und       Fig.4    ist eine Seitenansicht des Gewebes nach       Fig.    3 entlang der     Linie        4-4    der     Fig.    3.  



  Das in     Fig.    1 gezeigte selbstausrichtende Lager hat  einen     inneren,        kugelartigen        Bauteil    1, einen Zwischen  bauteil 2, und einen äusseren Bauteil 3, Der innere       Bauteil    1 hat ein axial durch seine Mitte verlaufendes  Loch 4 und eine äussere konkave Kugelbahn.

   Der  Zwischenteil 2 hat die Form eines     rohrförmigen        Ab-          Schnittes,    d. h.     eines        Zylinders.    Der äussere Bauteil 3  ist ringartig und hat eine innere Oberfläche, die so vor  geformt ist, dass sie eine innere konkave     Kugelbahn     bildet, die in der Form der konvexen Kugelbahn des       inneren    Bauteils 1 entspricht, wie in     Fig.    1 gezeigt. Die  drei Bauteile sind     teleskopartig    übereinander gescho  ben.  



  Der     Zwischenteil    2 ist verformbar und seine erste  Lage vorzugsweise aus einem selbstschmierenden  Kunststoffmaterial. Ein Beispiel eines geeigneten festen  Materials für die erste Lage des Bauteils 2 ist eine  Mischung von      Teflon     und Kohlen, obwohl auch rei  nes      Teflon     verwendet werden kann.

   Solch eine  Mischung kann hergestellt werden durch     Sintern    von        Teflon         (DuPont's    Schutzmarke für     Tetrafluoräthy-          len)    mit     Kohlenstoffteilchen    und Herstellen     eines     Knüppels, der     gewalzt    wird, so dass eine Platte erzeugt  wird. Ein solches Material ist  Tape     No.   <B>8561 ,</B> das  auf     einer    Seite geätzt ist, um es klebbar zu machen und  von der     Garlock-Packing-Co.    hergestellt wird.

   Ein wei  teres Beispiel für ein geeignetes Material für die erste  Lage des Bauteils 2 ist ein     zusammengesetztes    Gewebe,  in dem      Teflon     zu Fäden verarbeitet ist, die mit       einem    leicht klebenden Material wie beispielsweise  Baumwolle, verwoben werden, wobei das leicht     Ideb-          bare    Material sich auf     einer        Fläche    befindet und das          Teflon     auf der anderen Fläche. Beim Benutzen solch  eines zusammengesetzten Gewebes wird der Zylinder  so ausgebildet, dass die klebbare Oberfläche den Kleb  stoff aufnimmt, um sie an dem äusseren Bauteil festzu  legen.

   Der Kunststoff in der gewobenen Form ist bieg  sam und daher schwierig zu einem Rohr zu verarbei  ten. Um das Material zu versteifen, kann es mit einer  oder mehreren Schichten von     Klebstoffmaterial    oder  einem anderen geeigneten Versteifungsmittel überzogen  werden, das eine steife Schicht bildet. Weitere Bei  spiele geeigneter Materialien sind Tücher, die vollstän  dig aus      Teflon     bestehen, wobei dieses Tuch geätzt  wird, um es     verldebbar    zu machen     und    ein Tuch, das  vollständig aus      Teflon     besteht, wobei seine Fasern  mit einem Bindemittel vermischt sind.  



  Wie in     Fig.    2 gezeigt, wurde das Lager durch Ver  formung zusammengebaut, beispielsweise durch     An-          kümpeln    des äusseren Bauteiles 3 oder Zusammenzie  hen des äusseren     Teiles    3 oder Ausdehnen des inneren       Bauteils    1, oder irgendeine Kombination dieser Ver  fahren. Die Bauteile werden mit solch einer Kraft zu  sammengebracht, dass der innere Bauteil 1 nicht frei  ist, sich zu drehen oder axial zu bewegen. Das Lager  ist nutzlos, bis der     innere    Bauteil freigegeben wird.

   Es  gibt gewisse Verfahren zur Herstellung von Lagern, bei  denen der äussere Bauteil zu einer Einheit mit dem  inneren Bauteil mit einem genügenden Spiel zwischen       ihnen    verformt werden kann, so dass der innere Bau  teil     frei    ist. Zu gewissen Verwendungszwecken hat es  sich jedoch als vorzugsweise gezeigt, die Bauteile eng       miteinander    zu verbinden und sie dann freizumachen,  um einen     genaueren,        engeren        und        gleichmässigeren     Abstand zwischen den Bauteilen zu erzielen.  



       In        Fig.    3 und 4 ist das Material der Zwischenlage 2  als ein gewobenes,     zusammengesetztes    Gewebe gezeigt,  in dem      Teflongarne     5 auf der Oberseite und die     ver-          klebbaren    Garne 6 auf der Unterseite liegen. Eine       Klebstoffschicht    7 mit Eigenschaften, wie bereits be  schrieben, wird auf die     verldebbaren        Garne    6 aufge  bracht und     luftgetrocknet,    um das Gewebe zu verstei  fen.

   Eine     Klebstoffschicht    8 wird auf die Schicht 7  durch     Pinseln,    Sprühen oder     Kalandern    aufgebracht,  oder     d r    Klebstoff kann     eine    getrennte Bahn sein, die  auf die Schicht 7 aufgebracht wird.

   Es ist durchführ  bar, dass die     Kunststoffschichten    7 und 8 kombiniert  werden und nur     eine    einzige Schicht von Kunststoff  sowohl zum Versteifen als auch     Hitzevulkanisieren     benutzt wird durch Verwendung des geeigneten     Kunst-          stoffmaterials.        Beispielsweise        versteifen    gewisse Luft  trocknungsphenolklebstoffe, die sich bei Wärme verfe  stigen, das Material 2, kleben es und     vulkanisieren    bei  Hitze aus.

   Ein geeigneter     Phenolklebstoff    ist die Type        CMC1001         ,    hergestellt von der Firma     Circuit    Mate  rials aus New Brunswick, New Jersey. Ein anderes  geeignetes, sich bei Hitze     verfe-stigendes        Phenolmaterial     ist      Industrial        Adhesive    1824 , hergestellt von     Perma-          cel-LePage's        Inc.,

      und ist ein     Butyralphenol    aufgelöst  in     Toluol.    Bei der Verwendung von festem      Teflon      ist der Kunststoff nicht notwendig, um den Zwischen  teil zu versteifen, sondern wird verwendet, um ihn am  äusseren Teil festzulegen und zu schrumpfen, um den       inneren    Bauteil freizugeben.  



  Die Teile des Lagers nach dem Zusammenbau  (siehe     Fig.    2) liegen zum normalen Gebrauch eng     an-          einander.    Danach wird der Bauteil     in        einem    Ofen er  hitzt. Mit     d _m    Material CMC1001 wird das Lager er  hitzt, bis die     Temperatur    an der Kunststoffschicht '8      350  beträgt. In dem Ofen geht sie in     flüssigen    Zu  stand über und wird ausgehärtet. Sie verlässt den Ofen  völlig ausgehärtet und hart. Die Schicht 8 klebt die  Zwischenschicht fest an dem äusseren Bauteil an.

    Während des     Erhitzens    im Ofen führt die Aushärtung  der Kunststoffschicht 8 zu     einer    Entlastung der Pas  sung, die vor dem     Aushärten    zu eng war. Falls für die  bessere Regelung des Lockerungsgrades erwünscht,  kann die Entlastung der Passung durch Aushärtung  den inneren Teil soweit vom äusseren Teil beschrän  ken, dass ein mechanischer Löseschritt benutzt werden  kann, um die Passung weiter zu entlasten.  



  Ausserdem kann beispielsweise der     Zwischenteil     durch     aushärtbares    Kunststoffmaterial an einem der  Bauteile angeklebt werden, wobei das Lager durch  radiale     Verformung    von einem     oder    mehreren der  Bauteile durch seine ganze axiale Länge     hindurch    zu  sammengebaut wird und das zusammengebaute Lager  erhitzt wird, um den     Kunststoff    zu     vulkanisieren    und  die Teile     freizugeben.     



  Es ist darauf hinzuweisen, dass das vorliegende       Verfahren    die Verwendung einer grossen Verschieden  heit von Schmiermaterialien für den Zwischenteil     ein-          schliesslich    vieler Materialien gestattet, die nicht     vulka-          nisierbar    sind. So kann mit dem Verfahren ein Lager  hergestellt werden, das einen nicht     vulkanisierbaren     Zwischenteil hat, der fest an einem der Bauteile des  Lagers angeklebt wird, und die richtige Toleranz auf  weist.

   In vielen Fällen     ist    es vorzuziehen, den Zwischen  teil in seinem bereits     fertigen    Zustand vor seinem       Zusamm--nbau    in dem Lager zu haben, um eine bes  sere Kontrolle der Toleranz zu erreichen und um den  Zusammenbau zu beschleunigen.     Indem    lediglich der  Klebstoff     vulkanisiert    wird, wird eine bessere Kontrolle  der Toleranz erreicht als sie durch Vulkanisieren des  gesamten Zwischenteils erreicht werden kann.     Ausser-          dem    gestattet dieses Verfahren die Verwendung eines  verhältnismässig dicken Schmiermaterials, was oft vor  zuziehen ist, um das Lager in die Lage zu versetzen,  eine stärkere Abnutzung auszuhalten.  



  Es soll auch darauf hingewiesen werden, dass das  Verfahren, das hier beschrieben wird, den Hersteller in  die Lage versetzt, das Schmiermittel     einem        gleichmäs-          sigen        Kompaktieren    während der Herstellung auszu  setzen. Das     Kompaktieren    des Schmiermaterials ist  gleichmässig in dem Verfahren, weil der Raum zwi  schen dem inneren und äusseren Bauteil über die ge  samte axiale Länge der Teile der gleiche ist und daher  die Verformung zu     einem        gleichmässigen    Verringern  des Raumes über die gesamte axiale Länge der Bau  teile führt.

   Das     Kompaktieren    des selbstschmierenden  Materials während der Herstellung, insbesondere ein  gleichmässiges     Kompaktieren    ist oft vorzuziehen, um  sicherzustellen, dass das     Kompaktieren    des Materials  nicht später     eintritt    als     beispielsweise    zu dem Zeit  punkt, in dem das Lager im tatsächlichen     Gebrauch    einer  schweren Belastung unterworfen wird. Wenn das     Kom-          paktieren    des Materials geschieht, wenn das Lager sich  in Benutzung befindet, besteht die Wahrscheinlichkeit,  dass das Lager zu lose     wird.     



  Einige der Vorteile, die erreicht werden durch       Kombinieren    der Schritte des     Verformens    der inneren  und äusseren Bauteile mit den Schritten des Zusam  menbaus und dem darauffolgenden Vulkanisieren  durch Hitze, wie oben beschrieben, sind hier bemer  kenswert.    Ein ohne weiteres einleuchtender Vorteil ist, dass  diese Kombination eine     gl-.ichmässige,    enge Toleranz  über die gesamte kugelige Lageroberfläche schafft. Der  radiale Zusammenziehungsprozess, unter Verwendung  vorgeformter Bauteile schafft einen gleichmässigen,  engen Sitz zwischen den inneren und äusseren Bautei  len.

   Der     Wärmevulkanisierschritt    bewahrt diese  Gleichmässigkeit der Toleranz, während die     Gleich-          mässigkeit    des Sitzes zwischen dem selbstschmierenden  Material und dem Bauteil über den es gleiten soll, ge  löst wird und schafft eine noch engere Kontrolle der  Toleranz über die     gesamten        aneinanderliegenden    Ober  flächen. Wahlweise Verfahren des     Lösens    bieten diesen  Vorteil nicht.

   Derartige Verfahren umfassen eines oder  mehrere der folgenden: a) Anwendungen von Kraft um  den Umfang des äusseren     Bauteils    an einer Anzahl von  Punkten, wobei diese Anwendungsgebiete     unvermeid-          licherweise        in    der Grösse schwanken müssen, was zu  Veränderungen     in    der Verwerfung um die Peripherie  des äusseren Bauteiles führt, b) Anwendungen von  Kraft gegen den inneren Bauteil in einer axialen Rich  tung, was zu wenig oder keinem Lösen am Äquator  führt, und c)     Walzen    des äusseren Bauteils unter  Druck, was zu einer     N igung    des Metalls am Äquator  des äusseren Bauteiles führt, plastisch zu fliessen.  



  Weitere Vorteile werden aus einer Betrachtung des       Vulkanisierungsvorganges    klar. Zunächst ist darauf  hinzuweisen, dass bei dem     Wärmevulkanisationsschritt     das     Bindemittel    flüssig     wird    und     ein        Teil    davon seitlich  entlang der Zwischenfläche zwischen dem selbst  schmierenden Material und dem Bauteil     fliesst,    an dem  es festgeklebt werden soll und in irgendwelche Höhlun  gen, die sich zwischen dem selbstschmierenden Mate  rial und dem Bauteil gebildet haben können, an dem es  festgeklebt werden soll, und zwar als Ergebnis von       Unregelmässigkeiten    in der Oberfläche des letzteren  Bauteils.

   Es ist auch darauf hinzuweisen, dass während  des     Vulkanisierungsschrittes    das Klebemittel radial in  und durch die Poren des selbstschmierenden Materials       fliesst,    wenn dieses Material sich in fester, poröser  Form     b-.findet    oder in und durch die Webbahn des  selbstschmierenden Materials, wenn das Material die  Form eines Gewebes hat.

   Es ist weiterhin     darauf    hinzu  weisen, dass ein solches Fliessen des Bindemittels wäh  rend des     Vulkanisierungsschrittes    leicht immer dann  auftritt, wenn die Schritte des Zusammenbaus und       Vulkanisierens    verwendet werden, wie oben beschrie  ben, d. h. in     jedim    beliebigen Lager, unabhängig  davon, ob beide Lagerteile vorgeformt worden sind.  



  Das seitliche Fliessen des Klebstoffes in seinem       flüssigen    Zustand kann ausgenutzt werden, um minde  stens zwei Funktionen auszuüben. Eine Funktion ist,  die Enge des Sitzes über der Lageroberfläche     gleich-          mässig    zu machen. Eine andere Funktion ist, den  engen Sitz innerhalb gewissen Grenzen zu steuern.  Während     dies    bei jedem beliebigen Lager zutrifft,  gleichgültig ob seine Bauteile vorgeformt wurden, ist  darauf     hinzuweisen,    dass die Fähigkeit, die Enge des  Sitzes zu steuern, stark verringert wird, wenn eine  grosse Menge an     Bindzmittel    verwendet     wird,    wie oben  gezeigt.

   Das radiale     Fliessen    des Bindemittels kann  ebenfalls in jedem beliebigen Lager verwendet werden,  um die Funktion der Verstärkung der Klebewirkung  auszuüben, d. h. das     Bindemittel        zu    veranlassen, sich  mechanisch mit     d:

  .m        selbstschmizrenden    Material zu       verbinden.    In Lagern jedoch, bei denen wesentliche           Unregelmässigkeiten    in einem     dsr    Bauteile vorhanden  sind, kann das seitliche Fliessen des Bindemittels nicht  ausgenutzt werden, um den engen Sitz im optimalen  Ausmass zu beeinflussen, weil das seitliche     Fliessen     weitgehend verstreut wird, so dass es nicht mehr er  reicht, als die     verhältnismässig    grossen Hohlräume aus  zufüllen, die durch die     Unregelmässigkeiten    verursacht  wurden.

   Ausserdem kann diese zerstreuende Wirkung  nicht ausgeschaltet werden, indem einfach die Menge  an     Bindemittel    erhöht wird, wie oben gezeigt.     Ausser-          dem        führt    bei Lagern, bei denen wesentliche     Unregel-          mässigkeiten    vorhanden sind, die grössere Menge des  seitlichen     Fliessems,    die notwendig ist, um die durch  die Unregelmässigkeiten verursachten Hohlräume zu       füllen,    zu einer geringeren Neigung des     Bindemittels     radial zu     fliessen,

      so dass weniger Verstärkung der       Klebewirkung    durch     mechanische    Verbindung vorhan  den ist.  



  Im Falle von vorgeformten Bauteilen ist jedoch die  Wölbung der Oberflächen der Bauteile näher an einer  idealen Wölbung als das der Fall wäre, wenn die Bau  teile nicht vorgeformt     sind    und die     Oberflächen-Unre-          gelmässigkeiten    sind     verhältnismässig    gering.

   So     ver-          ringert    die Verwendung vorgeformter Teile die Grösse  des     Zerstreuens    des seitlichen Fliessems des     Bindemit-          tels        in    grosse Taschen und gestattet es dem Hersteller,  das seitliche     Fliessen        in    optimalem Ausmass auszunut  zen, um dis Funktionen des Ausgleichens und     Kontrol-          lierens    des engen Sitzes auszuüben.

   So     flissst    auch  mehr von dem Klebmittel radial, so dass ein grösseres       Eindringen        dss    Klebemittels in das selbstschmierende  Material erfolgt, und das Eindringen ist im wesent  lichen über die gesamte     Oberfläche        g1:    ichmässig.  



  Die Endergebnisse sind daher die enge gesteuerte  Toleranz, die ursprünglich durch Vorformen der     Teile     vorgesehen war, vergrössert, durch gesteuertes Lösen  des engen Sitzes durch den     Vulkanisierungsschritt    ohne       Beeinträchtigung    der     ursprünglichen    vorgesehenen  Toleranz, ein optimales     Gleichmässigmachen    des engen  Sitzes zwischen dem selbstschmierenden Material und  dem Bauteil, über den es gleiten soll, bestmögliche  Kontrolle des engen Sitzes, schärferes Kleben über die  gesamte Zwischenfläche zwischen dem selbstschmie  renden Material und dem Bauteil, an dem es angeklebt  werden soll und ein im wesentlichen gleichmässiges  Kleben über diese Zwischenfläche.



  Method of making a self-aligning bearing The invention relates to a method of making a self-aligning bearing having an inner component having a convex-spherical outer surface, an outer component with a hole through its center with a concave, spherical inner surface, and a Intermediate part with a first layer of self-lubricating material and a second layer of adhesive material that adheres the first layer to one of the components, the process including the steps

   to bring a layer of self-lubricating material and a layer of glue the material between the inner and the outer component, the adhesive material being placed next to the component to which the layer of self-lubricating material is to be glued, after which the components are pushed on top of each other and with are connected to each other by deforming one of the components and then the adhesive material is pulled together, whereby the adhesive sets the layer of self-lubricating material on one of the components.



  One method of assembling this type of bearing has been to deform a plastic into a tubular segment, slide it over an expandable hose, and apply adhesive to its outer surface. The outer component is then pushed over the pipe and the hose is placed under high air pressure so that it is expanded and the pipe presses against the outer component until the adhesive hardens and binds.

   The outer part with its adhering plastic layer is then brought over an inner part and curved inwards. This process is time-consuming, laborious and does not produce consistent results.



  For uses where an accurate bearing is required, it was necessary to make bearings with intermediate parts by deforming the outer component, for example by pegging, so that this component fits snugly around the inner component, after which the parts were detached,

          by applying a hitting or rolling force to the outside of the outer part. Loosening the inner part by physical force is a time-consuming process in which each bearing has to be machined individually by a worker. In addition, the loosening is not exactly the same from camp to camp, since the extent of loosening depends on the judgment of the worker.



       According to the present invention, the manufacturing method is characterized in that the inner surface of the said outer component is preformed in such a way that it receives a concave surface that corresponds to the convex outer surface of the inner component, an adhesive material of a vulcanizable type being selected that the deformation is also carried out on one of the preformed components in the radial direction over the entire length of the inter mediate space between the components, so that the self-lubricating material and the adhesive are thereby simultaneously bent into a tight fit on the surfaces of the inner and outer component ,

   while the deformed adhesive material is still uncured, and in that the subsequent adhesive contraction and gluing comprises the step of vulcanizing the adhesive material by means of heat. The intermediate component can either be made of tubular or plate-shaped material. Then the three components can be pushed over one another like a telescope and one or more parts can be deformed so that the space between them is reduced.

   As a result, the inter mediate part is pressed against the component to which it is to be stuck Festge. Thereafter, the assembled bearing can be placed in a heated atmosphere. The adhesive material can vulcanize and glue the intermediate layer either to the inner or to the outer component, depending on which side of the intermediate layer was provided with the adhesive.

   It is preferable to use a adhesive material with such characteristics that while the bearing would be too narrow for normal use prior to the heating step, when heated it becomes free.

       In some cases, for example where the requirements for the torque required to rotate the components of the bearing in relation to each other are extremely precise, an additional release step can be used, such as the application of a preselected force on the outer surface of the outer component.



  The intermediate part should be rigid and strong enough to withstand the rigors of its use and the deformation operation. The intermediate part is preferably made of self-lubricating material such as Teflon, the material being either woven or made in one piece and being used either alone or mixed with other materials.



       Details emerge from the following description of an exemplary embodiment shown in the attached schematic drawing.



       Fig. 1 is a cross-sectional view of a self-aligning bearing, in which an intermediate part cylindri cal shape is introduced between the inner and outer component before the deformation, Fig. 2 is a cross-sectional view of the bearing according to Fig.l after the deformation of either the the outer or the inner or both parts, so that the inner component is held tightly against the intermediate part and the intermediate part is clamped tightly between the inner and outer component,

         FIG. 3 is a perspective view of a portion of woven material used as an intermediate part, and FIG. 4 is a side view of the fabric of FIG. 3 taken along line 4-4 of FIG.



  The self-aligning bearing shown in Fig. 1 has an inner, spherical component 1, an intermediate component 2, and an outer component 3, The inner component 1 has an axially extending hole 4 through its center and an outer concave ball track.

   The intermediate part 2 has the shape of a tubular section, d. H. of a cylinder. The outer component 3 is ring-like and has an inner surface which is shaped so that it forms an inner concave ball track, which corresponds in shape to the convex ball track of the inner component 1, as shown in FIG. 1. The three components are telescoped one on top of the other.



  The intermediate part 2 is deformable and its first layer is preferably made of a self-lubricating plastic material. An example of a suitable solid material for the first layer of component 2 is a mixture of Teflon and carbon, although pure Teflon can also be used.

   Such a mixture can be made by sintering Teflon (DuPont's trademark for tetrafluoroethylene) with carbon particles and making a billet which is rolled to form a plate. One such material is Tape No. <B> 8561 </B> which is etched on one side to make it gluable and made by Garlock-Packing-Co. will be produced.

   Another example of a suitable material for the first layer of the component 2 is a composite fabric in which Teflon is processed into threads that are woven with a slightly adhesive material such as cotton, the easily removable material on one surface and the Teflon on the other surface. When using such a composite fabric, the cylinder is designed in such a way that the adhesive surface absorbs the adhesive in order to attach it to the outer component.

   The plastic in the woven form is pliable and therefore difficult to process into a tube. To stiffen the material, it can be coated with one or more layers of adhesive material or other suitable stiffening agent to form a rigid layer. Other suitable materials for games are cloths that are made entirely of Teflon, this cloth being etched to make it verldebbar, and a cloth that is made entirely of Teflon, with its fibers mixed with a binder.



  As shown in FIG. 2, the bearing was assembled by deformation, for example by pumping the outer component 3 or contracting the outer part 3 or expanding the inner component 1, or some combination of these methods. The components are brought together with such a force that the inner component 1 is not free to rotate or move axially. The bearing is useless until the inner component is released.

   There are certain methods of manufacturing bearings in which the outer component can be deformed into a unit with the inner component with sufficient play between them, so that the inner component is part free. For certain purposes, however, it has been shown to be preferable to connect the components closely to one another and then to free them in order to achieve a more precise, narrower and more uniform spacing between the components.



       In FIGS. 3 and 4, the material of the intermediate layer 2 is shown as a woven, composite fabric, in which Teflon yarns 5 lie on the upper side and the glued yarns 6 are on the underside. An adhesive layer 7 with properties, as already described be, is applied to the verldebbaren yarn 6 and air-dried in order to stiffen the fabric.

   An adhesive layer 8 is applied to layer 7 by brushing, spraying, or calendering, or the adhesive can be a separate web that is applied to layer 7.

   It is feasible that the plastic layers 7 and 8 are combined and only a single layer of plastic is used both for stiffening and heat-vulcanizing by using the suitable plastic material. For example, stiffen certain air drying phenolic adhesives that harden when heated, the material 2, glue it and vulcanize when exposed to heat.

   A suitable phenolic adhesive is type CMC1001 manufactured by Circuit Materials of New Brunswick, New Jersey. Another suitable heat-solidifying phenolic material is Industrial Adhesive 1824, manufactured by Permacle-LePage's Inc.,

      and is a butyral phenol dissolved in toluene. When using solid Teflon, the plastic is not necessary to stiffen the intermediate part, but is used to fix it to the outer part and to shrink it in order to expose the inner component.



  The parts of the bearing after assembly (see Fig. 2) are close together for normal use. Then the component is heated in an oven. With the CMC1001 material, the bearing is heated until the temperature on the plastic layer is 8,350. In the oven it becomes a liquid and is hardened. It leaves the oven fully hardened and hard. Layer 8 adheres the intermediate layer firmly to the outer component.

    During the heating in the oven, the hardening of the plastic layer 8 leads to a relief of the fit that was too tight before hardening. If desired for better regulation of the degree of loosening, the relief of the fit by hardening can restrict the inner part from the outer part to such an extent that a mechanical loosening step can be used to further relieve the fit.



  In addition, for example, the intermediate part can be glued to one of the components by means of hardenable plastic material, the bearing being assembled by radial deformation of one or more of the components through its entire axial length and the assembled bearing being heated to vulcanize the plastic and the Share parts.



  It should be noted that the present method allows a wide variety of lubricating materials to be used for the intermediate portion, including many materials that are not vulcanizable. Thus, the method can be used to produce a bearing that has a non-vulcanizable intermediate part that is firmly glued to one of the components of the bearing and that has the correct tolerance.

   In many cases it is preferable to have the intermediate part in its finished state before it is assembled in the warehouse in order to achieve better control of the tolerance and to speed up assembly. By merely vulcanizing the adhesive, better tolerance control is achieved than can be achieved by vulcanizing the entire intermediate part. In addition, this method allows the use of a relatively thick lubricating material, which is often preferred, in order to enable the bearing to withstand greater wear.



  It should also be pointed out that the method described here enables the manufacturer to subject the lubricant to uniform compacting during manufacture. The compacting of the lubricating material is uniform in the process because the space between the inner and outer component is the same over the entire axial length of the parts and therefore the deformation leads to a uniform reduction in the space over the entire axial length of the construction parts .

   The compaction of the self-lubricating material during manufacture, in particular a uniform compaction, is often preferable to ensure that the compaction of the material does not occur later than, for example, at the time when the bearing is subjected to a heavy load in actual use. If the compacting of the material happens when the bearing is in use, there is a likelihood that the bearing will become too loose.



  Some of the advantages achieved by combining the steps of deforming the inner and outer components with the steps of assembling them and then curing them by heat, as described above, are noteworthy here. Another obvious advantage is that this combination creates a uniform, narrow tolerance over the entire spherical bearing surface. The radial contraction process, using pre-formed components, creates an even, tight fit between the inner and outer components.

   The heat vulcanization step maintains this evenness of the tolerance, while the evenness of the fit between the self-lubricating material and the component over which it is supposed to slide is loosened and creates an even closer control of the tolerance over the entire abutting surfaces. Optional methods of dissolving do not offer this advantage.

   Such methods include one or more of the following: a) Applications of force around the perimeter of the outer component at a number of points, these areas of application inevitably having to vary in size, resulting in changes in the warpage around the periphery of the outer component leads, b) applications of force against the inner component in an axial direction, which leads to little or no loosening at the equator, and c) rolling of the outer component under pressure, which leads to a tilt of the metal at the equator of the outer component to flow plastically.



  Further advantages become clear from a consideration of the vulcanization process. First of all, it should be pointed out that during the heat vulcanization step, the binder becomes liquid and part of it flows laterally along the interface between the self-lubricating material and the component to which it is to be glued and into any cavities that are between the self-lubricating material and may have formed the component to which it is to be adhered, as a result of irregularities in the surface of the latter component.

   It should also be noted that during the vulcanization step the adhesive flows radially into and through the pores of the self-lubricating material if this material is in solid, porous form or in and through the web of the self-lubricating material if the material is the Has the shape of a fabric.

   It should also be noted that such binder flow is likely to occur during the vulcanization step whenever the assembly and vulcanization steps are used as described above, i.e. H. in any warehouse, regardless of whether both bearing parts have been preformed.



  The lateral flow of the adhesive in its liquid state can be used to perform at least two functions. One function is to make the tightness of the seat even over the bearing surface. Another function is to control the tight fit within certain limits. While this is true of any bearing, regardless of whether its components have been preformed, it should be noted that the ability to control the tightness of the seat is greatly reduced when a large amount of binder is used, as shown above.

   The radial flow of the binder can also be used in any bearing to perform the function of reinforcing the adhesive effect, i.e. H. to cause the binding agent to mechanically with d:

  . To connect with self-lubricating material. In warehouses, however, where there are significant irregularities in one of the components, the lateral flow of the binding agent cannot be used to influence the tight fit to the optimum extent, because the lateral flow is largely scattered so that it is no longer sufficient than to fill up the relatively large voids caused by the irregularities.

   In addition, this scattering effect cannot be eliminated by simply increasing the amount of binder, as shown above. In addition, in bearings with substantial irregularities, the greater amount of lateral flow that is necessary to fill the cavities caused by the irregularities leads to a lower tendency for the binding agent to flow radially,

      so that there is less reinforcement of the adhesive effect through mechanical connection.



  In the case of preformed components, however, the curvature of the surfaces of the components is closer to an ideal curvature than would be the case if the components are not preformed and the surface irregularities are relatively small.

   The use of preformed parts thus reduces the extent to which the lateral flow of the binding agent is dispersed into large pockets and allows the manufacturer to optimally utilize the lateral flow in order to perform the functions of compensating and controlling the tight fit .

   More of the adhesive thus also flows radially, so that the adhesive penetrates the self-lubricating material to a greater extent, and the penetration is essentially over the entire surface.



  The end results are therefore the tight controlled tolerance that was originally provided by preforming the parts, increased by controlled loosening of the tight fit through the vulcanization step without affecting the originally intended tolerance, an optimal evening of the tight fit between the self-lubricating material and the component over which it should slide, the best possible control of the tight fit, sharper gluing over the entire interface between the self-lubricating material and the component to which it is to be glued and a substantially even gluing over this interface.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung eines selbstausrichten den Lagers mit einem inneren Bauteil, der eine kon- vexsphärische äussere Oberfläche hat, einem äusseren Bauteil mit einem Loch durch seine Mitte mit einer konkaven, sphärischen inneren Oberfläche und einem Zwischenteil mit einer ersten Lage aus selbstschmie rendem Material und einer zweiten Lage von Kleb stoffmaterial, das die erste Lage an einem der Bauteile festklebt, A method for producing a self-aligning bearing with an inner component that has a convex-spherical outer surface, an outer component with a hole through its center with a concave, spherical inner surface and an intermediate part with a first layer of self-lubricating material and a second layer of adhesive material that sticks the first layer to one of the components, wobei das Verfahren die Schritte einschliesst, eine Schicht von selbstschmierendem Material und eine Schicht von klebendem Material zwischen den inneren und den äusseren Bauteil zu bringen, wobei das Klebmaterial neben dem Bauteil angeordnet wird, an den die Schicht des selbstschmisrenden Materials angeklebt werden soll, wonach die Bauteile übsreinan- der geschoben und miteinander verbunden werden, the method including the steps of bringing a layer of self-lubricating material and a layer of adhesive material between the inner and outer components, the adhesive material being disposed adjacent to the component to which the layer of self-lubricating material is to be adhered, after which the Components are pushed over one another and connected to one another, indem einer der Bauteile verformt wird und danach das Klebstoffmaterial zusammengezogen wird, wodurch der Klebstoff die Schicht des selbstschmierenden Mate rials an einem der Bauteile festlegt, dadurch gekenn zeichnet, dass die innere Oberfläche des genannten äusseren Bauteils derart vorgeformt wird, dass sie eine konkave Oberfläche erhält, die der konvexen äusseren Oberfläche des inneren Bauteils entspricht, wobei ein Klebstoffmaterial von vulkanisierbarer Art gewählt wird, by deforming one of the components and then pulling the adhesive material together, whereby the adhesive fixes the layer of self-lubricating mate rials on one of the components, characterized in that the inner surface of said outer component is preformed in such a way that it receives a concave surface corresponding to the convex outer surface of the inner component, using an adhesive material of a vulcanizable type, dass ferner das Verformen auf einem der vorge formten Bauteile in radialer Richtung über die g samte Länge des Zwischenraumes zwischen den Bauteilen durchgeführt wird, so dass das selbstschmierende Material und der Klebstoff dadurch gleichzeitig in ein enges Anpassen an den Oberflächen des inneren und äusseren Bauteils gebogen werden, während das ver formte Klebstoffmaterial noch umvulkanisiert ist, und dass das darauf folgende Klebstoffzusammsnziehen und Kleben den Schritt umfasst, that the deformation is also carried out on one of the pre-formed components in the radial direction over the entire length of the space between the components, so that the self-lubricating material and the adhesive are thereby simultaneously bent into a tight fit on the surfaces of the inner and outer components , while the deformed adhesive material is still vulcanized, and that the subsequent adhesive pulling together and gluing comprises the step, das Klebstoffmaterial durch Hitze zu vulkanisieren. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das selbstschmisrende Material während der Verformung eines der Bauteile kompak- tiert wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Klebstoff auf die erste Lage des Zwischenteils aufgebracht wird, bevor die Bauteile übereinander geschoben werden. 3. vulcanize the adhesive material by heat. SUBClaims 1. The method according to claim, characterized in that the self-lubricating material is compacted during the deformation of one of the components. 2. The method according to claim, characterized in that the adhesive is applied to the first layer of the intermediate part before the components are pushed over one another. 3. Verfahren nach Patentanspruch dadurch gekenn zeichnet, dass für den Zwischenteil eine im wesent lichen aus Tetrafluoräthylen und Kohlenstoff zusam mengesetzte erste Lage verwendet wird. The method according to claim characterized in that a first layer composed essentially of tetrafluoroethylene and carbon is used for the intermediate part.
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