DE10322249B4 - Made of bearing foil bushing and method for producing a bushing made of bearing foil and use of such a socket - Google Patents
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Abstract
Buchse (6), welche aus einer eine Gleitfläche aufweisenden Lagerfolie (1) gefertigt ist und mit mindestens einem Bund (7, 8) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Bund (7, 8) ein nach innen gerichteter Bund (7, 8) ist, und dass die Gleitfläche an der Innenseite der Buchse vorgesehen ist, wobei die Buchse (6) über einen offenen Stoß (14) verfügt und der Stoß (14) mit den Stirnseiten (12, 13) der Buchse (6) einen spitzen Winkel (phi) bildet und der Bund (7, 8) über eine ringförmige geschlossene Bundfläche verfügt oder sich teilweise überlappende Abschnitte von Lagerfolie (1) aufweist.Rifle (6), which consists of a bearing surface having a sliding surface (1) is manufactured and equipped with at least one collar (7, 8) is, characterized in that the at least one collar (7, 8) an inwardly directed collar (7, 8) is, and that the sliding surface on the Inside the socket is provided, wherein the socket (6) via a open shock (14) has and the shock (14) with the end faces (12, 13) of the bush (6) an acute angle (phi) forms and the collar (7, 8) via an annular closed Bund area has or partially overlapping Has sections of bearing foil (1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Buchse, welche aus einer Lagerfolie gefertigt und mit einem Bund ausgestattet ist.The The invention relates to a bush made of a bearing foil and is equipped with a bunch.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer aus Lagerfolie gefertigten Buchse nämlich ein Verfahren, bei dem folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:
- • Vorsehen eines platinenförmigen Rohlings aus Lagerfolie, der eine Länge hat, welche im wesentlichen der Umfangslänge der fertigen Buchse entspricht;
- • Aufrollen des Rohlings zu einer zylinderförmigen Buchse,
- • Einbringen mindestens eines Bundes durch Umknicken eines ringförmigen Streifens an einem Rand der Buchse.
- • providing a blank-shaped blank of bearing foil having a length substantially equal to the circumferential length of the finished sleeve;
- Rolling up the blank to a cylindrical bush,
- • introducing at least one collar by bending an annular strip at an edge of the socket.
Des weiteren betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen Buchse.Of Furthermore, the invention relates to the use of such Rifle.
Im
Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter Lagerfolie ein von
Hand verformbares bandförmiges
Lagermaterial verstanden, welches aus einem Streckmetall oder einem
vorzugsweise metallischen Gewebe als Trag- bzw. Stützkörper und
einer auf diesen Trag- bzw. Stützkörper aufgetragenen
Gleitschicht aufgebaut ist. Die Gleitschicht enthält vorzugsweise
Kunststoffe, insbesondere Polytetrafluorethylen (PTFE). Insbesondere
sind unter Lagerfolien Lagermaterialien zu verstehen, wie sie in
den deutschen Offenlegungsschriften
Aus Lagerfolie gefertigte Buchsen werden nach dem Stand der Technik insbesondere für Fahrzeugtürscharniere verwendet und dabei zwischen Scharnierbohrung und Scharnierdorn positioniert. Auf diese Weise wird ein gute und leichte Beweglichkeit des Dorns in der Bohrung gewährleistet.Out Lagerfolie manufactured bushes are according to the prior art especially for Vehicle door hinges used and between hinge hole and hinge pin positioned. In this way, a good and easy mobility the spike in the hole guaranteed.
Eine geeignete Lagerung mit guten Gleiteigenschaften ist aber bei einer Vielzahl von Anwendungen erforderlich, insbesondere bei Wellen.A However, suitable storage with good sliding properties is at one Variety of applications required, especially in waves.
Die Welle ist eines der am häufigsten verwendeten Maschinenelemente und findet auch Anwendung im Fahrzeugbau und in einer speziellen Ausgestaltung im Motorenbau, nämlich in Form von Kurbelwelle und Nockenwelle. Grundsätzlich müssen Wellen als bewegliche d.h. umlaufende Bauteile in irgendeiner Weiss gelagert werden, wobei diese Lagerung die Welle einerseits stützt, ihr aber andererseits die Bewegungsmöglichkeit lässt, die sie benötigt, um ihre Funktion zu erfüllen.The Wave is one of the most common used machine elements and is also used in vehicle construction and in a special embodiment in engine construction, namely in Shape of crankshaft and camshaft. Basically, waves must be considered moving i.e. circulating components are stored in any white, wherein this support supports the shaft on the one hand, but on the other hand it supports the shaft possibility of movement leaves, she needs to fulfill their function.
Nach dem Stand der Technik werden Nockenwellen direkt in Lagersätteln und Lagerdeckeln aufgenommen und gelagert, die in den gegossenen Zylinderkopf d.h. in seine untere und obere Gehäusehälfte im Rahmen einer Nachbearbeitung eingearbeitet wurden. Auf die Anordnung von Lager, Wälzlagern oder Gleitlagern, wird bei der Lagerung von Nockenwellen grundsätzlich verzichtet. Eine Lagerung der Nockenwelle in Gleitlagerbuchsen oder Wälzlagern ist auch grundsätzlich nicht möglich, da Nockenwellen Wellen sind, die ein Aufschieben von ringförmigen, auf ihrem Umfang geschlossenen Lagern über ihr freies Ende nicht zulassen. Verhindert wird dies durch die auf der Welle angeordneten Nocken, deren Ausmaße größer als der Durchmesser der notwendigen Lager sind. Theoretisch könnten Nockenwellen in Lagerhalbschalen gelagert werden, was aber als zu aufwendig angesehen wird. Ausnahmen bilden zudem gebaute Nockenwellen, die eine Lagerung mittels Gleitlagerbuchsen oder Wälzlagern ermöglichen, aber für die Serienfertigung zu kostenintensiv sind.To In the prior art, camshafts are used directly in bearing saddles and Bearing caps are picked up and stored in the cast cylinder head i.e. in its lower and upper half of the case as part of a post-processing were incorporated. On the arrangement of bearings, bearings or Slide bearings, is basically omitted when storing camshafts. A bearing of the camshaft in plain bearing bushings or rolling bearings is also basically not possible, because camshafts are shafts that are pushing on annular, on their circumference do not allow closed camps over their free end. This is prevented by the arranged on the shaft cam, their dimensions greater than the diameter of the necessary bearings are. Theoretically, camshafts could be in Bearing half shells are stored, but considered too expensive becomes. Exceptions are also built camshafts, the storage by means of Plain bearing bushings or roller bearings enable, but for Series production is too expensive.
Kurbelwellen werden hingegen in zwei Lagerhalbschalen gelagert, die bei der Montage der Kurbelwelle im Kurbelgehäuse in hierfür vorgesehen Aufnahmen in der oberen und der unteren Gehäusehälfte des Kurbelgehäuses angeordnet werden. Die Verwendung von Gleitlagerbuchsen ist nicht möglich, da die Kurbelwelle eine gekröpfte Welle ist und die über ihren Umfang geschlossenen Buchsen nicht über die freien Enden der Kurbelwelle aufgeschoben und an den dafür vorgesehenen Wellenabschnitten positioniert werden können. Es besteht eine ähnliche Problematik, wie bereits oben für die Nockenwellen beschrieben wurde.Crankshafts, on the other hand, are mounted in two half-shells, which are arranged in the crankshaft housing in the receptacle provided in the upper and lower half of the crankcase during assembly of the crankshaft. The use of plain bearing bushings is not possible because the crankshaft is a cranked shaft and the bushes closed over its circumference are not pushed over the free ends of the crankshaft and at the shaft sections provided for this purpose can be positioned. There is a similar problem, as already described above for the camshafts.
Wie bei der Nockenwelle kann auch bei der Kurbelwelle eine sinnvolle Lagerung, insbesondere unter Kostengesichtspunkten, nur mittels Lagerschalen erfolgen. Alternativ könnten diese Wellen aber auch in einer von Hand verformbaren Buchse aus Lagerfolie gelagert werden. Dies führt aber zu einer anderen Problematik. Da die Zulieferer immer mehr bemüht sind, ihren Abnehmern ganze Baugruppen, die schon vormontiert sind, für die Endmontage bereitzustellen, ist man auch in bezug auf die Wellen bestrebt, schon vormontierte Wellen bereitzustellen, d.h. Wellen, die bereits mit Lagern versehen sind. Bei Wellen, deren Lagerung sinnvollerweise über Lagerschalen oder Lagern aus Lagerfolie erfolgt, wie oben für Nockenwelle und Kurbelwelle beschrieben, ergibt sich damit das Problem, die losen Lagerhalbschalen oder Lager an den jeweiligen Wellen zu fixieren.As in the camshaft can also be useful in the crankshaft Storage, especially from a cost point of view, only by means of Bearing shells done. Alternatively, these waves could as well be stored in a manually deformable bushing of bearing foil. this leads to but to another problem. As the suppliers more and more effort are their customers complete assemblies that are already pre-assembled, for the Final assembly, it is also in relation to the waves endeavoring to provide already preassembled shafts, i. Waves, which are already provided with bearings. For waves, their storage usefully over Bearing shells or bearings made of bearing foil, as above for camshaft and crankshaft, this results in the problem that loose bearing half shells or bearings to fix the respective waves.
Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagerung bereitzustellen, mit dem die nach dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwunden werden und mit der insbesondere eine Fixierung der Lager ermöglicht wird.In front In this context, it is the object of the present invention to provide a storage, with those of the prior art overcome known disadvantages be and with the particular fixing of the bearings is made possible.
Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Lagerung bereitzustellen.A Another subtask of the present invention is a method to provide for the preparation of such storage.
Eine weitere Teilaufgabe der Erfindung ist es, Verwendungsmöglichkeiten einer derartigen Lagerung aufzuzeigen.A Another subtask of the invention is to use to show such storage.
Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch eine Buchse, welche aus einer Lagerfolie gefertigt und mit mindestens einem Bund ausgestattet ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass der mindestens eine Bund ein nach innen gerichteter Bund ist, und dass die Gleitfläche an der Innenseite der Buchse vorgesehen ist, wobei die Buchse über einen offenen Stoß verfügt und der Stoß mit den Stirnseiten der Buchse einen spitzen Winkel (phi) bildet und der Bund über eine ringförmige geschlossene Bundfläche verfügt oder sich teilweise überlappende Abschnitte von Lagerfolie aufweist.Is solved the first subtask by a bush, which consists of a bearing foil manufactured and equipped with at least one collar, and the characterized in that the at least one fret one after inside is aligned collar, and that the sliding surface on the inside of the socket is provided, wherein the socket has an open shock and the Push with the end faces of the socket forms an acute angle (phi) and the federal government over one annular closed waistband has or partially overlapping Has sections of bearing foil.
Mittels des mindestens einen nach innen gerichteten Bundes kann die erfindungsgemäße Buchse leicht an einem auf der Welle für sie vorgesehenen Wellenabsatz fixiert werden.through the at least one inwardly directed collar, the socket according to the invention light on one on the shaft for they are fixed shaft shoulder provided.
Einen offenen Stoß benötigt notwendigerweise die Buchse für die Montage auf gekröpften oder sonstigen über ihre freien Enden nicht zugänglichen Wellen. Es soll aber der Stoß vorzugsweise nicht nach der Montage geschlossen werden, da dies die Demontage erschwert und unter technischen Gesichtspunkten nicht erforderlich ist.a open shock necessarily needed the socket for the mounting on cranked or other over their free ends inaccessible Waves. But it should not be the shock preferably be closed after assembly, as this makes disassembly difficult and is not required from a technical point of view.
Der mindestens eine Bund verfügt über eine ringförmige, geschlossene Bundfläche. Falls der Bund für eine axiale Lagerung beispielsweise in Form einer Anlaufscheibe benötigt bzw. eingesetzt wird, ist dies die vorteilhafte Ausführungsform der Buchse, da auf diese Weise eine optimale axiale Lagerung gewährleistet werden kann. Dies erfordert allerdings einen auf ganz bestimmte Art zugeschnittenen Rohling, wie weiter unten im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung noch erläutert wird.Of the At least one fret has an annular, closed one Bund area. If the federal government for an axial bearing, for example in the form of a thrust washer needed or is used, this is the advantageous embodiment the bush, as this ensures optimum axial bearing can be. However, this requires a very specific Art tailored blank, as related below the figure description still explained becomes.
Der mindestens eine Bund weist sich teilweise überlappende Abschnitte von Lagerfolie auf. Diese Buchse erfordert keinen auf ganz bestimmte Art zugeschnittenen Rohling, wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform, weshalb unter Kostengesichtspunkten diese Buchsenvariante zu bevorzugen ist, falls keine axiale Lagerung über diesen mindestens einen Bund erforderlich ist.Of the at least one federal government has partially overlapping sections of Storage foil on. This jack does not require you to be specific Art tailored blank, as in the previously described embodiment, why, from a cost point of view, this socket variant is to be preferred, if no axial storage over this at least one covenant is required.
Damit wird die erste der Erfindung zugrundeliegende Teilaufgabe gelöst. Es besteht die Möglichkeit, schon vormontierte Wellen bereitzustellen, d.h. Wellen, die bereits mit Lagern versehen sind.In order to the first sub-problem underlying the invention is solved. It exists the possibility, to provide pre-assembled shafts, i. Waves already are provided with bearings.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Buchse, bei denen die Buchse an jeder Stirnseite mit einem Bund ausgestattet ist. Auf diese Weise ist die Buchse in beide Richtungen gegen ein axiales Verschieben gesichert.Advantageous are embodiments the socket in which the socket at each end face with a collar Is provided. In this way, the jack is in both directions secured against axial displacement.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Buchse, bei denen die Lagerfolie ein Stützgewebe enthält, welches zumindest einseitig mit einer Gleitschicht bedeckt ist. Damit ist sichergestellt, dass zumindest eine Seite der Buchse eine vollständig geschlossene Gleitschicht aufweist. Diese wird dann zur Welle hin montiert, während die Seite, die nicht vollständig mit Gleitmaterial bedeckt ist, zur Aufnahme beispielsweise im Lagersattel oder Lagerdeckel vorgesehen wird.Advantageous are embodiments the socket in which the bearing foil contains a supporting fabric, which is covered at least on one side with a sliding layer. This is Ensure that at least one side of the socket is completely closed Has sliding layer. This is then mounted to the shaft, while the Page that is not complete covered with sliding material, for example, in the storage saddle or bearing cap is provided.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Buchse, bei denen die Gleitschicht Polytetrafluorethylen (PTFE) enthält. Eine derartige Gleitschicht ist verschleißfest, hat eine hohe Standzeit und ist im Bedarfsfall nacharbeitbar. Zudem verfügt sie über die notwendige Verformbarkeit.Advantageous are embodiments the bush in which the sliding layer polytetrafluoroethylene (PTFE) contains. Such a sliding layer is resistant to wear, has a long service life and can be reworked if necessary. In addition, it has the necessary formability.
Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen der Buchse, bei denen die Gleitschicht neben Polytetrafluorethylen (PTFE) noch mindestens ein hochtemperaturbeständiges Polymer enthält.Advantageous are embodiments of the Socket in which the sliding layer next to polytetrafluoroethylene (PTFE) still contains at least one high temperature resistant polymer.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen der Buchse, bei denen der Stoß mit den Stirnseiten der Buchse einen spitzen Winkel θ größer als 50° und kleiner als 80° bildet. Als Stoß wird die Verbindungsstelle der beiden kurzen Seiten der Platine bezeichnet, die beim Aufrollen des Rohlings zu einer zylinderförmigen Buchse einander gegenüber zu liegen kommen. Da die Buchse aus leicht verformbarer Lagerfolie gefertigt ist, kann sie nicht mittels eines Presssitzes im Lager fixiert werden. Aus diesem Grunde kann die Buchse in der Lagerbohrung wandern, weshalb nicht ausgeschlossen werden kann, dass der Stoß auch in Bereichen hoher Lagerbelastung zu liegen kommt. Durch eine schräge Ausführung des Stoßes, d.h. einer Anordnung des Stoßes in der Art, dass er nicht parallel zur Buchsenachse verläuft, sondern mit den Stirnseiten der Buchse einen spitzen Winkel θ bildet, wird der Stoß über den Umfang der Buchse in Umfangsrichtung verteilt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass – wenn überhaupt – zumindest nur ein Teilstück in Bereichen hoher Lagerbelastung zu liegen kommt.Advantageous embodiments of the Bush in which the impact with the end faces of the sleeve forms an acute angle θ greater than 50 ° and less than 80 °. As a shock, the junction of the two short sides of the board is referred to come to lie opposite each other when rolling the blank to a cylindrical sleeve. Since the bush is made of easily deformable bearing foil, it can not be fixed in the bearing by means of an interference fit. For this reason, the bush can migrate in the bearing bore, which is why it can not be ruled out that the shock comes to rest in areas of high bearing load. By an oblique design of the shock, ie an arrangement of the shock in such a way that it is not parallel to the bush axis, but with the end faces of the sleeve forms an acute angle θ, the shock is distributed over the circumference of the bushing in the circumferential direction. In this way it is ensured that - if at all - at least only a section comes to lie in areas of high bearing load.
Die zweite Teilaufgabe, nämlich ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Lagerung bereitzustellen, wird gelöst durch ein Verfahren, bei dem folgende Verfahrensschritte vorgesehen sind:
- • Vorsehen eines platinenförmigen Rohlings aus Lagerfolie, der eine Länge hat, welche im wesentlichen der Umfangslänge der fertigen Buchse entspricht;
- • Aufrollen des Rohlings zu einer zylinderförmigen Buchse;
- • Einbringen mindestens eines Bundes durch Umknicken eines ringförmigen Streifens an einem Rand der Buchse; und das dadurch gekennzeichnet ist, dass
- • der platinenförmige Rohling mit einer im wesentlichen parallelogrammförmigen Grundform vorgesehen wird,
- • dass bei dem platinenförmigen Rohling an der Längsseite, an der ein Bund vorgesehen wird, Aussparungen in der Lagerfolie vorgesehen werden und
- • der ringförmige Randstreifen der Buchse nach innen geknickt wird.
- • providing a blank-shaped blank of bearing foil having a length substantially equal to the circumferential length of the finished sleeve;
- • rolling the blank into a cylindrical bushing;
- • introducing at least one collar by bending an annular strip at an edge of the socket; and that is characterized in that
- The platinum-shaped blank is provided with a substantially parallelogram-shaped basic shape,
- • that in the blank-shaped blank on the longitudinal side, on which a collar is provided, recesses are provided in the bearing foil and
- • The annular edge strip of the socket is bent inwards.
Mittels eines platinenförmigen Rohlings mit einer im wesentlichen parallelogrammförmigen Grundform lässt sich beim Aufrollen der Platine zu einer Buchse ein schräger Stoß realisieren.through a platinum-shaped Blanks having a substantially parallelogram-shaped basic shape let yourself when rolling up the board to a socket realize an oblique shock.
Wenn bei dem platinenförmigen Rohling an der Längsseite, an der ein Bund vorgesehen wird, Aussparungen in der Lagerfolie vorgesehen werden, dient dies ebenfalls der Herstellung von Buchsen, bei denen der Bund über eine ringförmige, geschlossene Bundfläche verfügt.If at the platinum-shaped Blank on the long side, on which a collar is provided, recesses in the bearing foil be provided, this is also the production of sockets, where the federal government over an annular, closed waistband features.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei dem ein platinenförmiger Rohling bereitgestellt wird, der eine Breite hat, welche im wesentlichen der Breite der fertigen Buchse zusammen mit der Breite des mindestens einen Bundes entspricht. Auf diese Weise braucht die zu einer Buchse geformte Platine nicht mehr nachbearbeitet werden. Es liegt bereits eine fertige Buchse vor, die über die gewünschten Abmessungen verfügt.Advantageous are embodiments the method in which a blank blank provided is having a width which is substantially the width of the finished socket together with the width of at least one federal equivalent. In this way, the molded into a socket needs Board can not be reworked. There is already one finished jack in front, over the desired Dimensions.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei dem der platinenförmige Rohling von einem streifenförmigen Lagerfolienband abgelängt wird. Diese Variante lässt eine automatisierte Herstellung in großen Stückzahlen zu, wobei das Ablängen der Platine in den Fertigungsprozess integriert werden kann und das Ausgangsmaterial auf Rollen bevorratet wird.Advantageous are embodiments the method in which the board-shaped blank of a strip-shaped bearing foil strip is cut to length. This variant leaves an automated production in large quantities, with the cutting of the Board can be integrated into the manufacturing process and that Stock material is stored on rolls.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei dem ein streifenförmiges Lagerfolienband verwendet wird, welches eine Breite hat, welche im wesentlichen der Breite der fertigen Buchse zusammen mit der Breite des mindestens einen Bundes entspricht. Eine Bearbeitung der Breite der Platine ist somit weder vor dem Aufrollen noch vor dem Ablängen notwendig. Advantageous are embodiments the method in which uses a strip-shaped bearing foil tape which has a width which is substantially the width the finished socket together with the width of the at least one Federal corresponds. A processing of the width of the board is thus Necessary before rolling nor before cutting to length.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei dem bei dem platinenförmigen Rohling an den Enden der Längsseite, an der ein Bund vorgesehen wird, Teile der Lagerfolie entfernt werden. Hierdurch lassen sich Buchsen herstellen, bei denen der Bund über eine ringförmige, geschlossene Bundfläche verfügt. Die Vorteile dieser Buchsen wurde bereits oben näher erläutert.Advantageous are embodiments the method in which at the platinum-shaped blank at the ends the long side, on which a collar is provided, parts of the bearing foil are removed. hereby can be made jacks, where the federal government on a annular closed waistband features. The advantages of these sockets have already been explained in more detail above.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei dem die Aussparungen in der Lagerfolie v-förmig ausgebildet sind.Advantageous are embodiments the method in which the recesses formed in the bearing film v-shaped are.
Das Entfernen von Lagermaterial an den Längsseiten der Platine dient grundsätzlich dem Zweck, überflüssiges Material, welches beim Fertigendes Bundes nicht erforderlich ist und sogar hinderlich sein kann, zu entfernen.The Removing bearing material on the long sides of the board is used in principle the purpose, superfluous material, which is not required in the final federal and even can be a hindrance to remove.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei dem die Fertigung des mindestens einen Bundes zusammen mit der Montage der Buchse erfolgt. Das Umknicken des Bundes erfüllt dann gleichzeitig die Funktion einer Fixierung der Buchse. Ein bereits vorher gefertigter, nach innen gerichteter Bund muss bei der Montage in jedem Fall noch einmal geöffnet werden.Advantageous are embodiments the process in which the manufacture of at least one federal takes place together with the mounting of the socket. The kinking of the covenant Fulfills then at the same time the function of a fixation of the socket. One already previously made, inwardly directed collar must during assembly in any case opened again become.
Vorteilhaft sind Verwendungen der Buchse als Gleitlager.Advantageous are uses of the bush as a plain bearing.
Vorteilhaft sind Verwendungen, bei denen die Buchse als Gleitlager für Nockenwellen eingesetzt wird. Zusammen mit der erfindungsgemäßen Buchse können vormontierte Nockenwellen d.h. mit Lagern bestückte Nockenwellen bereitgestellt werden.Advantageous are uses in which the bush is used as a plain bearing for camshafts. Together with the invention Socket can be pre-assembled camshafts ie provided with bearings camshafts are provided.
Vorteilhaft sind Verwendungen, bei denen die Buchse als Gleitlager für Kurbelwellen eingesetzt wird. Die Vorteile sind die für die Nockenwelle beschriebenen.Advantageous are uses where the bushing as a plain bearing for crankshafts is used. The advantages are those described for the camshaft.
Vorteilhaft ist auch die Verwendung, bei der die Buchsen als Gleitlager für Exzenterwellen eines variablen Ventiltriebs als sogenannte Hilfsnockenwellen eingesetzt werden.Advantageous is also the use in which the bushings as plain bearings for eccentric shafts a variable valve train used as so-called auxiliary camshafts become.
Zu dieser besonderen Verwendung werden im weiteren Ausführungen gemacht.To This particular use will be discussed further below made.
Eine Möglichkeit den Verbrennungsprozess eines Ottomotors zu optimieren, besteht in der Verwendung eines variablen Ventiltriebs. Im Gegensatz zu konventionellen Ventiltrieben, bei denen sowohl der Hub der Ventile als auch die Steuerzeiten, d.h. die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlass- und Auslassventile, bedingt durch die nicht flexible, da nicht verstellbare Mechanik des Ventiltriebes als unveränderliche Größen vorgegeben sind, können diese den Verbrennungsprozess und damit den Kraftstoffverbrauch beeinflussenden Parameter mittels variabler Ventiltriebe mehr oder weniger stark variiert werden. Die ideale Lösung wäre eine voll variable Ventilsteuerung, die für jeden beliebigen Betriebspunkt des Ottomotors speziell abgestimmte Werte für den Hub und die Steuerzeiten zulässt.A possibility consists of optimizing the combustion process of a gasoline engine in the use of a variable valve train. In contrast to conventional valve trains, where both the stroke of the valves as well as the timing, i. the opening and closing times the intake and exhaust valves, due to the non-flexible, because non-adjustable mechanism of the valve train as immutable Sizes specified are, can this the combustion process and thus the fuel consumption influencing parameters by means of variable valve trains more or be varied less. The ideal solution would be a fully variable valve control, the for specially tuned to any operating point of the gasoline engine Values for the Hub and the timing allows.
Spürbare Kraftstoffeinsparungen können aber auch mit nur teilweise variablen Ventiltrieben erzielt werden. Ein solcher Ventiltrieb ist beispielsweise der VALVETRONIC Ventiltrieb von BMW, wie er in der Motortechnischen Zeitung, Jahrgang 2001, Heft 6, Seite 18 beschrieben wird.Noticeable fuel savings but can can also be achieved with only partially variable valve trains. One such valve train is, for example, the VALVETRONIC valve train BMW, as described in the Motortechnische Zeitung, born in 2001, Issue 6, page 18 is described.
Bei diesem Ventiltrieb kann die Schließzeit des Einlassventils und der Einlassventilhub variiert werden. Hierdurch ist eine drosselfreie und damit verlustfreie Laststeuerung möglich.at This valve train, the closing time of the intake valve and the intake valve lift can be varied. This is a throttle-free and thus lossless load control possible.
Die während des Ansaugvorganges in den Brennraum einströmende Gemischmasse wird dabei nicht wie bei konventionellen Ottomotoren mittels einer im Ansaugtrakt angeordneten Drosselklappe gesteuert d.h. bemessen, sondern über den Einlassventilhub und die Öffnungsdauer des Einlassventils.The while the intake process flowing into the combustion chamber mixture mass is not as in conventional gasoline engines by means of a in the intake system arranged throttle controlled i. measured, but about the Intake valve lift and the opening duration of the inlet valve.
Hierzu wird der Ventiltrieb mit einer Exzenterwelle als Hilfsnockenwelle ausgestattet. Diese Exzenterwelle kann mittels eines Antriebs über eine Schnecke verstellt d.h. verdreht werden, wobei dieses Verdrehen der Exzenterwelle eine Veränderung des Ventilhubs des Einlassventils bewirkt.For this becomes the valvetrain with an eccentric shaft as auxiliary camshaft fitted. This eccentric shaft can by means of a drive via a worm adjusted, i. be twisted, this twisting the eccentric shaft a change of the Valve lift the intake valve causes.
Die Exzenterwelle selbst ist im Zylinderkopf zwischen den beiden obenliegenden Nockenwellen gelagert. Diese Lagerung erfolgt nach dem Stand der Technik mit Wälzlagern, wobei die Lagerung im einzelnen wie folgt ausgebildet ist. In den Zylinderkopf werden Lagersättel eingearbeitet, in die erste Metallschalen eingelegt werden, welche eine Hälfte des äußeren Wälzlagerringes bilden. Dabei verfügen die Metallschalen in der Regel über eine Nase, die von einer Bohrung im Lagersattel aufgenommen wird und mit der die Schafe gegen Verdrehen gesichert wird. Durch diese Verdrehsicherung wird verhindert, dass der aus einer ersten und einer zweiten Metallschale bestehende Außenring wandert und einer der beiden Stöße, an denen sich die Trennflächen der beiden Metallschalen gegenüberliegen, in einem hochbelasteten Bereich der Lagerung zu liegen kommen.The Eccentric shaft itself is in the cylinder head between the two overhead Camshafts stored. This storage takes place according to the prior art with rolling bearings, wherein the storage is designed in detail as follows. In the Cylinder head become bearing saddles incorporated in the first metal shells are inserted, which a half of the outer rolling bearing ring form. Have it the metal shells usually over a nose that is picked up by a hole in the bearing saddle and with which the sheep is secured against twisting. Through this Anti-rotation lock prevents the first and a second metal shell existing outer ring migrates and one of two shocks at which the dividing surfaces opposite to the two metal shells, come to rest in a highly loaded area of storage.
Die Exzenterwelle, die über mindestens zwei verdickte Wellenabsätze zur Aufnahme der Lager verfügt, wird an diesen Wellenabsätzen mit einem an einer Seite offenen Ringband aus in einem Käfig laufenden und als Wälzkörper dienenden Nadeln versehen und in den bereits montierten ersten Metallschalen angeordnet. Eine entsprechende Anzahl an Lagerdeckeln wird zusammen mit zweiten Metallschalen, welche die andere Hälfte des äußeren Wälzlagerringes bilden, gegenüber den Lagersätteln angeordnet und mit diesen verschraubt. Dabei bilden die beiden Metallschalen den Außenring des Wälzlagers und die Exzenterwelle selbst den Innenring des Wälzlagers, wobei die Nadeln als Wälzkörper dienen und zwischen Metallschalen und Exzenterwelle laufen.The Eccentric shaft that over at least two thickened shaft heels to accommodate the bearing has at these wave heels with a ring band open on one side and running in a cage and serving as rolling elements Needles provided and in the already mounted first metal shells arranged. An appropriate number of bearing caps will be together with second metal shells, which form the other half of the outer rolling bearing ring, relative to the bearing saddles arranged and screwed with these. The two metal shells form the outer ring of the rolling bearing and the eccentric shaft itself the inner ring of the rolling bearing, with the needles serve as rolling elements and run between metal shells and eccentric shaft.
Aufgrund der Vielzahl der Bauteile, aus denen die Wälzlager aufgebaut sind, ist ein vorgegebenes Lagerspiel nur schwer zu realisieren. Zum einen addieren sich die Toleranzen der einzelnen Bauteile und zum anderen nimmt die Anzahl der Fugen zwischen den Bauteilen mit einer steigenden Anzahl an Bauteilen zu. Die Folge ist ein Lagerspiel, das sehr stark variiert, nur schwer beherrschbar ist und deshalb zu unerwünschten Geräuschen beim Betrieb des Ventiltriebes führen kann.by virtue of the plurality of components of which the rolling bearings are constructed is a given bearing clearance difficult to realize. On the one hand add the tolerances of the individual components and on the other decreases the number of joints between the components with a rising Number of components too. The result is a camp game that is very strong varies, is difficult to control and therefore undesirable sounds during operation of the valve train can.
Aufgrund der Hilfsnocken der Exzenterwelle können Gleitlagerbuchsen nicht eingesetzt werden, da die Lageraufnahmen über die freien Enden der Welle nicht zugänglich sind. Bei Lagerschalen fehlt es an der notwendigen Fixierung. Hingegen kann die aus Lagerfolie gefertigte Buchse mittels ihres mindestens einen nach innen gerichteten Bunds licht auf dem Wellenabsatz fixiert werden.by virtue of The auxiliary cam of the eccentric shaft bushings can not be used because the bearing mounts on the free ends of the shaft inaccessible are. For cups it lacks the necessary fixation. On the other hand can made of bearing foil socket by means of their at least an inward collar light fixed on the shaft heel become.
Im
folgenden wird die Erfindung anhand von vier Ausführungsbeispielen
gemäß den
Die
Die
Zu
erkennen ist der schräg
verlaufende Stoß
- 11
- Lagermaterial, LagerfolieBearing material, stockBanner
- 22
- Fadensystemthread system
- 2a2a
- Teil des Fadensystemspart of the thread system
- 33
- Fadensystemthread system
- 3a3a
- Teil des Fadensystemspart of the thread system
- 3b3b
- Teil des Fadensystemspart of the thread system
- 44
- GleitschichtOverlay
- 55
- GleitschichtOverlay
- 66
- BuchseRifle
- 77
- erster Bundfirst Federation
- 88th
- zweiter Bundsecond Federation
- 99
- Wellewave
- 1010
- Wellenachseshaft axis
- 1111
- Wellenabsatzshaft shoulder
- 1212
- erste Stirnseitefirst front
- 1313
- zweite Stirnseitesecond front
- 1414
- Stoßshock
- 1515
- Rohlingblank
- 16'16 '
- Längsseitelong side
- 16''16 ''
- Längsseitelong side
- 17a17a
- Teile der Lagerfolieparts the bearing foil
- 17b17b
- Teile der Lagerfolieparts the bearing foil
- 17c17c
- Teile der Lagerfolieparts the bearing foil
- 17d17d
- Teile der Lagerfolieparts the bearing foil
- 18a18a
- Aussparungrecess
- 18b18b
- Aussparungrecess
- 18c18c
- Aussparungrecess
- 18d18d
- Aussparungrecess
- θθ
- Winkel zwischen Stoß und Stirnseite derangle between bump and Front of the
- BuchseRifle
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