DE1273912B

DE1273912B - Bearing bush made from material that swells due to moisture absorption

Info

Publication number: DE1273912B
Application number: DE1964C0032713
Authority: DE
Inventors: Karl Schulz
Original assignee: Continental Gummi Werke AG
Current assignee: Continental AG
Priority date: 1964-04-23
Filing date: 1964-04-23
Publication date: 1968-07-25

Description

Lagerbuchse aus durch Feuchtigkeitsaufnahme quellendem Werkstoff Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerbuchse aus durch Feuchtigkeitsaufnahme quellendem Werkstoff, beispielsweise Polyamid, die ringförmige Ausnehmungen aufweist und in eine Hülle aus Metall qd. dgl. eingesetzt ist.Bearing bush made from material that swells due to moisture absorption Die The invention relates to a bearing bush made of swelling due to moisture absorption Material, for example polyamide, which has annular recesses and in a metal shell qd. Like. Is used.

Bei der Verwendung von quellendem Werkstoff zur Herstellung von Buchsen ist es bekannt, die Buchse so zu gestalten, daß sie sich bei der durch das Quellen verursachten Durchmesservergrößerung ausdehnen kann. Es werden zu diesem Zweck zwei konzentrisch ineinanderliegende Buchsen, die durch einen hohlkegelstumpfförmigen Körper aus gleichem Werkstoff miteinander verbunden sind, verwendet. Durch diesen Aufbau des Lagers wird zwar dafür Sorge getragen, daß beim Quellen des Werkstoffes sich die innere Buchse nahezu ungehindert ausdehnen kann, wobei aber nicht das durch das Quellen der inneren Buchse entstehende größere Lagerspiel vermieden werden kann.When using swelling material to manufacture bushings it is known to design the socket in such a way that it is when swelling can expand caused diameter enlargement. There will be two for this purpose concentrically nested sockets, which are supported by a hollow truncated cone Bodies made of the same material are connected to one another, used. Through this Construction of the camp is ensured that when the material swells the inner socket can expand almost unhindered, but not through the swelling of the inner bush resulting in larger bearing play can be avoided.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im Gegensatz dazu darin, eine Lagerbuchse aus quellendem Werkstoff zu schaffen, die sowohl in völlig trockenem als auch durch Feuchtigkeitsaufnahme gesättigten Zustand annähernd gleiche Lagerflächendurchmesser besitzt.The object on which the invention is based is in contrast thereto in creating a bearing bush made of swelling material that can be used both in completely almost the same when dry and saturated with moisture absorption Has bearing surface diameter.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die lichte Weite der Lagerbuchse teilweise durch aus dem Buchsenkörper vorspringende Lagerflächen etwa um den maximalen Quellbetrag verkleinert ist und diese Lagerflächen im Bereich von im Buchsenkörper vorgesehenen Dehnungshohlräumen angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird die Lagerfläche in zwei oder auch in mehrere Abschnitte aufgeteilt, die sich im Durchmesser etwa um den Quellbetrag unterscheiden. Da die Lagerbuchse an den Wandungen des Lagergehäuses fest anliegt, werden die Abschnitte mit dem größeren Innendurchmesser durch das Aufquellen des Werkstoffes verengt, da die natürliche Ausdehnung dieses Buchsenabschnittes nach außen hin nicht möglich ist und die Volumenvergrößerung sich in einer Durchmesserverkleinerung der elastischen Buchse auswirken muß. Beim Quellen des Lagerkörpers in den Abschnitten mit verkleinertem Durchmesser wird durch die Dehnungshohlräume dafür Sorge getragen, daß sich die Quellung im Sinn einer Vergrößerung des Innendurchmessers auswirkt. Eine so ausgebildete, spritzfrische, trockene Lagerbuchse wird passend in das Lagergehäuse eingesetzt und in sie das zu lagernde Teil eingelegt, welches der lichten Weite der Ab- schnitte mit dem kleineren Durchmesser entspricht. Bei einer Quellung des Werkstoffes durch die Feuchtigkeit der Luft oder durch das Einwirken von Wasser bei der Benutzung des Lagers werden die Abschnitte der Buchse mit dem kleineren Durchmesser weiter, und die Abschnitte mit dem größeren Durchmesser werden in der lichten Weite kleiner, so daß schließlich beide Abschnitte bei einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt gleiche lichte Weiten als mittleren Durchmesser aufweisen. Steigt die Feuchtigkeitsaufnahme weiter, so werden schließlich die Abschnitte mit der ursprünglich kleineren lichten Weite größer als die Abschnitte mit der ursprünglich größeren lichten Weite, die dann selbst am kleinsten sind und das gelagerte Teil führen. Wird der Feuchtigkeitsgehalt in der Umgebung des Lagers wieder geringer, wechseln sich die beiden Lagerflächen in umgekehrter Reihenfolge wieder ab, so daß, insgesamt gesehen, nur ein halb so großes Lagerspiel als bei üblichen Ausführungen zu verzeichnen ist.According to the invention the object is achieved in that the inside width of the bearing bush is partially reduced by about the maximum swelling amount by bearing surfaces protruding from the bushing body and these bearing surfaces are arranged in the area of expansion cavities provided in the bushing body. This measure divides the storage area into two or more sections, which differ in diameter by approximately the amount of swelling. Since the bearing bush rests firmly against the walls of the bearing housing, the sections with the larger inner diameter are narrowed by the swelling of the material, since the natural expansion of this bush section outwards is not possible and the increase in volume must have the effect of reducing the diameter of the elastic bushing. When the bearing body swells in the sections with a reduced diameter, the expansion cavities ensure that the swelling has the effect of increasing the inside diameter. A freshly molded, dry bearing bush designed in this way is inserted into the bearing housing and the part to be stored is inserted into it, which corresponds to the clear width of the sections with the smaller diameter. If the material swells due to moisture in the air or due to the action of water when using the bearing, the sections of the bushing with the smaller diameter become wider, and the sections with the larger diameter are smaller in the clear width, so that ultimately both Sections at a certain moisture content have the same clear widths as the mean diameter. If the absorption of moisture continues to increase, the sections with the originally smaller clear width finally become larger than the sections with the originally larger clear width, which are then themselves the smallest and guide the stored part. If the moisture content in the vicinity of the bearing drops again, the two bearing surfaces alternate again in reverse order, so that, viewed as a whole, only half the bearing clearance is recorded as in conventional designs.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird die Lagerbuchse aus mehreren zylindrischen Teilen, die je eine oder mehrere Lagerflächen mit unterschiedlichen Durchmessern und die zugehörigen Dehnungshohlräume aufweisen, zusammengesetzt, wobei die Teile der Lagerbuchse mit vorspringenden Lagerflächen und den kleineren lichten Weiten in der Nähe der beiden Enden liegen und deren Dehnungshohlräume von den ringförmigen Stirnflächen her in den Körper der Buchsenteile eingearbeitet sind. Dadurch wird erreicht, daß zur Formung der Buchsenteile die Dehnungshohlräume leicht einzuarbeiten oder später leicht zugänglich sind.In one embodiment of the invention, the bearing bushing is composed of several cylindrical parts, each of which has one or more bearing surfaces with different diameters and the associated expansion cavities, the parts of the bearing bushing with protruding bearing surfaces and the smaller clearances near the two ends and the expansion cavities of which are machined into the body of the bushing parts from the annular end faces. This ensures that the expansion cavities are easy to incorporate or are easily accessible later for shaping the socket parts.

Damit beim Quellen des Werkstoffes die einzelnen Abschnitte des Buchsenkörpers sich gegeneinander bewegen können, wird gemäß einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung empfohlen, die Breite der Dehnungsräume, d. h. ihre Ausdehnung in axialer Richtung, größer herzurichten als die Breite der vorspringenden Lagerflächen mit kleiner lichter Weite. Dadurch entsteht an den übergangsstellen zwischen den Abschnitten größerer und kleinerer lichter Weite ein Werkstoffring mit geschwächtem Querschnitt, der die infolge der Quellung hervorgerufenen gegenseitigen Bewegungen ausgleichen kann.So that when the material swells, the individual sections of the socket body can move against one another, it is recommended, according to an additional embodiment of the invention, that the width of the expansion spaces, ie. H. their expansion in the axial direction to be prepared larger than the width of the projecting bearing surfaces with a smaller clear width. This creates a material ring with a weakened cross section at the transition points between the sections of larger and smaller clear width, which can compensate for the mutual movements caused by the swelling.

Die Lagerbuchsen werden in an sich bekannter Weise beim Einbau einmalig mit einem Schmiermittelvorrat versehen, und zur Vergrößerung des Vorrats werden die Dehnungshohlräume zweckmäßig mit dem Lagerspalt verbunden, wozu entweder besondere Kanäle oder an den Stoßstellen der einzelnen Buchsenteile Abstände zum Durchtritt des Schmiermittels vorgesehen werden. Die Dehnungshohlräume werden dann ebenfalls mit Schmiermittel gefüllt, welches sich je nach dem Verbrauch durch die Kanäle oder Schlitze hindurch in den Lagerspalt hinein ausbreitet.The bearing bushes are provided with a lubricant supply once during installation in a manner known per se, and the expansion cavities are expediently connected to the bearing gap in order to increase the supply, for which purpose either special channels or spaces for the passage of the lubricant are provided at the joints of the individual bushing parts. The expansion cavities are then also filled with lubricant, which, depending on the consumption, spreads through the channels or slots into the bearing gap.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch die Zeichnung veranschaulicht, in der an Lagerbuchsenhälften die verschiedenen Möglichkeiten der Formgebung veranschaulicht sind.An embodiment of the invention is illustrated by the drawing, in which the various design options are illustrated on the bearing bush halves are.

In das Lagergehäuse 1, das ein Teil eines Federauges darstellt, sind die Lagerbuchsen 2 und 3 eingesetzt, welche an den Stirnenden den Bund 4 tragen. Die Lagerbuchsen 2 und 3 tragen an der Innenseite die Lagerflächen 5 mit großem Durchmesser und die Lagerflächen 6 mit kleinerem Durchmesser, wobei die Differenz dieser lichten Weiten etwa den doppelten Betrag ausmacht, den der Werkstoff der Buchse 2, 3 bei Sättigung durch Feuchtigkeit gewinnt oder umgekehrt verliert. über bzw. hinter den'-Lagerflächen 6 sind die Dehnungshohlräume 7 und 8 -angeordnet. Der Dehnungshohlraum 7 ist von der Stirnseite 9 her in den Körper der Lagerbuchse 2 eingearbeitet und ist, in axialer Richtung gesehen, breiter als die Lagerfläche 6. Der Dehnungshohlraum 8 dagegen ist von der Außenfläche der Lagerbuchse eingearbeitet und ebenfalls etwas breiter als die zugehörige Lagerfläche 6. Bei der Aufnahme von Feuchtigkeit durch den Werkstoff und durch die damit verbundene Volumenvergrößerung des elastischen Werkstoffes wird die Lagerbuchse, im Abschnitt der Lagerfläche 5 kleiner, da das Lagergehäuse 1 eine Dehnung nach außen verhindert. Dagegen wird die lichte Weite der Buchse im Abschnitt der Lagerfläche 6 bei einer Volumenvergrößerung in den Dehnungshohlraum 7 oder 8 hinein vergrößert, so daß die lichte Weite wächst. Die Durchmesser der Lagerflächen 5 und 6 werden sich im Mittel auf die gestrichelt dargestellte Linie 10 einstellen, während bei weiterer Zunahme der Feuchtigkeit schließlich die Lagerfläche 6 noch mehr im Durchmesser vergrößert und die lichte Weite der Lagerflächen 5 verkleinert wird, die dann den überwiegenden Anteil der Last aufnehmen. Der in den Lagerbuchsen 2 und 3 gelagerte Körper 11 wird nach dem Durchmesser der tagerflächen 6 eingepaßt und erreicht als maximales Lagerspiel den Unterschied zum Durchmesser des durch die Linie 10 im Schnitt veranschaulichten, gedachten Zylindermantels. Durch die gestrichelten 'Linien 12 ist angedeutet, welche Lage die Begrenzungswände- der. Dehnungshohlräume 7 und 8 etwa nach einer Sättigung durch Feuchtigkeitsaufnahme aufweisen.-Die Kanäle oder Spalten 13 gewähren dem in den Dehnungshohlräumen 7, 8 eingelagerten Schmiermittel einen Durchgang zum Lagerspalt.In the bearing housing 1, which is part of a spring eye, the bearing bushes 2 and 3 are inserted, which carry the collar 4 at the front ends. The bearing bushes 2 and 3 carry on the inside the bearing surfaces 5 with a large diameter and the bearing surfaces 6 with a smaller diameter, the difference between these clearances being about twice the amount that the material of the bushing 2, 3 gains when saturated by moisture or vice versa loses. Above and behind the bearing surfaces 6 , the expansion cavities 7 and 8 are arranged. The strain cavity 7 is worked from the front side 9 forth in the body of the bearing bush 2 and is, viewed in the axial direction, wider 6. than the bearing surface of the expansion cavity 8 on the other hand is machined from the outer surface of the bearing bush and is also somewhat wider than the associated bearing surface 6 . When the uptake of moisture through the material and due to the associated increase in volume of the elastic material the bearing bush, in the portion of the bearing surface 5 is small, since the bearing housing 1 prevents expansion towards the outside. In contrast, the inside width of the bushing in the section of the bearing surface 6 is enlarged in the case of a volume increase in the expansion cavity 7 or 8 , so that the inside width increases. The diameter of the bearing surfaces 5 and 6 will be set on the average to the dashed line 10 , while with a further increase in humidity finally the bearing surface 6 is enlarged even more in diameter and the clear width of the bearing surfaces 5 is reduced, which then the predominant portion of the Take up the load. The body 11 mounted in the bearing bushes 2 and 3 is fitted according to the diameter of the bearing surfaces 6 and, as maximum bearing play, achieves the difference to the diameter of the imaginary cylinder jacket illustrated in section by the line 10. The dashed lines 12 indicate which position the boundary walls . Have expansion cavities 7 and 8 approximately after saturation through moisture absorption. The channels or gaps 13 allow the lubricant stored in the expansion cavities 7, 8 to pass through to the bearing gap.

Der übergang von der Fläche 5 auf die Fläche 6 soll durch eine geringere Neigung (a = 10 bis 20') oder eine Krümmung mit großem Radius erfolgen.The transition from the surface 5 to the surface 6 should take place through a smaller inclination (a = 10 to 20 ') or a curvature with a large radius.

Claims

Patent claims-- 1. Bearing bush made of a material that swells due to moisture absorption, for example polyamide, which has annular recesses and is inserted into a casing made of metal or the like, characterized in that the clear width of the bearing bush (2) is partially due to bearing surfaces protruding from the bush body (6) is reduced approximately by the maximum amount of swelling and these bearing surfaces are arranged in the area of expansion cavities (7 or 8) provided in the socket body.

2. Bearing bush according to claim 1, characterized by the structure of a plurality of annular parts, each of which has one or more bearing surfaces (6) with a reduced diameter. 3. Bearing bush according to Claims 1 and 2, characterized by lacrer surfaces (6) with a reduced internal width and arranged in the vicinity of their edges and by expansion cavities (7) extending from the annular end faces. 4. Bearing bush according to claims 1 to 3, characterized in that the expansion cavities (8) extend from the outer surface of the socket body. 5. Bearing bush according to claims 1 to 4, characterized in that the width of the expansion cavities (7; 8), d. H. the expansion in the axial direction is greater than the width of the bearing surfaces (6) with a reduced inside width. 6. Bearing bush according to claims 1 to 5, characterized in that the expansion cavities are connected to the bearing gap by gaps or channels (13) for guiding lubricants. Documents considered: French Patent Nos. 849 364, 1286 778; British Patent No. 899 734.