DE1400299A1 - Lagerbuchse - Google Patents

Description

DR. a. MENTZEL PATENTANWALT

DIPLvINa W. DAHLKE PATENTANWALT

. KÖM*, den ¹¹ · Januar 1961 Da./Bl.

Illinois Tool Works in Chicago, Illinois (XTSA)

Lagerbüchse.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Lagerbuchse zur .aufnahme eines Zapfens. Insbesondere betrifft sie eine einstückig« Lag&rbuchse zur drehbaren Lagerung eines Zapfens in einem Werkstück.

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: Mapateftt, KMn, PothctMckkoatoi «In 2012, tankkontmi KnlnparkoM· K6!n, Zw»l_eiftll· Rifrath 8SO, DttiMw lank A, O., «Hoi· KMn 1307M

In vielen .Aaawendungsfällen, z.B. im Automobilbau, ist es zur \

Auswechselung von verschlissenen Teilen wünschenswert, Ba- j

wegungen mittels einfacher ü-elenksysteme bzw. Seetange zu übertragen. Derartige Gestänge finden sieh bei Automobilen, beispielsweise zwischen G-aspedal und Vergaser, in den Verstelleinrichtungen rür Fenster usw. Ss gibt eine Vielzahl weiterer Änwendungsbeispicile, bei denen ein Zapfen drehbar in einem Werkstück gelagert werden muss. Werden Sestänge in ein Werkstück eingesetzt und in diesem mit geeigneten Elementen gehalten, so ergibt sich immer das Problem der Schmierung· Wurden bislang zwei Körper unter Zwischenschaltung eines weiteren KLementes relativ zueinander verdrehbar zusammengelenkt, so war die Anordnung entweder sehr aufwendig, oder die Haltekraft des z7/ischengeschalteten Elementes war für (Len Verwendungszweck nicht ausreichend, so dass die Gefahr der ungewollten Lösung der zusammengelenkten Elemente bestand.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine verbessert· fuchse zur drehbaren Halterung eines Zapfens in einem Werkstück ge— ; schaffen werden.

Si· fiuohse nach, der Erfindung dient tür drehbaren Halterung eines Zapfens der eine Rille aufweist.

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BAD ORiGfNAL

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mm 5 ·-»

Di· Buchse ist einstückig ausgeführt. Sie lässt sich bequem In eine Qeffhung im Werkstück einsetzen· Daraufhin lässt sich der Zapfen in einfacher Weise in die Buchse einsetzen und ist dann mit dieser zusammengelenkt» Ein Wiederherausziehen der Buchse aas dem Werkstück ist dann nicht mehr möglich.

Erfindung sei an Hand der speziellen Beschreibung und der Zeichnung erläutert.

zeigt:

frig, 1 ein typisches Verwendungsbeispiel der erfindungsgemässen **uchse in perspektivischer Darstellung,

Fig· 2 die perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Buchse,

Fig. 3 den einzusetzenden Zapfen und einen Schnitt durch Werkstück und Buchse im noch nicht zusammengefügten Zustand,

Fig. 4 eine Stirnansicht der Buchse itt Richtung 4-4 der Fig.. 3,

Fig· 5 einen Schnitt, durch Yferkstück und Buchse im teilweise zusammengefügten Zustand, davor den einzusetzenden Zapfen,

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Qnoonr /OPr_7n

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Fig. 6 eine Stirnansioht der Buchse in dichtung 6-6 der . 5,

Fig. 7 einen Schnitt durch die vollständig ins Werkstück eingesetzte Buchse mit eingestecktem Zapfen,

Pig. 8 einen Schnitt entlang 8-8 der Fig. 7,

Fig. 9 ein weiteres Verwendungsbeispiel für die eirfindungsgemässe Buchse.

In Fig. 1 ist ein typische» Verwendungsbeispiel für die er-

findungsgen&sse Buchse dargestellt. Mehrere Buchsen Io, im vorliegenden Falle zwei, sind in Oeffnungen der Werkstücke 12 eingesetzt. In die Buchsen sind die Zapfen 14 eingesetzt, die beim vorliegenden Verwendungsbeispiel von den abgewinkelten Enden einer Stange l6 gebildet werden. Die Buchse Io weist einen radial vorkragenden Kopfteil l8 und einen Schaftteil 2o auf.

Sie ist einstückig aus Kunststoff geformt und kann beispielsweise im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Der verwendete Werkstoff ist halbhart und begrenzt elastisch bzw. dehnbar. Ausserdem ist es erwünscht, dass der verwendete Werkstoff die Eigenschaft der Trockenschinierung aufweist.

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• Die Buches wird in ihrer gesamten Länge von einer zylindrischen Ausnehmung 22 durchdrungen» Das dem Kopfteil l8 gegenüberliegende Ende stellt das Einführende 25 dar Buchse dar.

Der Schaftteil weist zwei Bereiche 24 und 26 auf. Der dem Kopfteil ΐδ angrenzende Bereich 24 des Schaftes erweitert sich konisch in Richtung zum Einführende hin und "bildet an der Stelle seines grössten Durchmessers einen vom Kopfteil distanzierten, bundartigen Bereich 28. Der Bereich 26 des Schaftes verjüngt sieh vom bundartigen Bereich 28 konisch in*Richtung zum Einführende hin. Die Wandstärke beider Schaftteile ist also über die Schaftlänge unterschiedlich..

Im Schaftteil 2o sind mehrere Auskerbungen 3o angeordnet. Diese sind gleiehmassig über den Umfang des Schaftes verteilt. Vorteilhafterweise sind sie von dem Kopfteil bis zu dem Einführende des Schaftes geführt. Beim vorliegenden Ausrührungsbeispiel sind drei Auskerbungen vorgesehen. Die gewählte Anzahl eier Auskerbungen bestimmt die G-rösse der beim Einsetzen des Schaftes auftretenden Sollkräfte.

Der \uerschnitt der Auskerbungen f>Q ist konkav nach aussen. Ihre grösste Tiefe haben die Auskerbungen bei 52. Dort lassen

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sie nur, wie aus den tfig. 3 und 4 ersichtlich, einen dünn- ^!

wafcdigen Querschnittsbereich. 34 stehen. Die V/andstärke dieses dünnwandigen Quersehnittsbereiches ist über die Lange des Schaftes 2o unveränderlich. Der nur dünnwandige Querschnitts·-

bereich j4 erleichtert das radiale Zusammenklappen des bundartigen Bereiches 28 in noch näher zu beschreibender V/eise·

Auf der Wandung der zylindrischen Ausnehmung 22 erhebt sich ein Wülstring 4o. Beim dargestellten Ausi'uhrungsbeispiel ist der Querschnitt des v/ulstringes ein Kreisabschnitt» Der V/ulstring ist in der Nähe des Einführendes des Schaftes angeordnet. Er

liegt also zwischen dem Einführende und dem bundartigen Bereich 28. Es hat sich als notwendig erwiesen, dass der V/ulstring 4o ein gewisses Stück vom Einführende 23 distanziert ist.

Der Durchmesser des Zapfens 14 soll gleich , oder vorzugsweise geringfügig kleiner als der Durchmesser der zylindrischen

Ausnehmung 22 sein.. Der Zapfen 14 ist zylindrisch und in der JNähe seintfü x.in.'üiiioriuuj laiu einer Rille 44 versehen. Der

Rillenquerscbnitt hat die ^omi eines Kreisabschnittes und ist

dem Querschnitt des Wulstringes 4o entsprechend komplementär ausgebildet. Das Ende 46 des Zapfens ist, wie ersichtlich, ballig ausgeführt. Dadurch wird das Einsetzen in die guchse erleichtert.

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Dar Radius der Anrundung des Zapfenendes ist wesentlich als der Krümimmgar&d ius der Rille 44.

Kund d«r J¹Ig* 3 und 6 sei die Montage von Buchse und Zapfen erläutert· Zunächst wird die Buchse Io in die Oeffhung 36 doe Werkstückes 12 eingesetzt» Sie Qeffhung 56 hat einen kxaineren Durchmesser als der buadartige Bereich 28. Durch die tenisohe Auebildung des Sehafttoiles 26 vrivX beim Einführen des Schafte« d©r Durchmesser des bundartigen Bereiches "B so weit verkleinert, dass er durch die Oeffnung 36 hindurchgeht· Dies ist, wie aus ?ig. 6 ersichtlich, mit einem Zusammenklappen des bundartigen Bereiches 28 nm die dünnwandigen Querschnittsbereiche 54 verbunden, wobei Iststera sich nach innen verwölben. Durch die Verwölbung der dünnwandigen Qusrschnittsber^iche 34 wird die für das Einsetzen der Buchse erforderliche Durohmesserverkleinerung erleichtert« Nachdem der bundartige Bereich 28 den SüL^ites durch die Oeffnung hindurchgeführt iet, federt er, wie aus i'ig. 7 srsichtlieh, in seine Ausgangelage zurück, wobei die Unterfläche des Iiopfteiles l8 an der Vorderfläche des Werkstückes und der bundartige Bereich 28, bzw. der angrenzend© Bereich des Schaftes an der Hinterfläche des Werkstückes zur Anlage gelangen. Anschliessend kann der Zapfen 14 eingesetzt werden. Wie bereits ausgeführt,

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hat der Zapfen 14 gleichen oder geringfügig kleineren Durchmesser als die zylindrische Ausnehmung 22 der Wachse, so dass . er sich mühelos soweit einführen lasst, bis sein balliges ftide 46 am Wulstring 4o anstösst. Beim weiteren Einsetzen werden die

dünnwandigen Q_uer30hnittsbereiche 34 der Buchse soweit gedehnt, dass der Durchtritt, des Zapfens ermöglicht wird und der Wuletring 4o der Buchse in der Rille 44 des Zapfens einrasten kann. Nach dem Einrasten befindet sich die Buchse wieder in ihrer Ausgangslage und die Montage ist beendet» Sie fertig montierte Anordnung ist in ffig. 7 abgebildet·

Versucht man den Bolzen in Richtung des Pfeiles A der Fig. 7 wieder herauszuziehen, so wird hierdurch die Wirksamkeit der Verklemmung noch vergrössert. ^üie gegen den Wulstring 4o drückende Rille 44 bewirkt eine radial nach aus ε en gerichtete Verformung des bundartigen Bereiches 28 des Schaftes der Buchse , wodurch die Verklammung an der Hinterfläche des Werkstückes noch vergrössert wird. Durch die radial nach aussen gerichtete Verformung des bundartigen Bereiches 28 werden die dünnwandigen Querschnittsbereiche 54 des Schaftes gedehnt und nehmen dabei einen geradlinigen Verlauf an. Da beim vorliegenden Ausführungsbeispiel drei der Rillen 3o angeordnet sind, erfolgt eine dreiecksähnliche Verzerrung des Schaftquerschriittes und die über den dünnwandigen Querschnittsbereichen 34 befindlichen Bereiche

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des Wulstringes 4α werden gleichfalls geradlinig verzerrt und dabei in die Rille 44 gezwängt . Bs hat sich gezeigt, dass die Verbindung nicht ungewollt gelöst werden kann, da hierfür sehr grösse Kräfte erforderlich sind, die in den meisten Fällen zu einer Zerstörung des Verbindungselementes führen.

Ein weiteres inwendungsbeispiel vorliegender Erfindung ist in !'ig. 9 dargestellt. Entsprechende Einzelheiten sind mit gleichen Bezugszeichen und dem Index a beziffert. Mit 14 a ist eine drehbare Welle beziffert. Sie weist eine Rille 44 a auf, die im mittleren Wellenbereich angeordnet ist. Die Yfelle ist mittels der buchse Io a drehbar im Werkstück 12 a gelagert. Die Welle 14 a ist Teil einer Verstelleinrichtung, die einen Stellknopf 5o aufweist. Die Anordnung ist zur Verstellung eines auf der Rückseite des Werkstückes angeordneten weiteren Elementes geeigent. Das zu verstellende Element kann ein Schalter, ein Rheostat oder irgendeine durch eine Drehbewegung verstellbare Einrichtung sein.

Die in der Besehreibung ο-fenlarte Ausiührungsform vorliegender Uri-'indunc sisellx ein rationell herstellbares Element zur axial festgelegten Drehla^erung eines Zapfens in einem scheiben— A V/e::kstüek dar. 3er verwendete Werkstoff macht eine

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- Io

Schmierung der bewegten Teile überflüssig und ermöglicht ausserdem eine geräuschlose Verdrehung , Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist vorzüglich zur Verwendung an Bauteilen geeignet, die in Massenfertigung hergestellt werden, da seine Montage ein Minimum an Arbeitsaufwand er-"Όrä©rl und er einen nahezu wartungsfreien Betrieb gewährleistet

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die in der Beschreibung offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt.

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Claims (1)

1. -U-

   Patentansprüche

   1, Einstüekige Lagerbuchse mit einem Kopfteil und. einem in die Oeffnung eines Werkstückes einsetzbaren Schaftteil mit einer zylindrischen Ausnehmung zur drehbaren Lagerung eines Zapfene mit einer Ringnut, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftteil eine Mehrzahl sich in Längsrichtung erstreckende , über den Umfang verteilte, federnde Segmente mit nach aussen vorstehenden und mit der dem Kopfteil gegenüberliegenden . Werkstückoberfläche zusammen wirkende), das Wiederherausziehen der Buchse aus dem Werkstück verhindernden Bereichen und innerhalb seiner zylindrisonen Ausnehmung einen erhabenen, in die Ringnut des Zapfens einrastenden und die Verdrehbarkttit des Zapfens ermöglichenden Bereich aufweist und die Segnante durch iegsame, di.- zylindrische -ausnehmung schliessende und das Zusuiu-ienklajxpsn der Segmente beim Einsetzen der Buchse erniögliuhenu.^ Bereiche verbunden sind.

   2· Lagerbuchse nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die biegsauen Bereiche (34) dünnwandig sind und die sich

   in Längsrichtung erstreckenden 3agmente einstückig miteinander verbinden.

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   3* Lagerbuchse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dünnwandigen, biegsamen Bereiche eine im Querschnitt nach aussen konkav gekrümmte äussere Oberfläche aufweisen.

   4. Lagerbuchse nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennz ei einet, dust; ctie dünnwandigen biegsamen Bereiche sich über die gesamte Länge der Schai'tSegmente' erstrecken.

   5» Lagerbuchse nach den ^nspräfrnen 1- 4,dadurch gekennzeichnet, dass der in der zylindrischen Ausnehmung angeordnete, erhabene Bereich von dem nach aussen vorstehenden Bereich der Schaftsegmente distanziert und näher dem Einführende des Schaftes angeordnet ist»

   6. Lagerbuchse nach den Ansprüchen 1- 5, dadurch gekennzeichnet, dass die nach aussen vorstehenden Bereiche der Schaftsegaente von der äusseren BegrenzungsTläche der sich in Richtung zum Einführende des Schaftes hin konisch erweiternden Segmentbereiehe (24) gebildet werden.

   7. Lagerbuchse nach den Ansprüchen 1- ό, dadurch gekennzeichnet, dass der innerhalb der zylindrischen Ausnehmung angeordnete erhabene Bereich von einem '.Vulstring (4o) gebildet ist·

   - 15 -.

   Gelerik., gekennzeichnet durch, die Anordnung einer Buchse nach den Ansprüchen 1- 7 in einem mit einer Oeffnung versehenem Werkstück ,wobei der Kopfteil der Buchse an einer und der nach auüsen vorstehende Bereich der Schaftsegmente der Buchse
   an der anderen Werkstuckoteri'laehe anliegt und ein
   Zapfen, mit-einer Ringnut in der zylindrischen Ausn.ehm.ung der Buchse angeordnet und der V/ulstring dar Buchse in di'e Ringnut des Zapfens eingerastet ist»

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