DE2145759A1

DE2145759A1 - Verfahren zur herstellung von bundbuchsen

Info

Publication number: DE2145759A1
Application number: DE2145759A
Authority: DE
Inventors: Ekkehard Dipl Ing Dr Grau; Roland Koeble; Roland Scheufler
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1971-09-14
Filing date: 1971-09-14
Publication date: 1973-03-22

Description

Verfahren zur Herstellung von Bundbuchsen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von aus einem Radial- und einem Achsiallagerteil bestehenden Bundbuchsen aus einem Gleitlagerwerkstoff, vorzugsweise aus einem Verbundlagerwerkstoff, insbesondere bestehend a.us einem metallischen Stützkörper mit aufgesinterter und mit Kunststoff, der gegebenenfalls Füllstoff enthalten kann, getränkter poröser Bronze schicht.
Wenn Radiallager auch achsiale Kräfte aufnehmen sollen, werden sie mit Bunden ausgestattet, die für die Aufnahme des seitlichen Schubs geeignet sind die Herstellung solcher Bundbuchsen aus einem Massivlagerwerkstoff, beispielsweise durch Tiefziehen, bereitet im allgemeinen keine Schwierigkeiten. Demgegenüber ist die Herstellung von Bundbuchsen aus Verbundlagerwerkstoffen, insbesondere aus solchen, die aus einem metallischen Stützkörper mit aufgesinterter und mit einem Kunststoff getränkter Bronzeschicht bestehen, in technischer optimaler Weise bisher nicht gelungen.
Es ist zwar vorgeschlagen worden, aus einer rechteckigen Verbundlagerwerkstoffplatine eine Buchse zu rollen und diese in ihrem einen Randbereich bis zur Fertigstellung der Bunde nach und nach aufzuweiten. Hierbei geschieht es jedoch häufig, daß die Buchse im Biegebereich aufreißt und die zwischen den einzelnen Werkstoffschichten des Verbundlager werkstoffes bestehenden Bindungen zerstört werden Ebenso läßt sich das radiale Aufreißen des äußeren Bundflächenbereiches nicht vermeiden.
Nach der DT-OS 1 625 626 kann dieser Fertigungsnachteil vermieden werden, wenn der Bund der Bundbuchse aus einzelnen Lappen besteht, die durch achsiales Einschlitzen bzw. durch stellenweises Ausnehmen des für den zu formenden Bund be stimmten Bereichs der Verbundlagerwerkstoffplatine oder der geformten Buchse hergestellt werden. Auf diese Weise bleiben die Bindungen zwischen den einzelnen Schichten des Verbundlagerwerkstoffes im Bereich der Lappen weitgehend zerstörungsfrei. Eine solche Bundbuchse hat jedoch den Nachteil, daß infolge der Unterteilung der Bundfläche nur relativ geringe achsiale Kräfte aufgenommen werden können, Auch entspricht eine derar-tig gestaltete Bundbuchse nicht immer den an ein solches Lagerelement vom Verbraucher gestellten Anforderungen insbesondere im Hinblick auf eine auch im Betrieb gewährleistete optimalen Lagergeometrie.
Diese Mängel können mit Hilfe einer nach dem aus der DT-OS 1 957 703 bekannten Verfahren gefertigten Bundbüchse beseitigt werden, indem nämlich eine aus einem Verbundlagerwerkstoff ausgestanzte, vorzugsweise kreisringausschnittförmige Platine zu einem kegelstumpfförmigen Hohlkörper gerollt und anschließend durch einen Prägevorgang zur Bundbuchse geformt wird.
Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß vergleichsweise viele Arbeitsschritte bis zur Herstellung der fertigen Bundbuchse erforderlich sind. Dieser Nachteil steht insbesondere dem Einsatz des Verfahrens für eine Großserienfertigung von Bundbuchsen hinderlich im Wege. Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Bundbuchsen aus Gleitwerkstoffen, vorzugsweise aus Verbundlagerwerkstoffen, zu entwickeln, das zur Großserienfertigung von Bundbuchsen geeignet ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein aus einem Gleitlagerwerkstoff bestehender zylinderförmiger Hohlkörper, der beispielsweise durch Rollen einer entsprechend gestalteten Gleitlagerwerkstoffplatine hergestellt oder von einem aus dem Gleitlagerwerkstoff bestehenden Rohr abgeschnitten wird, zu einem rotationssymmetrischen Lagerhalbzeug, dessen Durchmesser von dem für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereich bis zum Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs zunimmt, geformt und an schließend in an sich bekannter Weise, insbesondere durch Biegen oder Prägen, zur Bundbuchse umgebildet wird.
Das rotationssymmetrische Lagerhalbzeug wird in Abhängigkeit von dem Außendurchmesser des zylinderförmigen Hohlkörpers entweder durch Aufweiten des Hohlkörpers von dem für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereich, vorzugsweise von dessen Außenrand her bis zum Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs hin oder durch Verengen des zylinderförmigen Hohlkörpers vom Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs bis zum für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereich, vorzugsweise bis zu dessen Außenrand hin, hergestellt.
Die weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der zylinderförmige Hohlkörper zu einem Lagerhalbzeug mit parabolischer oder kreisförmiger Mantellinie beispielsweise zu einem Fassstumpf umgeformt wird. Es ist ferner möglich, den zylinderförmigen Hohlkörper zu einem Lagerhalbzeug mit hyperbolischer Mantellinie beispielsweise in der Art eines Trompetenrohrstumpfes auszubilden.
Als weitere Möglichkeit, kann dem zylinderförmigen IIohlkörper eine kreiskegelstumpfförmige oder mehrfach-kreiskegelstumpfförmige, beispielsweise doppel- oder dreifach-kegelstumpfförmige Form gegeben werden. @ Durch das Umformen, d.h., durch das Aufweiten odeer Verengen des zylinderförmigen Hohlkörpers wird erreicht, daß die Wanddicke des Lagerhalbzeugs von dem für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereich zum Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs kontinuierlich abnimmt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß beim Umformen des Lagerhalbzeugs zur Bundbuchse eine einheitliche Wanddicke über den gesamten Querschnitt erreicht wird und damit ein zusätzliches abschließendes Kalibrieren der Bundbuchse entfallen kann.
Für den Fall, daß der zylinderförmige Hohlkörper zu einem Kegelstumpf umgeformt wird, empfiehlt es sich, von einem solchen zylinderförmigen Hohlkörper auszugehen dessen Innendurchmesser vom Außenrand des für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereichs zum Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs kontinuierlich abnimmt.
Wird ein derartig gestalteter zylindrischer Hohlkörper zum Kegelstumpf umgeformt, so erhält dieser eine einheitliche Wanddicke, die auch beim Formen der Bundbuchse über deren gesamten Querschnitt erhalten bleibt.
Bei Bundbuchsen, die aus relativ dickwandigem Material gefertigt werden sollen, ist es angebracht, wenn der zylinderförmige Hohlkörper im Bereich zwischen Radial und Achsial lagerteil mit Ausnehmungen versehen wird, die beim Prägen der Bundbuchse eine Wandverdickung in diesem Bereich verhindern Für die Fertigung der Bundbuchse kann es sinnvoll sein wenn der kleinste Außendurchmesser des Lagerhalbzeugs dem Außendurchmesser des Radiallagerteils und der größte Außendurchmesser des Lagerhalbzeuges dem größten Außendurchmesser des Achsiallagerteils der Bundbuchse entspricht.
In den Zeichnungen sind mehrere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lagerhalbzeuge, die aus einem Verbundlagerwerkstoff der Werkstoffpaarung Stahlstützschale mit porös aufgesinterter Bronze (80 O/o Cu, 11 56 Sn) mit einem durch ein Polytetrafluoräthylen (80 56) - Blei (20 %) -Gemisch getränkten Lückenvolumen bestehen, schematisch und beispielhaft dargestellt, wobei die aus dem dargestellten Lagerhalbzeug gefertigten Bundbuchsen jeweils strichpunktiert eingezeichnet sind.
-Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein fasstumpfförmiges Lagerhalbzeug; Fig. 2 einen Schnitt durch ein trompetenrohrförmiges Lagerhalbzeug; Fig. 3 einen Schnitt durch ein doppel-kreiskegelstumpfförmiges Lagerhalbzeug; Fig. 4 einen Schnitt durch ein dreifach-kreiskegelstumpfförmiges Lagerhalbzeug.
Die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Lagerhalbzeuge wurden durch Umformen eines zylinderförmigen Hohlkörpers mit gleicher Wanddicke hergestellt.
Fig. 5 A einen Schnitt durch einen zylinderförmigen Hohlkörper, dessen Innendurchmesser vom Außenrand des für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereichs zum Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs kontinuierlich zunimmt; Fig. 5 B einen Schnitt; durch das aus dem zylindrischen Hohl körper nach Fig. 5 A hergestellten kegelstumpf förmigen Lagerhalbzeuges mi t; gleicher Wanddicke; Fig. 6 A die theoretische Abwicklung einer Bundbuchse mit im Bereich zwischen Radial- und Achsiallagerteil angebrachten Ausnehmungen; Fig. 6 B den aus der Abwicklung nach Fig. 6 A gerollten zylindrischen Hohlkörper; Fig. 6 C das aus dem zylindrischen Hohlkörper nach Fig. 6 B geformte, kegelstumpfförmige Lagerhalbzeug.
Der mit der Erfindung erzielte entscheidende Vorteil besteht darin, daß Bundbuchsen aus Verbundwerkstoffen in fertigungstechnisch optimaler Weise zerstörungsfrei hergestellt werden können.
P a n t e n t a n s p r ü c h e

Claims

PATENTANSPRÜCHE Verfahren Verfahren zur Herstellung von aus einem Radial und einem Achsiallagerteil bestehenden Bundbuchsen aus einem Gleitlagerwerkstoff, vorzugsweise Verbundlagerwerkstoff, insbesondere bestehend aus einer metallischen Stützschale mit aufgesinterter und mit Kunststoff, der gegebenenfalls Füllstoff enthalten kann, getränkter poröser Bronzeschicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem Gleitlagerwerkstoff bestehender zylinderförmiger Hohlkörper zu einem rotationssymmetrischen Lagerhalbzeugs dessen Durchmesser von dem für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereich bis zum Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs zunimmt, geformt, das anschließend in an sich bekannter Weise zur Bundbuchse umgebildet wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper durch Rollen einer entsprechend gestalteten Gleitlagerwerkstoffplatine hergestellt wird.
3) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper von einem aus dem Gleitlager werkstoff bestehenden Rohr abgeschnitten wird.
4) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper von dem für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereich, vorzugsweise von dessen Außenrand her, bis zum Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs hin aufgeweitet wird.
5) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper vom Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgeseh@@on Bereichs bis zum für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereich, vorzugsweise bis zu dessen Außenrand hin, verengt wird.
6) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper zu einem Lagerhalbzeug mit parabolisch oder kreisförmig ~verlaufender Mantellinie geformt wird.
7) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper zu einem fassstumpfförmigen Lagerhalbzeug geformt wird.
8) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper zu einem Lagerhalbzeug mit hyperbolischer ManteIlinie geformt wird.
9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Hohlkörper zu einem trompetenrohrstumpfförmigen Halbzeug geformt wird.
10) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper zu einem kreiskegelstumpfförmigen Lagerhalbzeug geformt wird.
11) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper zu einem mehrfach-kreiskegelstumpfförmigen Lagerhalbzeug geformt wird.
12) Verfahren nach den Ansprüchen 5, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das kegelstumpfförmige Lagerhalbzeug aus einem zylinderförmigen Hohlkörper, dessen Innendurchmesser vom Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereiches zum Außenrand des für den Radiallagerteil vor gesehenen Bereichs zunimmt, durch Aufweiten hergestellt wird.
(j 13) Verfahren nach den Ansprüchen 6, 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß das kegelstumpfförmige Lagerhalbzeug aus einem zylindrischen Hohlkörper, dessen Innendurchmesser vom Außenrand des für den Achsiallagerteil vorgesehenen Bereichs zum Außenrand des für den Radiallagerteil vorgesehenen Bereichs zunimmt, durch Verengen hergestellt wird.
14) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der zylinderförmige Hohlkörper im Bereich zwischen dem Radiallagerteil und dem Achsial~ lagerteil mit Ausnehmungen versehen wird.
15) Verfahren nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Außendurchmesser des Lagerhalbzeugs dem Außendurchmesser des Radialbereiches und sein größter Außendurchmesser dem Außendurchmesser des Achsiallagerteils der Bundbuchse entspricht.

L e e r s e i t e