DE2232835C2 - Kreuzgelenk - Google Patents

Description

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buchse enthaltenden Gabelschenkel eines Kreuzge- gibt sich beim Flammspritzen vom Molybdän und

lenkes mit jeweils unterschiedlich gestalteten Verbin- insbesondere beim Lichtbogenspritzen von Stahl auf

düngen zwischen Lagerbuchse und Gabelschenkel. Stahl. Dabei kommt es zu einer Teilverschweißung

Im Gabelschenkel 1 des Kreuzgelenkes nach mit den Rauhspitzen des Grundwerkstoffes in der

Fig. 1 i^{st eine} Bohrung 11 vorgesehen, die zur Auf- 5 Größenordnung von μm.

nähme des Sternzapfens 2 eines insgesamt vier sol- Zur Erhöhung der Haftfestigkeit kann deshalb

eher Sternzapfen an seinen Enden aufweisenden auch eine erste Grundschicht oder sogenannte Ein-

Zapfenkreuzes dient. Der Sternzapfen ist über ein brandschicht aufgebracht werden, die mit Molybdän

Vollrollenlager 3 in der Bohrung 11 gelagert. Die oder Nickel-Aluminil als Spritzmaterial gespritzt

Rollen des Vollrollenlagers 3 laufen innen unmittel- _l0 wird. Darauf wird dann eine weitere Schicht, z.B. aus

bar auf einer Lagerfläche am Sternzapfen 2 ab, wäh- Stahl, aufgespritzt.

rend ihre äußere Laufbahn 4 an der Innenwand einer Bei der Ausführung nach F i g. 2 sind gleiche Teile topfförmigen Lagerbuchse S aus gezogenem Blech mit gleichen Bezugszeichen versehen. Unterschiedausgebildet ist, deren Oberfläche durch Nitrieren ge- lieh ist hier lediglich, daß die Brücke 9 anstatt zwihärtet ist. Am äußeren Ende ist das Lager 3 durch 15 sehen dem Boden 6 der topfförmigen Lagerbuchse 5 den Boden 6 der topfförmigen Lagerbuchse 5 und am und der Bohrung 11 im Gabelschenkel 1 zwischen inneren Ende durch eine Bührungsdichtung 7 abge- dem äußeren Umfang der Lagerbuchse 5 und dem dichtet, deren Dichtlippe an einem umgebördelten dem Sternzapfen zugewandten Rand der Bohrung Anlaufbord 8 für die Rollen des ^vollrollenlagers 3 ausgebildet ist. unter Vorspannung anliegt. _ao Bei der Konstruktion nach F i g. 3 ist eine massive.

Die Lagerbuchse 5 ist mit dem Gabelschenkel 1 topfförmige Lagerbuchse 35 in der Bohrung 41 des

durch eine Brücke 9 aus Spritzmetall verbunden, das Gabelschenkels 31 eines Kreuzgelenkes aufgenom-

in die umlaufende Ecke zwischen dem Rand des Bo- men. Die massive Lagerbuchse besteht zweckmäßig

dens 6 der Lagerbuchse 5 und dem äußeren Ende der aus Einsatzstahl und ist oberflächengehärtet. Bei ver-

Bohrung zur Aufnahme der Lagerbuchse 5 einge- 25 hältnismäßig kleiner Wandstärke werden der äußere

spritzt ist. Die Brücke 9 füllt die umlaufende Ecke je Buchsenboden und der äußere Buchsenmantel bei

nach den Festigkeitsanforderungen gänzlich in Form der Härtung abgedeckt, so daß diese Teile weich

eines geschlossenen Ringes oder teilweise in Gestalt bleiben. An der Innenwand der massiven Lager-

von Brückenstegen aus, die gleichmäßig um den Um- buchse 35 ist die äußere Laufbahn 34 eines Vollrul-

fang verteilt angeordnet sind, z. B. in einer Anzahl 30 lenlagers 33 ausgebildet, das innen auf dem in die

von drei Brückenstegen. Im Querschnitt ist die Lagerbuchse hineinragenden Sternzapfen 32 des

Brücke in beiden Fällen hohl ausgekehlt. An ihrer Zapfenkreuzes abrollt. Nach außen ist das Lager 33

äußeren Stirnseite weist die Brücke 9 eine mit der au- durch den Boden 36 der massiven Lagerbuchse 35

ßeren Oberfläche des Gabelschenkels ebene ringför- und innen durch einen durch eine Einlage verstärk-

mige Stirnfläche 10 auf, die durch eine nicht ge- 35 ten Dichtring 37 abgedichtet, der gleichzeitig eine

zeigte, ringförmige Abdeckung beim Metallspritzen axiale Abstützung für die Rollen des Lagers 33 bil-

oder durch eine nachträgliche Bearbeitung erzeugt det. Von dem Boden der massiven Lagerbuchse 35

wird. ist ein Absatz 38 mit geringfügig kleinerem Durch-

Die Brücke 9 wird bei diesem wie auch bei den messer als der Außendurchmesser abgedreht. Die folgenden Ausführungsbeispielen wie folgt herge- 40 Seitenwand dieses Absatzes 38 vergrößert die Haftstellt: fläche für die im Metallspritzverfahren in gleicher

Die zu verbindenden Teile werden entfettet. Dar- Weise wie bei den F i g. 1 oder 2 hergestellte Brücke auf wird die Lagerbuchse in die Lagerbohrung in die 39 _ZUm Verbinden der Lagerbuchse 35 mit dem Gagewünschte Lage in der Lagerbohrung des Gabel- belschenkel 31. Ebenso wie bei dem Ausführungsbeischenkels 1 gebracht, bei der bei dem Ausführungs- 45 spiel nach F i g. 1 weist die Brücke 39 eine mit der beispiel nach F i g. 1 eine umlaufende Ecke zwischen Außenfläche des Gabelschenkels plane, kreisringfördem Boden 6 der Lagerbuchse 5 und der Bohrungs- mige Fläche 40 auf.

wandung gebildet ist. Dann wird Spritzmetall mittels Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 sind einer üblichen Flamm- oder Lichtbogenspritzpistole gleiche Teile wie in Fig.3 mit gleichen Bezugszeiin die Ecke zur Bildung der Brücke 9 eingespritzt, 50 _cnen versehen. Dieses Ausführungsbeispiel unterohne daß die zu verbindenden Teile vorher vorge- scheidet sich von demjenigen nach F i g. 3 lediglich wärmt worden wären und ohne daß ein Flußmittel dadurch, daß der Absatz 48 am Boden 46 der Lagerverwendet wird. Der Druck des Preßluftstrahles be- buchse 45 eine schwalbenschwanzartig hinterschnitträgt dabei zwischen 3 bis 5 atü. Die aus der Spritzpi- tene Seitenwand aufweist, so daß zusätzlich zu der stole austretenden Partikelchen des Spritzmetalls 55 Haftung zwischen der Brücke 49, der Lagerbuchse treffen mit hoher Geschwindigkeit auf den Grund- 45 und der Bohrung im Gabelschenkel 31 ein formwerkstoff auf. Dabei werden sie verformt, so daß ihre schlüssiger Halt der Brücke 49 an dem Boden 46 der noch schmelzflüssigen Kerne in die Rauhtiefen des Lagerbuchse 45 erzielt ist. Auch die Ausführung Grundwerkstoffes eingedrückt werden, wobei sich nach F i g. 5 unterscheidet sich von derjenigen nach Teile der Partikel ablösen und versuchen, radial zu 60 den F i g. 3 oder 4 lediglich durch die Ausgestaltung entweichen. Da die Spritzmetallpartikelchen im Mo- der Lagerbuchse im Bereich der zu spritzenden ment des Aufpralles auch erkalten, kommt es zu Brücke.

einer schnellen Schrumpfung und zu Oxydationsvor- Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 ist der

gangen. Hierbei entsteht eine mechanische Verklam- übergang zwischen dem Boden 56 und dem äußeren merung, die hauptsächlich für die Haftfestigkeit der 65 Umfang der Lagerbuchse 55 angefast und die Fase

gespritzten Brücke auf dem Grundwerkstoff der mit einer umlaufenden Rändelung 58 versehen. Hier-

Lagerbuchse und der Bohrungswand verantwortlich durch wird eine vergrößerte Haftfläche zwischen der

ist. Eine erhebliche Erhöhung der Haftfestigkeit er- Brücke 59 und der Lagerbuchse 55 gebildet.

Die Konstruktion nach F i g. 6 unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 5 lediglich dadurch, daß die Rändelung 68 an einem den Boden 66 der Lagerbuchse 65 umgebenden Absatz ausgebildet ist, wodurch in diesem Fall die Haftfläche für die Brücke 69 in zweifacher Hinsicht vergrößert wird, nämlich einmal durch den Absatz und zum anderen durch die Rändelung 68.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 3 bis 6 ist die Haftfläche lediglich durch Vergrößern der Oberfläche an dem Boden der Lagerbuchse vergrößert. Die Haftfläche kann jedoch auch oder zusätzlich durch Bearbeiten der Bohrung vergrößert werden. Wenn in der Bohrung ebenfalls eine hinterschnittene Fläche vorgesehen wird, ist für eine formschlüssige Verbindung zwischen der Brücke, dem Boden der Lagerbuchse und dem Gabelschenkel ge sorgt, wodurch die Festigkeit der Verbindung gegenüber der einfachen, im Metallspritzverfahren erzielbaren Haftfestigkeit wesentlich erhöht sein dürfte.

Zur Verbesserung der Haftung können auch ein« oder beide der zu verbindenden Flächen auch chemisch oder mechanisch aufgerauht sein, beispielsweise sandgestrahlt sein.

Die Verbindung ist zwar in der Beschreibung unc den Ansprüchen als »unlösbare« Verbindung bezeichnet. Jedoch ist eine Demontage der Buchse aus der Bohrung dadurch möglich, daß die Metallspritzschicht abgeschliffen oder ausgedreht wird. Die Bohrung wird dabei nicht verletzt, so daß sie zur Montage einer neuen Lagerbuchse wieder in vollständig einwandfreiem Zustand zur Verfügung steht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

sionsschutz oder zum Ausbessern von abgenutzten ~ . . .. , metallischen Flächen ist es bekannt, solche Flächen ratentansprucne: dufch Aufspritzen von Metau zu überziehen. Die wichtigsten Metallspritzverlahren sind das Flamm-

1. Kreuzgelenk, bei dem Lagerbuchsen für die 5 spritzen, bei dem ein stetig geförderter Draht in der Sternzapfen in Bohrungen der Gelenkgabeln Düsenmündung einer Spritzpistole geschmolzen wird durch eine Brücke aus Spritzmetall gehalten sind, und die geschmolzenen Drahtpartikelchen im Preßdadurch gekennzeichnet, daß die luftstrom zerstäubt, beschleunigt und auf die zu Lagerbuchse (5; 35; 45; 55; 65) in üblicher überaehende Fläche geschleudert werden, und daß Weise in die Bohrung eingepaßt ist und daß die io Lichtbogenspritzen, bei dem zwei Drähte über zwei Brücke (9; 19; 39; 49; 59; 69) aus Spritzmetall Kontaktdüsen zu einem Lichtbogen zusammengefahals zusammenhängender Ring oder in Form von ren und daso so erschmolzene Spritzmaterial ebenam Umfang gleichmäßig verteilten Stegen gestal- falls durch einen Preßluftstrom zerstäubt, beschleutet ist und Umfangsbereiche von Bohrungswand nigt und auf die zu überziehende Fläche geschleudert oder -rand und Lagerbuchse miteinander verbin- 15 wird. Die Werkstücktemperaturen erreichen dabei det nur 40 bis 90° C.

2. Kreuzgelenk nach Anspruch 1, dadurch ge- Nach einem bekannten Vorschlag, die Lagerkennzeichnet, daß die Brücke (9; 19; 39; 49; 59; buchse eines Kreuzgelenkes in ihrer Bohrung durch 69) in einer umlaufenden Ecke zwischen der Spritzmetall zu befestigen, hat die Lagerbuchse Unüberstehenden Bohrungswand bzw. Umfangs- 10 termaß gegenüber der sie aufnehmenden Bohrung, so wand der Lagerbuchse (5; 35; 45; 55; 65) und daß ein zylindrischer Ringraum zwischen Lagerdem Boden (6; 36; 46; 56; 66) der Lagerbuchse buchse und Bohrungswandung frei bleibt (schweize- bzw. dem Bohrungsrand gebildet ist. rische Patentschrift 232 188). Dieser Ringraum ist

mit Spritzmetall ausgefüllt. Diese Konstruktion be-

*5 dingt eine sehr langwierige und schwierige Montage

der Lagerbuchse, langwierig wegen des vergleichs-

weise großen, mit Spritzmetall zu füllenden Raumes

und schwierig hinsichtlich der Zentrierung und richtigen axialen Anordnung der Lagerbuchse bezüglich 30 der Bohrung. Der genannte Vorschlag hat deshalb

Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk, bei dem keine praktische Bedeutung erlangt.
Lagerbuchsen für die Sternzapfen in Bohrungen der Mit der Erfindung soll ein Kreuzgelenk der zuletzt

Gelenkgabeln durch eine Brücke aus Spritzmetall ge- beschriebenen Art so ausgestaltet werden, daß die halten sind. Lagerbuchse zeitsparend und einfach in der Bohrung

Bei bekannten Kreuzgelenken sind die Lagerbuch- 35 in der Gelenkgabel montiert werden kann, und zwar sen in den Bohrungen der Gelenkgabeln axial durch unter Zuhilfenahme der bisher hauptsächlich zum Sprengringe gehalten (österreichische Patentschrift überziehen von Flächen eingesetzten Metallspritz-229 643), die am Umfang als Schneidwerkzeug aus- technik.

gebildet sind und derart in die Bohrung montiert Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung

werden, daß sie in dieser durch Einschneiden fixiert 40 vorgesehen, daß die Lagerbuchse in üblicher Weise werden. in die Bohrung eingepaßt ist und daß die Brücke aus

Es ist auch schon ein Kreuzgelenk bekannt, bei Spritzmetall als zusammenhängender Ring oder in dem die Lagerbuchsen durch vom Rand der Bohrung Form von am Umfang gleichmäßig verteilten Stegen vorspringende geprägte Nasen gegen axiales Heraus- gestaltet ist und Umfangsbereiche von Bohrungsdrücken gehalten sind. Statt der Nasen kann auch ein 45 wand oder -rand und Lagerbuchse miteinander verzusammenhängender Ringvorsprung die Lagerbuch- bindet.

sen axial halten, der durch Reibschweißen angeformt Bei dem Kreuzgelenk nach der Erfindung ist ohne

ist (deutsche Offenlegungsschrift 1 955 735). Veiformung der Lagerbuchse oder Bohrungswan-

Ferner ist eine Konstruktion bekannt, bei der die dung eine Verbindung zwischen diesen Teilen durch Lagerbuchsen gegen Verdrehen und gegen axiales 50 das schnell und einfach vorzunehmende Metallsprit-Verschieben in den Lagerbohrungen von durch Sprit- zen erzielt, nachdem die Lagerbuchse in die Bohrung zen geformten Kunststoffringen gehalten sind, die in lediglich eingepreßt ist. Die Temperaturen des Spritz-Nuten in Bohrungswänden Halt finden (deutsche metalls sind dabei so niedrig, daß sich kein Wärme-Auslegeschrift 1675 125, französische Patentschrift verzug einstellen kann. Überraschenderweise wird 1129 720). 55 trotzdem eine dauerhafte Verbindung durch die

Zur Vorbereitung und/oder Herstellung der Ver- Brücke aus Spritzmetall gebildet,
bindung muß in all diesen Fällen Material entfernt Zweckmäßig ist die Brücke in einer Ecke zwischen

oder verformt werden. Vor allem ist aber die Mon- Lagerbuchse und Bohrungswand oder -rand ausgebiltage der Lagerbuchse in der Bohrung ein aufwendi- det. Dabei kann die Brücke in einer Ecke zwischen ger und zeitraubender Vorgang. 60 dem Außenrand des Bodens der topfförmigen Lager-

Eine schneller und ohne aufwendige vorherige Be- buchse und der Innenwand der Bohrung oder zwiarbeitung herzustellende Schweißverbindung scheidet sehen der äußeren Umfangswand der Lagerbuchse wegen der großen Wärmeentwicklung und der daraus und dem dem Sternzapfen zugewandten Bohrungsresultierenden Möglichkeit eines Wärmeverzuges aus, rand ausgebildet sein.

welcher wegen der Gefahr eines unrunden Laufes 65 Die Erfindung wird im folgenden an Hand sche- und ungleichmäßigen Tragens des Lagers unter allen matischer Zeichnungen an mehreren Ausführungs-Umständen vermieden werden muß. beispiden näher erläutert. Es zeigen die

Zum Vorbehandeln von Lagerflächen, zum Korro- F i g. 1 bis 6 Teilschnitte durch den eine Lager-