DE2601345C2

DE2601345C2 - Kugelgelenk aus mindestens einem Kunststoff-Gußteil

Info

Publication number: DE2601345C2
Application number: DE19762601345
Authority: DE
Inventors: Günter 7801 Feldkirch Thomann
Original assignee: KABO-PLASTIC ING KARL BOLL 7801 FELDKIRCH DE; Kabo Plastic Ing Karl Boll 7801 Feldkirch
Current assignee: KABO-PLASTIC ING KARL BOLL 7801 FELDKIRCH DE
Priority date: 1976-01-15
Filing date: 1976-01-15
Publication date: 1985-03-07
Also published as: DE2601345A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Kugelgelenk entsprechend dem Oberbegriff des eisten Anspruches.

Es ist bereits ein Lagerelement aus Gußteilen bekannt, bei dem ein zuerst ausgeformtes Innenteil von einen dieses teilweise umschließenden, um dieses herunigcgosscnen Lagerteil umgeben und zwischen diesem Innen- und dem aus Kunststoff bestehenden Lagerteil ein geringes Lagerspiel vorgesehen ist (vgl. DE-OS 21 35 402). Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Lageraufbaus weist jedoch noch wesentliche Nachteile auf. Insbesondere ist zur Erzeugung des Lagerspieles ein Bewegen der beiden ineinander zu lagernden Teile während des Aushärtens der verflüssigten Lagermasse erforderlich.

Nach einem nicht zum Stand der Technik gehörenden Gießverfahren zur Herstellung von zwei beweglich miteinander verbundenen Kunststoff-Teilen, bei denen das erste Kunststoffteil in einem ersten Gießvorgang über einen Angußkanal mit einer durch einen Stift verschlossenen Aussparung gefertigt und nach der Entfernung des Stiftes das zweite Kunststoff-Teil zumindest teilweise in einem zweiten Gitßvorgang formschlüssig, jedoch wegen der Schrumpfung des Materials beweglich in der Aussparung geformt wird, ist bereits vorgeschlagen worden, daß nach dem Herausblasen des Stiftes aus der Aussparung das zweite Kunststoffteil ohne Lageänderung des ersten Kunststoff-Teiles über einen /weiten Angulikanal gegossen wird (DE-OS bzw. DE-PS 26 27 346). Bei diesem Gießverfahren sind besondere Maßnahmen bei der Ausbildung und Betätigung der Gußform erforderlich, Für die Herstellung eines Kugelgelenkes gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspru

ches erscheint es als nicht geeignet.

Es besteht daher die Aufgabe, ein Kugelgelenk gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derart auszubilden, daß das Gelenk ein innerhalb gewisser Grenzen wählbares Lagerspiel aufweist, obwohl bei der Herstellung zunächst das Innenteil ausgeformt und dieses danach zur Bildung des Außenteües umgössen wird.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß bei einem Kugelgelenk der eingangs

ίο erwähnten Art das Innenteil (Kugel) des Kugelgelenkes aus einem Werkstoff besteht, der beim Aushärten einen größeren Schrumpfungsgrad aufweist als das Material des äußeren Teiles (Kugellagerung) des Kugelgelenkes. Man erhält dabei ein Kugelgelenk, das einerseits eine gut belastbare, bewegliche Verbindung darstellt und andererseits mit geringem Kostenaufwand einfach, jedoch mit guter Genauigkeit herstellbar ist: dabei kann die bewegliche Verbindung zwischen dem Innenteil und der Lagerung auch eine Dichtfunktion haben. Zwar ist die vorgenannte Aufgabenstellung bei einem Kugelgelenk der eingangs erwähnten Art bereits durch die US-PS 27 68 415 bekannt; diese zeigt jedoch nicht die vorstehenden erfindungsgemäßen Lösungsmittel.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Umeran-Sprüchen aufgeführt. Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung noch näher erläuten. Es zeigen

F i g. 1 bis F i g. 3 verschiedene Ausführungsbeispiele von im Schnitt dargestellten Kugelgelenken und

Fig.4 eine Teilansicht eines Kugelgelenkes mit zum Teil aufgebrochen dargestellter Kugel.

F i g. 1 zeigt ein Kugelgelenk 7, das als eine Lagerung 1 ausgebildet ist, die im Fahrzeugbau als Querlenkerbuchse verwendbar ist. Die wesentlichen Bestandteile dieses Kugelgelenkes 7 sind eine etwa hülsenariige. mit einer kugeligen Innenhöhlung 2 versehene Kugellagerung 3 und eine darin befindliche Kugel 4. Diese ist mit einer Lochung 5 zur Lagerung eines hier nicht dargestellten Querlenkers und in Verlängerung dieser Lochung 5 mit Ansatzstücken 6 zur besseren Halterung des Querlenkers versehen. Bei diesem als Querlenkerlagerung 1 dienenden Kugelgelenk 7 sind sowohl die Kugellagerung 3 als auch die darin befindliche Kugel 4 einteilig ausgebildet und aus Kunststoff hergestellt. Dabei wird, z. B. auf einem Kunststoff-Spritzgießautomaten, die bereits angefertigte Kugel 4 mit der sie /um Teil umhüllenden Kugellagerung versehen. Erfindungsgemäß werden für die Teile 3 und 4 Kunststoffe von unterschiedlichem Schrumpfungsgrad ausgewählt, wobei der Schrumpfungsgrad der Kugel 4 größer als derjenige der Kugellagerung 3 ist. Dadurch schafft man das gewünschte Lagerspiel zwischen Kugellagcrung 3 und Kugel 4 auf einfache Weise. Die Größe des Lagerspiels kann durch die Differenz der Schrumpfungsgrade vorbestimmt und damit den jeweiligen Anforderungen angepaßt werden.

In Fig. 2 ist eine Lagerung ia eines Betätigungshebels 9 für einen Kugelhahn dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist dementsprechend eine vergleichsweise leichtgängige Betätigung und gleichzeitig eine giite Abdichtung des Betätigungshebels 9 erwünscht. Durch entsprechende Bemessung des Lagerspiels können diese beiden Forderungen gut erfüllt werden.

F i g. 3 zeigt ein weiteres Anwendungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kugelgelenkes 7. Dort ist ein Lenk·

b5 Zwischenlager 8 abgebildet, das ebenfalls eine jeweils einteilige Kugellagerung 3 und eine darm belindliehe Kugel 4 als Gelenkelcment aufweist, die während der Herstellung formschlüssig miteinander verbunden wnr-

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den sind. Der zur Relativbewegung von Kugel 4 und Kugellagerung 3 erforderliche lagerspaltartige Zwischenraum ist wiederum durch unterschiedliches Schrumpfen erreicht worden. Beim Ausfühningsbeispiel nach F i g. 4 handelt es sich um eine Lagerung 1 b ähnlich der Lagerung la gemäß F i g. 2. Jedoch ist bei der Ausführung nach Fig.4 bei der Kugel 4 aus Fertigkeitsgriindcn ein metallischer Kern 11 vorgesehen, der durch eine Kunststoffschicht 12 ummantelt ist Diese sorgt für günstige Gk-iteigenschaften des Betätigungshebels 9 gegenüber der Kugellagerung 3 und kann gleichzeitig für einen Korrosionsschutz dieses metallischen Kerns 11 sorgen. Bei entsprechender Belastung ist es vorteilhaft, wenn die Kugellagerung 3 und/oder die Kugel 4 in ihrem Kunststoff bereich, vorzugsweise eine (in der Zeichnung nicht näher dargestellte) Glasfaserarmierung hai. Früher hat man. wie allgemein bekannt, aus Gründen der Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, das kugelige Innenteil eines Kugelgelenkes häufig aus einem verchromten Stahlteil hergestellt. Die dann verhältnismäßig dünne Chromschicht würde jedoch vergleichsweise schnell abgerieben, insbesondere, wenn die Kugellagerung 3 aus glasfaserverstärktem Kunststoff besteht. Dagegen ist eine Kuegel 4. die, wie im Ausführungsbeispiel nach Fig.4 näher ausgeführt, einen Metallkern 11 mit einem Kunststoffüberzug 12 hat, in bezug auf Verschleißfestigkeit des Überzuges und folglich auch in bezug auf dauerhafte Korrosionsfestigkeit wesentlich beständiger.

Das erfindungsgemäße Kugelgelenk 7 stellt eine £ut belastbare Lagerung dar. die im Bedarfsfalle auch dichtend ausgebildet sein kann und sich u. a. durch einen besonders einfachen Aufbau, eine wenig aufwendige Hersiellungsweise und Montage sowie eine wartungsarme Verwendung auszeichnet. Versuche haben gezeigt, daß sich das Kugelgelenk insbesondere zur Verwendung als Lenkzwischenlager, als Kugelhahnlager oder als Querlenker gut eignet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

26 Ol 345 Patentansprüche:

1. Kugelgelenk aus mindestens einem Kunststoff-Gußteil, wobei das Kugelgelenk insbesondere als Kugelhahn-, Lenkzwischen- oder Querlenkerlager dient, bei dem ein zuerst ausgeformtes kugeliges Innenteil (Kugel) von einer diese Kugel teilweise umschließenden, um sie herum gegossenen, einstückigen Kugellagerung umgeben und zwischen dieser aus Kunststoff bestehenden Lagerung und der Kugel ein geringes Lagerspiel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenteil (Kugel 4) des Kugelgelenkes (7) aus einem Werkstoff besteht, der beim Aushärten einen größeren Schrumpfungsgrad aufweist als das Materipl des äußeren Teiles (Kugellagerung 3) des Kugelgelenkes.

2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (4) mindestens in ihrem mit der Kugcllagerung (3) in Berührung kommenden Bereich aus Kunststoff besteht oder eine Kunststoffschicht aufweist.

3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (4) zumindest teilweise aus Metall besteht oder eine Metellarmierung aufweist und z. B. eine Kunststoffummantelung (12) besitzt.

4. Kugelgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sein Außenteil (Kugellagerung 3) und/oder sein Innenteil (4) eine Armierung, z. B. eine Glasfaserarmierung, in ihrem Kunststoffbereich aufweist.