DE2733669C2

DE2733669C2 -

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Publication number: DE2733669C2
Application number: DE2733669A
Authority: DE
Original assignee: ENGEL HEINRICH 8000 MUENCHEN
Current assignee: Hans Berger Messtechnik 5600 Wuppertal De GmbH
Priority date: 1977-07-26
Filing date: 1977-07-26
Publication date: 1979-04-26
Also published as: FR2398916A1; FR2398916B3; GB2001399A; DE2733669B1; JPS5425351A; GB2001399B

Description

Gußform gehalten; dann wird letztere mit einem Mal ausgegossen. Die Lageranordnung ist zwar dicht und kann selbstschmierend ausgeführt werden, setzt aber mehrere Teile und eine komplizierte Gußform voraus.

Die beiden Einlegeteile können mit ihren jeweiligen, als Trennränder ausgebildeten Randabschnitten aneinander beweglich angeordnet sein.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der als Haube ausgebildete napfförmige Teil innen und/oder außen kegelig ausgebildet Insbesondere bei einer Ausbildung der Innenfläche des Einlegeteils in Kegelform — diese kann auch am Rand abgerundet sein — wird auf besonders einfache Weise eine Lageranordnung geschaffen, bei der die Schrumpfungseigenschaften des Werkstoffs nicht nur ein genau berechenbares Losschrumpfen vom Einlegeteil ermöglichen, sondern bei der auch die anderen Lagerflächen in ihren Abmessungen und in bezug auf die Toleranzen ganz genau vorherbestimmbar sind.

Die Haube kann mit mindestens einer annähernd randparallelen Rille oder Rippe versehen sein. Hierdurch wird es möglich, ein Gelenk zu schaffen, dessen beide Geienkteile nur durch Zerstörung mindestens eines Teils getrennt werden können. Die Haube kann auch mit einer wendeiförmigen Rille oder Rippe versehen sein; wenn die Innenfläche des Einlegeteils bzw. der Haube im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist, wird auf diese Weise ein Paßgewinde geschaffen.

Die Bodeninnenfläche der Haube kann abgerundet sein; sie kann jedoch auch eben und randparallel verlaufen.

Es ist möglich — jedoch in den meisten Fällen nicht erforderlich —, die Haube vor ihrer Verwendung an ihrer Innenfläche mit einem Schmiermittel zu versehen. Da die Lagerflächen praktisch abgeschlossen sind, tritt das Schmiermittel nicht aus; dies gilt besonders für den Fall einer Ringnut oder einer Rille.

Als besonders zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn der Trennrand der Haube senkrecht zur Drehachse des Lagers verläuft; auch kann der Trennrand über die Außenfläi.ien der zu trennenden Bauteile hinausragen.

Auch wenn es selbstverständlich möglich ist, den napfförmigen Teil bzw. die Haube bei einem Kunststofflager zu verwenden, ist es auch erstmals möglich, daß die Lageranordnung im Sand-, Kokillen-, Druck- oder Spritzgußverfahren und ggf. aus Metall, vorzugsweise Gußeisenstahlgud oder einer Leichtmetallegierung, hergestellt wird.

Auf der Zeichnung s^;nd mehrere Ausführungs- und Anwendungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, welche nachfolgend näher beschrieben werden; es zeigen

F i g. 1 bis 3 drei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einlegeteile, jeweils im Längsschnitt,

F i g. 4 ein erstes Anwendungsbeispiel,

F i g. 5 ein zweites Anwendungsbeispiel unter Verwendung von zwei Einlegeteilen,

F i g. 6 8 drei weitere Anwendungsbeispiele jeweils in Schrägansicht,

Fig.9-10 in Schrägansicht und Längsschnitt ein weiteres Anwendungsbeispiel,

Fig. 11 —12 Schrägansichten auf zwei weitere Anwendungsbeispiele,

Fig. 13 ein weiteres Ausführungsbeispiel und Fig. 14 ein weiteres Anwendungsbeispiel.

In F i g. 1 ist m Längsschnitt ein runder Einlegeteil dargestellt, der die Form einer Haube od. dgl. mit einer zylindrischen Innenfläche 2 sowie einem Randabschnitt 3 aufweist, welcher rundum senkrecht von der freien Kante der Haube absteht

Die Außenfläche 4 der Haube 1 ist kegelig oder konisch ausgebildet und weist über abgerundete Kanten 5 eine annähernd senkrecht zur Achse 6 der zylindrischen Innenfläche gebogen ver'aufende Oberfläche 7 auf.
Die Innenflächen 2 der Haube 1 sind über eine innere

m Bodenfläche 8 miteinander verbunden, wobei auch hier die Übergänge abgerundet sind. Bei dieser Ausführungsform wird — wenn der Lagerkörper in einem Arbeitsgang hergestellt wird — der Einlegeteil 1 auf den gelagerten Teil aufgeschrumpft, wobei er dann sich vom lagernden Teil löst

Nach Fig.2 weist die runde Haube 10 einen Randabschnitt 11 auf und ist in sich konisch ausgebildet, d. h., daß deren Innenflächen 12 in diesem Fall parallel zu den Außenflächen 13 verlaufen. Eine Bodenplatte 14

verbindet die konischen Obergangsabschnitte miteinander.

Bei der in Fig.2 dargestellten ' dsführungsform ist die Haube 10 mit einer ringförmiger. Riope 15 versehen, welche ein nachträgliches Trennen der beiden Lagertei-Ie in Richtung der Achse 16 nicht mehr möglich macht; Voraussetzung hierfür ist jedoch die weiter unten näher bescb-iebene Fertigung in einem Arbeitsgang und eine Festigkeit des Materials, die eine Elastizität der nicht dargestellten Rippe auf dem zu lagernden Teil

jo ausschließt

Statt der dargestellten parallel zu den Randteilen 11 verlaufenden Rippe kann selbstverständlich auch eine Ringnut vorgesehen sein; falls erforderlich können auch zwei oder mehrere Rippen bzw. Ringnuten vorgesehen

J5 werden.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform ist die runde Haube 20 mit einem Randabschnitt 21 versehen; während die Innenfläche 22 zylindrisch ist, ist die Außenfläche 23 konisch oder ebenfalls zylindrisch ausgebildet; in der Haube ist eine ein Gewinde bildende

Spiralnut 24 vorgesehen. Statt der Spiralnut kann

selbstverständlich auch eine spiralförmige Rippe vorgeshen sein.

Nach F i g. 4 können zwei Einlegeteile 30 bei einer

•ti Vorfabrikation so mit einem stiftförmigen Element 31 verbunden werden, welches entweder in der Haube fixiert oder drehbar gelagert ist; in diesem Fall ist das Element 31 eine Welle. Diese Zwillingsanordnung der Einlegeteile mit dem Element 31 kann zum Verbinden

w von mindestens zwei in bezug aufeinander drehbaren Teilen Verwendung finden; in diesem Fall besteht jedoch auch der Bolzen 31 aus einem Material mit einer höheren Erweichungstemperatur wie das Material der drehbaren Teile.

v> In F i g. 5 ist die Anwendung von zwei Einlegeteilen 40 zur Herstellung eines Metallscharniers im Schnitt dargestellt; die Einlegeteile 40 weiser jeweils eine zylindrische Außenfläche 41 und eine konische Innenfläche 42 auf. Der Randabschnitt 43 erstreckt sich, wie

f>n dargestellt, über den Rand des äußeren Scharnierlappens 44 bzw. au· h des inneren Gewerbes 45 hinaus. Bei der Herstellung des Scharniers wird nach Einspannen der Einlegeteile 40 an den Randabschnitten 43 der Spritzguß in üblicher Weise in einer z. B. zweiteiligen

f>"> Form durchgeführt; der Form wird dann das vollständig fertige Scharnier mit selbstschmierenden Lagern entnommen und ii>t somit einsatzbereit.
Die Einlegeteile 40, z. B. aus einem hochveredelten

Stahl mit einem hohen Erweichungspunkt, können als Lagerteile, z. B. für Scharniere einer Pkw-Tür, benutzt werden, wobei auf der einen Seite der äußere Scharnierlappen 44 sich selbsttätig — durch die Kühlung — auf den Einlegeteil 40 aufschrumpft, während der andere Scharnierlappen 45, dessen kegelförmige Vorsprünge 46 und 47 in die Einlegeteile hineinragen, wiederum durch den Schrumpfungsprozeß ein ausreichendes Spiel in den Einlegeteilen erhält; die Lager werden genau zentriert, können stets toleranzfrei hergestellt werden und sind selbstschmierend.

Aufgrund der Tatsache, daß jedes Material, auch Gußeisen und sogar Stahlguß od. dgl, um etwa 2% durch Kühlung schrumpft, ist eine Nacharbeitung, wie z. B. Gratentfernung u. dgl., nicht mehr erforderlich. Die Haube 40 bildet hierbei eine im Querschnitt abgekröpfte, durchgehende Innenfläche zwischen beiden Scharnierlappen.

Nach Fig. 7 ist die Anwendung von Einlegeteilen 50 für ein Scharnier 51 für Türen, Schränke od. dgl. dargestellt. Auch in diesem Fall können die z. B. aus Gußeisen bestehenden Scharnierlappen 52 und 53 unter Verwendung der Einlegeteile 50 in einem einzigen Schuß hergestellt werden. Das Scharnier ist voll beweglich und selbstschmierend.

Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführunfcsform ist ein insbesondere für schwere Türen verwendbares Scharnier dargestellt, bei dem der Drehteil 61, welcher einen Gewindebolzen 62 aufweist, als »Außenteil« und der Scharnierlappen 63 als »Innenteil« ausgebildet sind. Die beiden Scharnierteile sind über einen Einlegeteil 60 miteinander verbunden, der annähernd die Form der Ausführungsform nach F i g. 2 hat, wobei im vorliegenden Fall eine Ringnut 65 vorgesehen ist, welche ein axiales Trennen der beiden Scharnierteile verhindert; das vorher in die Haube eingebrachte Schmiermittel erleichtert die Beweglichkeit der genau zentrierten Scharnierteile in bezug aufeinander.

Die in Fig.8 dargestellte Ausführungsform zeigt einen Teil eines für Kfz-Türen verwendeten Scharniers, dessen Einzelheiten teilweise im Längsschnitt in F i g. 5 gezeigt sind. Der am Türrahmen anschraubbare Scharnierlappen 71 ist über zwei Eiinlegeteile 70 mit dem an der Fahrzeugtür angebrachten Scharnierlappen 72 verbunden.

Eine Verschwenkung der beiden Scharnierteile ist um eine Achse 73 möglich; die Einlegeteile 70 weisen zylindrische Außenflächen, jedoch konische Innenflächen auf; die jeweiligen Randabschnitte 74 der Einlegeteile 70 ragen über das Gewerbeauge 75 des Schamierlappens 71 geringfügig hinaus; im gleichen Sinne ragen sie auch über das Gewerbeauge 76 des anderen Scharnierlappens 72 hinaus.

Nach F i g. 9 und 10 sind die Einlegeteile 80 bzw. 90 für eine Gelenkrolle z. B. für drehbare Betten, Büromöbel, Fernsehstühle, Teetischchen od. dgl. eingesetzt. Diese Gelenkrolle ist einerseits um eine Achse 81 und andererseits um eine Achse 91 drehbar. Die Gelenkrolle besteht aus einem oberen tellerförmigen Drehteil 82 mit zwei Befestigungslaschen 83 und 84, einem mittleren Drehteil 85 und einem kugelförmigen unteren Drehteil 86.

Der zwischen die beiden Drehteile 82 und 85 eingesetzte Einlegeteil 80 weist eine ringförmige Rille 87 auf, so daß der obere tellerförmige Drehteil mit dem mattieren Drehteil 85 auch in Richtung der Achse 81 fest verbunden ist, wobei sich jedoch die beiden Teile in bezug aufeinander frei drehen können.

In die laschenförmigen Vorsprünge 88, 88' des mittleren Drehteils 85 sind die Einlegeteile 90 eingesetzt, die scharnierartig den kugelförmigen unteren Drehteil 86 halten; die Einlegeteile 90 weisen an

ί ihrer Innenfläche eine konische Form auf.

Alle drei Drehteile können in einem einzigen Arbeitsgang, z. B. im Spritzgußverfahren, gefertigt werden, wobei allerdings vorher die Einlegeteile 80 und 90 in ihrer entsprechenden Lage in der Gußform fixiert

ίο werden müssen; die Schrumpfung des Materials, z. B. einer Bronzelegierung, führt einerseits dazu, daß die jeweiligen Einlegeteile 80 bzw. 90 im lagernden Teil festgehalten werden und andererseits dazu, daß die Drehbarkeit der anderen Teile in den Einlegeteilen gewährleistet ist; in allen Fällen bilden die Ramiabschnitte der Einlegeteile eine flächenmäßige Trennung der beiden Drehteile.

In F i g. 11 ist eine mehrfache Verwendung von Einlegeteilen an einer Spannpresse dargestellt, wobei sämtliche Teile in einem Arbeitsgang — z. B. im

Druckgußverfahren — gefertigt werden können. Die in Schrägansicht dargestellte Spannpresse besteht im

.wesentlichen aus einem U-formigen Grundgestell 101, einem gabelförmig ausgebildeten Spannhebel 102 und einem Spannelement 103.

Bei der Herstellung der Spannpresse werden insgesamt neun Einlegeteile verwendet Der gabelförmige Spannhebel 102 ist über zwei Einlegeleile 100 mit dem Urundgestell 101 gelenkig verbunden und weist außerdem ein Zwillingsteil 100' nach F i g. 4 auf; auf dem Bolzen dieses Zwillingsteiles 100' ist ein kurzer Lenker 104 drehbar angeordnet, welcher wiederum über zwei paarweise angeordnete Einlegeelemente 100" mit dem Spannelement 103 drehbar verbunden ist Der Spannteil 103 greift zwischen den gabelförmigen Spannhebel 102 und ist über paarweise angeordnete Einlegeteile 100'" wiederum mil: dem Grundgestell 101 verbunden.

An der Vorderseite des Spannteiles 103 ist ein Spannzapfen 105 vorgesehen, welcher über ein Einlegeteil 100"" im Spannteil 103 gelagert ist Der Einlegeteil 100"" weist eine spiralförmige Nut gemäß der Ausführungsform nach F i g. 3 auf; diese Nut bildet ein Gewinde, so daß sich der Spannzapfen 105 bei einer Drehung um die Achse 106 vertikal verstellen läßt Die Innenfläche des Einlegeteils 100"" ist zylindrisch, während die Außenfläche des Einlegeteils 100"" konisch ausgebildet ist Somit besteht auch die Möglichkeit den Einlegeteil für eine vertikale Verstellung eines Teiles gegenüber einem anderen Teil durch

Verdrehung des letzteren zu verwenden.

Bei dem in F i g. 12 dargestellten Ausführungsheispiel ist ein einziger Einlegeteil UO als Lager für eine in einem Schuß gegossene Zange 111 eingesetzt, wobei der Einlegeteil 110 wiederum mindestens eine Ringnut oder eine ringförmige Rille aufweist Die beiden

Zangenteile 112, 113, die spiegelsymmetrisch einander

zugepaßt sind, sind an ihrer Drehfläche 114 durch den

Randabschnitt 115 des Einlegeteils 110 getrennt Nach dem in Fig. 13 dargestellten Ausführungsbei-

spiel wird der Einlegeteil 120 zur kugeligen Lagerung eines Teiles 122 eingesetzt Der mit einer kugeligen Innenfläche versehene Einlegeteil 120 weist im vorliegenden Fall ebenfalls kugelige Randabschnitte auf obgleich auch senkrecht zur Rollachse verlaufende Randabschnitte angeordnet sein können; es ist jedoch auch möglich, im vorliegenden Fall die Randabschnitte sogar vollständig wegzulassen, da der zu lagernde Teil 122 mit seiner kugeligen Endfläche im Lagerbereich

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stangenförmig ausgebildet ist. Das in F i g. 13 dargestell- Zwischen den jeweils paarweise angeordneten Einlegete Lager muß jedoch unter in Rohrachsrichtung teilen 130 ist ein Teil 133 eingeschlossen, welcher jeweils verlaufendem Druck stehen, da sich sonst die Lagerteile aus einem gedrehten oder andersartig geformten lösen würden. Material bestehen kann oder auch aus dem gleichen Bei der in Fig. 14 dargestellten Ausführungsform ^r> Material wie die beiden Scharnierlappen 131,132. Auch sind in Zwillingsanordnung jeweils zwei Einlegeteile 130 können die Einlegeteile 130 halbkugelförmig ausgebilspiegelbildgleich angeordnet, u. a. derart, daß auch die det sein, so daß der Teil 133 dann aus einer Kugel jeweiligen Randabschnitte 134 miteinander in Beruh- bestehen würde,
rung i»..+ien, jedoch einen Teil der Lagerflächen bilden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lageranordnung mit in einem einzigen Arbeitsgang, z.B. Gießen, hergestellten, gegeneinander beweglichen Lagerteilen und wenigstens einem s zwischen den Lagerteilen angeordneten, die Bewegung derselben zulassenden Einlegeteil, das aus einem Werkstoff besteht, dessen Erweichungstemperatur höher als die Schmelztemperatur des Werkstoffs ist, aus dem die Lagerteile bestehen, und dessen der radialen Lagerung dienender Ringkörper mit einem die Lagerteile beim Arbeitsgang trennenden Randabschnitt versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlegeteil (1,10,20,40, SO, 60,70,80,90,100,110,120,130) als napfförmiger Teil mit einem geschlossenen Boden (7, 14) ausgebildet ist, der außen auf der einen Seite des Trennrandes (3,11,21,43,74) über dem Boden von dem die Lagerteile (44,45; 52,53; 61, 63; 71, 72; 82, 85, 86; 101, 102, 103, 104, 105; 112, 113; 131, 132) bildenden Werkstoff umgeben ist und der innen «benfaUs von dem die Lagerteile bildenden Werkstoff ausgefüllt ist oder einen besonderen vorgefertigten Verbindungsteil (31,133) aufweist

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Einlegeteil (30,130) in Zwillingsanordnung vorgesehen ist und der Verbindungsteil aus einem in beiden Einlegeteilen fceweglichen oder Fixierten Körper(31,133) besteht.

3. Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsteil die Form tines zylindrischen Zapfens (31) aufweist

4. Lag -anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heiden Einlegeteile (130) mit ihren jeweiligen als Trennränder ausgebildeten Randabschnitten (134) aneinander beweglich angeordnet sind.

5. Lageranordnung nach Anspruch 1 o. f, dadurch gekennzeichnet, daß der als Haube ausgebildete napfförmige Teil innen und/oder außen kegelig ■"> ausgebildet ist.

6. Lageranordnung nach Anspruch 1 o. f., dadurch gekennzeichnet, daß die Haube mit mindestens einer annähernd randparallelen Rille oder Rippe (15) Versehen ist. «

7. Lageranordnung nach Anspruch 1 o. f., dadurch gekennzeichnet, daß die Haube mit einer wendelförmigen Rille (24) oder Rippe versehen ist.

8. Lageranordnung nach Anspruch 1 o. f., dadurch gekennzeichnet, daß die Bodeninnenfläche (8) der '*> Haube abgerundet ist

9. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodeninnenfläche der Haube eben und randparallel verläuft.

10. Lageranordnung nach Anspruch 1 ο f, « dadurch gekennzeichnet, daß die Haube vor dem Einsetzen an ihrer Innenfläche mit einem Schmiermittel versehen ist.

11. Lageranordnung nach Anspruch 1 o. f.. dadurch gekennzeichnet, daß der Trennrand (3, 11, M 21, 73, 74) der Haube senkrecht zur Drehachse des Lagers verläuft.

12. Lageranordnung nach Anspruch 1 o. f., dadurch gekennzeichnet, daß der Trennrand (3, 11, 21,43,74) über die Außenflächen der zu trennenden ·>"> Bauteile hinausragt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung mit in einem einzigen Arbeitsgang, z. B. Gießen, hergestellten, gegeneinander beweglichen Lagerteilen und wenigstens einem zwischen den Lagerteilen angeordneten, die Bewegung derselben zulassenden Einlegeteil, der aus einem Werkstoff besteht, dessen Erweichungstemperatur höher als die Schmelztemperatur des Werkstoffs ist, aus dem die Lagerteile bestehen, und dessen der radialen Lagerung dienender Ringkörper mit einem die Lagerteile beim Arbeitsgang trennenden Randabschnitt versehen ist

Aus der DE-OS 24 20 264 ist ein Kunststofflager aus Spritzguß bekannt, bei dem Lagergehäuse und Lagerzapfen aus demselben Kunststoff bestehen und die gemeinsamen Lagerflächen einer als Einlegeteil ausgebildeten Hülse zugeordnet sind, deren Erweichungstemperatur höher als die Schmelztemperatur des Kunststoffes ist, aus welchem das Lagergehäuse und der Lagerzapfen gebildet sind. Bei diesem Lager bildet die Hülse ein Trennelement zwischen Lagergehäuse und Lagerachse, so daß sich die beiden Teile in bezug aufeinander verschwenken lassen. Unter Berücksichtigung eines normalen Schwundes der Kunststoffe schrumpft sich das Lagergehäuse auf der Hülse fest und wird die Lagerachse freibeweglich im Inneren der Hülse aufgenommen. Bei der Herstellung dieses Lagers dient ein fester Dorn oder ein Schieber zur Halterung der Hülse; nach dem Spritzguß kann d.r Dorn gezogen werden; dies hat zur Folge, daß die durch den Dorn verursachte axiale Bohrung entweder unter zusätzlichem Aufwand geschlossen werden muß oder offen bleibt was zw Verschmutzung des Lagers führt; abgesehen davon ist die Entfernung des Domes aus dem Spritzgußteil nicht immer ohne Schwierigkeiten, d.h. ohne Beschädigungen des Spritzgußteiles, möglich. Dieses bekannte Lager ist auch nur aus Kunststoff herstellbar, so daß der Anwendungsbereich desselben beschränkt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der vollkommen a.geschlossene, selbstschmierende Lagerkörper aus verschiedenen Materialien hergestellt werden können.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst daß die erfindungsgemäße Lageranordnung als napfförmiger Teil mit einem geschlossenen Boden ausgebildet ist, der außen auf der einen Seite des. Trennrandes über den Boden von dem die Lagerteile bildenden Werkstoff umgeben ist und der innen ebenfalls von dem die Lagerteile bildenden Werkstoff ausgefüllt ist oder einen besonderen vorgefertigten Verbindungstell aufweist.

Die Form der Lageranordnung vereinfacht nicht nur die einstufige Herstellung des Lagerkörpers, sondern vervielfältigt auch dessen Einsatzmöglichkeit. Auch ist es erstmalig möglich, ohne zusätzlichen technischen Aufwand, z. B. Metallagerkörper herzustellen, die mehr als ein Gelenk oder Scharnier aufweisen. Der unter Verwendung der Lageranordnung erhaltene Lagerkör per ist in sich geschlossen und selbstschmierend.

Es kann ein zweites Einlege'eil in Zwillingsanordnung vorgesehen sein und der Verbindungsteil aus einem in beiden Einlegeteilen beweglichen oder fixierten Körper bestehen; der Verbindungsteil kann die Form eines zylindrischen Zapfens aufweisen.

Aus der USPS 2 078 ist die Herstellung eines Scharniers mit zwei Gewerben bekannt; für die Herstellung dieses Scharniers werden ein Scharnierbolzen, eine Scharnierhülse und Dichtungsringe in einer