DE2737898A1

DE2737898A1 - Verfahren zur herstellung von elastischen drehgelenken und dadurch hergestellte gelenke

Info

Publication number: DE2737898A1
Application number: DE19772737898
Authority: DE
Inventors: Jaques Pierrat
Original assignee: Paulstra SNC
Current assignee: Paulstra SNC
Priority date: 1976-08-25
Filing date: 1977-08-23
Publication date: 1978-03-02
Also published as: NL183781B; FR2363024A1; ZA775150B; DE2737898B2; DE2737898C3; FR2363024B1; NL7709127A; IT1116689B; GB1571575A; ES461852A1; RO78736A; NL183781C

Description

Verfahren zur Herstellung von elastischen Drehgelenken und dadurch hergestellte Gelenke

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von elastischen Gelenken des sogenannten "rotierenden" Typs, d.h. die im allgemeinen zwischen einem Teil oder Schaft - der hier "Drehzapfen" genannt wird - und einem anderen, auf diesen Drehzapfen aufgesetzten Teil unter Zwischenlagerung einer Einheit aus zwei hohlen ineinandergreifenden Teilen oder Muffen zwischen diesen beiden Teilen angeordnet ist, wobei die äußere Muffe aus Elastomer und die innere Muffe aus einem thermoplastischen Material besteht; diese innere Muffe ist innen mit Ausnehmungen oder Vorsprüngen versehen, die bei Bedarf eine Schmierung auf dem Drehzapfen ermöglichen, auf den die Einheit aufgesetzt ist, wobei diese Ausnehmungen und Vorsprünge während der Einspritzung des die äußere Muffe bildenden Elastomers unter Druck gewonnen werden.

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Poeleoheckkonto Stuttgart CBLZ «500100 703 42Ο3Ο-7ΟΘ . Dreedner Hank Stuttfjn.t CBl 7 βΟΟβοοοη, Konto ΟΟ11341

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Es wurden bereits verschiedene Lösungen zur Herstellung dieser Gelenke vorgeschlagen.

Insbesondere kennt man bereits ein Verfahren zur Herstellung von Gelenken des vorstehend genannten Typs, das darin besteht, die Verformung eher inneren Muffe um einen gerillten Kern unter Druck und Hitze sicherzustellen, wobei die Hitze durch das Einspritzen des die äußere Muffe bildenden Elastomers um die vorgenannte Muffe herum in eine Form entsteht, die eine der äußeren Muffe entsprechende Ausbildung hat.

Bei diesem Verfahren erfolgt die Verformung der inneren Muffe jedoch nur unter erhöhten Einspritzdruck des Gummis, und nur in dem Fall, wenn die Dicke dieser inneren Muffe gering ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile dieses Verfahrens zu beseitigen, indem die Formvorgänge vereinfacht werden und indem mit größerer Genauigkeit Gelenke des beschriebenen Typs hergestelJtwerden können, bei denen die Muffe nicht notwendigerweise eine geringe Dicke haben muß.

Das Verfahren nach der Erfindung vollzieht sich in zwei Stufen, d.h. zuerst durch Einspritzen des Elastomers in eine Form um die innere Muffe aus extrudiertem Polyurethan herum, die zuvor auf einem gerillten Kern angeordnet wurde, wobei sich diese erste Stufe bei einer 'reil-Vulkanisierungstemperatur der inneren Muffe aus Polyurethan vollzieht,

wodurch sich diese plastisch verformen kann und die Rillen und Vorsprünge des Kernes bildet, dann, zweitens, einer Vervollständigung der Vulkanisierung, um die Elastizität der äußeren Muffe zu erhalten, wobei der inneren Muffe die notwendige Festigkeit verliehen wird.

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Vorteilhaft wird so verfahren, daß die Oberflächen der Muffen chemisch behandelt werden, um ein Anhaften zu gewährleisten.

Die Erfindung zeigt ferner gewisse Anwendungsmöglichkeiten (insbesondere solche, bei denen die Dreh- Gelenke als Fahrzeugteile, insbesondere als Teile zur Aufhängung verwendet werden) des Verfahrens sowie gewisse Ausführungsmöglichkeiten - und dies als neue industrielle Produkte - der Gelenke des beschriebenen Typs, die durch dieses Verfahren gewonnen wurden, sowie spezielle Elemente zu ihrer Herstellung und die sie aufweisenden Einheiten, insbesondere die Fahrzeuge.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungjen hervor. Ausführungsbeispiele . der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht durch ein erfindungsgemäßes Dreh-Gelenk in einem Teil der Aufhängung eines Fahrzeuges,

Fig. 2 einen axialen Schnitt in vergrößertem Maßstab einer Form zur Gewinnung eines Gelenkes nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 einen Querschnitt sowie einen axialen Schnitt ¹¹¹¹ durch eine weitere Ausführung eines Dreh-Gelenkes, das durch das erfindungsgemäße Verfahren gewonnen werden kann, und

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Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines durch

das Verfahren der vorliegenden Erfindung gewonnenen Gelenkes.

In Fig. 1 ist ein Gelenk dargestellt, das zwischen zwei inneren Elementen hin- und herrotiert , wie insbesondere ein Drehzapfen A, der beispielsweise zu einer Achslagerung oder einem Radlager eines Fahrzeuges gehört, und eine Hülse B, die beispielsweise an der Außenseite eines oder mehrerer Arme 2 befestigt ist, die zu einer Aufhängung gehören.

Dieses Gelenk wird im wesentlichen aus folgender Einheit gebildet:

- einer äußeren Muffe 3 aus einem Elastomer, das eine gewisse Elastizität besitzt, wobei diese Muffe durch ein herkömmliches Haftverfahren fest mit der Oberfläche eines starren rohrförmigen, beispielsweise metallischen, Elementes verbunden sein kann, das während der Montage selbst an dem äußeren Teil B (Fig. 1 und 2) befestigt ist, obwohl auch eine direkte Befestigung auf dem Teil B vorgesehen sein kann, ohne daß also das Element 4 verwendet wird, wie dies in den Figuren 3 und 4 dargestellt ist,

- einer Muffe 5 aus elastanerischem und härterem thermoplastischen Material, beispielsweise aus Polyurethan, die im Inneren der Muffe 3 befestigt sein kann und die durch ihre Innenfläche die relative Rotation um den Drehzapfen A oder vorzugsweise um eine starre, auf diesem Drehzapfen befestigte Hülse 6 herum sicherstellt.

Diese Vorteile entstehen in Zusammenhang mit einer geeigneten Schmierung zwischen Muffe 5 und Drehzapfen oder Hülse 6, die aufgrund von Elementen, beispielsweise Reihen von Vorsprüngen

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und Ausnehmungen, die auf der Innenfläche der Muffe 5 vorgesehen sind, ermöglicht wird; diese Elemente bilden bevorzugte Kontaktzonen und begrenzen Ausnehmungen, die mit Schmiermittel gefüllt sind.

Diese Elemente, die das Bezugszeichen 7 in den verschiedenen Figuren haben, können verschiedenartiger Natur sein, beispielsweises

Längsrippen und -rillen, wie sie in Fig. 1 dargestellt sind,

- Querrippen und -rillen oder schraubenförmige Rippen und Rillen', wie sie in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind,

- Rippen , die zugleich in beiden Richtungen verlaufen, -alle anderen Vertiefungen und Vorsprünge.

Axiale Halteeinrichtungen sind an den Außenseiten vorgesehen, um die Einheit nach der Montage in Arbeitsposition zu halten; diese Einrichtungen können Unterlegscheiben 8,9 in Verbindung mit einem Bolzen 10 sein, der auf einer mit Gewinde versehenen Außenseite 11 des Drehzapfens A festgeschraubt ist. Diese Einrichtungen können auch das Auslaufen des Schmiermittels und das Eindringen von Verunreinigungen verhindern. Es können alle anderen Einrichtungen zu demselben Zweck vorgesehen sein.

Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Herstellung einer vorstehend beschriebenen Einheit in der folgenden, in Fig. 2 dargestellten Weise verfahren.

Es wird eine Form verwendet, in deren Mitte ein zentraler, von der Grundfläche 13 dieser Form getragener, Kern 12 angeordnet ist, wobei dieser Kern Rippen und Rillen 14 besitzt, die entsprechend den vorstehend beschriebenen Rippen und Rillen 7 ausgebildet sind.

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Auf diesem Kern wird ein Rohlung aus Polyurethan angeordnet, der die Muffe 5 bildet, wobei dieser Rohling eine glatte Wand besitzt und beispielsweise durch Abschneiden eines extrudierten und nur teilweise vulkanisierten Polyurethanschlauches hergestellt werden kann, dessen Durchmesser dem Durchmesser der äußeren Umhüllung der Rippen und Rillen 14 des Kerns 12 angepaßt ist.

Nachdem in dem Körper der Form 15 die äußere starre Hülse 4 (sofern sie vorhanden ist) angebracht wurde und die Form bei Bezugszeichen 16 geschlossen wurcfe, wird das zur Bildung der Muffe 3 bestimmte Elastomer unter Druck in die Form eingebracht; mit einem Kolben 17 einer Presse 18 wird das Elastomer unter Druck über die Zufuhrkanäle 19 geführt, um den zylindrischen freigelassenen Zwischenraum auszufüllen und den Rohling 5. einem Druck zu unterwerfen.

Unter der Einwirkung dieses Druckes preßt sich die nur teilweise vulkanisierte Polyurethanfläche des Rohlings 5 auf die Rippen und Rillen 14 des Kerns 12.

Ein nachfolgendes Erhitzen bei einer zweckmäßigen Temperatur und über eine geeignete Zeitdauer bewirkt die endgültige Vulkanisierung , die dem Elastomer der Muffe 3 die geforderten Eigenschaften sowie der Muffe 5 die gewünschte Festigkeit verleiht.

Es kann vorteilhaft ein Anhaften zwischen dem äußeren Element 4 und dem Elastomer einerseits und zwischen dem Elastomer und der inneren Muffe 5 andererseits erreicht werden, wobei die Oberflächen der Elemente 4 und 5 zuvor chemische behandelt wurden, um das Anhaften zu gewährleisten.

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Nach dem Formen und der Vulkanisierung wird die Form geöffnet und der Kern 12 aus der Muffe 5 abgezogen. Dieser letzte Abziehvorgang bringt keine Schwierigkeit mit sich, selbst wenn die Rillen und Vorsprünge in Querrichtung verlaufen, da die Muffe 5 noch eine gewisse Elastizität behält.

Aus dem vorstehend beschriebenen geht hervor, daß in den Figuren 1 und 2 ein starres äußeres,metallisches oder anderes Element verwendet wird.

Dieses Element kann jedoch weggelassen werden, wie dies aus den Figuren 3 bis 6 hervorgeht.

In diesem Fall erstreckt sich die äußere Elastcmennuffe 3 direkt in das Teil, das sie aufnehmen soll, vorzugsweise unter leichter Spannung.

Um das Einführen in dieses Teil zu erleichtern, kann die Außenfläche der Muffe 3 eine quer oder längs geriffelte Ausbildung haben.

In den Fig. 5 und 6 ist als Ausführungsbeispiel gezeigt, daß diese Außenfläche einerseits quer verlaufende Vorsprünge 20 und andererseits kleine längsverlaufende Rillen 21 auf diesen Vorsprüngen besitzt.

Zum Formen eines erfindungsgemäßen Gelenkes wird entsprechend Fig. 2 verfahren, wo die Flächen 22 gepunktet dargestellt sind, die zur Bildung der Abschrägung 23, die in Fig. 4 gezeigt ist, bestimmt sind.

Aus Figuren 3 bis 6 ist zu erkennen, daß die innenliegenden Rillen und Vorsprünge 7 der Muffe 5 quer verlaufen.

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Daraus ergibt sich, unabhängig von der gewählten Ausführungsform, daß Drehgelenke hergestellt werden können, deren Herstellung sich ausreichend aus dem vorstehend Beschriebenen ergibt, so daß es sich erübrigt, näher darauf einzugehen, und daß diese Gelenke zahlreiche Vorteile im Gegensatz zu den beschriebenen bereits bekannten aufweisen, insbesondere den Vorteil, daß sie mit großer Genauigkeit hergestellt werden können und daß mit außerordentlich einfache! Formvorgängen gearbeitet werden kann.

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Claims

PATENTANWÄLTE RUTF und BEIER STUTTGART Dipl.-Chem. Dr. Ruff Dipl.-Ing· J. B β i β r Neckarstraße 50 D-7OOO Stuttoart 1 Tel.: CO711) 227OÖI· Telex Ο7-23412 erubd 18. August 1977-JB/Bo Anmelder: Paulstra S.A. A 16 826 A .16 827 Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines elastischen Drehgelenkes mit zwei Hohlteilen oder Muffen, die ineinander eingreifen, wobei die äußere Muffe aus Elastomer und die innere Muffe aus thermoplastischem Material besteht, die in ihrem Inneren mit Ausnehmungen oder Vorsprüngen versehen ist, die eine Schmierung auf dem Drehzapfen ermöglichen, auf_vdem die Einheit angeordnet ist, wobei diese Ausnehmungen und Vorsprünge während des Einspritzens unter Druck des die äußere Muffe bildenden Elastomers gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß sich dieses Verfahren in zwei Schritten vollzieht:

-durch Einspritzen des Elastomers in eine Form (15) um die innere Muffe (5) aus extrudiertem Polyurethan herum, die zuvor auf einem profilierten Kern (12) angeordnet wurde, wobei sich diese erste Stufe bei einer Teil-Vulkanisierungstemperatur der inneren Muffe (5) aus Polyurethan vollzieht, wodurch sich diese

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plastisch verformen kann und die Rillen und Vorsprünge (14) des Kerns (12) bildet,

- einer Vervollständigung der Vulkanisierung, um die Elastizität der äußeren Muffe (3) zu erhalten, wobei der inneren Muffe (5) die notwendige Festigkeit verliehen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Muffen (3,5) chemisch behandelt werden, um ein Anhaften- zu gewährleisten.

3. Elastische Gelenke, die durch das Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2 hergestellt werden.

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