DE3036052C2

DE3036052C2 - Vorrichtung zum Herstellen einer Kugelhülse

Info

Publication number: DE3036052C2
Application number: DE3036052A
Authority: DE
Inventors: Richard Dean South Bend Ind. Allen; John Hillman Lobeck
Original assignee: Torrington Co
Current assignee: Timken US LLC
Priority date: 1979-09-28
Filing date: 1980-09-24
Publication date: 1984-01-19
Also published as: GB2059518B; FR2466326A1; US4247512A; CA1152302A; FR2466326B1; DE3036052A1; GB2059518A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Kugelhülse entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus der US-PS 87 071 bekannt. Hierbei ist der äußere Laufring mit ' innerer hohlkugelförmiger Lauffläche aus Kunststoff ausgebildet und umgibt einen demgegenüber beweglichen inneren kugelförmigen Teil aus Metall. Außerhalb des Kunststoffteils ist ein Formteil aus Metall angeordnet, der einen weiteren Teil der Kugelhülse bildet und der einen radialen Durchtrittskanal zum Einfüllen der Kunststoffmasse aufweist. Dieser äußere Formteil ist zur Herstellung der Kugelhülse in einer Außenform abgestützt, und nach dem Herstellen der Kugelhülse ist dieser äußere Formteil starr mit dem darin befindlichen Kunststoffteil verbunden. Die hohlkugelförmige Lauffläche der Kugelhülse liegt also an der Innenseite des Kunststoffteils gegenüber der Außenseite eines beweglichen inneren Formteils aus Metall.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Hie Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß eine Kugelhülse mit einem innerhalb eines äußeren hohlkugelförmigen Metallformteils beweglichen inneren Kunststoffteil durch Spritzgießen hergestellt werden kann.

Die Erfindung ist in Anspruch 1 gekennzeichnet.

Die Vorrichtung besteht also im Prinzip aus drei Formteilen, nämlich einem äußeren hohlkugelförmigen Metallaufring, der einen Teil der fertigen Kugelhülse bildet und der innerhalb einer ringförmigen Außenform abgestützt ist, und aus zwei inneren, koaxial hintereinander angeordneten ringförmigen Pormkörpern mit äußeren Vertiefungen, zwischen denen und dem äußeren, hohlkugelförmigen Laufring ein Hohlraum zur Bildung des Kunststofflaufteils mit äußerer kugelförmiger Lauffläche freibleibt. Hierbei wird der flüssige Kunststoff bei der Herstellung der Kugelhülse radial von innen her zugeführt.

Diese Herstellungsvorrichtung läßt sich nach der Herstellung des kugelförmigen Kunststoff-Laufteils leicht auseinandernehmen, indem mindestens einer der koaxial hintereinander angeordneten ringförmigen inneren Formkörper herausgezogen wird, um den Kunststofflaufteil freizugeben, der dann mit seiner äußeren kugelförmigen Lauffläche beweglich innerhalb des äußeren Metall-Laufrings gehalten ist, der zuvor kleinen Teil der Herstellungsform gebildet hat.
" I Die US-PS 39 93 369 zeigt zwar eine Kugelhülse mit feinem äußeren Metall-Laufring und einem demgegenüber beweglichen inneren kugelförmigen Teil aus ^Kunststoff. Diese Kugelhülse ist ohne ein Aufbrechen des äußeren Metall-Laufrings nur dadurch herstellbar, idaß der innere Kunststoffteil verformbar ist, um in den äußeren hohlkugelförmigen Metall-Laufring eingeschnappt werden zu können. Hierzu muß das verwendete Kunststoffmaterial verhältnismäßig elastisch und •nachgiebig sein, so daß es nicht in der Lage ist, hohe ^Belastungen .lufzunehmen.

Demgegenüber läßt sich mit der erfindungsgemäßen !Vorrichtung eine Kugelhülse herstellen, bei der das Kunststoffmaterial nicht verformbar sein muß, weil der innere Formteil durch zwei in axialer Richtung auseinandernehmbare Formkörper gebildet ist. Demgemäß können mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung der Kugelhülse alle Arten von Kunststoffen verwendet werden, und zwar insbesondere auch solche, die physikalische Eigenschaften haben, die zur Verwendung bei hohen Beanspruchungen geeignet sind.

In Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 kann der Durchtrittskanal für das Einfüllen der Kunststoffmasse in die Herstellungsvorrichtung durch je eine halbkreisförmige Nut in den aneinanderstoßenden Stirnflächen der inneren Formkörper gebildet sein. Die beiden halbkreisförmigen Nuten bilden also so gemeinsam einen radialen zylindrischen Durchtrittskanal, wodurch sich bezüglich des Füllens des Formhohlraums symmetrische Verhältnisse ergeben. Auf diese Weise kann ein besonders guter kugelförmiger Kunststoff-Laufteil ausgebildet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben:

F i g. 1 ist eine abgebrochene Schnittansicht einer Kugelhülse; und

F i g. 2 ist eine abgebrochene Schnittansicht, die die Vorrichtung zur Herstellung der Kugelhülse veranschaulicht.

Gemäß F i g. 1 weist die Kugelhülse einen ringförmigen äußeren Metall-Laufring 10 auf. Der äußere Laufring 10 hat eine konkave Bohrung oder Ausnehmung 12, in der eine Kunststoffkugel 14 oder ein aus Kunststoff bestehender Bauteil 14 mit kugelförmiger oder konvexer äußerer Oberfläche 16 angeordnet ist, deren Form der konkaven Ausnehmung 12 des äußeren

Laufrings 10 entspricht.

Die Kugelhülse wird mittels der in F i g. 2 dargestellten Vorrichtung hergestellt, die einen äußeren ringförmigen Formkörper 20 aufweist. Der Formkörper 20 hat eine Bohrung 22, die sich von einem Ende her erstreckt, und eine Bohrung 24 von kleinerem Durchmisser als die Bohrung 22. Die Bohrung 24 erstreckt sich von dem anderen Ende her, so daß eine sich radial erstreckende Schulter 26 gebildet ist.

Der ringförmige äußere Metall-Laufring 10 wird in die Bohrung 22 des äußeren Formkörpers 20 eingesetzt oder eingeführt, bis ein Ende des ringförmigen äußeren Metall-Laufrings 10 an der Schulter 26 anliegt.

Die koaxialen ringförmigen inneren Formteile 28 und

30 werden dann nacheinander in den äußeren Formkörper 20 und den äußeren Laufring 10 eingesetzt, und zwar wird bei Betrachtung gemäß F i g. 2 der Formteil 28 zuerst von links her eingesetzt, und danach wird der Formteil 30 von rechts her eingesetzt. Die Bohrungen 32 und 34 der inneren Formteile 28 und 30

- haben'ei en gleichen Radius. Die Aiißendurclimesser der

·' inneren'Formteile 28 und 30 und der Durchmesser der " Bohrung 24 sind gleich.

Ringförmige Vertiefungen 36 und 38 erstrecken sich von den aneinander anliegenden Enden der inneren Formteile 28 und 30 her, bei der Darstellung gemäß F ι g. 2 also in axialer Richtung nach rechts und links. Auf diese Weise bilden die Vertiefungen 36 und 38 der _r inneren Formteile und die konkave Bohrung oder Ausnehmung 12 des äußeren Laufrings 10 einen ringförmigen Raum, dessen Gestalt der Gestalt des herzustellenden kugelförmigen Teils 14 entspricht.

Um den flüssigen Kunststoff in den ringförmigen Raum hinein zu bekommen,' muß wenigstens ein Durchtrittskanal in wenigstens einem der inneren Formteile vorgesehen sein, so daß der ringförmige Raum mit flüssigem Kunststoff gefüllt werden kann.

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder innere Bauteil 28 und 30 mit einer halbkreisförmigen Nut 40 und 42 versehen, so daß, wenn sich die inneren Formteile 28 und 30 in ihrer richtigen Stellung befinden, die Nuten 40 und 42 einen radialgerichleten zylindrischen Durchtrittskanal bilden, der sich von den Bohrungen 32 und 34 in den Raum erstreckt, der durch die Vertiefungen 36 und 38 und die

ίο konkave Ausnehmung 12 gebildet ist.

Im Betrieb der Vorrichtung wird zunächst der äußere Laufring 10 in den äußeren Formkörper 20 eingeführt. Dann wird der innere Formteil 28 eingesetzt. Danach wird der innere Formteil 30 eingesetzt, um den ringförmigen Raum zu bilden, der dieselbe Form hat wie der fertige kugelförmige Kunststoffteil 14. Kunststoff in flüssiger Form wird durch die Bohrungen 32 und 34 zugeführt und radial nach außen durch den radialen Durchtrittskanal geführt, der durch die Nuten 40 und 42

so gebildet ist, um den ringförmigen Raum zu füllen, der ^durch die Vertiefungen 36 und 38 und die Ausnehmung 'fl2 gebildet ist. Man läßt dann den flüssigen Kunststoff durch Abkühlung bei normaler Temperatur hart werden und schrumpfen. Nach dem Abkühlen auf normale Temperatur und weil der kugelförmige Kunststoffteil 'eine größere Schrumpfung aufweist als der äußere , cMetall-Laufring, ergibt sich ein Abstand zwischen der äußeren Oberfläche des kugelförmigen Kunststoffteils 'Ί4 und der Ausnehmung 12 des äußeren Laufrings 10.

Um die fertiggestellte Kugelhülse oder Kugellaufbüchse aus der Vorrichtung zu entfernen, wird zuerst der innere Formteil 30 entfernt, und danach werden der kugelförmige Teil 14 und der äußere Laufring 10 gemeinsam aus dem äußeren Formkörper 20 herausgenommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen einer Kugelhülse, bestehend aus einem äußeren Laufring mit innerer hohlkugelförmiger Lauffläche und einem demgegenüber beweglichen inneren kugelförmigen Teil, wobei die Vorrichtung einen äußeren, mit einer kugelförmigen inneren Oberfläche versehenen Formteil aus Metall, der einen Teil der Kugelhülse bildet und der in einer Außenform abgestützt ist, sowie mindestens einen inneren, in die Außenform und in den äußeren Formteil einsetzbaren Formteil aus Metall aufweist, wobei zwischen den beiden Formteilen ein mit flüssigem Kunststoff zu füllender ringförmiger Formhohlraum ausgebildet und in einem der Formteile ein radial in den Formhohlraum mündender Durcbtrittskanal zum Einfüllen des Kunststoffs vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Formteil durch ein Paar koaxial hintereinander angeordneter ringförmiger Formkörper (28, 30) mit gleichen Außendurchmessern gebildet ist, daß die Außenseite jedes Formkörpers (28,30) eine ringförmige Vertiefung (36,38) aufweist, die sich jeweils von dessen axial innerem, dem anderen Formkörper benachbarten Ende her so erstreckt, daß die Vertiefungen (36, 38) und die innere hohlkugelförmige Oberfläche (12) des äußeren Formteils (10) einen Formhohlraum in der Gestalt des herzustellenden kugelförmigen Teils (14) freilassen, und daß der Durchrittskanal (40, 42) in wenigstens einem der inneren Formkörper (28, 30) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchtrittskanal (40, 42) durch je eine halbkreisförmige Nut in den aneinanderstoßenden Stirnflächen der inneren Formkörper (28, 30) gebildet ist.