DE3334332A1

DE3334332A1 - Verfahren und hohlkoerper zur herstellung einer gleitfuehrung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen bauteilen

Info

Publication number: DE3334332A1
Application number: DE19833334332
Authority: DE
Inventors: Helmut 5600 Wuppertal Jacobs
Original assignee: Julius and August Erbsloeh GmbH and Co
Current assignee: Erbsloeh Aluminium GmbH
Priority date: 1983-09-22
Filing date: 1983-09-22
Publication date: 1985-04-04
Also published as: DE3334332C2

Description

Verfahren und Hohlkörper zur Herstellung einer Gleitführung zwischen
zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Hohlkörper zur Erzielung einer Gleitführung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen, z.B. Maschinenteilen.
Bei herkömmlichen Gleitführungen ist es erforderlich, jedes Bauteil mit entsprechenden Gleitflachen zu versehen und diese so einander anzupassen, daß das erforderliche Bewegungsspiel zwischen den Gleitflächen gegeben ist und die Bauteile nur in dem vorgegebenen Freiheitsgrad bewegbar sind. Diese Maßnahmen verursachen spezielle Form- gebungen und erhebliche Kosten.
Mit der Erfindung wird die Aufgabe gestellt, eine Gleitführung für zwei relativ zueinander bewegliche Bauteile in einer ganz anderen Konzeption zu entwickeln, die keine spanabhebende Bearbeitung der Gleitflächen erforderlich macht und die durch einfache Herstellungsweise erhebliche Kostenersparnisse verursacht.
Diese Aufgabe wird im Sinne der Erfindung dadurch gelöst, daß die beiden Bauteile zunächst als einstückiger hohler Körper, insbesondere als Strangpreßprofil, hergestellt werden, woraufhin der Hohlraum mit einem Kunststoff ausgefUllt wird, der sich nur mit dem einen, Hinterschneidungen aufweisenden Bauteil formschlussig verbinden soll, und daß nach Erstarren des Kunststoffes Wandabschnitte des Körpers zur Trennung der beiden Bauteile voneinander entfernt werden.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die entfernbaren Wandabschnitte entlang kerbenartiger Wandachwaehungen spanlos abzusckien oder abzu- reißen. Außerdem empfiehlt es sich, duromeres Polyurethan mit hoher Dichte in den Hohlraum einzufüllen und zum Ausschaumen zu bringen.
Die Erfindung nützt die Wirkung ausv daß ein in einen Hohlraum eingefüllter Kunststoff beim Aushärten bzw Ausschäumen einer Schrumpfung unterliegt. Diese Schrumpfung wird beim einen Bauteil gezielt dazu ausgenutzt, um dort eine untrennbare Verbindung herbeizuführen. Beim anderen Bauteil soll zufolge der Schrumpfung jedoch mindestens stellenweise ein Spiel zwischen dem ausgeharteten Kunststoffkörper und der sie umgebenden Wand entstehen, was da führt, daß dieses Bauteil gegenüber dem anderen und dem Kunststoffkörper verschieblich wird, nachdem die Wandabschnitte entfernt worden sind.
Die Erfindung führt zu dem Vorteil, daß durch den Ausfüll- und Aushartevorgang eine vollkommene Anpassung des als Gleitelement wirkenden Kunststoffkörpers gegenuber dem an ihm geführten Bauteil stattfindet, die keiner spanabhebenden Bearbeitung bedarf.
Das Ziel der Erfindung ist auch mit zwei voneinander getrennten Bauteilen erreichbar, die in einer geschlossenen Form eingespannt sind, so daß auf diese Weise der geschilderte Hohlraum entsteht. Nach dem Einfüllen und Aushärten des Kunststoffes löst man die Formwände von den Bauteilen und erreicht die gleiche Raum form wie bei einem ursprünglich einstückig hergestellten Hohlkörper. Ein solches Verfahren ist allerdings umstandlicher und kostenaufwendiger. Die Erfindung erstreckt sich aber auchauf diese Variante.
Ein geeigneter Hohlkörper zur DurchfUhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß die Wdnde des Hohlkörpers drei ineinander Ubergehende Hohlraume umschließen, von denen der eine Hohlraum von einer gewölbten, glatten Wand, der andere Hohlraum von einer mehrfach hinterschnittenen Wand und der dazwischen befindliche Hohlraum von abtrennbaren oder abreißbaren Wandabschnitten begrenzt ist.
Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß der Kunststoffkörper nach seiner Aushärtung gegenüber dem einen Bauteil sich als FUhrungselement darstellt, wohingegen der Kunststoffkörper am anderen Bauteil untrennbar befestigt ist.
Im Rahmen von Ausgestaltungen empfiehlt es sich, langs der Ränder der abtrennbaren Wandabschnitte nach innen vorragende Stegansätze vorzusehen, welche die Hohlraume mindestens teilweise begrenzen. Entlang der Rander der abtrennbaren Wandabschnitte sind bei einem Ausführungsbeispiel wandschwächende Kerben vorgesehen, wobei zu beachten ist, daß die den einen Hohlraum bildende gewölbte Wand gekrümmt in die ihr zugeordneten Stegansätze übergeht, damit keine, die SchiebefUhrung beeinträchtigenden scharfen Kanten entstehen.
Die feste Verbindung des Hohlkörpers mit dem Kunststoffkörper wird beispiels- und zweckmäßigerweise durch Schrumpfkopfleisten an der mehrfach hinterschnittenen Wand streicht, an denen sich der in Aushärtung befindliche Kunststoff erfahrungsgemöß besonders fest anklammert. Diese Schrumpfkopflezten oder sonstige ähnliche Bauteile können außerdem mit quer zur Längsachse des Hohlkörpers sich erstreckenden Wanddurchbrü¢hen, sägezahnartigen Profilierungen oder dgl. Hinterschneidungen versehen sein.
Für besonders leichtgängige Gleitführungen sieht die Erfindung vor, eine Gleitfolie oder eine angepaßte dünne Gleitleiste in den Hohlraum einzulegen und erst dann den Kunststoff einzufüllen Die Gleitfolie oder leiste besitzt Schrumpfkopfleisten oder eine aufgerauhte Oberfläche für einen festen Verbund mit dem Kunststoff. In Verbindung mit den Gleitfolien empfiehlt sich die Venwendung eines shäumbaren Kunststoffs, durch dessen Schaumdruck die Folie sehr glatt und straff an die Innenwand des gegenUberliegenden Bau teils gepreßt wird, was zu einer falten freien Gleitfläche führt. Gleiches gilt für dünne Gleitleisten, deren Gestalt der Hohlraumform bereits angepaßt ist.
Die Gleitfolie@ bzw. die Gleitleiste folgen durch ihre FlexibilitQt auch der Schrumpfbewegung des aushartenden Kunststoffs, wodurch sich auch hier das vorgesehene Spiel zwischen der Gleitfolie oder -leiste und der Hohlraumwandung erzielen läßt.
Mit einer Gleitfolie oder -leiste lassen sich auch andere Kunststoffe verwenden, die ein optimales §chqum- und/oder Schrumpfverhalten zeigen, die aber einen zu schlechten Reibkoeffizienten besitzen, um selbst die Gleitfldche zu bilden. Damit sind außer scha#umbaren Kunststoffen auch Gießharze geeignet. Sofern derartige Kunststoffe beim Abbinden nicht oder kaum schrumpfen, kann eine steifere Gleitleiste eingelegt werden, deren Anfangsgestalt der spateren Soll form entspricht und die vom eingefüllten Kunststoff nicht wesentlich verformt wird0 Je nach Art der Gleitpaarung kann die Gleitleiste oder -folie aus Kunststoff oder Metall bestehen.
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung. In ihr ist die Erfindung schematisch und beispielsweise dargestellt.
Es zeigen: Fig0 1 einen Querschnitt durch einen einstückig hergestellten Hohlkörper, Fig0 2 einen Querschnitt gemäß Fig. 1 mit in den Hohlraum des Hohlkörpers eingefülltem Kunststoff, Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Fig. 1 und 2 mit voneinander getrennten Bauteilen und Fig. 4 einen teilweise abgeschnittenen Ouerschnitt gemäß Fig. 1 mit eingelegter Gleitleiste.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 1 wird von einem einstückig hergestellten Hohlkörper 1 ausgegangen, der beispielsweise die Raumform eines Strangpreßprofiles haben kann. Solche Profile werden beispielsweise aus Metall, insbesondere Leichtmetall, hergestellt. Mit den Bezugsziffern 2 und 3 sind Bauteile ganz allgemein bezeichnet, die miteinander eine Gleitführung dergestalt bilden sollen, daß das eine Bauteil 2 gegenüber dem anderen Bauteil 3 verschieblich sein soll. Die Bauteile 2,3 des Hohlkörpers 1 sind über entfernbare Wandabschnitte 4, die bei der Herstellung des Hohlkörpers 1 noch eine körperliche Einheit mit den Bauteilen 2,3 bilden, miteinander verbunden. Auf diese Weise werden Hohlräume 5,6,7 gebildet, die ineinander übergehen. Der Hohlraum 5 ist dem Bauteil 2 zugeordnet und wird von einer gewölbten Wand 11 umgriffen. Der Hohlraum 7 ist dem Bauteil 3 zugeordnet und wird von einer mehrfach hinterschnittenen Wand 12 begrenzt0 Zwischen beiden Hohlraumen 5,7 befindet sich der Hohlraum 6, der nach der Seite hin von den entfernbaren Wandabschnitten 4 begrenzt ist. Diese Wandabschnitte 4 weisen beim Ausführungsbeispiel entlang ihrer Ränder Wandschwächungen 10 in Form von Kerben auf, welche dazu bestimmt sind, zu einem späteren Zeitpunkt die Wandabschnitte 4 von den Bauteilwandungen 2,3 zu trennen, beispielsweise abzuschölen oder abzureißen. Es ist aber auch eine spanabhebende Entfernung der Wandabschnitte 4 möglich.
Die Hohlraume 5 und 7 werden vom Hohlraum 6 außerdem noch zum Teil durch Stegansötze 8,9 getrennt, die nach innen vorragen.
Der Stegansatz 8 weist einen gekrümmten Ubergang 13 zur gewölbten Wand 11 auf, Kanten sind weitgehend vermieden. Der andere Stegansatz 9 ist hingegen ebenso wie die hinterschnittene Wand 12 mit sogenannten Schrumpfkopfleisten 14 versehen, die im Querschnitt trapezförmig und hinterschnitten ausgebildet sind, wodurch bewußt scharfe Kanten gebildet werden.
Wie das Beispiel der Fig. 2 zeigte wird in die Hohlräume 5,6,7 ein Kunststoff, beispielsweise duromeres Polyurethan, eingefüllt und zum Ausschäumen bzw. Aushärten gebracht. Dadurch entsteht ein Kunststoffkörper 15, der sich weitgehend den Innenflächen der Wandabschnitte 11,12,4#8#9 anpaßt. Der Kunststoff soll schrumpfende, durch Zuschlag beeinflußbare Eigenschaften haben und in seiner Außenflache möglichst reibungsarm sein.
Diese Voraussetzungen führen dazu, daß sich der Kunststoffkörper 15 an den Schrumpfkopfleisten 14 fest verkrallt und mit diesen eine untrennbare Einheit bildet. Diese Leisten 14 können außerdem noch quer zur Längsachse des Hohlkörpers 1 mit Durchbrüchen, Hinterschneidungen, sögezahnartigen Profilierungen, Rillen oder dglO versehen seine Gegenüber der gewölbten Wand 11 und den Stegansötzen 8,13 führt die Schrumpfung des Kunststoffkörpers 15 hingegen zur Bildung eines Spieles 16. Der Kunststoffkörper 1 löst sich also flächig von den Wandteilen 11,8,13. Dies hat zur Folge, daß eine relative Beweglichkeit des Bau teiles 2 gegenüber dem Kunststoffkörper 15 ermöglicht wird, sobald die Wandabschnitte 4 entfernt worden sind0 Dieser Zustand ist in Fig0 3 dargestellt. Man erkennt, daß, nachdem die Wandabschnitte 4 entfernt worden sind, der Kunststoff- körper 15 gegenüber dem Bauteil 2 praktisch nur entlang der Stegansötze 8 geführt ist. Im Ubrigen hat sich das Spiel 16 gebildet, welches zur Verringerung der Reibung wünschenswert ist.
Die in den Figuren 1 bis 3 angedeuteten Querschnitte der Bauteile 2,3 sind willkUrlich gewählt worden. Der Fachmann hat es in der Hand, diese Querschnitt nach den konstruktiven Gegebenheiten beliebig zu gestalten. Auf der Basis der in der Zeichnung dargestellten Prinzipien lassen sich zahlreiche Varianten finden, beispielsweise auch zur Bildung von Dreh- oder Schwenkführungen.
Die Bauteile können beispielsweise koaxial zueinander angeordnet sein und den Hohlraum zwischen sich bilden, wobei auch in diesem Falle abreißbare Wandstege vorhanden sein können, welche ggf.
unter Scherwirkung abgetrennt werden und im Verbund verbleiben können. Wichtig ist nur, daß das eine Bauteil konstruktiv so gebildet ist, daß der eingefüllte Kunststoff sich daran fest verhaken kann. Die durch Scherwirkung durchtrennbaren Bereiche befinden sich demgemäß dann im Bereiche des Bauteiles, welches die drehende Bewegung gegenüber dem Kunststoffkörper ausführen soll.
Fig. 4 zeigt eine Variation gegenüber dem Ausführungsbeispiel der eig, 1. Die Gleitpaarung wird hier zwischen einer dünnen Gleitleiste 17 und der Wandung 11 des Hohlraums 5 hergestellt.
Die Gleitleiste 17, die auch eine Gleitfolie sein kann, ist der gekrümmten Hohlraumwandung 11 angepaßt und wird vor dem EinfUllen des Kunststoffs eingelegt. Die Gleitleiste 17-weist Schrumpfkopfleisten 18 auf, die vom eingefüllten Kunststoff hintergriffen werden. Bei Verwendung einer Gleitfolie empfiehlt es sich, diese innenseitig aufzurauhen oder einen Haftvermittler aufzubringen, um den festen Verbund mit dem Kunststoff zu gewohrleisten. Die Gleitleiste oder Gleitfolie 17 besteht je nach dem Werkstoff des Bauteils 2 aus Kunststoff oder Metall. Die Gleitleiste 17 kann außenseitig entsprechend dem Schrumpfverhalten des eingefUllten Kunststoffs derart gestaltet sein, daß eine linienförmige oder anndhernd linienförmig@ Beruhrung mit dem Bauteil 2 stattfindet Desgleichen kann die Gleitleiste oder -folie 17 auch unter die Stegansätze 8 reichen.
Die er#indungsgemößen Gleitführungen lassen sich beispielsweise mit Vorteil bei Schiebeführungen fUr Fenster, Türen und dgl.
o-insetzen0 Es können aber auch Maschinenbauteile auf diese Weise gebildet werden0 Die Anwendung der Erfindung ist praktisch unbegrenzt.
Stückliste 1 Hohlkörper 2 Bauteil 3 Bauteil 4 entfernbarer Wandabschnitt 5 Hohlraum 6 Hohlraum 7 Hohlraum 8 Stegansatz 9 Stegansatz 10 Wandschwtichung 11 gewölbte Wand 12 hinterschnittene Wand 13 gekrümmter Übergang 14 Schrumpfkopfleiste 15 Kunststoffkörper 16 Spiel 17 Gleitfolie 18 Schrumpfkopfleiste

Claims

Patentansprüche 1) Verfahren zur Herstellung einer GleitfUhrung zwischen zwei relativ zueinander beweglichen Bauteilen, zoBo Maschinenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bauteile (2,3) zunachst als einstuckige, hohle Korper (1), insbesondere als Strang- preßprofil, hergestellt werden, woraufhin der Hohlraum (5, 6, 7) mit einem Kunststoff (15) ausgefüllt wird, der sich nur mit dem einen, Hinterschneidungen (#4) aufweisenden Bauteil (3) formschlüssig verbinden soll, und daß nach Erstarren des Kunststoffes ganz Wandabschnitte (4) des Körpers (1) zur Trennung der beiden Bauteile (2, 3) voneinander entfernt werden.
2)Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die entfernbaren Wandabschnitte (4) entlang kerbenartiger Wandschwächungen (10) spanlos abgeschält bzw. pbgerissen werden.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß duromeres Polyurethan mit hoher Dichte in den Hohlraum (5, 6, 7) eingefüllt und zum Ausscha#umen gebracht wird.
4) Hohlkörper, insbesondere Strangpreßhohlprofil, zur Durchführung des Ver#ahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die winde des Hohlkörpers (1) drei ineinander ubergehende Hohlraume (5, 6, 7) umschließen, von denen der eine Hohlraum (5) von einer gewölbten, glatten Wand (11), der andere Hohlraum (7) von einer mehrfach hinterschnittenen Wand (12) und der dazwischen befindliche Hohlraum (6) von abtrennbaren oder abreißbaren Wandabschnitten (4) begrenzt ist.
5) Hohlkörper nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß längs der Ränder der abtrennbaren Wandabschnitte (4) nach innen vorragende Stegansatze (8, 9) vorgesehen sind, welche die Hohlräume (5, 6, 7) mindestens teilweise begrenzen.
6) Hohlkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß entlang der Rander der abtrennbaren Wandabschnitte (4) wandschwächende Kerben (z0) vorgesehen sind.
7) Hohlkörper nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t, daß die den einen Hohlraum (5) bildende gewölbte Wand (11) gekrümmt (13) in die ihr zugeordneten Stegansätze (8) übergeht.
8) Hohlkörper nach Anspruch 4 oder einem der folgenden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die mehrfache Hinterschneidung der Wand (12) durch Schrumpfkopfleisten (14) gebildet ist.
9) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t; daß in den Hohlraum (5) vor dem Einfüllen des Kunst- stoffes (15) eine der Wandung (11) angepaßte Gleitfolie oder Gleitleiste (17) eingelegt wird0
10) Hohlkörper nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t daß die Gleitleiste (17) nach innen gerichtete Schrumpfkopf- leisten (18) aufweist.
11) Hohlkörper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Gleitleiste oder Gleitfolie (17) aus Metall oder Kunststoff besteht.