DE3518615A1 - Kugelzapfen fuer gelenke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kugelzapfen für Gelenke, insbesondere bestimmt für Arbeiten im Freien oder in korrosiven Umgebungen.

Derzeit bestehen die Kugelzapfen für Gelenke, die für die angegebenen Zwecke bestimmt sind, aus Kohlenstoffstählen, die das Problem mangelnder Beständigkeit gegenüber atmosphärischen und chemischen Mitteln zeigen, dessen Folge die Oberflächenoxidation der Kugelgelenke ist, was die Funktion des Systems früher oder später bis zur völligen Aufhebung herabsetzt.

Anfangs dachte man daran, diese Teile aus rostfreien Stählen zu bauen, was zwei grundlegende Probleme mit sich brachte: das erste technischer Art, da, obgleich das Material die nötigen Aufgaben und Dauer erfüllte, der Zusammenbau der verschiedenen Teile beim Zusammensetzen durch die normalen Vernietungsarbeitsweisen in Folge der Gefahr der Rißbildung nicht möglich war. Das zweite Problem ist wirtschaftlicher Art, da sowohl das Grundmaterial, rostfreier Stahl, als auch das Herstellungsverfahren zu hohe Kosten erfordern, daß es vorzuziehen wäre, die ganze Auslegung des Mechanismus so abzuwandeln, daß er abgedichtet funktioniert.

Eine andere Lösung, zu der man Zuflucht nehmen wollte, war die, die Witterungsunbilden ausgesetzten Zonen mit einem Anstrich auf der Grundlage von Polytetrafluorethylen abzudecken. Mit diesem Vorgehen war es nicht möglich, den nötigen Dimensionstoleranzen zu folgen, weshalb diese Lösung verworfen wurde.

Eine weitere mögliche Lösung des oben genannten Problems beruht auf der Herstellung eines Kugelgelenks, ausgehend von zwei verschiedenen Materialien. Dazu ging man von einem Metallzapfen aus, der in einen Kugelkopf aus Kunst-

Stoffmaterial eindrang. Dieses Vorgehen bietet zwei grundlegende Mängel, der eine ist die Schwierigkeit, die Maßbedingungen der Kugeln kontinuierlich zu erreichen aufgrund der Kontraktionswirkung des Kunststoffs, der andere sind die Grenzen der Festigkeit der Verbindung zwischen beiden Körpern.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Erlangung eines Kugelzapfens des angegebenen Typs, der die genannten Aufgaben löst und ein Kugelgelenk zu erzielen erlaubt, das gegenüber den chemischen und atmosphärischen Angriffen beständig ist und gleichzeitig die nötige mechanische Festigkeit bietet.

Erfindungsgemäß besteht der Kugelzapfen aus einem Metallkörper mit Kopf und Zapfen und einem Überzug auf der Grundlage eines Films reduzierter Dicke aus Kunststoffmaterial.

Mit diesem Aufbau verleiht der metallische Körper mechanische Festigkeit und der Kunststoff-Film Beständigkeit gegenüber Reibung und gegenüber chemischen und atmosphärischen Einflüssen, wodurch ein mechanisch und chemisch widerstandsfähiger Verbund erhalten wird.

Der Metallkörper kann vorzugsweise in einer automatischen Drehbank bearbeitet werden. Sodann wird dieser Körper in einer Spritzgußmaschine mit Kunststoffmaterial in den gegenüber Reibung und atmosphärischen und chemischen Mitteln beständigen Bereichen bedeckt.

Der Metallkörper wird in seinen Abmessungen denen des zu erhaltenden Stücks sehr nahe sein, sowohl was den Kugel- . kopf als auch den Zapfen betrifft.

Zur Erläuterung des Vorstehenden folgt eine mehr ins Einzelne gehende Beschreibung des erfindungsgemäßen Kugel-

zapfens unter Bezugnahme auf die Figuren, die eine beispielhaft mögliche, nicht beschränkende Ausführungsform zeigen; von diesen ist

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kugelzapfens gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Schnitt entlang der Linie II-II der Fig.

In den Figuren ist ein Kugelzapfen dargestellt, der einen Kugelkopf 1 und einen Zapfen 2 umfaßt, der in einer hinteren Platte 3 abgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß besteht der Kugelzapfen aus einem Metallkörper 4, Fig. 2,- der den Kugelkopf und den Zapfen umfaßt, der in einer automatischen Drehbank bearbeitet werden kann. Um diesen Metallkörper herum angeordnet ist eine Laminatschicht 5 aus Kunststoffmaterial von reduzierter Dicke, die durch Spritzguß gebildet werden kann.

Die Kunststoffmaterialschicht 5 bedeckt den gesamten Bereich des Körpers 4, der Reibung sowie der Einwirkung atmosphärischer oder chemischer Mittel ausgesetzt ist. Der Überzug 5 könnte sich bis zur hinteren Platte 3 und zum äußersten Zapfen 6 fortsetzen, in dem Falle, daß diese Elemente auch der Einwirkung atmosphärischer oder chemischer Mittel ausgesetzt sein könnten.

Mit dem beschriebenen Aufbau erhält man einen Kugelzapfen, bei dem der Metallkörper 4 die mechanische Festigkeit liefert, während der Überzug 5 aus Kunststoffmaterial die Widerstandsfähigkeit gegenüber Reibung und den atmosphärischen und chemischen Angriffen beisteuert.

Die Dicke des Kunststoffüberzugs 5 kann in Abhängigkeit von der Anwendung des Kugelzapfens variieren, wobei außerdem seine Dicke in den verschiedenen Bereichen des Ganzen verschieden sein kann.

Claims (1)

1. EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

   MANITZ, FINSTERWALD & ROTERMUND

   DEUTSCHE PATENTANWÄLTE

   DR. GERHART MANITZ · DiPL-PHYS.

   MANFRED FINSTERWALD · DIPL-ING., DIPL-WIRTSCH.-ING. HANNS-JÖRG ROTERMUND · DIPL.-PHYS. DR. HELIANE HEYN ■ DlPL-CHEM.

   WERNER GRÄMKOW · DIPL-ING. (1939-1982) BRITISH CHARTERED PATENT AGENT

   JAMES G. MORGAN ■ B. SC. (PHYS.), D.M.S.

   ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRES AGREES PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS

   8000 MÜNCHEN 22 · ROBERT-KOCH-STRASSE TELEFON (0 89) 224211 · TELEX 5 29 672 PATMF TELEFAX (0 89) 297575 (Gr. Il+ HI) TELEGRAMME INDUSTRIEPATENT MÜNCHEN

   München, den 23.05.1985 P/Sch-J 2104

   Kugelzapfen für Gelenke

   Patentanspruch

   Kugelzapfen für Gelenke, dadurch gekennzeichnet, daß er einen kugeligen und Zapfenkörper metallischer Natur .mit einer Gestalt und Abmessungen nächst denen des zu erhaltenden Teils sowie einen Überzug aus Kunststoffmaterial reduzierter Dicke umfaßt, aufgebracht durch Spritzgießen auf den Reibung und der Einwirkung atmosphärischer oder chemischer Mittel ausgesetzten Zonen.

   MANlTZ ■ FINSTERWALD ■ HEYN ■ MORGAN · 8000 MÜNCHEN 22 ■ ROBERT-KOCH-STRASSE 1 ■ TEL. iO89) 22 4211 ■ TELEX 5 29672 PATMF - FAX (0 89) 29 75 HANNSWÖRG ROTERMUND · 7000 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) · SEELBERGSTR 23/25 · TEL. (0711) 56 72 61

   BAYER VOLKSBANKEN AG ■ MÜNCHEN ■ BLZ 700 90000 ■ KONTO 7270 ■ POSTSCHECK: MÜNCHEN 770 62-805 BAYER VEREINSBANK · MÜNCHEN · BLZ 70020270 ■ KONTO 578351 ■ BAYFR HVPO- U. WECHSELBANK · MÜNCHEN ■ BL' ™"™001 ■ KONTO 6880119980