-
Verfahren zur Herstellung von Verbundiagerbuchsen. Die Erfindung bezieht
sich auf sogenannte Verl>undlagerbuchsen, die aus einer inneren Hülse oder Packung
aus feinverteiltem Antifriktionsmetall mit einem festen Schmiermittel und einer
diese unter Druck umschließenden äußeren Hülse bestehen. Derartige Lagerbuchsen
werden nach der Erfindung in folgender Weise hergestellt. Ein den äußeren Durchmesser
der Packung bestimmendes Rohr wird mit einem Kern, der der
lichten
Weite der herzustellenden Buchse entspricht, auf einer Grundplatte aufgestellt,
der verbleibende zylindrische Zwischenraum wird mit dem Material ausgefüllt, aus
dein die Packung bestehen soll (z. B. feinverteiltes, mit Graphit versetztes Antifriktionsmetall,
gegebenenfalls in Form von Schnüren oder Körnern), und dann über den Kern ein Hohlstempel
gestülpt, der die Packung bis auf die gewünschte Dichte zusainmenpreßt. Schließlich
wird -das äußere Rohr an beiden Enden nach sinnen eingestülpt, zur Festhaltung der
Packung, und gegebenenfalls an der Außenfläche konzentrisch mit dem Kern bearbeitet.
Unter Umständen empfiehlt es sich, die Packung in einzelnen Ringabschnitten in einer
besonderen Presse herzustellen und in dieser Form in die äußere Hülse einzulegen.
-
Die beiliegenden Zeichnungen zeigen verschiedene Vorrichtungen zur
Ausführaung dieses Herstellungsverfahrens. Abb. i ist eine teilweise im Längsschnitt
gezeichnete Ansicht einer solchen Vorrichtung. Abb.2 ist eine ebenfalls teilweise
im Schnitt gezeichnete Ansicht einer Vorrichtung zur Umbiegung der Enden des äußeren
Rohres nach innen. Abb. 3 zeigt als Schaubild ein fertiges Lager, Abb.4 ein Schaubild
einer Lagerschale von halbkreisförmigem Ouerschnitt. Abb.S ist eine wiederum teilweise
im Schnitt gezeichnete Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform einer Vorrichtung
zur Herstellung eines derartigen Antifriktionseinsatzes für ein Lager. Abb.6 zeigt
dieselbe Vorrichtung in einer anderen Stellung, und Abb. i stellt eine Vorrichtung
zur Einbringung der fertigen Buchse in das äußere Lagergehäuse dar.
-
Bei der Vorrichtung der Abb. i bis .l. wird ein zur Herstellung des
äußeren Rohres dienendes Stahlrohr A, (las etwas länger sein muß als das fertige
Lager, damit die Endkanten umgebogen werden können, in eine Preßvorrichtung gebracht,
die konzentrisch mit einem der Bohrung der Buchse ent- i sprechenden Kern B angeordnet
ist. Zweckmäßig befindet sich das Stahlrohr in einem Gehäuse C, in das es genau
paßt, so daß es sich beim Pressen der Buchse nicht ausdehnen kann. Die konzentrische
Lage des Gehäuses, des Stahlrohres und der Büchse können durch beliebige Mittel
gesichert werden, z. B. durch eine Fußplatte D, die iuit einer mittleren öffnung
für den Kern B und einem Flansch E versehen ist, der konzentrisch mit der mittleren
Öffnung angeordnet ist und in das Rohr <1 hineinpaßt. Die Höhe des Flansches
E ist so gewählt, daß der darüber befindliche Hohlraum zwischen Kern und Rohr A
eine genügende Menge von dem Antifriktionsinetall aufnimmt, damit sich später die
Buchse in gewünschter Größe ergibt. Der hohle Preßsternpel F muß in den erwähnten
Hohlraum hineinpassen.
-
Das Metall, aus dem die Buchse hergestellt werden soll, hat zweckmäßig
die Form einer Schnur oder eines schmalen Bandes und wird so um den Dorn gewunden,
wo dieser aus dem Rohr und dem Gehäuse herausragt. Vorher wird eine Unterlegscheibe
G auf den Flansch E aufgelegt, die vorzugsweise ebenfalls aus Antifriktionsmetall
besteht. Wenn eine Anzahl von Windungen des Metallbandes aufgewickelt sind, so werden
sie durch den Preßstempel F in den Zwischenraum zwischen dem Dorn und dem Rohr A
eingepaßt. Dann wird der Preßstempel wieder gehoben, und es wird ein weiterer Teil
des Metallbandes auf den Dorn aufgewickelt und so fort. Gegebenenfalls kann man
auch jeweilig nach Aufwicklung einiger Windungen des Metallbandes dieses zunächst
mit irgendeinem Handwerkzeug niederpressen, immerhin wird doch aber von Zeit zu
Zeit der maschinell angetriebene Preßstempel erforderlich sein, der einen Druck
von io bis 2o t auf den Ouadratzoll muß ausüben können, damit (las eingebrachte
Metall genügend verdichtet wird. Schließlich wird eine zweite Scheibe G1 (Abb.2)
auf das zusammengedrückte :Metall aufgebracht und festgepreßt.
-
Der zur Schmierung verwendete Graphit wird zweckmäßig in der Weise
zugeführt, daß man die Metallschnur vor der Aufwicklung auf den Dorn damit bedeckt.
-
\Tachdein auf diese Weise die Schmierbuchse hergestellt ist, müssen
die Kanten des Stahlrohres .d über die Unterlegscheibe G hinweg nach innen umgebogen
werden. Zu diesem Zweck können zwei becherförniige Preßplatten T und K verwendet
werden, die , in Abb. 2 gezeichnet sind. Der Dorn B bleibt dabei an der Stelle,
die er auch beim Einpressen des Metalls eingenommen hatte, die Fußplatte _D aber
wird weggenommen und durch die eine Preßplatte I ersetzt. Das Ge- i häuse C kann
ebenfalls entfernt werden, oder man kann es an den Enderz so gestalten, daß es die
Einlegung der Preßplatten ermöglicht, und dann das Rohr während des Pressens unterstützen.
Das Einwärtsbiegen der oberen Rohrkante kann auf der einen Seite unterbleiben, wenn
es erwünscht ist, hier einen Flansch des Antifriktionsmetalles frei zu behalten,
gegen den sich etwa ein Hals auf dem Lagerzapfen legen soll. In diesem Fall empfiehlt
es sich, in das Material der betreffenden Unterlegscheibe Graphit einzubringen.
-
Wenn das Lager sehr genau sein soll, so kann man es nun mit Hilfe
des Dornes B in eine Drehbank oder in eine Schleifmaschine einspannen und an den
äußeren Oberflächen genau konzentrisch mit der Bohrung bearbeiten.
Schließlich
wird der Kern aus der fertigen Buchse herausgedrückt.
-
Anstatt das Metall in Form von Schnüren oder Bändern auf den Dorn
aufzuwickeln, kann man die mit Graphit überzogenen odergemischten Körner verwenden,
die vorher erwähnt sind, und sie nach der Einfüllung durch .den Preßstempel zusammendrücken.
Die Zusammensetzung des Antifriktionstnetalles kann je nach den Bedürfnissen geändert
werden. Im allgemeinen ist eine Legierung von Kupfer oder Blei mit Zinn oder Antimon
geeignet. Gegebenenfalls kann die Buchse zusammengesetzt werden aus abwechselnd
eingelegten Ringen von Graphit und Finge von zusammengedrücktem Antifriktionsmetall,
man kann auch Längsstege von Antifriktionsmetall einlegen und Graphit in das äußere
Rohr einbringen, um so die Buchse zu vervollständigen. Wenn erforderlich, kann die
Bohrung .der Buchse kegelförmig gestaltet sein, wozu nur eine geeignete Form des
Kernes notwendig wäre. Etwaige Abnutzung würde dann ohne weiteres ausgeglichen werden
können durch eine Längsverschiebung des Lagerzapfens.
-
Wenn die Enden des Rohres oder Gehäuses des Lagers nicht nach innen
eingebogen sind, so müssen irgendwelche anderen Mittel angewendet werden, um die
Unterlegscheibe festzuhalten, durch die die beiden Enden der aus Antifriktionsmetall
gebildeten Buchse begrenzt sind.
-
In einer abgeänderten Ausführungsform bringt man abwechselnd Ringe
aizs Graphit und aus Metall schräg zur Achsenrichtung in das Lager ein, in einem
Winkel von etwa q.5° zur Achse. Alsdann kommt mit Sicherheit jeder Punkt des Umfanges
eines im Lager sich drehenden Zapfens einmal bei jeder Uridrehung in Berührung mit
:dem Graphit. An dem Ende des Lagers werden Ringe oder Teile von solchen eingesetzt,
die keilförmig nach demselben Winkel geschnitten sind, so daß das Lager an den Enden
durch Flächen abgegrenzt ist, .die rechtwinklig zur Achse liegen. Diese Ringe können
aus festem Metall sein, oder man kann sie aus dünnen Metallschnüren oder Bändern
herstellen, wie vorher beschrieben. Im letzteren Fall müssen sie wieder in einer
Presse verdichtet werden, bei der der Stempel nach dem vorerwähnten Winkel schräg
abgeschnitten ist.
-
Das äußere Rohr oder Gehäuse .des Lagers kann man gegebenenfalls auch
von vornherein mit den nach innen gebogenen Endkanten versehen, beispielsweise kann
man es gießen. Wenn das an beiden Enden der Fall ist; so würde dadurch freilich
die Einführung des Preßstempels verhindert werden. Alsdann müßte man zur Verdichtung
des Antifriktionsmetalles einen ausdehnbaren Stempel oder von innen wirkende Rollen
verwenden.
-
Nach der Erfindung kann anstatt des oben beschriebenen hohlen Preßstempels,
der über einen festen Kern sich stülpt, der Kern und der Stempel aus einem Stück
hergestellt werden, das sich verschiebt. Hierbei bildet ein Ende des sich verschiebenden
Teiles den Kern und ist so :dick gemacht, daß es genau dem inneren Durchmesser der
.herzustellenden Lagerbuchse entspricht. Der andere Teil ist von größerem Durchmesser
und setzt sich an :den ersteren mittels einer Schulter an, die dann die Preßfläche
bildet.
-
Das Stahlrohr, ,in dem die Buchse aus Antifriktionsmetall in der Regel
liegt, kann während des Verdichtungsvorganges aus dem Stützgehäuse herausgenommen
und die fertige Buchse später eingepreßt werden, während sie sich auf einem Kern
befindet.
-
In der Ausführungsform der Abb. 5 und 6 wird ein äußeres Stützgehäuse
L verwendet, das auf den Tisch einer maschinell angetriebenen Presse gesetzt wird
und dessen innerer Durchmesser derselbe ist wie der äußere Durchmesser der herzustellenden
Buchse .'!T. Gegen den Grund des Gehäuses hin wird der innere Durcbm'esser bei L'
auf denjenigen der gewünschten Bohrung der Buchse verringert, so daß eine Schulter
entsteht. Die Presse ist mit einem verschiebbaren Teil N ausgestattet, ,deren unteres
Ende NI im Durchmesser dem inneren Durchmesser des Lagers entspricht, während der
obere Teil N einen größeren Durchmesser besitzt und genau in den oberen Teil der
Bohrung des Gehäuses L paßt. Am unteren Ende dieses oberen Teiles N entsteht durch
die Verringerung des Durchmessers bei NI- eine Schulter N2, die die Preßfläche bildet.
Das obere Ende der Bohrung in dem Stützgehäuse L ist nach außen erweitert und bildet
einen Trichter I_2, durch den die Metallkörner bequem auf den Ringrauen zwischen
dem Stempel NI i und dem Gehäuse L eingefüllt werden können.
-
Bevor das geschieht, wird ein Stahlring in die Bohrung eingeführt
bis zur Schulter Ll-, der von solchem Durchmesser ist, daß er genau in das Gehäuse
und auf :den Teil N' i des Stempels paßt und so dazu dient, die Metallkörner :gegen
den Druck .des Stempels abzustutzen.
-
Zur Ausführung der Erfindung wird eine genügende Menge von Metallkörnern
in den ringförmigen Raum zwischen den Stempel N nach abwärts gedrückt, so daß.die
Metallkörner M zusammengedrückt werden. Wenn der Stempel dann wieder nach oben geht,
so ist die Reitung zwischen dem Stempelteil NI und der erzeugten Buchse M kleiner
als die Reibung zwischen dieser und dem Gehäuse L, so
<laß die
erzeugte Buchse 11 auf dein Ring 0 im Gehäuse liegenbleibt. Diese im Interesse von
Kraftersparnis beim Zurückbewegen des Stempel, erwünschte Wirkung kann dadurch erhöht
«erden, daß man den unteren Teil des Stempels bei 1'3 noch etwas schwächer macht
wie den ol;eren Teil, tun etwa =@lo".,«. Wenn nach Beendigung des Vorganges der
Stempel al:er ganz zurückgezogen wird, muß natürlich die Buchse mit herausgezogen
werden, und zu diesem "Zweck wird am unteren Ende des Stempels ein Auswerfer P ange?racht.
-
Die Gebäusel:ohrung unterhalb des Ringes, in die der untere Teil des
Stempels hineinpaßt, ist mit zwei oder mehr Längsnuten I_3 versehen. Der Auswerfer
P aler hat seitliche Zacken oder Vorsprünge P1, die in den X uten L3 gleiten, so
daß, wenn er angehoben wird, diese Nasen P1 den Ring 0 an seiner Unterseite erfassen
und ihn anheben zusarnmen mit der fertiggestellten Buchse 1I. Ist auf diese Art
die Buchse aus dem Gehäuse lierausgehol,en, so kann sie leicht von dem unten verschwächten
Ende des Stempels abgezogen werden.
-
In Abb. fi ist dargestellt, wie nun die fertiggestellte Buchse in
das Gehäuserohr eingesetzt wird. Das geschieht in der Weise, daß man das Gehäuserohr
_ 1 auf eine Fußplatte D aufsetzt, die, wie in Abb. i, mit einem passenden Flansch
F versehen ist. In eine mittlere Bohrung der Fußplatte kann man wieder einen Kern
B einsetzen. In dem alsdann verbleibenden Ringraum zwischen dem Kern und lein Rohr
wird zunächst eine Scheike G von verdichteten Antifriktions- oder anderem Metall
eingesetzt, alsdann die fertige Buchse :11 (die, wenn es sich tun ein Längslager
handelt, aus einzelnen Abschnitten bestehen kann) und dann eine zweite Scheibe G1
aus Antifriktions- oder anderem Metall. Dann wird durch einen Stempel O die Buchse
festgepreßt. Das kann in einer Presse geschehen, jedoch ist sehr großer Druck nicht
erforderlich. Es genügt, einen solchen Druck auszuüben, daß die Außenfläche der
Buchse sich <licht gegen das Rolir _1 anlegt. Wenn erforderlich, kann dabei das
Rohr _1 in ein Stützgehäuse eingelegt werden, um eine etwaige Deformation zu verhindern.
Schließlich werden die Enden des Rohres nach innen umge:;ogen, wie in Ahb. 2 dargestellt,
und das Lager ist fertig.
-
Anstatt eines zylinderförmigen geschlossenen Gehäuses für das Lager
kann man dieses auch in zwei oder mehr durch Längsschnitte zerlegte Abschnitte R
teilen, un<i dann werden die Längskanten des äußeren Teiles umgebogen, wie bei
R1 dargestellt. In diesem Fall kann die Buchse entweder durch Achsialdruck verdichtet
werden mit einem Stempel, der entsprechend gestaltet sein muß, oder durch Radialdruck
mittel eines Stempels mit einer abgerundeten Preßfläche.