DE511760C - Selbsteinstellendes Lager - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AM
3. NOVEMBER 1930

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 511760
KLASSE 47b GRUPPE 5

Harry Ralph Ricardo in London

Selbsteinstellendes Lager
Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Februar 1930 ab

Die Erfindung bezieht sich auf Kugelgelenke oder Kugelschalenlager mit einem äußeren einstückigen Glied mit teilkugliger innerer Lagerfläche und mit einem Lagerzapfen, welche beide aus einem Normalmetall bestehen, das bei verhältnismäßig hoher Temperatur schmilzt, sowie einem mittleren kugligen Körper zwischen dem Zapfen und dem Außenkörper, der entweder nur relativ zum Außenteil beweglich ist oder sowohl relativ zum Außenteil wie zum Zapfen, und an dem entweder die kuglige äußere Fläche oder sowohl äußere Fläche wie eine innere zylindrische Lagerfläche für den Zapfen aus einem Metall besteht, das bei verhältnismäßig niederer Temperatur schmilzt.

Die Erfindung bezieht sich auf die besondere Form derartiger Kugelgelenke oder Kugelschalenlager, bei denen das mittlere kuglige Glied einen Ringkörper oder ein Gerippe enthält, das aus einem verhältnismäßig schwer schmelzenden Metall besteht und dessen äußere oder sowohl äußere wie innere Fläche mit dem verhältnismäßig leicht schmelzenden Metall umgössen ist, das auf diese Weise die äußere Lagerfläche oder sowohl die äußere wie die innere Lagerfläche des Zwischenkörpers bildet.

Derartige kuglige Verbindungsteile oder

Kugelschalenlager wie sie bisher hergestellt wurden, arbeiteten zufriedenstellend bei mäßiger Belastung; dagegen hat sich gezeigt, daß bei stärkerer Belastung das verhältnismäßig leicht schmelzende Metall auf dem Gerippeträger leicht in axialer Richtung aus den Enden des von dem Metall erfüllten Raumes hinausgedrückt wird, so daß ein Spiel zwischen den Teilen des Kugelgelenkes oder des Kugelschalenlagers entsteht.

Gemäß der Erfindung ist das ringförmige Gerippe des Zwischengliedes eines derartigen Gebildes mit Flanschen oder flanschartigen Rippen versehen, die aus einem Stück damit bestehen oder starr an die Enden angeschlossen sind und die radial auswärts ragen, so daß sie die Enden des Ringraumes zwischen Traggerippe und Außenteil, in welchem das schmelzbare Metall liegt, teilweise oder ganz ausfüllen und dadurch verhüten, daß das Metall in axialer Richtung bei Belastung aus diesem Raum hinausgetrieben wird. Damit das Gerippeglied in den Außenteil vor dem Umgießen mit dem schmelzbaren Metall eingebracht werden kann, ist es im allgemeinen notwendig, diametral gegenüberliegende Teile jedes Flanschringes wegzuschneiden; es hat sich aber herausgestellt, daß hierdurch die gewünschte Wirkung der Flanschen nicht merklich beeinträchtigt wird. Wenn der Gerippekörper auf dem Lagerzapfen gleiten kann, wenn beispielsweise der

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Kugelanschluß zur Getriebeverbindiing zwischen einem Kurbelzapfen und einem Rohrschieber benutzt wird, welchem eine Verbundscliwing- und Hinundherbewegung erteilt werden soll, so ist zweckmäßig sowohl die innere Zylinderfläche des Gerippes wie auch die äußere Fläche mit der Lagerfläche aus dem leichter schmelzenden Metall versehen; in diesem Fall können auch ringförmig nach innen vorspringende ίο Flaiischringe an den Enden des tragenden Gerippes außer den nach außen ragenden Rippen angebracht werden, so daß auch die Enden des Raumes zwischen dem tragenden Gerippe und dem Zapfen ganz oder teilweise geschlossen werden, in welchem das leicht schmelzende Metall liegt, das die Lagerfläche für den Lagerzapfen bildet.

In jedem Falle können die Ränder der inneren und äußeren Flanschen entweder bündig mit ao den Lagerflächen des anliegenden leicht schmelzbaren Metalls sein, oder sie können ein wenig unter diesen Lagerflächen liegen, so daß sie nicht in Berührung mit dem angrenzenden Teil des Außenkörpers oder des Lagerzapfens gelangen.

Die Erfindung ist auf mannigfache Wc-i-^e praktisch auszuführen. In der Zeichnung i -r beispielsweise eine Anwendung des Kuuelgelenkanschlusses gemäß der Erfindung wicdergegeben, die zur Verbindung des Kurbelzapfens mit einem Rohrschieber dienen kann, den: i-ie eine zusammengesetzte Schwing-, und Hinundherbewegung erteilt.

Es ist in der Zeichnung

Fig. ι ein längs der Zapfenachse geführter Schnitt des Kugelgelenkanschlusses,

Fig. 2 ein um 90^c dagegen versetzter Axialschnitt,

Fig. 3 eine schaubildliche Wiedergabe eines äußeren Gelenkteiles,

Fig. 4 eine gleiche Wiedergabe eines Teiles des Gerippekörpers des Mittelteiles.

Zu dem Kugelgelenk gehört ein ringförmiger, aus einem Stück bestehender Teil A aus einem Metall, das bei verhältnismäßig hoher Temperatur schmilzt. Dieser Körper A, der z.B. starr in eine Hülse eingesetzt ist, die am unteren Ende eines Rohrschiebers gebildet ist, hat eine innere hohlkugelförmige Lagerfläche A¹. Im äußeren Teil A sitzt ein mittlerer kugliger Körper aus einem ringförmigen, durchbrochenen oder gerippeartigen Gebilde B eines. Metalls, das bei verhältnismäßig Jioher Temperatur schmilzt. In der Bohrung dieses Teiles solider Kurbelzapfen C liegen,- durch den dem Kugelgelenk eine Bewegung mitgeteilt wird. Das Gerippe B, das hier ringförmig ist, besitzt zweckmäßig eine Reihe von durchgehenden radialen Löchern S¹ und innere und äußere Flanschen oder Rippen B-, B³ an seinen Enden, die sich bis zu Punkten erstrecken, die nahe dem inneren hohlkugligen Lagerflächenteil des Außenkörpers A bzw. der Außenfläche des Zapfens C liegen. L'm die Außen- und Innenfläche des Körpers B und in die Räume zwischen den Flanschen B-, B^s ist ein leicht schmelzendes Metall D, beispielsweise Weißmetall, wie es bei den gewöhnlichen Lagern verwendet wird, gegossen. Dieses Weißmetall wird um den Körper B herumgegossen, während dieser sich in .-einer Stellung innerhalb des äußeren Gliedes .1 befindet, v.nd damit nas Gebilde B in den äußeren Körper vor den: Vergießen- eingesetzt werden kann, sind diametral gegenüberliegende Teile des Gerippeteiles B weggeschnitten, wie dies in den Fig. 2 und 4 bei />⁴ angedeutet ist.

Für den Vorgang des Vergießen.? wird ein Zapfen als Kern für die Gestaltung der inneren zylindrischen Lagerfläche oder Bohrung des Zwischenkörpers verwendet, der vorzugsweise einen um eine Kleinigkeit größeren Durchmesser aufweist als der Kurbelzapfen C, der im Betriebe in die Bohrung eingreift. Wenn also der als Kern für den Guß angewendete Zapfen nach Vollenden des Gusses entfernt wird, so hat die Bohrung des Mittelkörpers einen Durchmesser, der bereits das notwendige Spiel für den Gleitsitz zwischen den beiden Teilen gibt. Die normale Schrumpfung des leicht schmelzenden Metalls D beim Abkühlen wird andererseits den notwendigen Arbeitsspielraum zwischen dem äußeren kugligen Flächenteil und dem hohlkugligen Teil der Schale .1 ergeben.

Ersichtlich wird das Vergießen des leicht schmelzenden Metalls D auf Außen-und Innenseite des Tragkörpers B durch die radialen Löcher B¹ erleichtert, die durch den Trägerkörper hindurchgehen und dem leicht schmelzenden Metall gestatten, von der Außenseite des Gerippes nach der Innenseite zu fließen, wodurch die Gefahr verringert wird, daß Lücken in einer der beider. Tragflächen verbleiben, weil das geschmolzene Metall die Räume nicht völlig ausfüllen konnte. Das Durchfließen des Metalls D durch die Löcher B¹ dient auch gleichzeitig dazu, das Weichmetall auf dem Träger B festzuhalten.

Bei der Anordnung nach der Erfindung dienen, wie erkennbar ist, die Flanschen B-, B^s zur Abdämmung der Räume an den Enden des Gelenk- oder Lagerkörpers, durch welche das Weichmetall durch zu starke Belastung nach außen getrieben werden könnte, und sie verhindern infolgedessen das Verquetschen der Weichmetallkörper.

Wenn hier die Erfindung nur unter Bezugnahme auf einen Kugelgelenkanschluß für den Antrieb eines^: Rohrschiebers im einzelnen beschrieben ist, der eine zusammengesetzte Schwing- und Hinundherbewegung ausführt,

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so kann fie doch offenbar Anwendung bei [ anderen Kugelgelenkverbindungen odor Kngelschalenlageni ohne weiteres finden.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Selbsteinstellendes Kugelgelenk oder Kugelschalenlager mit einem, äußeren einstückigen Körper und einem Zapfenstift, ίο die beide aus normalem Metall bestehen, das bei verhältnismäßig hoher Temperatur schmilzt, sowie mit einem Zwischenkörper aus einem ringförmigen durchbrochenen Tragkörper verhältnismäßig schwer schmelzenden Metalls mit umgossenem, verhältnismäßig leicht schmelzendem Metallüberzug, gekennzeichnet durch Flanschringe (B-), die sich an den Enden des durchbrochenen Tragkörpers (B) befinden und radial auswärts reichen, so daß sie die Enden des Raumes zwischen dem Körper (B) und dem Außenring (A). in welchem sich das leicht schmelzende Metall befindet, ganz oder teilweise abschließen und dadurch verhüten, daß das Metall bei Belastung axial aus dem Raum hinausgetrieben wird.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diametral gegenüberliegende Teile (S⁴) jedes Flanschringes (S²) derartig weggeschnitten sind, daß der Tragkörper (S) in den Außenkörper (/1) vor Umgießen mit dem leicht schmelzenden Metall eingeführt werden kann.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Tragkörper mit Weißmetallagerfläche für den Zapfenstift versehen ist, gekennzeichnet durch ringförmig einwärts ragende Flanschen (B³) an den Enden des Tragkörpers (S), welche den mit Weißmetall gefüllten Raum zwischen Tragkörper und Zapfenstift ganz oder teilweise abschließen.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenrand jedes Flansches bündig mit der Lagerfläche des anliegenden Weißmetallkörpers liegt oder ein wenig von dieser Fläche zurückspringt.
5. 5. Einringförmiger, gerippeartig durchbrochener Tragkörper für das Zwischenglied von selbsteinstellenden Gelenken oder Lagern nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Flanschen oder Ringe, die starr mit den Enden des Körpers verbunden sind oder aus einem Stück damit bestehen und radial auswärts reichen, mit oder ohne weiteren einwärts ragenden Flanschen, die in gleicher Weise mit dem Hauptkörper verbunden sind

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen