DE8717772U1

DE8717772U1 - Spherical bearings

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Publication number: DE8717772U1
Application number: DE8717772U
Authority: DE
Original assignee: Durbal & Co 7110 Oehringen De GmbH
Current assignee: Durbal & Co 7110 Oehringen De GmbH
Priority date: 1987-09-19
Filing date: 1987-09-19
Publication date: 1990-01-25
Anticipated expiration: 1997-09-20
Also published as: DE3731586A1; WO1989002542A1

Description

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GelenklagerSpherical bearings

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenklager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a spherical plain bearing according to the preamble of claim 1.

Derartige Gelenklager bestehen meist aus üJälzlagerstahl, wobei Innen- und Außenkörper spanabhebend hergestellt werden. Diese Herstellungsuieise ist zeit- und energieauf-Such spherical bearings are usually made of antifriction bearing steel, with the inner and outer bodies being machined. This manufacturing method is time- and energy-intensive.

ujendig. Außerdem haben derartige Gelenklager Ljegsn der /"\ großen Masse des Außenkörpers ein. verhältnismäßig hohesujendig. In addition, such spherical plain bearings have a relatively high

^ Geiuicht. Gelenklager aus üJälzlagerstahl müssen überdies^ Geiuicht. Spherical plain bearings made of antifriction bearing steel must also

einer Korrosionsschutzbehandlung unterzogen werden, die aufwendig und umweltbelastend ist. Die Verwendung von rostfreiem Stahl ist wegen der hohen Mosten nur in Ausnahmefällen möglich.undergo a corrosion protection treatment, which is complex and harmful to the environment. The use of stainless steel is only possible in exceptional cases due to the high temperatures.

Aus der DE-ILJ 20 62 h!5 ist ein Gelenklager bekannt, dessen Außenkörper aus zwei dünnwandigen, spanlos geformten Blechhalbschalen besteht, die durch eine quer zur Lagerachse verlaufende Fuge voneinander getrennt und von einer Blechhülse umgeben sind und deren Innenflächen die Lagerflächen für den Innenkörper bilden. Zur Herstellung eines derartigen Außenkörpers sind komplizierte BlechformungsschritteFrom DE-ILJ 20 62 h!5 a spherical plain bearing is known, the outer body of which consists of two thin-walled, chipless formed sheet metal half-shells, which are separated from each other by a joint running transversely to the bearing axis and surrounded by a sheet metal sleeve, and whose inner surfaces form the bearing surfaces for the inner body. To produce such an outer body, complicated sheet metal forming steps are required.

^ 20 erforderlich.^ 20 required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gelenklager entsprechend deii Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das mit erheblich geringere;.! Aufwand als bisher auch in Niro-Ausführung vollautomatisiert hergestelltwerden kann und überdies ein geringeres Gewicht als die bekannten Gelenklager aufweist.The invention is based on the object of creating a spherical plain bearing according to the preamble of claim 1, which can be manufactured fully automatically in a stainless steel version with considerably less effort than before and, moreover, has a lower weight than the known spherical plain bearings.

Diese 'Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Gelenklager kann der Außenkörper mit einfachen Werkzeugen aus Bandstahl beliebiger QualitätIn the spherical plain bearing according to the invention, the outer body can be made from strip steel of any quality using simple tools

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hergestellt uerden, wobei infolge der geringen Masse auch teurere Werkstoffe, wie IMiro-Stahl, verwendet uierden können, ohne die Kosten übermäßig zu erhöhen. Durch den Aufbau des Außenkörpers aus nur zwei geometrisch sehr einfachen Teilen ist der für die Fertigung erforderliche Maschinenpark klein; denn e& sind im wesentlichen nur Stanzuierkzeuge und Tiefziehuerkzeuge für die Herstellung der Teile und eine Vorrichtung zum Verbinden der Teile miteinander erforderlich. Grundsätzlich können jedoch die Teile des Außenkörpers f 10 auch Automaten-Drehteile sein.can be manufactured, whereby due to the low mass, more expensive materials such as IMiro steel can also be used without increasing the costs excessively. Due to the construction of the outer body from only two geometrically very simple parts, the machinery required for production is small; essentially only punching tools and deep-drawing tools are required for the production of the parts and a device for connecting the parts to one another. In principle, however , the parts of the outer body can also be automatic turned parts.

\~\\~\ Vorzugsweise besteht der Außenkörper aus zuiei ineinander-Preferably, the outer body consists of interlocking

gesteckten und fest miteinander verbundenen, tiefgezogenen |V Blechtöpfen, deren Böden mit kreisförmigen Öffnungen ver-deep-drawn metal pots that are firmly connected to one another |V and whose bottoms are provided with circular openings.

-' sehen sind. Bei dieser Ausführung ergibt sich automatisch-' can be seen. This execution automatically results in

eine Zentrierung der beiden den Außenkörper bildenden Teile - und es ist außerdem die verzugsfreie Verbindung diesera centering of the two parts forming the outer body - and it is also the distortion-free connection of these

Teile erleichtert.parts made easier.

Die Verbindung der Töpfe miteinander kann auf verschiedene Weise erfolgen, z.B. durch Einpressen des Innentopfes in den 2U Ajußehtopf oder durch Umbördeln des Randes des AußentopfesThe pots can be connected to each other in various ways, e.g. by pressing the inner pot into the 2U outer pot or by flanging the edge of the outer pot über den Rand de3 Bodens des Innentopfes. Besonders vorteilhaft ist eine Verbindung der beiden Töpfe durch Schweißen. Diese Verbirdung sollte nur an einigen Stellen des Umfanges erfolgen, um Verzüge zu vermeiden. Besondere bietet sich eine Punkteschweißung, z.B. durch Laserstrahl an, die keine nennenswerte Erwärmung der Bauteile 2ur Folge hat.over the edge of the bottom of the inner pot. It is particularly advantageous to connect the two pots by welding. This welding should only be done at a few points around the circumference in order to avoid distortion. Spot welding, e.g. using a laser beam, is particularly suitable as it does not result in any significant heating of the components.

Nach dem Zusammenfügen der Teile zwecks Bildung des Außenkt/rpers und vorherigem Einlegen des Innenkörpers wird der Zwischenraum zwischen Innen- und Außenkörper mit Kunststoff ausgefüllt. Dabei kann der Kunststoff selbst als Lagermaterial dienen. Alternativ kann vorher auf den Innenkörper tine angeformte Lagerschale, z.B. eine Folie, ein mit PTFE &igr; gefülltes Drahtgewebe oder dergl. aufgebracht werden.After the parts have been joined together to form the outer body and the inner body has been inserted, the space between the inner and outer bodies is filled with plastic. The plastic itself can serve as the bearing material. Alternatively, a molded bearing shell, e.g. a film, a wire mesh filled with PTFE or the like, can be applied to the inner body beforehand.

Um eine Drehung der Kunststoff-Füllung im Betrieb zu ver-To prevent rotation of the plastic filling during operation,

meiden, ist es zweckmäßig, in der inneren Umfangsflache und/oder in der inneren Bodenfläche des Innentopfes Erhebungen oder Vertiefungen vorzusehen. Alternativ/ kann die Umfangsüjand und/oder der Boden des Innentopf es mit Aussparungen versehen werden. Dadurch findet eine formschlüssige Verbindung der Kunststoff-Füllung mit dem Außenkörper durch den in die Vertiefungen bzui. Aussparungen eindringen- iA #■»»-» Unnn f ts f nff ^~*"**^ Cl Li ^^-* *"" &idigr;~&idiagr; &EEgr;&ogr;&agr; Ui no i nranon Hot* Prhahimnon in den eingespri tzen und erhärteten Kunststoff statt-. In order to avoid this, it is advisable to provide elevations or depressions in the inner peripheral surface and/or in the inner base surface of the inner pot. Alternatively, the peripheral surface and/or the base of the inner pot can be provided with recesses. This creates a positive connection between the plastic filling and the outer body through the penetration into the recesses or recesses. iA #■»»-» Unnn f ts f nff ^~*"**^ Cl Li ^ ^- * *""&idigr;~&idiagr;�EEgr;&ogr;&agr; Ui no i nranon Hot* Prhahimnon into the injected and hardened plastic.

Das erfindungsgemäße Gelenklager läßt sich mit äußerst einfachen Verfahrensschritten unter Verwendung einfacher Maschinen herstellen.The spherical plain bearing according to the invention can be manufactured with extremely simple process steps using simple machines.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Gelenk 1agers , Fig. 2 eine Frontansicht des Gelenklagers von Fig.1 von rechts ,
Fig. 3 einen Teilschnitt des Außenkörpers mit VerbindungFig. 1 is a longitudinal section of a joint bearing, Fig. 2 is a front view of the joint bearing of Fig. 1 from the right,
Fig. 3 a partial section of the outer body with connection

der Blechtöpfe durch Preßsitz, Fig. U einen Teilschnitt des Außenkörpers mit Verbindung der Blechtöpfe durch Bördelung ,of the sheet metal pots by press fit, Fig. U a partial section of the outer body with connection of the sheet metal pots by flanging,

Fig. 5 eine Frontansicht des Innentopfes von der offenen Seite,Fig. 5 a front view of the inner pot from the open side,

Fi<">. 6 eine Frontansicht des Innentopfes ähnlich Fig.5, jedoch mit der Kunststoff-Füllung _; in einer ersten Abwandlung,Fig. 6 is a front view of the inner pot similar to Fig. 5, but with the plastic filling _; in a first modification,

Fig. 7 eine Frontansicht des Innentopfes ähnlich Fig. 5 in einer zweiten Abwandlung, Fig. 7 is a front view of the inner pot similar to Fig. 5 in a second modification,

Fig. &thgr; einen Längsschnitt ähnlich Fig. 1 eines Gelenklagers mit einer Lageruierkstoff-Auflage auf dem Innenkörper undFig. &thgr; a longitudinal section similar to Fig. 1 of a spherical plain bearing with a bearing support on the inner body and

Fig. 9 bis 12 verschiedene Abwandlungen des aus zwei Teilen bestehenden AuBenkörpers im Längsschnitt.Fig. 9 to 12 various modifications of the outer body consisting of two parts in longitudinal section.

DaB in Fig. 1 dargestellte GelBnklager meist einen Außenkörper 1 auf, in dem ein sphärischer Innenkörper 2 dreh- und schwenkbar gelagert iet. Der Außenkörper ist gebildet won zwei Blechtöpfen 3 und h, die ineinandergesteckt sind und mit ihren Umf angsujünden aneinanderliegen. In den Böden 5,6 der Töpfe 3 , &Iacgr; sind kreisrunde zentrale Öffnungen 7,8 vorgesehen, deren Ränder entsprechend der sphärischen Krümmung der Außenfläche des InnenkärpRrs ?. npfnrmt Bind und als Zentrierflächen für den Innenkörper dienen. Der Zwischenraum zwischen der Innenfläche des inneren Topfes k und der Außenfläche des Innenkörpers 2 ist won einer Kunststoff-Masse 9 ausgefüllt, die Gleiteigenschaften aufweist .
Die Töpfe 3 und k werden dadurch hergestellt, daß aus einem dünnen Blechband zunächst Ronden mit zentralen Öffnungen ausgestanzt werden. Diese Ronden werden dann in einem Tiefziehverfahren zu den Topfen 3,k geformt, wobei gleichzeitig die Ränder der Öffnungen 7 und &thgr; ihre Form erhalten. Nach dem Einlegen des Innenkörpers 2 in den Außentopf 3 wird der Innentopf k in den Außentopf 3 eingeschoben, wobei der Innenkörper 2 durch die Ränder 7,8 zentriert wird. Dann werden die Töpfe 3,k fest miteinander verbunden. Dies kann ,dadurch geschehen, daß die Umfangswände der Töpfe 3,k an einzelnen, gleichmäßig über den Umfang verteilten Stellen 10 (Fig.2) durch Punktschweißung oder durch kurze Schweißraupen miteinander verbunden werden. Alternativ kann die Verbindung durch Einpressen des Innentopfes ^t in den Außentapf 3 erfolgen, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Eine andere Möglichkeit zeigt Fig. k. Hier ist der Rand 11 des Außentopfes 3 über den Rand des Bodens des Innentopfes umgebördelt.The ball bearing shown in Fig. 1 usually has an outer body 1 in which a spherical inner body 2 is mounted so that it can rotate and pivot. The outer body is formed by two sheet metal pots 3 and 4 which are inserted into one another and lie against one another with their circumferences. Circular central openings 7, 8 are provided in the bases 5, 6 of the pots 3, 4, the edges of which are shaped in accordance with the spherical curvature of the outer surface of the inner body ? and serve as centering surfaces for the inner body. The space between the inner surface of the inner pot k and the outer surface of the inner body 2 is filled with a plastic mass 9 which has sliding properties.
The pots 3 and k are manufactured by first punching out round blanks with central openings from a thin sheet metal strip. These round blanks are then formed into the pots 3, k in a deep-drawing process, at the same time giving the edges of the openings 7 and θ their shape. After the inner body 2 has been placed in the outer pot 3, the inner pot k is pushed into the outer pot 3, the inner body 2 being centered by the edges 7, 8. The pots 3, k are then firmly connected to one another. This can be done by spot-welding or short welding beads to join the peripheral walls of the pots 3, k at individual points 10 evenly distributed around the circumference (Fig. 2). Alternatively, the connection can be made by pressing the inner pot ^t into the outer pot 3, as shown in Fig. 3. Another possibility is shown in Fig. k. Here, the edge 11 of the outer pot 3 is folded over the edge of the bottom of the inner pot.

Als nächster Arbeitsgang wird in an sich üblicher üJeise Kunststoff durch nicht dargestellte Öffnungen in den Zwischenraum zwischen dem Außen- und dem Innenkörper ein- gespritzt. Um zu vermeiden, daß sich die Kunststoff-Füllung 9 im Betrieb drehen kann, ist eine Verdrehsicherung vorge- The next step is to inject plastic into the space between the outer and inner body through openings (not shown) in a conventional manner . To prevent the plastic filling 9 from rotating during operation, an anti-twisting device is provided.

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die bo ausgebildet ist, daß sie beim Tiefziehen des Innentopfes k geformt wird, so daß kein zusätzlicher Arbeitsgang benötigt wird..Die Verdrehsicherung kann unterschiedliche Form haben. In Fig. 5 ist anjder inneren Umfangsflache 12 des Innentopfes k mindestens eine Erhebung 13 oder ein Mehrkant 1*» angeformt, an der bzw. dem sich der erstarrte Kunststoff in Umfangsrichtung abstützen kann. In Fig. 6 ist die Umfangsuand 15 des Innentopfes 4 mit rippenförmigen Aus- oder Einprägungen 16 bzw. 17 versehen und in Fig. 7 ist in dem Boden des InnentopfeB k mindestens eine Rippe oder eine Vertiefung 18 oder mindestens eine zapfenförmige Erhebung oder mindestens ein Durchbruch 19 vorgesehen, in die der Kunststoff eindringt. Dem gleichen Zweck dienen Aussparungen 20 im Rand der Umfangsujand 15 des Innentopfes it.the bo is designed such that it is formed during the deep drawing of the inner pot k , so that no additional work step is required. The anti-twisting device can have different shapes. In Fig. 5, at least one elevation 13 or a polygon 1*» is formed on the inner peripheral surface 12 of the inner pot k , on which the solidified plastic can rest in the peripheral direction. In Fig. 6, the peripheral edge 15 of the inner pot 4 is provided with rib-shaped projections or indentations 16 or 17, and in Fig. 7, at least one rib or depression 18 or at least one peg-shaped elevation or at least one opening 19 is provided in the base of the inner pot k , into which the plastic penetrates. Recesses 20 in the edge of the peripheral edge 15 of the inner pot it serve the same purpose.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. B unterscheidet sich won demjenigen gemäß Fig. 1 im Prinzip nur dadurch, daß auf der Außenfläche des Innenkörpers 2 eine genau angeformte und durch Vorspannung angelegte, wartungsfreie Lagerschale 21 z.B. aus einem mit PTFE getränkten Drahtgewebe aus Bronze, angeordnet ist. Der Zwischenraum zwischen dieser Lagerschale und der inneren Umfangsflache des Innentopfes k ist wie im Beispiel von Fig. 1 mit Kunststoff-Masse 9 ausgefüllt.The embodiment according to Fig. B differs from that according to Fig. 1 in principle only in that a precisely formed and pre-stressed, maintenance-free bearing shell 21, e.g. made of a PTFE-impregnated bronze wire mesh, is arranged on the outer surface of the inner body 2. The space between this bearing shell and the inner circumferential surface of the inner pot k is filled with plastic compound 9 as in the example of Fig. 1.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.9 besteht der Außenkörper 1' aus zwei gleichgroßen Töpfen 22 mit kreisförmigen Öffnungen 7,6 in ihren Böden 5,6, die stumpf aneinanderstoßen und miteinander beispielsweise verschweißt sind.In the embodiment according to Fig. 9, the outer body 1' consists of two pots 22 of the same size with circular openings 7,6 in their bottoms 5,6, which butt against each other and are welded together, for example.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 9 nur dadurch, daß die Töpfe 22' und 23' unterschiedliche Tiefe haben, so daß die Schweißnaht seitlich der Quermittelebene des Außenkörpers verläuft. The embodiment according to Fig. 10 differs from that according to Fig. 9 only in that the pots 22' and 23' have different depths, so that the weld seam runs laterally to the transverse center plane of the outer body.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 11 und 12 ist der Außenkörper 1" aus einem Topf Zk und einem Deckel 25 gebil-In the embodiments according to Fig. 11 and 12, the outer body 1" is formed from a pot Zk and a cover 25.

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det, die miteinander verschweißt sind und uiederum mitwhich are welded together and in turn with

kreisförmigen Öffnungen 7,8 versehen sind. Der Deckel 25 kann wie in Fig. 11 plan oder wie in Fig. 12 im mittleren, mit der Öffnung B versehenen Bereich nach außen gekröpftcircular openings 7,8. The cover 25 can be flat as in Fig. 11 or bent outwards in the middle area provided with the opening B as in Fig. 12.

Die Herstellung rlnr Teile 22,23 hzuj. 2*»,25 des Außenkörpers 1¹ bzw. 1" von Fig.10 bis 12 kann im Tiefzioh-bzui.The manufacture of parts 22,23 and 2*»,25 of the outer body ¹¹ or 1" of Fig.10 to 12 can be carried out by deep drawing.

erfolgen.take place.

Claims

Protection claims

1. Joint bearing with a spherical inner body which is arranged in a ring-shaped outer body so as to be rotatable and pivotable and with a bearing bed made of sliding material between the inner and outer body, characterized in that the outer body (1, 1') consists only of two parts which are firmly connected to one another.

r of the connected parts (3, k· 3', U' ), both of which are pot-

shaped or of which one part is cup-shaped and the other part is plate-shaped and that the end walls (5,6; 5',6') of the outer body thus formed are provided with circular openings (7,8), the edges of which are shaped according to the spherical curvature of the inner body (2) and serve as a centering surface for the same.

2. Joint bearing according to claim 1, characterized in that the outer body (1) consists of two deep-drawn sheet metal pots inserted into one another, the bottoms (5, 5) of which are provided with the circular openings (7, 8).

3. Joint bearing according to claim 2, characterized in that the inner pots (3, U ) are connected to one another by pressing the inner pot (1») into the outer pot (3).

U . Joint bearing according to claim 2, characterized in that the sheet metal pots (3, U) are connected to one another by welding at some points (10) of their circumference.

5. Joint bearing according to claim 2, characterized in that the sheet metal pots (3, h ) are connected to one another by flanging the edge (11) of the outer pot (3) over the edge of the bottom (6) of the inner pot ( U ).

6. Joint bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bearing body (9) consists of plastic in a manner known per se.

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7. Gelenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerbett (21) aus einer an den Innenkörper (2) angeformten und durch Vorspannung angelegten, wartungsfreien Einlage besteht, die mit Kunststoff (S) hinterfüllt ist.7. Joint bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bearing bed (21) consists of a maintenance-free insert which is molded onto the inner body (2) and applied by prestressing and which is backfilled with plastic (S).

8. Gelenklager nach Anspruch G oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß dis Innenfläche der Umfangsuiand (12) und/oder die it r;ere Bodenfläche des inneren Blechtopfes (&Oacgr; mit Erhebungen (13, 16) oder Vertiefungen (17,18,19) zur Verdrehsicherung der Kunststoff-Füllung (9) versehen ist.8. Joint bearing according to claim 6 or 7, characterized in that the inner surface of the peripheral edge (12) and/or the inner bottom surface of the inner sheet metal pot (1) is provided with elevations (13, 16) or depressions (17, 18, 19) to prevent the plastic filling (9) from twisting.

9. Gelenklager nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsuand (15) und/oder der Boden des inneren Blechtopfes (&Oacgr; mit Aussparungen (20) zur Verdrehsicherung der Kunststoff-Füllung versehen ist.9. Joint bearing according to claim 6 or 7, characterized in that the peripheral edge (15) and/or the bottom of the inner sheet metal pot (Δ) is provided with recesses (20) to prevent the plastic filling from twisting.