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Verfahren zur Herstellung von Lagerhalbschalen aus Hartgeweberohr
Lagerhalbschalen aus Hartgeweberohr wurden bisher so gefertigt, daß Rohrstücke erst
durch Sägeschnitte in zwei Hälften zerschnitten und dann die beiden Hälften, zusammengespannt,
außen und innen abgedreht wurden (vgl. Abb. I und 2). Bei der Bemessung des als
Ausgangsmaterial verwendeten Hartgeweberohres war zu berücksichtigen, daß die durch
den Schnitt entstandenen beiden Rohrhälften nach Zusammenfügen kein einwandfrei
rundes Rohrgebilde ergeben. Der äußere Durchmesser dieses Gebildes muß daher an
der Stelle, wo er den kleinsten Wert hat, mindestens so groß sein wie der vorgesehene
Durchmesser für die fertigbearbeitete Büchse. Den inneren Durchmesser erhielt man
dann, indem man von dem endgültigen Außendurchmesser den zweifachen Betrag der endgültigen
Wandstärke abzog. Dieses bekannte Verfahren, Lagerhalbschalen herzustellen, erfordert
die Verwendung eines Rohres als Ausgangsstück, dessen Außendurchmesser und Wandstärke
größer sind als an der fertigbearbeiteten Büchse.
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Bei den nachstehenden Betrachtungen sind der Einfachheit halber die
erforderliche Bearbeitungszugabe sowie das Übermaß ü nicht berücksichtigt. Die fertige
Lagerhalbschale soll nämlich nach den VDI-Richtlinien (I939): » Gestaltung und Verwendung
von Gleitlagern aus Kunstharz-Preßstoffen« ein gewisses Übermaß ü haben, damit sie
unter Preßsitz in die Gehäusebohrung eingesetzt werden kann.
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Es wurde gefunden, daß mit dem Verfahren nach der Erfindung a) Werkstoff,
b) Arbeit gespart und c) saubere Laufflächen erhalten werden, wenn ein Rohrstück
mit ebenfalls größeren Durchmessern als der der Gehäusebohrung und der Innenbohrung
des
Lagers zuerst bearbeitet, d. h. abgedreht, und dann durch sauberen
Sägeschnitt, beispielsweise mittels eines konischen Fräskopfes, in zwei Halbschalen
mit senkrechten Schnittflächen getrennt wird. Die Halbschalen sind dann bereits
auf die endgültige Wandstärke und Umfangslänge bearbeitet. Lediglich ihre Krümmung
entspricht nach dem Aufschneiden gewöhnlich nicht mehr ganz derjenigen der Gehäusebohrung,
so daß das Einpassen der Halbschalen in die Bohrung des Gehäuses unter mäßiger Verbiegung
erfolgen muß. Bei diesem Arbeitsverfahren wird die Eigenschaft der Preßstoffe, im
Vergleich zu Metallen sehr nachgiebig zu sein und weitgehend elastische Formänderungen
zuzulassen, ausgenutzt. Die durch das Verfahren gemäß der Erfindung erzielbaren
Vorteile sind im einzelnen folgende: a) Werkstoffersparnis. Ist der Durchmesser
der Gehäusebohrung D, die Wanddicke jeder Lagerschale w, der Innendurchmesser Di,
das Eindruckübermaß (gemäß den obenerwähnten VDI-Richtlinien) ü, die Breite des
Sägeschnittes s und der Außendurchmesser des Rohrstückes Db bzw. DbI (vgl. Abbildungen),
so ist der Außendurchmesser des Robrstückes nach Abb. I und 2 (bisheriges Herstellungsverfahren)
Db I = D + ü + 2 ₧ s/2 = D + ü + s.
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Nach Abb. 3 (Verfahren gemäß der Erfindung) ergibt sich statt dessen
Db ₧ 0 - 2s = (D + ü) 0 und daraus Db = D + ü + 2/n ₧ s.
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Abgesehen von der in beiden Fällen gleichen Bearbeitungszugabe ist
Db I - Db = D + ü + s - (D + ü - 2/n ₧ s) Db I - Db = D + ü + s - (D + ü
- 2/n ₧ s) Der Außendurchmesser kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
also o,36 s kleiner sein.
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Der Innendurchmesser des Rohrstückes ist andererseits nach Abb. I
und 2 (altes Verfahren) DiI = D + ü - 2w, nach Abb. 3 (neues Verfahren) Di = Db
- 2w = D + ü + 2/n ₧ s - 2w. Di = Db - 2w = D + ü + 2/n ₧ s - 2w.
Bearbeitungszugabe ist Di I - Di = D + ü - 2 w -(D + ü + 2/n s - 2 w) = - 2/n ₧
s = - o,64 s. Bei der Herstellung geteilter Lager nach dem Verfahren gemäß der Erfindung
kann das rohe Rohrstück im Außendurchmesser o,36 s kleiner und der Innendurchmesser
o,64 s größer sein, wodurch eine große Werkstoffersparnis erzielt wird. Beispiel
Buchse nach DIN I46, D = I2o mm, w = 5 mm, ü = 0,4 mm, s = 4 mm und Bearbeitungszugabe
je Durchmesser I mm.
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Verfahren gemäß der Erfindung außen: Db = I2o + 0,4 + 2/n ₧
4 + I = 124 mm, innen: Di = I24 - 2 (5 + I) = II2 mm, Querschnitt: 22,24 cm2. Altes
Verfahren außen: Db I = 120 + 0,4 + 4 + I = 125,4 mm, innen: Di I = 120 + 0,4 -
Io - I = 109,4 mm, Querschnitt: 29,5I cm2.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ergibt sich demnach eine Werkstoffersparnis
von 24,6% b) Arbeitsersparnis. Die Arbeitsersparnis ist bedeutend, da viel weniger
Werkstoff zu verspanen ist und das mühsame Zusammenspannen der beiden Hälften überflüssig
wird. Sie kann auf 4o bis 5o % geschätzt werden.
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c) Sauberere Laufflächen. Beim bekannten Verfahren wurde die Innenbohrung,
also die Lauffläche, exzentrisch zur Schichtung gemäß Abb. 2 ausgedreht, wodurch
bei Feingewebe Ig und bei Grobgewebe 6 Lagen schräg durchschnitten wurden. Die entstandene
Lauffläche war unschön und schlecht. Beim Verfahren gemäß der Erfindung werden nur
die innersten, faltenfreien Lagen herausgeschnitten und die Lauffläche konzentrisch
zur Schichtung ausgedreht. Dadurch wird die Lauffläche gleichmäßig, hat gutes Aussehen,
und die Laufeigenschaften werden verbessert.
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Beim Einbau der gemäß der Erfindung mit größeren Durchmessern hergestellten
Halbschalen in denLagerkörper werden die Halbschalen elastisch etwas zusammengebogen,
wodurch sie sich sehr gut der Bohrung des Lagerkörpers anpassen. Die Biegung ist
verhältnismäßig klein, in dem angeführten Beispiel entspricht sie der Durchbiegung
eines geraden Stabes von Ioo m Länge um I,I mm in der Mitte, und völlig unbedenklich.
Eine Lagerschale aus Hartgeweberohr von einer Dicke = 4 % des Durchmessers kann,
ohne zu zerbrechen, um den dreifachen Betrag zusammengebogen werden.
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In Abb.4 ist gezeigt, wie die Halbschalen im Lagergehäuse sitzen,
wenn beide Gehäusehälften fest zusammengezogen werden. Auf der Innenseite schließen
die Teilfugen nicht ganz, was ohne Bedeutung ist, wenn der Sägeschnitt im Verhältnis
zum Außendurchmesser klein ist. Sollen die Fugen dicht schließen, so müssen die
Teilflächen etwas nachgearbeitet werden, oder die Trennung der gedrehten Buchse
erfolgt durch entsprechend geformten Scheibenfräser, so daß die Schnittflächen nach
Abb. 5 gestaltet sind.