WO2007076804A1 - Lagerschale und verfahren zu ihrer herstellung - Google Patents

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Matthias Deuker
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Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a rolled bushing, in particular a bushing, whose bushing wall has a wall thickness D, with a shock formed on the faces and at least one hole located in the bushing wall having a diameter d with d ⁇ 1, 5 D.
  • Bushings or bushings with holes or windows in the bushing wall are used for example in brake calipers of motor vehicles.
  • the bearing bush has at least one window through which a corresponding pin can engage in the socket when the parking brake is actuated.
  • bushings are required, which have holes with a small diameter, which lie partially below the wall thickness. Such holes are previously drilled in the socket wall of the finished socket, which requires additional work. Other methods such as punching the holes fail because of the high wear of the tools required for this purpose. Holes with diameters or widths of less than 1 mm can not be punched because the punches required for this purpose break off.
  • a rolled bush in which at least one recess open in the socket wall forms the hole.
  • two abutment-opposed recesses in the sleeve wall form the hole.
  • the recess (s) forming the hole are punched. It is thereby possible to produce holes with diameters d ⁇ 1, 5 D, preferably d ⁇ 1, 3 • D, in particular d ⁇ D.
  • Punched recesses have the advantage that no post-processing is required, as is the case with drilled holes, in which after drilling z. B. the burr must be removed.
  • the recess goes over a rounding in the faces. This has the advantage that the punching tools, with which the recesses are made, are subject to only little wear.
  • opposite recesses are identical.
  • the recesses are mirror images of the impact, which simplifies the production tools and reduces their number.
  • the holes may have any contours, z. B. round, oval or n-shaped.
  • the bush is made of steel.
  • the bush can be provided as a bearing bush with a suitable sliding coating.
  • the method for producing such a socket provides that boards are separated from a strip material, that at least one cutout is punched out on at least one of the sides of the board forming the joint of the board, and then the board is rolled into a bushing.
  • this recess forms the hole together with the opposite partial surface of the bushing. If recesses are punched out on both sides of the board forming the joint, they lie opposite the joint after rolling of the bushing. In this embodiment, the two opposite recesses form the hole.
  • a preferred use of the socket is intended for mass balance for automotive engines.
  • the piston and the crankshaft cause an imbalance in the engine. This unbalance is compensated by two oppositely rotating shafts, which can be arranged below the crankshaft.
  • the "balance shafts" are preferably supported by bushes.
  • FIG. 2 shows a detail enlargement in the area II of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a perspective view of a socket according to a further embodiment
  • Figure 5 is a schematic representation of the production of
  • FIG. 1 In the figure 1 and Figure 2 is a socket 1, for example made of steel, shown in perspective.
  • the bush 1 has end faces 3 and 4 and part surfaces 6 and 7, which are opposite to the shock 5.
  • the impact 5 is exaggerated in Figure 1 in order to better explain the details relating to the hole 10.
  • the partial surfaces 6, 7 lie against one another (see FIG. 2).
  • the wall thickness of the bushing wall 2 is D and the width of the hole 10 is denoted by d.
  • the hole 10 extends over the joint 5 and is formed by two mirror-inverted recesses 11, 12.
  • the hole 10 is circular and accordingly the recesses 11 and 12 are semicircular.
  • the diameter d of the hole 10 is well below the wall thickness D.
  • Typical wall thicknesses D of bushes 1 are 1 to 2 mm and the widths or hole diameters d are 0.9 to 1.9 mm.
  • FIG. 5 shows a strip material 20 from which blanks 21, 21 'are successively cut to length.
  • the separation of the boards 21, 21 ' is carried out with a punch (not shown), which is provided on both sides with a central thickening in order to punch out the recesses 12, 11' and 12 ', 1 1 "at the same time during the separation process no additional step is necessary to the recesses 11, 11 ', 11 ", 12, 12 ! in the boards 21, 21 'bring.
  • the separation of the boards 21, 21 ' takes place on the board sides 22a, 22b, 22a', 22b ', which are the narrow sides, which form the partial surfaces 6, 7 in the rolled bush, which are opposite to the joint 5 (see FIGS 4).

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Es wird eine gerollte Buchse (1) beschrieben, bei der mindestens eine zum Stoß (5) hin offene Ausnehmung (11, 11', 12, 12') in der Buchsenwand (2) ein Loch (10) bildet. Es wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Buchse (1) beschrieben, wobei von einem Bandmaterial (20) Platinen (21, 21') abgetrennt werden, beim Abtrennen der Platinen (21, 21') an mindestens einer der den Stoß (5) der Buchse (1) bildenden Platinenseiten (22a, 22b, 22a', 22b') mindestens eine Ausnehmung (11, 11', 12, 12') ausgestanzt wird und anschließend die Platine (21, 21') zu einer Buchse gerollt wird.

Description

Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine gerollte Buchse, insbesondere eine Lagerbuchse, deren Buchsenwand eine Wanddicke D besitzt, mit einem an den Teilflächen gebildeten Stoß und mit mindestens einem in der Buchsenwand befindlichen Loch, das einen Durchmesser d mit d ≤ 1 ,5 D aufweist.
Buchsen bzw. Lagerbuchsen mit Löchern oder Fenstern in der Buchsenwand werden beispielsweise in Bremssätteln von Kraftfahrzeugen eingesetzt. Bei einer mit Feststellbremse kombinierten Betriebsbremse ist es erforderlich, dass die Lagerbuchse mindestens ein Fenster aufweist, durch das ein entsprechender Stift in die Buchse eingreifen kann, wenn die Feststellbremse betätigt wird.
Für besondere Anwendungen werden Buchsen benötigt, die Löcher mit geringem Durchmesser aufweisen, die zum Teil unterhalb der Wandstärke liegen. Solche Löcher werden bisher in die Buchsenwand der fertigen Buchse gebohrt, was einen zusätzlichen Arbeitsaufwand bedingt. Andere Verfahren wie Stanzen der Löcher scheitern am hohen Verschleiß der dazu benötigten Werkzeuge. Löcher mit Durchmessern bzw. Weiten unter 1 mm können deswegen nicht gestanzt werden, weil die hierfür notwendigen Stanzstempel abbrechen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Buchse mit geringen Lochdurchmessern bereitzustellen und ein kostengünstiges Verfahren zu ihrer Herstellung anzugeben.
Diese Aufgabe wird mit einer gerollten Buchse gelöst, bei der mindestens eine zum Stoß hin offene Ausnehmung in der Buchsenwand das Loch bildet. Vorzugsweise bilden zwei am Stoß gegenüberliegende Ausnehmungen in der Buchsenwand das Loch.
Dadurch, dass das Loch oder die Löcher sich am Stoß befinden bzw. sich über den Stoß erstrecken, eröffnen sich neue Herstellmöglichkeiten.
Vorzugsweise ist/sind die das Loch bildende/n Ausnehmung/en gestanzt. Es ist hierdurch möglich, Löcher mit Durchmessern d < 1 ,5 D, vorzugsweise d ≤ 1 ,3 • D, insbesondere d < D herzustellen.
Gestanzte Ausnehmungen haben den Vorteil, dass keine Nachbearbeitung erforderlich ist, wie dies bei gebohrten Löchern der Fall ist, bei denen nach dem Bohren z. B. der Grat entfernt werden muss.
Vorzugsweise geht die Ausnehmung über eine Rundung in die Teilflächen über. Dies hat den Vorteil, dass die Stanzwerkzeuge, mit dem die Ausnehmungen hergestellt werden, nur einem geringen Verschleiß unterliegen.
Vorzugsweise sind gegenüberliegende Ausnehmungen identisch. Die Ausnehmungen liegen am Stoß spiegelbildlich gegenüber, was die Herstellwerkzeuge vereinfacht und deren Anzahl verringert.
Die Löcher können beliebige Konturen aufweisen, z. B. rund, oval oder n-eckig sein.
Vorzugsweise besteht die Buchse aus Stahl. Die Buchse kann als Lagerbuchse auch mit einer geeigneten Gleitbeschichtung versehen sein. Das Verfahren zur Herstellung einer solchen Buchse sieht vor, dass von einem Bandmaterial Platinen abgetrennt werden, dass beim Abtrennen der Platinen an mindestens einer der den Stoß der Buchse bildenden Platinenseiten mindestens eine Ausnehmung ausgestanzt wird und dass anschließend die Platine zu einer Buchse gerollt wird.
Wenn nur eine zum Stoß hin offene Ausnehmung ausgestanzt wird, bildet diese Ausnehmung zusammen mit der gegenüberliegenden Teilfläche der Buchse das Loch. Wenn an beiden den Stoß bildenden Platinenseiten Ausnehmungen ausgestanzt werden, so liegen diese nach dem Rollen der Buchse am Stoß gegenüber. In dieser Ausführungsform bilden die beiden gegenüberliegenden Ausnehmungen das Loch.
Es ist bevorzugt, das Ausstanzen der Ausnehmungen und das Abtrennen der Platinen in einem Arbeitsschritt durchzuführen. Dies ermöglicht es, mittels eines einzigen Stanzstempels das Abtrennen und Ausstanzen der Ausnehmungen durchzuführen. Es kann damit ein entsprechend großer Stanzstempel verwendet werden, der die erforderliche Stabilität aufweist, so dass das Ausstanzen der Ausnehmung nicht zu einem Bruch des Stanzstempels führt.
Eine bevorzugte Verwendung der Buchse ist für den Massenausgleich für Kfz-Motoren vorgesehen. Durch Kolben und Kurbelwelle entsteht im Motor eine Unwucht. Diese Unwucht wird durch zwei sich entgegengesetzt drehende Wellen ausgeglichen, die unterhalb der Kurbelwelle angeordnet sein können. Die Lagerung der „Ausgleichswellen" erfolgt vorzugsweise durch Buchsen. Durch den „Massenausgleich" läuft der Motor ruhiger.
Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer Buchse,
Figur 2 eine Ausschnittsvergrößerung im Bereich Il der Figur 1 ,
Figur 3 eine perspektivische Darstellung einer Buchse gemäß einer weiteren Ausführungsform,
Figur 4 eine Ausschnittsvergrößerung im Bereich IV der Figur 3, und
Figur 5 eine schematische Darstellung der Herstellung von
Platinen für die Fertigung von Buchsen gemäß Figur 2.
In der Figur 1 und Figur 2 ist eine Buchse 1 , beispielsweise aus Stahl, perspektivisch dargestellt. Die Buchse 1 besitzt Stirnseiten 3 und 4 sowie Teilflächen 6 und 7, die am Stoß 5 gegenüber liegen. Der Stoß 5 ist in Figur 1 übertrieben dargestellt, um die Details bezüglich des Lochs 10 besser erläutern zu können. In der Regel liegen die Teilflächen 6, 7 aneinander (siehe Figur 2). Die Wanddicke der Buchsenwand 2 ist mit D und die Weite des Loches 10 ist mit d bezeichnet.
In der Buchsenwand 2 ist eine quadratische, zum Stoß hin offene Ausnehmung 11 ausgestanzt. Die Ausnehmung 11 wird an der zum Stoß 5 hin offenen Seite durch die gegenüberliegende Teilfläche 6 begrenzt, wodurch das Loch 10 gebildet wird (Figur 2).
An den Übergängen von der Teilfläche 7 zu der Ausnehmung 11 sind Rundungen 13 vorgesehen. In der Figur 3 und Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform einer Buchse 1 dargestellt.
Das Loch 10 erstreckt sich über den Stoß 5 und wird durch zwei spiegelbildlich angeordnete Ausnehmungen 11 , 12 gebildet. Das Loch 10 ist kreisförmig und dementsprechend sind die Ausnehmungen 11 und 12 halbkreisförmig ausgeführt. Der Durchmesser d des Lochs 10 liegt deutlich unter der Wandstärke D.
Typische Wanddicken D von Buchsen 1 liegen bei 1 bis 2 mm und die Weiten bzw. die Lochdurchmesser d bei 0,9 bis 1 ,9 mm.
In der Figur 5 ist ein Bandmaterial 20 dargestellt, von dem nacheinander Platinen 21 , 21 ' abgelängt werden. Das Abtrennen der Platinen 21 , 21' erfolgt mit einem Stanzstempel (nicht dargestellt), der beidseitig mittig mit einer Verdickung versehen ist, um beim Abtrennvorgang auch gleichzeitig die Ausnehmungen 12, 11' bzw. 12', 1 1 " ausstanzen zu können. Es ist kein zusätzlicher Arbeitsschritt notwendig, um die Ausnehmungen 11 , 11', 11", 12, 12! in die Platinen 21 , 21' einzubringen. Die Abtrennung der Platinen 21 , 21 ' erfolgt an den Platinenseiten 22a, 22b, 22a', 22b', die die Schmalseiten sind, die bei der gerollten Buchse die Teilflächen 6, 7 bilden, die am Stoß 5 gegenüberliegen (s. Figuren 3 und 4).
Bezugszeichenliste
1 Buchse
2 Buchsenwand
3 Stirnseite
4 Stirnseite
5 Stoß
6 Teilfläche
7 Teilfläche
10 Loch
11 ,11', 11" Ausnehmung
12,12' Ausnehmung
13 Rundungen bei 10/7 bzw. bei 11/7
20 Bandmaterial
21 ,21' Platine
22a,b Platinenseite
22a',22b' Platinenseite
D Wanddicke von 2 d Weite/Durchmesser

Claims

Patentansprüche
1. Gerollte Buchse (1), insbesondere Lagerbuchse, deren Buchsenwand (2) eine Wanddicke (D) besitzt, mit einem an den Teilflächen gebildeten Stoß (5) und mit mindestens einem in der Buchsenwand befindlichen Loch (10), das einen Durchmesser (d) mit d < 1 ,5 • D aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine zum Stoß (5) hin offene Ausnehmung
(11 ,11 ',12,12') in der Buchsenwand (2) das Loch (10) bildet.
2. Buchse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei am Stoß (5) gegenüberliegende Ausnehmungen (11 ,11 ',12,12') in der Buchsenwand (2) das Loch (10) bilden.
3. Buchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die das Loch (10) bildende/n Ausnehmung/en (11 ,11 M 2,12') gestanzt ist/sind.
4. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (11 ,11 ', 12, 12') über Rundungen (13) in die Teilflächen (6,7) übergeht.
5. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüberliegende Ausnehmungen (11 ,11 ', 12,12') identisch sind.
6. Buchse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (1 ) aus Stahl besteht.
7. Verwendung einer Buchse nach Anspruch 1 zum Massenausgleich für Kfz-Motoren.
8. Verfahren zur Herstellung einer Buchse (1), insbesondere einer Lagerbuchse, mit einem Stoß (5) und mit mindestens einem in der Buchsenwand (2) befindlichen Loch (10), dadurch gekennzeichnet,
dass von einem Bandmaterial (20) Platinen (21 ,21') abgetrennt werden,
dass beim Abtrennen der Platinen (21 ,21 ') an mindestens einer der den Stoß (5) der Buchse (1) bildenden Platinenseiten (22a,b,22a',22b') mindestens eine Ausnehmung (11 ,11 ',12,12') ausgestanzt wird,
dass anschließend die Platine (21 ,21') zu einer Buchse (1) gerollt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausstanzen der mindestens einen Ausnehmung und das Abtrennen der Platine in einem Arbeitsschritt erfolgen.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CH231312A (de) * 1941-12-10 1944-03-15 Automobilindustrie Ag F Lagerbuchse, die aus Blech zusammengerollt ist.
US2624105A (en) * 1951-05-15 1953-01-06 Torrington Co Method of preparing and assembling antifriction bearings
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