DE1111957B - Aus elastischem Werkstoff bestehende Lagerung zur Aufnahme von in radialer Richtung auftretenden Kraeften, vorzugsweise Lagerung fuer Torsionsfederstaebe an Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aus elastischem Werkstoff bestehende Lagerung zur Aufnahme von in radialer Richtung auftretenden Kräften, vorzugsweise auf eine Lagerung für Torsionsfederstäbe an Kraftfahrzeugen. Während die Torsionsfederstäbe das Abfedern durch Verdrehungsbeanspruchung übernehmen, haben die die Torsionsfederstäbe tragenden Lager lediglich deren Kräfte in radialer Richtung aufzunehmen und die Federstäbe in axialer Richtung zu führen.

An derartige Lager werden sehr hohe Anforderungen in bezug auf Verschleißfestigkeit und Gleitfähigkeit gestellt, wobei in letzter Zeit auch noch die Forderung nach einer ausreichenden Dämpfung der Lagerstelle hinzugekommen ist. Man hat deshalb Versuche mit Metallgummilagerungen vorgenommen, welche aus einer im Fahrgestell fest verankerten Gummischeibe und einer einvulkanisierten, den Torsionsstab aufnehmenden Metallhülse bestehen. Diese Metallgummilagerungen haben jedoch den gestellten Anforderungen nicht entsprochen, da die Verdrehung der Gummischeibe einen zu großen Kraftaufwand erfordert, wodurch das die Scheibe aufnehmende Gehäuse und die mit diesem verbundenen Bauteile wesentlich stärker belastet werden. Außerdem war die Gummischeibe, sofern sie erst einmal mit Öl und Benzin in Berührung kam, den auftretenden Belastungen nicht mehr gewachsen.

Ähnlich sind die Nachteile bei einer anderen Lagerung, bei welcher zwischen zwei starren konzentrisch zueinander angeordneten Hülsen eine Weichgummieinlage als federndes Bauteil nach Art der Metallgummiverbindung einvulkanisiert ist. Diese bekannte Lagerung hat sich hierbei die Aufgabe gestellt, eine besser haftende Verbindung zwischen dem starren Außenring und der Weichgummieinlage herzustellen, wobei diese Aufgabe dadurch gelöst wird, daß der Außenring aus Hartgummi hergestellt ist.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine Lagerung für vorzugsweise als Kraftfahrzeugfederung dienende Torsionsfederstäbe zu schaffen, die ebenfalls elastisch ist, jedoch den gestellten hohen Anforderungen besser gewachsen ist, ohne daß eine Komplizierung im Aufbau der Lagerung eintritt. Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß darin gesehen, daß die Lagerung aus einer unter Vorspannung auf den Torsionsstab aufgeschobenen elastischen Buchse aus Polyurethan besteht, die in einem mit dieser eine Lagereinheit bildenden Lagergehäuse drehbeweglich gleitend gelagert ist.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein als Gleitlager dienendes drehbewegliches Bauteil, wobei im Aus elastischem Werkstoff bestehende Lagerung zur Aufnahme von in radialer Richtung auftretenden Kräften,

vorzugsweise Lagerung für Torsionsfederstäbe

an Kraftfahrzeugen

Anmelder:

Lemforder Metallwarengesellschaft m.b.H., Lemförde (Hann.)

Dipl.-Chem. Dr. Gottfried Reuter, Lemförde (Hann.), ist als Erfinder genannt worden

Gegensatz zu der bekannten Ausführung der elastische Werkstoff mit der Außenhülle keinerlei feste Verbindung hat, sondern in dieser — hier ein Gehäuse bildend — drehbeweglich gleitend gelagert ist. Außerdem findet gemäß vorliegender Erfindung auch kein metallischer Innenring Verwendung, der zur Lagejustierung des Lagerkörpers auf dem Torsionsstab noch zusätzliche Befestigungsmittel benötigen würde, sondern es wird der elastische Körper unter Vorspannung auf den Torsionsstab aufgezogen, wodurch eine äußerst festhaftende Verbindung zwischen diesen beiden Teilen erzielt wird.

Der für die elastische Buchse zur Verwendung kommende Werkstoff Polyurethan ist bekannterweise ein Kunststoff, der nicht altert, eine außerordentlich hohe Festigkeit hat und trotzdem genügend elastisch ist. Seine Öl- und Benzinbeständigkeit sowie seine besonders hohe Abriebfestigkeit gewährleisten eine lange Lebensdauer der aus diesem Kunststoff gefertigten Lagerungsteile.

Zur wartungsfreien Ausgestaltung der Lagerung ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zwischen der elastischen Buchse und dem Gehäuse ein im Gehäuse festsitzender Zwischenring vorgesehen, der zweckmäßig ebenfalls aus Polyurethan besteht. Zur Erhöhung der Gleitfähigkeit an den Gleitflächen von Zwischenring und elastischer Buchse werden der Polyurethanschmelze, aus welcher diese Teile hergestellt werden sollen, schmierend wirkende

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Substanzen wie Silikonöle, Kohlenwasserstoffe, Molybdänsulfide beigemischt, wodurch der Reibungskoeffizient ganz erheblich herabgesetzt wird. Der Zwischenring weist ferner an beiden Seiten zur Führung der elastischen Buchse und zur Abschirmung der Gleitflächen Ringbunde auf.

Die Gleitfähigkeit zwischen der elastischen Buchse und dem Zwischenring kann jedoch nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch dadurch erhöht werden, daß zwischen der Buchse und dem Zwischenring eine Einlage aus Tetrafluorpolyäthylen lose eingebracht ist. Diese Einlage gewährleistet eine dauerhafte Gleitfähigkeit der aneinander gleitenden Flächen, da dieser Kunststoff neben den besonders günstigen Gleiteigenschaften eine hohe chemische Widerstandsfähigkeit besitzt und eine hohe Temperaturfestigkeit aufweist.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, die elastische Buchse im Gehäuse in Schmierfett gleiten zu lassen, zu welchem Zweck sie an ihrem Umfang mit einer Ringnut versehen ist, die mit einem am Gehäuse vorgesehenen Schmiernippel in Verbindung steht. Zur Abdichtung der Gleitflächen ist in diesem Fall die Buchse in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an ihrem Umfang im Bereich ihrer beiden Außenkanten mit an sich bekannten Dichtungsflanschen versehen, die zweckmäßig aus einem in an sich bekannter Weise elastischer eingestellten Polyurethan bestehen als der übrige Buchsenkörper. Die Elastizität dieser Dichtungsflansche läßt sich dadurch vorteilhaft erhöhen, daß man bei der Kunststoffherstellung als Zusatz Aktivatoren wie Alkalisalze, organische Fettsäuren, Aryl- bzw. Alkylsulfonate verwendet, wobei die entstehenden Isocyanatpolyester mit Gemischen von bi- und polyfunktionellen Vernetzern umsetzbar sind.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Lagerung in Draufsicht, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Lagerung nach Fig. 1, Fig 3 eine Lagerung mit Zwischenring,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Lagerung nach Fig. 3 und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Einlage aus Tetrafluorpolyäthylen.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Lagerung für Torsionsstäbe mit Fettschmierung gezeigt. Die elastische Buchsei, die aus Polyurethan hergestellt und in einem Gehäuse 2 gleitend gelagert ist, weist zu diesem Zweck eine Schmiernut 3 auf, die mit einem Schmiernippel 4 des Gehäuses 2 in Verbindung steht. Zur Abdichtung der Gleitflächen gegen Staub und Schmutz ist die elastische Buchsei an ihrem Umfang im Bereich ihrer beiden Außenkanten mit Dichtungsflanschen 5 versehen. Diese Dichtungsflansche stehen im ausgebauten Zustand der Buchse 1 etwas über die Zylinderfläche der Buchse hinaus, damit sie sich gegen die Innenfläche der Gehäusebohrung 6 federnd anpressen. Es ist hierbei vorgesehen, daß die Dichtungsflansche 5 aus einem elastischeren Polyurethan bestehen als der übrige Buchsenkörper. Die rechteckige Öffnung7 der Buchsei dient zur Aufnahme des nicht näher dargestellten Torsions-Stabes.

Die Ausführungsbeispiele der Fig. 3 bis 5 zeigen im Gegensatz zu dem vorher beschriebenen Beispiel zwei wartungsfreie Lagerungen. Gemäß Fig. 3 und 4 wurde zwischen dem Gehäuse 2 und der elastischen Buchsei ein im Gehäuse fest angeordneter Zwischenring 8 vorgesehen, der zweckmäßigerweise ebenfalls aus Polyurethan besteht. Nach der Erfindung werden hierbei dem Polyurethan bei der Herstellung der Buchse 1 und des Zwischenringes 8 schmierend wirkende Substanzen beigegeben. Zur Führung der elastischen Buchsei im Gehäuse und zur Abschirmung der Gleitflächen gegen Schmutz und Staub ist der Zwischenring 8 mit Ringbunden 9, 10 und 11, 12 versehen, welche Gehäuse und Buchse seitlich übergreifen.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 5 unterscheidet sich gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und 4 nur dadurch, daß zwischen dem Zwischenring 8 und der elastischen Buchse 1 eine lose Einlage 13 aus Tetrafluorpolyäthylen vorgesehen ist, die zu einer noch weiteren Herabsetzung der Reibung an den Gleitflächen beiträgt.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Aus elastischem Werkstoff bestehende Lagerung zur Aufnahme von in radialer Richtung auftretenden Kräften, vorzugsweise Lagerung für Torsionsfederstäbe an Kraftfahrzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung aus einer unter Vorspannung auf den Torsionsstab aufgeschobenen elastischen Buchse (1) aus Polyurethan besteht, die in einem mit dieser eine Lagereinheit bildenden Lagergehäuse (2) drehbeweglich gleitend gelagert ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der elastischen Buchse (1) und dem Lagergehäuse (2) ein im Gehäuse festsitzender Ring (8) aus Polyurethan vorgesehen ist, der auf beiden Seiten zur Führung der elastischen Buchse (1) und zur Abschirmung der Gleitflächen Ringbunde (9, 10, 11 und 12) aufweist.

3. Lagerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ring (8) und der elastischen Buchse (1) eine die Gleitfähigkeit erhöhende Ringeinlage (13) aus Tetrafluorpolyäthylen lose eingebracht ist.

4. Lagerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe durch Beimischung von Molybdändisulfid mit Siliconölen und/oder Kohlenwasserstoffen in die Schmelze des für die Buchse (1) und den Zwischenring (8) bestimmten elastischen Polyurethans als selbstschmierender Körper ausgebildet ist.

5. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Buchse (1) an ihrem Umfang Schmiernuten (3) aufweist.

6. Lagerung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Buchse (1) an ihrem Umfang im Bereich ihrer beiden Außenkanten an sich bekannte Dichtungsflansche (5) aufweist.

7. Lagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsflansche (5) der Buchse (1) in an sich bekannter Weise elastischer gehalten sind als der übrige Büchsenkörper.

8. Lagerung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität der

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Dichtungsflansche (5) dadurch erhöhbar ist, daß Gemischen von bi- und polyfunktionellen Ver-

bei der Kunststoffherstellung als Zusatz Akti- netzern umsetzt sind.

vatoren wie Alkalisalze, organische Fettsäuren,

Aryl- bzw. Alkylsulfonate Verwendung finden, In Betracht gezogene Druckschriften:

wobei die entstehenden Isocyanatpolyester mit 5 Deutsche Patentschriften Nr. 803 204, 900 304.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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