DE8717772U1

DE8717772U1 - Gelenklager

Info

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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Gelenklager

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenklager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Gelenklager bestehen meist aus üJälzlagerstahl, wobei Innen- und Außenkörper spanabhebend hergestellt werden. Diese Herstellungsuieise ist zeit- und energieauf-

ujendig. Außerdem haben derartige Gelenklager Ljegsn der /"\ großen Masse des Außenkörpers ein. verhältnismäßig hohes

^ Geiuicht. Gelenklager aus üJälzlagerstahl müssen überdies

einer Korrosionsschutzbehandlung unterzogen werden, die aufwendig und umweltbelastend ist. Die Verwendung von rostfreiem Stahl ist wegen der hohen Mosten nur in Ausnahmefällen möglich.

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 Blechformungsschritte

^ 20 erforderlich.

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.

Diese 'Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Gelenklager kann der Außenkörper mit einfachen Werkzeugen aus Bandstahl beliebiger Qualität

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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.

\~\ Vorzugsweise besteht der Außenkörper aus zuiei ineinander-

gesteckten und fest miteinander verbundenen, tiefgezogenen |V Blechtöpfen, deren Böden mit kreisförmigen Öffnungen ver-

-' sehen sind. Bei dieser Ausführung ergibt sich automatisch

eine Zentrierung der beiden den Außenkörper bildenden Teile - und es ist außerdem die verzugsfreie Verbindung dieser

Teile erleichtert.

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 Außentopfes 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.

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.

Um eine Drehung der Kunststoff-Füllung im Betrieb zu ver-

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-.

Das erfindungsgemäße Gelenklager läßt sich mit äußerst einfachen Verfahrensschritten unter Verwendung einfacher Maschinen herstellen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:

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 Verbindung

der Blechtöpfe durch Preßsitz, Fig. U einen Teilschnitt des Außenkörpers mit Verbindung der Blechtöpfe durch Bördelung ,

Fig. 5 eine Frontansicht des Innentopfes von der offenen Seite,

Fi<">. 6 eine Frontansicht des Innentopfes ähnlich Fig.5, jedoch mit der Kunststoff-Füllung _; in einer ersten Abwandlung,

Fig. 7 eine Frontansicht des Innentopfes ähnlich Fig. 5 in einer zweiten Abwandlung,

Fig. &thgr; einen Längsschnitt ähnlich Fig. 1 eines Gelenklagers mit einer Lageruierkstoff-Auflage auf dem Innenkörper und

Fig. 9 bis 12 verschiedene Abwandlungen des aus zwei Teilen bestehenden AuBenkörpers im Längsschnitt.

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.

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-

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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.

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.

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.

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.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 11 und 12 ist der Außenkörper 1" aus einem Topf Zk und einem Deckel 25 gebil-

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det, die miteinander verschweißt sind und uiederum mit

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 gekröpft

Die Herstellung rlnr Teile 22,23 hzuj. 2*»,25 des Außenkörpers 1¹ bzw. 1" von Fig.10 bis 12 kann im Tiefzioh-bzui.

erfolgen.

Claims

Schutzansprüche

1. Gelenklager mit einem sphärischen Innenkörper, der in einem ringförmigen Außenkörper dreh- und schwenkbar angeordnet ist und mit einem Lagerbett aus Gleitmaterial zwischen Innen- und Außenkörper,d adurch gekennzeichnet, daß der Außenkörper (1,1') lediglich aus zuei fest miteinan-

r der verbundenen Teilen (3,k·3',U') besteht, die beide topf-

förmig sind oder von denen das eine Teil topfförmig und das andere Teil plattenförmig ist und daß die Stirnwände (5,6; 5',6') des so gebildeten Außenkörpers mit kreisförmigen Öffnungen (7,8) versehen sind,deren Ränder entsprechend der sphärischen Krümmung des Innenkörpers (2) geformt sind und als Zentrierfläche für denselben dienen.

2. Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ajßenkörper (1) aus zwei ineinandergesteckten, tiefgezogenen Blechtöpfen besteht, deren Böden (5,S) mit den kreisförmigen Öff-nungen (7,8) versehen sind.

3. Gelenklager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 81echtopfe ( 3 , U) durch Einpressen des inneren Topfes (i») in den äußeren Topf (3) miteinander verbunden sind.

U. Gelenklager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechtöpfe (3, U) durch Schweißung an einigen Stellen (10) ihres Umfanges miteinander verbunden sind.

5. Gelenklager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blechtöpfe (3, h) durch Umbördeln des Randes (11) des äußeren Topfes (3) über den Rand des Bodens (6) des inneren Topfes (U ) miteinander verbunden sind.

6. Gelenklager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerbstt (9) in an sich bekannter LJeise aus Kunststoff besteht.

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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.

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.

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.