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Anschlußlager, insbesondere für ein Kolben-Zylinderaggregat - Dokument DE19904031C2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE19904031C2 18.12.2003
Titel Anschlußlager, insbesondere für ein Kolben-Zylinderaggregat
Anmelder Stabilus GmbH, 56070 Koblenz, DE
Erfinder Maier, Armin, 56218 Mülheim-Kärlich, DE;
Maury, Horst, Dipl.-Ing., 56220 St Sebastian, DE;
Mintgen, Rolf, Dipl.-Ing. (FH), 56743 Thür, DE
DE-Anmeldedatum 02.02.1999
DE-Aktenzeichen 19904031
Offenlegungstag 24.08.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 18.12.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.12.2003
IPC-Hauptklasse F16C 11/08

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Anschlußlager entsprechend dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei Kolben-Zylinderaggregaten, die in einem Hohlraum betriebsmäßig angeordnet sind, treten u. U. laut und vernehmlich Geräusche auf, die von einem Spiel zwischen dem Anschlußorgan des Kolben-Zylinderaggregats und dem damit verbundenen Bauteil oder einem Spiel innerhalb des Anschlußlagers herrühren. Eine Möglichkeit könnte darin bestehen, daß man den besagten Hohlraum mit einem Dämm-Material ausfüllt, um keinen Resonanzraum entstehen zu lassen. Es gibt aber zahlreiche Anwendungen, bei denen diese Vorgehensweise nicht möglich ist. So ist es beispielsweise bekannt ein Kolben-Zylinderaggregat als Türfeststeller einzusetzen, der endseitig zwischen der Tür und der A-Säule eines Fahrzeugs angeschlagen ist. In der Tür muß die Seitenscheibe höhenbeweglich sein, so daß eine Auskleidung der Innentür mit einem Dämm-Material nicht möglich ist.

Die DE 44 28 496 A1 beschreibt ein Kugelgelenk für nicht geradlinig ablaufende Bewegungen mit einem Kugelkopfelement und einer einen Kugelkopf des Kugelkopfelementes aufnehmenden Kugelpfanne, wobei die Kugelpfanne ein hülsenförmiges Pfannenteil und ein dieses aufnehmendes Ringelement umfaßt. Das Pfannenteil ist einteilig ausgeführt und weist eine mit einer Hinterschneidung versehene Kugelkalotte zur Aufnahme des Kugelkopfes auf und ist mit dem Ringelement verriegelbar.

Die DE 39 33 163 A1 beschreibt ein Anschlußlager, umfassend einen Außenring, der an dem anzuschließenden Bauteil befestigt ist, einen Innenring mit einer Öffnung für einen Bolzen, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring eine Kugelgelenklagerstelle angeordnet ist, die aus einem Kugelteil und einem Pfannenteil besteht, wobei die Kugelgelenklagerstelle radial von einer Formschlußverbindung mit dem Außenring gehalten wird.

Das Pfannenteil ist zweigeteilt ausgeführt und wird jeweils endseitig in den Außenring bis zu einem Anschlag eingeschoben. Im montierten Montagezustand bildet das Pfannenteil mit dem Außenring eine Presspassung, die dafür sorgen soll, daß die Pfannenteile nicht auseinander gedrückt werden. Damit dieser konstruktive Nachteil behoben wird, besteht bei der Ausführung nach der Fig. 3 der DE 39 33 163 A1 zwischen den beiden Pfannenhälften eine Schnappverbindung aus konkav und konvex geformten Eingreifabschnitten an den einander zugewandten Stirnflächen der Pfannenhälften. Diese Eingreifabschnitte lassen die Spritzform der Pfannenteile noch schwieriger werden. Zu dem kann man von außen nicht mit absoluter Sicherheit überprüfen, ob die Eingreifabschnitte auch wirklich die Schnappverbindung eingegangen sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein spielfreies Anschlußlager zu realisieren, das sich einfach montieren läßt und eine hohe Betriebssicherheit aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kugelgelenklagerstelle zumindest segmentartige Durchmesservergrößerungen in einem radial elastischen Bereich aufweist, der von mindestens einer zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung ausgeführten Tasche gebildet wird und eine partielle Außendurchmesserreduzierung der Kugelgelenklagerstelle ermöglicht, so daß die Kugelgelenklagerstelle in den Außenring einführbar ist, und damit in einer Montageendstellung die segmentartige Durchmesservergrößerung die Formschlußverbindung mit dem Außenring eingehen.

Vorteilhafterweise kann ein einteiliges Pfannenteil verwendet werden, das durch die beidseitige Formschlußverbindung nicht aus dem Außenring verdrängt werden kann. Die Formschlußverbindung kann durch endseitige Anschläge oder auch durch umlaufende Sicken im Außenring ausgeführt sein, in die das Pfannenteil einrastet.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform weist eines der beiden das Kugelgelenklager bildenden Bauteile einen Radialschlitz auf, der dieses Bauteil eine radiale Montagebewegung ausführen läßt, um mit dem anderen Bauteil die Montage zu einer Baueinheit zu ermöglichen. So kann z. B. das Pfannenteil den Radialschlitz aufweisen und sich für die Montage aufweiten lassen.

Um in jedem Fall eine Spielfreiheit im Anschlußlager zu garantieren, ist der Kugelradius größer als der Pfannenradius des Außenrings, so daß sich ein von den Berührkreisen zwischen dem Kugelteil und dem Pfannenteil ein Hohlraum bildet. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist der Hohlraum zwischen dem Kugelteil und dem Pfannenteil zumindest teilweise mit einem Schmierstoff gefüllt.

Zusätzlich besteht die Möglichkeit, daß das Anschlußlager radial innerhalb des Kugelteils mindestens einen radialen Vorsprung aufweist, der in Achsrichtung des Anschlußlagers zwischen den Berührkreisen angeordnet ist, so daß im fertigmontierten Zustand eine örtliche Presspassung vorliegt, aufgrund der eine Außendurchmesservergrößerung des Kugelteils im Bereich des Hohlraums zwischen dem Kugelteil und dem Pfannenteil auftritt. Damit werden die tragenden Flächen zwischen dem Pfannen- und dem Kugelteil vergrößert, da sich die Radien der einander zugewandten Lagerflächen angleichen. Es besteht aber weiterhin die Möglichkeit, daß ein kleinerer Hohlraum für einen Schmierstoff zur Verfügung steht.

Die radialen Vorsprünge können am Innendurchmesser des Kugelteils, des Innenrings oder dem Außendurchmesser des Bolzens für das Anschlußlager ausgeführt sein.

Gemäß einem vorteilhaften Unteranspruch sind mindestens zwei ringförmige Vorsprünge in axialer Anordnung ausgeführt, die eine Schmierstoffkammer begrenzen.

Bei einer Ausführungsform bestehen das Kugelteil und das Pfannenteil aus einem spritzfähigen Kunststoff unterschiedlicher Spezifikation und sind nach dem 2- Komponenten-Spritzverfahren hergestellt. Damit ist auf jeden Fall eine Spielfreiheit zwischen innerhalb des Kugelgelenklagers gewährleistet.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

Fig. 1 Schnittdarstellung einer Ausführungsvariante des Anschlußlagers

Fig. 2 Seitenansicht zur Fig. 1

Fig. 3 weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Anschlußlagers

Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen ein Anschlußlager 1 unabhängig von einer möglichen Anwendung. Das Anschlußlager umfaßt einen Außenring 3, der aus einem metallischen Werkstoff besteht. Die Innenwandung des Außenrings ist über ihre ganze Länge kreisförmig mit konstantem Durchmesser ausgeführt. Innerhalb des Außenrings ist eine Kugelgelenklagerstelle 5 angeordnet, die aus einem Innenring 7 mit einem Kugelteil 9 und einem Pfannenteil 11 besteht. Der Innenring 7 und das Kugelteil 9 sind einstückig ausgeführt. Insbesondere für große Lagerkräfte ist auch ein separater metallischer Innenring denkbar.

Das Kugelteil bzw. der Innenring und das Pfannenteil bestehen aus einem spritzfähigen Kunststoff und werden unabhängig voneinander angefertigt. In der einfachsten Ausführung ist der Innenring mit einem konstanten Innendurchmesser und einer balligen Außenwandung mit einem definierten Kugelradius ausgeführt.

Das Pfannenteil 11 verfügt über endseitige, zumindest segmentartige Durchmesservergrößerungen 13; 15. Am rechtsseitigen Ende ist die Durchmesservergrößerung 15 mit einer Einführschräge 17 versehen. Nach axial innen weist das Pfannenteil einen radial elastischen Bereich 19 auf, der von einer in Umfangsrichtung verlaufenden Tasche 21 begrenzt wird. Des weiteren ist in dem Pfannenteil ein Radialschlitz 23 ausgeführt, der das Pfannenteil eine Aufweitbewegung ausführen läßt.

In einem ersten Montageschritt wird der Innenring 7 in das Pfannenteil 11 eingepresst, wobei sich der Radialschlitz 23 zur Überwindung des Äquators des Kugelteils 9 aufweitet und, wenn das Kugelteil innerhalb des Pfannenteils seine zweckbestimmte Lage eingenommen hat, wieder verschließt. Diese Baueinheit Kugelgelenklagerstelle wird mit seiner Durchmesservergrößerung 15 in den Außenring 3 gedrückt. Dabei wird, unterstützt von der Einführschräge 17, die Durchmessererweiterung 15 im radial elastischen Bereich 19 nach radial innen in die Tasche 21 verformt. Wenn die Kugelgelenklagerstelle fertig montiert ist, greifen die Durchmesservergrößerungen 13; 15 jeweils an den Stirnflächen 25; 27 des Außenringes an. Es ist auch denbar, daß die Durchmesservergrößerungen nicht endseitig, sondern in Sicken des Außenringes einrasten. In den Innenring 7 greift ein nicht dargestellter Bolzen ein, der mit dem Innenring eine Presspassung eingeht. Das Anschlußlager 1 ist aufgrund der Presspassungen zwischen den einzelnen Bauteilen völlig spielfrei.

Die Fig. 1 zeigt noch weitere Konstruktionsdetails, die die Funktionsfähigkeit des Anschlußlagers 1 verbessern. So sind die Radien des Pfannenteils 11 und des Kugelteils 9 maßlich unterschiedlich ausgeführt, daß das Pfannenteil einen kleineren Kugelradius aufweist als das Kugelteil. Es entstehen endseitige Berührkreise 29; 31, die axial einen Hohlraum 33 zwischen dem Pfannenteil 11 und dem Kugelteil 9 begrenzen. Dieser Hohlraum kann teilweise oder ganz mit einem Schmierstoff gefüllt sein.

Am Innendurchmesser des Innenrings 7 oder auf dem Außendurchmesser des nicht dargestellten Bolzens für das Anschlußlager können ein oder mehrere Vorsprünge 35; 37; 39 vorgesehen sein, deren axiale Position auf die Lage zwischen den Berührkreisen 29; 31 abgestimmt sind. Wenn der nicht dargestellte Bolzen für das Anschlußauge eingeführt wird, bildet der Bolzen mit den Vorsprüngen eine Presspassung, aufgrund der der Innenring mit dem Kugelteil nach radial außen verformt wird, wodurch zumindest partiell eine Außendurchmesservergrößerung des Kugelteils vorliegt, die von dem Hohlraum 33 aufgenommen wird. Bei entsprechender elastischer Auslegung des Pfannenteils kann bei dieser Ausgestaltung sogar auf den Radialschlitz 23 verzichtet werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Tasche 21 eine radiale Elastizität des Pfannenteils von dem Berührkreis 31 bis zum Taschengrund 41 ermöglicht. Beidseitig ausgeführte Taschen nach dem Prinzip der Tasche 21 könnten auf einfache Art und Weise die notwendige Elastizität ermöglichen. Letzlich würden sich das Kugelteil und das Pfannenteil durch die elastischen Verformungen axial verriegeln.

Es sei noch erwähnt, daß die radialen Vorsprünge 37; 39 am Innendurchmesser des Innenrings 7 eine Schmierstoffkammer 43 für den Bolzen bilden und damit das Reibungsverhalten im Anschlußlager positiv beeinflusst wird.

Die Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante, die in der räumlichen Ausgestaltung weitgehend der Einfachvariante der Fig. 1 ohne Radialschlitz 23 entspricht. Abweichend wird die Baueinheit Kugelgelenklagerstelle 5 nach dem sogenannten 2- Komponenten-Spritzverfahren hergestellt. Dabei wird in einem ersten Schritt, beispielweise der Innenring 7, aus einem Kunststoff des Typs x gespritzt. In einem weiteren Arbeitsschritt wird das Pfannenteil 11 gespritzt, wobei der Innenring und das Pfannenteil in derselben Spritzform hergestellt wird und das erstgeformte Bauteil, in unserem Beispiel der Innenring, die Funktion einer Spritzform für das andere Bauteil, dem Pfannenteil, übernimmt. Damit beim Spritzvorgang keine Klebeverbindung zwischen den beiden Bauteilen Innenring und Pfannenteil auftritt, wird für das Pfannenteil 11 ein Kunststoff y mit einer anderen Spezifikation, insbesondere Schmelzpunkt, ausgewählt. Nach dem Spritzvorgang ist die Baueinheit Kugelgelenklagerstelle 5 fertiggestellt. Zwangsläufig kann sich zwischen dem Pfannenteil und dem Innenring kein Spiel einstellen. Die weitere Montage erfolgt mit dem Einpressen der Kugelgelenklagerstelle 5 in den Außenring 3, wobei ebenfalls der elastische Bereich 19 in die in Umfangsrichtung verlaufende Tasche 21 verdrängt wird und anschließend die Durchmesservergrößerung 15 an der Stirnfläche 27 des Außenrings 3 zur Anlage kommt.


Anspruch[de]
  1. 1. Anschlußlager, umfassend einen Außenring, der an dem anzuschließenden Bauteil befestigt ist, einen Innenring mit einer Öffnung für einen Bolzen, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring eine Kugelgelenklagerstelle angeordnet ist, die aus einem Kugelteil und einem einteiligen Pfannenteil besteht, wobei die Kugelgelenklagerstelle radial von einer Formschlußverbindung mit dem Außenring gehalten wird, und die Kugelgelenklagerstelle zumindest segmentartige Durchmesservergrößerungen in einem radial elastischen Bereich aufweist, der von mindestens einer zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung ausgeführten Tasche gebildet wird und eine partielle Außendurchmesserreduzierung der Kugelgelenklagerstelle ermöglicht, so daß die Kugelgelenklagerstelle in den Außenring einführbar ist, und damit in einer Montageendstellung die segmentartige Durchmesservergrößerung die Formschlußverbindung mit dem Außenring eingeht, dadurch gekennzeichnet, daß der Kugelradius größer ist als der Pfannenradius, so daß Berührkreise (29; 31) zwischen dem Kugelteil (9) und dem Pfannenteil (11) einen Hohlraum (33) begrenzen, wobei das Anschlußlager (1) radial innerhalb des Kugelteils (9) mindestens einen radialen Vorsprung (35; 37; 39) aufweist, der in Achsrichtung des Anschlußlagers zwischen den Berührkreisen (29; 31) angeordnet ist, so daß im fertigmontierten Zustand eine örtliche Presspassung vorliegt, aufgrund der eine Außendurchmesservergrößerung des Kugelteils (9) im Bereich des Hohlraums (33) zwischen dem Kugelteil (9) und dem Pfannenteil (11) auftritt.
  2. 2. Anschlußlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden das Kugelgelenklager (5) bildenden Bauteile (9; 11) einen Radialschlitz (23) aufweist, der dieses Bauteil eine radiale Montagebewegung ausführen läßt, um mit dem anderen Bauteil die Verbindung zu einer Baueinheit zu ermöglichen.
  3. 3. Anschlußlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (33) zwischen dem Kugelteil (9) und dem Pfannenteil (11) zumindest teilweise mit einem Schmierstoff gefüllt ist.
  4. 4. Anschlußlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei ringförmige Vorsprünge (37; 39) in axialer Anordnung ausgeführt sind, die eine Schmierstoffkammer (43) begrenzen.
  5. 5. Anschlußlager, umfassend einen Außenring, der an dem anzuschließenden Bauteil befestigt ist, einen Innenring mit einer Öffnung für einen Bolzen, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring eine Kugelgelenklagerstelle angeordnet ist, die aus einem Kugelteil und einem einteiligen Pfannenteil besteht, wobei die Kugelgelenklagerstelle radial von einer Formschlußverbindung mit dem Außenring gehalten wird, und die Kugelgelenklagerstelle zumindest segmentartige Durchmesservergrößerungen in einem radial elastischen Bereich aufweist, der von mindestens einer zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung ausgeführten Tasche gebildet wird und eine partielle Außendurchmesserreduzierung der Kugelgelenklagerstelle ermöglicht, so daß die Kugelgelenklagerstelle in den Außenring einführbar ist, und damit in einer Montageendstellung die segmentartige Durchmesservergrößerung die Formschlußverbindung mit dem Außenring eingeht, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelteil (9) und das Pfannenteil (11) aus einem spritzfähigen Kunststoff unterschiedlicher Spezifikation bestehen und nach dem 2-Komponenten- Spritzverfahren hergestellt sind.






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