DE19539911C1 - Gelenkauge für einen Schwingungsdämpfer - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gelenkauge entsprechend dem Oberbegriff von Patent
anspruch 1.
Ein solches Gelenkauge ist aus der US-3,343,833 bekannt. Leider läßt sich ein
Kunststoffgelenkauge, wie es in dem genannten Stand der Technik offenbart ist,
nicht verwenden. Die geforderte Kraftübertragung ist nicht gewährleistet. Darin
ist auch der Grund zu sehen, daß insbesondere bei der Anwendung an einem
Schwingungsdämpfer, Kunststoffgelenkaugen keine Verbreitung finden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kunststoffgelenkauge zu realisie
ren, bei dem die geforderten Mindesthaltekräfte gewährleistet sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Ansprüche 1 und 10 gelöst.
Durch den Einsatz des Armierungsbandes wird der Kunststoffkörper im Bereich
der Queröffnung nachhaltig verstärkt. Es entstehen nur geringfügige Zusatzko
sten, die aber in keinem Verhältnis zur Wirkung stehen. Des weiteren muß das
Gelenkauge durch den Einsatz des Armierungsbandes vorteilhafterweise nicht
vergrößert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Armierungsband
einen zylindrisch ausgeformten Führungsansatz aufweist, dem sich radial nach
innen erstreckende Haltelappen anschließen. Die Spritzform vereinfacht sich, da
die Armierungshülse und das Armierungsband zueinander orientiert sind. Ein
Auseinanderrutschen der beiden Teile wird durch Haltelappen erreicht. Insgesamt
bilden die Armierungshülse und das Armierungsband eine Armierungseinheit für
das gesamte Gelenkauge. Je nach Baugröße des Gelenkauges kann konzentrisch
zur Armierungshülse ein zweiter Führungsansatz am Armierungsband angeformt
sein, der von den Haltelappen ausgeht. Durch diese Maßnahme wird die Lageori
entierung zwischen den beiden Armierungsteilen verbessert.
Entsprechend einem vorteilhaften Merkmal weist der zweite Führungsansatz eine
der Außenkontur der Armierungshülse angepaßte Kontur auf. Es werden scharf
kantige Übergänge zwischen dem Armierungsband und dem Kunststoffkörper
vermieden, die die Lebensdauer des Gelenkauges verkürzen würden.
Zur Vergrößerung der Kontaktflächen innerhalb des Formschlusses zwischen der
Armierungshülse und dem Armierungsband weisen die Haltelappen eine Ausspa
rung auf, deren Geometrie der Außenkontur der Armierungshülse angepaßt ist.
Zur Vermeidung von Relativbewegungen zwischen der Armierungshülse und dem
Gelenkauge bildet die Armierungshülse zumindest über einen von einer gleich
mäßig runden Form abweichenden Bereich ihrer Außenmantelfläche einen Form
schluß mit dem Kunststoffkörper. So ist vorgesehen, daß der abweichende Be
reich wie ein Vieleck ausgeführt ist.
Zur axialen Sicherung des Gelenkauges wird der abweichende Bereich von min
destens einem umlaufenden Bund gebildet. Als besonders vorteilhaft hat es sich
herausgestellt, wenn an der Armierungshülse jeweils endseitig ein umlaufender
Bund angebracht ist. Die Führungsqualität der Armierungshülse ist in dieser Aus
führungsvariante besonders gut.
Des weiteren ist in vorteilhafter Weise, daß die Armierungshülse an dem der
Queröffnung zugewandten Ende einen Boden aufweist. Der Boden erleichtert den
Abdichtaufwand innerhalb des Spritzwerkzeuges, damit kein Werkstoff in die An
schlußöffnung eindringen kann.
Damit das Gelenkauge eine Mindestfestigkeit besitzt, kann man den Kunst
stoffkörper hinsichtlich der Wandstärken besonders groß ausführen. Es wurde
aber festgestellt, daß es viel vorteilhafter ist, wenn am Kunststoffkörper zumin
dest im Außenbereich der Queröffnung mindestens eine Versteifungsrippe ausge
führt ist. Diese Versteifungsrippe erhöht die Festigkeit sehr viel stärker, da die
Materialfasern des Kunststoffs ausgerichteter sind als bei bloßer Materialanhäu
fung bei besonders großen Wandstärken.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Höhe der Versteifungsrippe
maximal so groß ist wie die Materialstärke im übrigen Bereich der Queröffnung
und zusätzlich bei mehreren Versteifungsrippen jeweils eine am Rand des Kunst
stoffkörpers ausgeführt ist.
Dadurch, daß der Kunststoffkörper eine Deckfläche mit einer Ringwandung zur
Befestigung eines Schutzrohres besitzt, bietet sich das Gelenkauge besonders für
Schwingungsdämpfer und Gasfedern an, deren Kolbenstangen gegen Schmutz
und Staub geschützt werden müssen. Es bietet sich die Möglichkeit, daß die
Deckfläche zusätzlich über Versteifungsrippen mit dem übrigen Kunststoffkörper
verbunden ist.
Anhand der folgenden Figurenbeschreibung soll die Erfindung näher erläutert
werden.
Es zeigt
Fig. 1 Gelenkauge an einem Schwingungsdämpfer,
Fig. 2 und 3 Ausführungsformen des Gelenkauges,
Fig. 4 und 5 Gelenkauge nach den Fig. 2 und 3 mit Armierungshülse,
Fig. 6 Profil einer Versteifungsrippe für ein Gelenkauge.
Die Fig. 1 zeigt einen Schwingungsdämpfer 1 wobei auf die Darstellung der in
nenliegenden Bauteile verzichtet wurde. Selbstverständlich beschränkt sich die
Erfindung nicht ausschließlich auf Schwingungsdämpfer. Innerhalb des Schwin
gungsdämpfers ist eine Kolbenstange 3 angeordnet, deren Ende außerhalb eines
Zylinders 5 liegt und ein Gelenkauge 7 aufweist. Zur Befestigung des Gelenkau
ges besitzt die Kolbenstange 3 ein Gewinde. Innerhalb einer Queröffnung 9 des
Gelenkauges ist ein kardanisch verformbarer Gummiring 11 eingebracht, in dem
eine Buchse 13 eingepreßt ist. Ein Schutzrohr 15 hüllt die Kolbenstange ein und
verhindert den Zugang von Schmutz.
Die Fig. 2 zeigt das Gelenkauge 7 als Einzelkomponente. Das Gelenkauge be
steht im wesentlichen aus einem Kunststoffkörper 17 mit der Queröffnung 9 für
Befestigungsmittel. In Achsrichtung ist eine Anschlußöffnung 19 ausgeführt, in
der eine Armierungshülse 21 angeordnet ist. Dabei bildet die Armierungshülse
über von einer gleichmäßig runden Form abweichende Bereiche ihrer Außenman
telfläche 23 einen Formschluß mit dem Kunststoffkörper. Es bietet sich bei
spielsweise an, daß die Armierungshülse aus einem Vielkantprofil, das sich stan
dardisiert beschaffen läßt, hergestellt wird. Eine rotatorische Relativbewegung
zwischen dem Kunststoffkörper und der Armierungshülse wird verhindert. Ein
umlaufender Bund 25 wirkt einer tranlatorischen Relativbewegung entgegen. In
nerhalb der Armierungshülse ist ein dem Gewinde der Kolbenstange angepaßtes
Gegengewinde 27 eingearbeitet. Im montierten Zustand stützt sich die Armie
rungshülse an einem Absatz 29 (Fig. 1) der Kolbenstange ab.
Für das Schutzrohr verfügt der Kunststoffkörper über eine Deckfläche 31 mit ei
ner Ringwandung 33. An der Deckfläche und einer Stirnfläche 35 der Ringwan
dung stützt sich das Schutzrohr ab.
Bei der Herstellung des Gelenkauges wird die Armierungshülse in eine Spritzform
eingelegt, wobei das Gegengewinde abgedichtet ist. Der eingespritzte Kunststoff
umfaßt den umlaufenden Bund und die Außenmantelfläche der Armierungshülse,
wodurch eine verdrehsichere unlösbare Verbindung entsteht, die die geforderten
Haltekräfte sicher überträgt.
Die Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Fig. 2, so daß nur auf Unterschiede einge
gangen wird. Eine wesentliche Abweichung besteht darin, daß die Armierungs
hülse 21 jeweils endseitig den umlaufenden Bund 25 aufweist, wobei der der
Queröffnung 9 zugewandte Bund von einem Boden 37 der Armierungshülse
gebildet wird. Für das Gegengewinde 27 besitzt die Armierungshülse einen Frei
stich 39, der die Herstellung des Gegengewindes vereinfacht.
Des weiteren sind zwischen der Deckfläche 31 und dem übrigen Kunststoffkör
per 7 Versteifungsrippen 41 angebracht. Aus der Draufsicht ist auch das Viel
eckprofil der Außenmantelfläche 23 der Armierungshülse 21 zu erkennen, wie es
schon zur Fig. 2 beschrieben ist.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Abwandlung zu den Fig. 2 und 3. Als weitere Maß
nahme zur Festigkeitssteigerung verfügt der Kunststoffkörper 17 des Gelenkau
ges 7 über ein Armierungsband 43, das die Armierungshülse 21 im Bereich des
Formschlusses hintergreift. Das Armierungsband ist konzentrisch zur Queröff
nung 9 angeordnet und weist einen Führungsansatz 45, dem sich nach radial in
nen erstreckende Haltelappen 47 anschließen. Konzentrisch zur Armierungshülse
ist ein zweiter Führungsansatz 49 angeformt, der von den Haltelappen ausgeht.
Die Haltelappen sorgen für die axiale Verbindung zwischen der Armierungshül
se 21 und dem Armierungsband 43, hingegen die Führungsansätze die Lageori
entierung zwischen diesen Bauteilen gewährleisten. Im übrigen können die Armie
rungsbauteile vor dem Einlegen in die Spritzform eine vorgefertigte Baueinheit
bilden. In der Fig. 5 wurde auf den zweiten Führungsansatz verzichtet, um darzu
stellen, daß bei entsprechend kurzen Armierungshülsen die Anwendung eines
Armierungsbandes 43 möglich ist.
Zur Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen der Armierungshülse und dem
Armierungsband ist der zweite Führungsansatz der Außenkontur der Armierungs
hülse angepaßt. Aus der Ansicht von unten auf das Gelenkauge kann man erken
nen, daß der zweite Führungsansatz 49 unmittelbar an der Armierungshülse an
liegt. Dafür sind die Haltelappen 47 mit Aussparungen versehen, deren Geometrie
der Außenkontur der Armierungshülse angepaßt ist.
Als Alternative zum Armierungsband besteht die Möglichkeit, daß das Profil des
Kunststoffkörpers im Außenbereich der Queröffnung mit mindestens einer Ver
steifungsrippe 51, s. Fig. 6, versehen ist. Die dargestellten Querschnitt sind zu
einander maßstabsgerecht ausgeführt. Man hat herausgefunden, daß mit mehre
ren Rippen und einem geringeren Materialeinsatz eine höhere Festigkeit des Ge
lenkauges erreichbar ist. Die Ursache ist nicht im Biegewiderstandsmoment des
Profils zu sehen - das kann durchaus kleiner sein - sondern in der besseren Faser
verteilung bei dünneren Wandstärken des Kunststoffkörpers. Selbstverständlich
können die Ausführungsformen der Fig. 4 oder 5 auch mit Versteifungsrippen
entsprechend der Fig. 6 kombiniert werden.
Claims (14)
1. Gelenkauge, insbesondere für einen Schwingungsdämpfer, umfassend einen
Kunststoffkörper mit einer Queröffnung für ein Befestigungsmittel, eine An
schlußöffnung für die Anbindung an das zu haltende Aggregat, wobei die An
schlußöffnung eine metallische Armierungshülse zur Verstärkung der Anbin
dung aufweist, die mit einem von der gleichmäßig runden Form abweichen
den Bereich ihrer Außenmantelfläche einen Formschluß mit dem Kunst
stoffkörper bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Kunststoffkörper (17) konzentrisch zur Queröffnung (9) ein Armie
rungsband (43) eingelegt ist, daß die Armierungshülse im Bereich (25) des
Formschlusses hintergreift.
2. Gelenkauge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Armierungsband (43) einen zylindrisch ausgeformten Führungsan
satz (45) aufweist, dem sich radial nach innen erstreckende Haltelappen (47)
anschließen.
3. Gelenkauge nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß konzentrisch zur Armierungshülse (21) ein zweiter Führungsansatz (49)
am Armierungsband (43) angeformt ist, der von den Haltelappen (47) aus
geht.
4. Gelenkauge nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Führungsansatz (49) eine der Außenkontur der Armierungs
hülse (21) angepaßte Kontur aufweist.
5. Gelenkauge nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltelappen (47) eine Aussparung aufweisen, deren Geometrie der
Außenkontur der Armierungshülse angepaßt ist.
6. Gelenkauge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der abweichende Bereich wie ein Vieleck ausgeführt ist.
7. Gelenkauge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der abweichende Bereich von mindestens einem umlaufenden Bund (25)
gebildet wird.
8. Gelenkauge nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der Armierungshülse (21) jeweils endseitig ein umlaufender Bund an
gebracht ist.
9. Gelenkauge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Armierungshülse (21) an dem der Queröffnung (9) zugewandten Ende
einen Boden (37) aufweist.
10. Gelenkauge nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Kunststoffkörper (17) zumindest im Außenbereich der Queröff
nung (9) mindestens eine Versteifungsrippe (51) ausgeführt ist.
11. Gelenkauge nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe der Versteifungsrippe (51) maximal so groß ist wie die Materi
alstärke im übrigen Bereich der Queröffnung.
12. Gelenkauge nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei mehreren Versteifungsrippen (51) jeweils eine am Rand des Kunst
stoffkörpers (17) ausgeführt ist.
13. Gelenkauge nach den Ansprüchen 1 oder 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoffkörper eine Deckfläche (31) mit einer Ringwandung (33)
zur Befestigung eines Schutzrohres (15) besitzt.
14. Gelenkauge nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Deckfläche (31) zusätzlich über Versteifungsrippen (41) mit dem üb
rigen Kunststoffkörper verbunden ist.
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