DE2012740A1 - Ball joints with injection moulded plastics insert - Google Patents

Abstract

Ball joint in which the space between the pan and knuckle is filled with injection moulded plastics material is inserted in the injection mould such that the compressive force of the injection unit on the pan is controlledw.r.t. injection pressure whereby deformation of the pan is prevented.

Description

Verfahren zum Einspritzen von Kunststoff in eine Formhöhlung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einspritzen von flüssigem oder plastisch bildsamem Kunststoff in eine Formnöhlung, insbesondere in den freien Raum zwischen dem inneren Lagerteil (Innenring) und dem äußeren Lagerteil (Außenring) eines Gleitlagers, wie Oelenkstangenkopf. Weiterhin betrifft die in Rede stehende Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Method of injecting plastic into a mold cavity and Apparatus for Carrying Out the Method The present invention relates to a method for injecting liquid or plastically malleable plastic into a form hollow, in particular into the free space between the inner bearing part (Inner ring) and the outer bearing part (outer ring) of a plain bearing, such as the oil steering rod head. Furthermore, the invention in question relates to a device for implementation this procedure.

Beim Einspritzen voll flüssigem Kunststoff in eine Formholung, z.B. beim Ausspritzen des freien Raumes zwischen den Lagerringen von Gleitlagern mit einem reibungsmindernden Kunststoff, muß der Kunststoff mit einem gewissen Druck eingespritzt werden, damit sämtliche Formnester und Verästelungen der Formhöhlung mit Kunststoff ausgefüllt werden. Dieser Druck liegt 2 etwa in der Größenordnung von 1 000 kp/cm und höher, abhängig von der Art des Kunststoffes und der Ausbildung der Formhöhlung. Bei diesen hohen Dru~kken muß besonders auf die sorgfältige Abdichtung der Einspritzstellen zwischen Spritzeinheit und Werkzeug sowie der Einspritzöffnung für die Formhöhlung, im Falle des Ausspritzens von Gleitlagern auf die Abdichtung der Einspritzöffnung am Mantel des äußeren Lagerrings geachtet werden. Um eine gute Abdichtung zu erreichen, wird die Spritzeinheit oder ihre Verlängerung zur Einspritzöffnung der Formhöhlung mit großer Kraft auf das Werkzeug bzw.When injecting full liquid plastic into a mold fixture, e.g. when spraying out the free space between the bearing rings of plain bearings a friction-reducing plastic, the plastic must apply a certain pressure are injected so that all mold cavities and branches of the mold cavity be filled with plastic. This pressure is roughly in the order of magnitude from 1,000 kp / cm and higher, depending on the type of plastic and the design the cavity. At these high pressures particular attention must be paid to careful sealing the injection points between the injection unit and the mold and the injection opening for the mold cavity, in the case of sliding bearings being injected onto the seal attention must be paid to the injection opening on the jacket of the outer bearing ring. To be good To achieve sealing, the injection unit or its extension becomes the injection opening the mold cavity with great force on the tool or

den äußeren Lagerring gedrUckt.# Damit nun unter diesen Kräften nicht eine elastische oder gar plastische Formänderung der Werkzeugteile eintritt, müssen diese entsprechend stark dimensioniert werden. Beim Ausspritzen von Hohlräumen in Werkstücken mit vorgegebenen Abmessungen, z.B. beim Ausspritzen von Gleitlagerringen, ist es Jedoch nicht möglich, diese massiver zu gestalten.the outer bearing ring pressed. # So now not under these forces an elastic or even plastic change in shape of the tool parts must occur these are dimensioned accordingly strong. When injecting cavities in Workpieces with specified dimensions, e.g. when injecting plain bearing rings, However, it is not possible to make them more massive.

Das führt nun speziell im Falle des Ausspritzens des freien Raums zwischen den Lagerringen eines Gleitlagers dazu, daß der äußere Lagerring während des Einspritzens des Kunststoffes elastisch oder plastisch unrund gedrückt und das Gleitlager deshalb unbrauchbar wird. Diese Nachteile können auch nicht dadurch behoben werden, daß zwischen Spritzeinheit und Einspritzöffnung des äußeren Gleitlagerringes lediglich eine Hülse eingelegt wird, deren Länge dem Abstand zwischen Austrittsöffnung der Spritzeinheit und Einspritzöffnung des äußeren Gleitlagerringes entspricht. Zum einen pflanzt sich die der Hülse aufgeprägte Anpreßkraft der Spritzeinheit bis zum Gleitlager fort; stützt man hingegen die Hülse gegen diese Anpreßkraft durch besondere bauliche Maßnahmen ab, so ist wegen der Toleranzen des Gleitlagers für Jeden Spritzvorgang eine besondere Hülse erforderlich, was den Spritzvorgang wesentlich verteuert und damit den Stückpreis des fertigen Erzeugnisses stark erhöht.This now leads especially in the case of the ejection of free space between the bearing rings of a plain bearing to the fact that the outer bearing ring during of Injection of the plastic elastically or plastically out of round pressed and the plain bearing is therefore unusable. These disadvantages can also cannot be remedied by the fact that between the injection unit and the injection opening of the outer plain bearing ring only a sleeve is inserted, the length of which corresponds to the distance between the outlet opening of the injection unit and the injection opening of the outer plain bearing ring is equivalent to. On the one hand, the pressure applied to the sleeve by the injection unit is applied to the plain bearing; if, however, the sleeve is supported against this pressing force special structural measures, so is due to the tolerances of the plain bearing for Each injection process requires a special sleeve, which makes the injection process essential more expensive and thus greatly increases the unit price of the finished product.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die genannten Nachteile zu überwinden und dem Fachmann ein Verfahren zum Einspritzen von Kunststoff in Formhöhlungen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens an die Hand zu geben, mit denen die Herstellkosten gesenkt und die Qualität der Werkstücke gesteigert werden.The object of the invention is therefore to overcome the disadvantages mentioned and a method for injecting plastic into mold cavities as well as those skilled in the art to provide a device for carrying out the method with which the manufacturing costs are reduced and the quality of the workpieces increased.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die unmittelbar auf das Formwerkzeug bzw. das Gleitlager wirkende Anpreßkraft der Einspritzeinheit in Abhängigkeit vom Spritzdruck gesteuert wird. Zur Durchführung dieses Verfahrens dient erfindungsgemäß eine Vorrichtung, bei der anschließend an die Einspritzbohrung des die Formholung bzw. das Gleitlager umschließenden Spritzgußwerkzeuges eine in Richtung ihrer L~angsachse verßchiebbare, als Kolben ausgebildete Hülse angeordnet ist, die mit der Einspritzeinheit nicht in unmittelbarer Berührung steht, wobei sich vorzugsweise zwischen der Hülse und der Einspritzbohrung des Spritzgußwerkzeuges ein Druckraum befindet.This object is achieved in that the directly on the mold or the sliding bearing acting contact pressure of the injection unit depending on the Injection pressure is controlled. According to the invention, this method is used a device in which the mold pickup is then carried out on the injection hole or the injection molding tool surrounding the slide bearing one in the direction of its longitudinal axis displaceable, designed as a piston sleeve is arranged, which is connected to the injection unit is not in direct contact, preferably between the sleeve and the injection bore of the injection molding tool is a pressure chamber.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung außerdem mittels einer Vorrichtung zum Ausspritzen von Gleitlagern dadurch gelöst, daß zu beiden Seiten des auszuspritzenden Gleitlagers Jeweils ein im Spritzgußwerkzeug abgestützter metallischer Dichtring mit an der dem Gleitlager zugewandten Stirnseite ringförmigem Vorsprung angeordnet ist, wobei der Vorsprung an der Bohrungskante des Außenringes dichtend anliegt und wenigstens einer der beiden Dichtringe über Federn abgestützt ist.The object on which the invention is based is achieved according to a further Another feature of the invention is by means of a device for ejecting slide bearings solved in that on both sides of the slide bearing to be ejected Respectively a metallic sealing ring supported in the injection molding tool with the plain bearing facing end face annular projection is arranged, wherein the projection rests sealingly on the edge of the bore of the outer ring and at least one of the two Sealing rings is supported by springs.

Das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich unmittelbar aus der Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung. Nachfolgend sind diese Vorrichtung und auch das Verfahren näher erläutert.The method according to the invention results directly from the description the device shown in the drawing. Below are these device and also explains the procedure in more detail.

In die geteilte Vorrichtung, die zum Ausspritzen des freien Raumes zwischen den Lagerringen eines Gleitlagers dient, ist in der Teilungsebene ein Gelenkstangenkopf 1 eingelegt, der aus einem an einem Ende als Außenring 2 ausgebildeten Zapfen 7 und dem koaxial zum Außenring 2 angeordneten Innenring 4 mit sphärischer Gleitfläche besteht. Der Innenring 4 ist breiter als der Außenring 2 und wird an seinen verbreiterten Enden an der sphärischen Gleitbahn von Büchsen 5 und 6 in der Spritzgußvorrichtung gehalten. Außerdem ist in der Bohrung des Innenringes 4 ein am Ende axial geschlitzter Zapfen 7 mit am in der Innenringbohrung befindlichem Ende kegeliger Ausbohrung 8 angeordnet. In die kegelige Ausbohrung 8 greift ein entsprechend gestalteter kegeliger Dorn 9 ein. Durch axiales Verschieben des Dorns 9 relativ zum Zapfen 7 wird, wie an sich bekannt und hier nicht weiter beschrieben, der Innenring 4 radial aufgeweitet und so die spätere Lagerluft beeinflußt.In the divided device that is used to squirt out the free space is used between the bearing rings of a plain bearing, a joint rod head is in the division plane 1 is inserted, which consists of a pin 7 formed at one end as an outer ring 2 and the inner ring 4, which is arranged coaxially to the outer ring 2 and has a spherical sliding surface consists. The inner ring 4 is wider than the outer ring 2 and is widened at its Ends on the spherical slide of cans 5 and 6 in the injection molding machine held. In addition, an axially slotted end is in the bore of the inner ring 4 Pin 7 with a conical bore 8 at the end located in the inner ring bore arranged. In the conical bore 8 engages a correspondingly designed conical Mandrel 9 a. By axially displacing the mandrel 9 relative to the pin 7, how Known per se and not further described here, the inner ring 4 is expanded radially and thus influences the subsequent internal clearance.

Zwischen dem Innenring 4 und dem Außenring 2 befindet sich ein freier Raum 10, der durch die Einspritzöffnung 11 im Außenring 2 mit reibungsminderndem Kunststoff ausgespritzt werden soll.There is a free one between the inner ring 4 and the outer ring 2 Space 10, through the injection opening 11 in the outer ring 2 with friction-reducing Plastic is to be injected.

Dabei wird der Kunststoff von der schematisch angedeuteten Einspritzeinheit 12 durch die Einspritzbohrung 13 an der Außenfläche der Vorrichtung und eine Bohrung 14 der zwischen der Einspritzbohrung 13 und der Einspritzöffnung 11 am Außenring 2 angeordneten Hülse 15 in den freien Raum 10 geleitet. Würde nun die Einspritzeinheit 12 unmittelbar auf der Hülse 15 aufsitzen, so würde die volle zur Abdichtung an der Einspritzbohrung 13 erforderliche Anpreßkraft der Einspritzeinheit 12 auf den Außenring 2 wirken und diesen verformen. Andererseits könnte mit einer unverschiebbar in der Vorrichtung angeordneten Hülse 15 überhaupt keine Anpreßkraft der Hülse 15 auf den Mantel des Außenringes 2 ausgeübt werden.In doing so, the plastic is taken from the injection unit indicated schematically 12 through the injection bore 13 on the outer surface of the device and a bore 14 between the injection bore 13 and the injection opening 11 on the outer ring 2 arranged sleeve 15 passed into the free space 10. Now would the injection unit 12 sit directly on the sleeve 15, so would the full to Sealing on the injection bore 13, required contact pressure of the injection unit 12 act on the outer ring 2 and deform it. On the other hand, with a sleeve 15 arranged immovably in the device, no contact pressure at all the sleeve 15 can be exerted on the jacket of the outer ring 2.

Erfindungsgemäß ist deshalb die Hülse 15 in Richtung ihrer Längsachse verschiebbar und als Kolben ausgebildet, der keinen unmittelbaren Kontakt mit der Einspritzeinheit 12 besitzt.According to the invention, the sleeve 15 is therefore in the direction of its longitudinal axis slidable and designed as a piston that does not have direct contact with the Injection unit 12 has.

Zweckmäßigerweise ist zwischen der Hülse 15 und der Einspritzbohrung 13 ein Druckraum 16 eingeschaltet. Außerdem ist die Bohrung 14 der Hülse 15 zu Beginn etwas verengt (Bohrungsverengung 17) und wirkt an dieser Stelle als Drossel.Appropriately, is between the sleeve 15 and the injection bore 13 a pressure chamber 16 switched on. In addition, the bore 14 of the sleeve 15 is at the beginning slightly narrowed (bore constriction 17) and acts as a throttle at this point.

Beim Einspritzen des flüssigen oder plastisch bildsamen Kunststoffes sammelt sich dieser nach dem Durchstrbrnen der Einspritzbohrung 13 im Druckraum 16, wobei sich - bedingt durch die Bohrungsverengung 17 in der Hülse 15 - ein Druck aufbaut, der auf die beispielsweise abgeschrägte Stirnseite 18 der Hülse 15 wirkt und diese zur Einspritzöffnung 11 hin bis zur festen Anlage am Mantel des Außenringes 2 verschiebt. Die durch den Druck erzeugte Kraft läßt sich Je nach den Erfordernissen in weiten Grenzen durch die Größe der Bohrungsverengung 17, der Stirnseite 18 oder der Höhe des Spritzdruckes regeln, so daß in Jedem Fall ein Unrunddrücken des Außenringes 2 vermieden wird. Die Anpreßkraft reicht völlig aus, ein Austreten von Kunststoff zwischen der Kante 19 der Bohrung 14 und der Einspritzöffnung 11 im Außenring 2 zu verhindern. Außerdem kann die den Gelenkstangenkopf 1 zugewandte Stirnseite 20 der Hülse 15 auch kegelig ausgebildet sein, derart, daß die Ekhrungßkante 19 scharfkantig ist.When injecting the liquid or plastically malleable plastic After the injection bore 13 has blown through, it collects in the pressure chamber 16, whereby - due to the constriction of the bore 17 in the sleeve 15 - a pressure which acts on the, for example, beveled end face 18 of the sleeve 15 and this to the injection opening 11 up to the firm contact with the jacket of the outer ring 2 moves. The force generated by the pressure can be depending on the requirements within wide limits by the size of the bore constriction 17, the end face 18 or regulate the level of the injection pressure, so that in every case an out-of-round pressing of the outer ring 2 is avoided. The contact pressure is completely sufficient for plastic to leak out between the edge 19 of the bore 14 and the injection opening 11 in the outer ring 2 to prevent. In addition, the end face 20 facing the joint rod head 1 of the sleeve 15 can also be conical, such that the Ekhrungßkante 19 is sharp-edged is.

Die Hülse 15, die zweckmäßigerweise längsgeteilt ist, um das Auswerfen des Angusses zu ermöglichen, ist weiterhin über Federn 21, die an in die Hülse 15 eingeschraubten Schrauben 22 anliegen, entgegen der Richtung der Anpreßkraft in der erfindun,gsgemäßen Vorrichtung abgestützt. Die Federn 21 sorgen dafür>' daß die Hülse 15 das Einlegen des GelenkstaBgenkopfes 1 in die WSpvriAtfzgußvorrichtung nicht behindert.The sleeve 15, which is expediently divided longitudinally, to facilitate the ejection To enable the sprue is still via springs 21, which are attached to the sleeve 15 screwed-in screws 22 rest against the direction of the contact pressure in the device according to the invention is supported. The springs 21 ensure> 'that the sleeve 15 the insertion of the joint rod head 1 in the WSpvriAtfzgußvorrichtung not disabled.

Nach der Erfindung ist weiterhin zu beiden Seiten des Gelenkstangenkopfes 1 jeweils ein metallischer Dichtring ?3 angeordnet, die einen ringförmigen Vorsprung 24 aufweisen. Die metallischen Dichtringe ?3 liegen mit diesen Vorsprüngen 24 an der Kante der Bohrung des Außenringes 2 an und dichten den freien Raum 10 zwischen den Lagerringen 2 und 4 sicher ab. Um Toleranzen des vorzugsweise als Schmiedeteil hergestellten Außenringes 2 auszugleichen, sind neben einem der beiden Dichtringe 23 Tellerfedern 25 vorgesehen, die ein seitliches Ausweichen der Dichtringe 23 gestatten.According to the invention is also on both sides of the joint rod head 1 each has a metallic sealing ring? 3 arranged, which has an annular projection 24 have. The metallic sealing rings? 3 rest with these projections 24 the edge of the bore of the outer ring 2 and seal the free space 10 between the bearing rings 2 and 4 securely. To tolerances of the preferably as a forged part Compensate manufactured outer ring 2, are next to one of the two sealing rings 23 disc springs 25 are provided, which allow the sealing rings 23 to yield to the side.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zur Durchführung des Verfahrens geschaffenen Vorrichtung ist es also möglich, das Austreten von Kunststoff während des Einspritzvorganges sicher zu verhindern. Auf diese Weise werden sauber gespritzte Formteile, insbesondere sauber ausgespritzte Gleitlager, erhalten, die wenig oder keine Nacharbeit benötigen.With the method according to the invention and the method for carrying out the method created device it is possible to prevent the leakage of plastic during to safely prevent the injection process. This way it will be sprayed clean Molded parts, especially cleanly injected plain bearings, get that little or need no rework.

Claims (10)

Patentansprüche Claims 0 Verfahren zum Einspritzen von flüssigem oder plastisch bildsamem Kunststoff in eine Formhöhlung, insbesondere in den freien Raum zwischen dem inneren Lagerteil (Innenring) und dem äußeren Lagerteil (Außenring) eines Gleitlagers, wie Gelenk-Stangenkopf, dadurch gekennzeichnet, daß die unmittelbar auf das Formwerkzeug bzw. das Gleitlager (1) wirkende Anpreßkraft der Einspritzeinheit (12) in Abhängigkeit vom Spritzdruck gesteuert wird.0 Process for injecting liquid or plastic material Plastic in a mold cavity, especially in the free space between the interior Bearing part (inner ring) and the outer bearing part (outer ring) of a plain bearing, such as Articulated rod head, characterized in that the directly on the molding tool or the sliding bearing (1) acting pressure force of the injection unit (12) as a function is controlled by the injection pressure. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Einspritzbohrung (13) des die Formhöhlung bzw. das Gleitlager (1) umschließenden Spritzgußwerkzeuges eine in Richtung ihrer Längsachse verschiebbare, als Kolben ausgebildete Hülse (15) angeordnet ist, die mit der Einspritzeinheit (12) nicht in unmittelbarer Beriihrung steht. 2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that following the injection bore (13) of the mold cavity or the slide bearing (1) enclosing the injection molding tool in the direction of their A sleeve (15), which can be displaced along the longitudinal axis and is designed as a piston, is arranged is not in direct contact with the injection unit (12). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen der Hülse (15) und der Einspritzbohrung (13) des Spritzgußwerkzeuges ein Druckraum (16) befindet. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that between the sleeve (15) and the injection bore (13) of the injection molding tool Pressure chamber (16) is located. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzelohnet, daß die Hülse (15) an dem der Einspritzbohrung (13) des Spritzgußwerkzeugeß zugewandten Ende eine Bohrungsverengung (17) aufweist. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized gekennzelohnet that the sleeve (15) on the one facing the injection bore (13) of the injection molding tool Has a bore constriction (17) at the end. 5. Vorrichtung nach einem der AnsprUche 2 bis 4, dadurch gekennzeinhnet, daß die Hülse (15) längs ihrer Achse geteilt ist. 5. Device according to one of claims 2 to 4, thereby marked, that the sleeve (15) is divided along its axis. 6. Vorrichtung nach eine der AnsprUche 2 bis 5r dadurch gelsonnzetohnet, daß die der Einspritzöffnung (11) der Fern bzw. des Gleitlagerß (1) zugewandte Stirnseite (20) der Hülse (15) kegelig ausgebildet ist, derart, daß die Bohrungskante (19) im Querschnitt spitzwinkelig ist. 6. Device according to one of claims 2 to 5r thereby gelsonnzetohnet, that the injection opening (11) of the remote or sliding bearing (1) facing Front side (20) of the sleeve (15) is conical, such that the bore edge (19) is acute-angled in cross-section. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (15) entgegen der Richtung der durch den Spritzdruck erzeugten Verschiebung der Hülse (15) auf Federn (21) abgestützt ist.7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that that the sleeve (15) counter to the direction of the displacement generated by the injection pressure the sleeve (15) is supported on springs (21). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (21) als Schraubenfedern ausgebildet sind0# 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the springs (21) are designed as coil springs 0 # 9. Vorrichtung, insbesondere nach Anspruch 2 oder einem der folgenden Ansprüche, vorzugsweise zum Ausspritzen des freien Raumes zwischen den Lagerringen eines Gleitlagers mit Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des Gleitlagers (1) Jeweils ein im Spritzgußwerkzeug abgestützter metallischer Dichtring (23) mit an der dem Gleitlager (1) zugewandten Stirnseite ringförmigem Vorsprung (24) angeordnet ist, wobei der Vorsprung (24) an der Bohrungskante des Außenringes (2) dichtend anliegt und wenigstens einer der beiden Dichtringe (23) über Federn (25) abgestützt ist.9. Device, in particular according to claim 2 or one of the following claims, preferably for spraying out the free space between the bearing rings of a plain bearing with plastic, characterized in that that on both sides of the plain bearing (1) each one supported in the injection molding tool metallic sealing ring (23) with the face facing the plain bearing (1) annular projection (24) is arranged, wherein the projection (24) on the edge of the bore of the outer ring (2) and at least one of the two sealing rings (23) is supported by springs (25). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (25) Tellerfedern sind.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the springs (25) disc springs are. LeerseiteBlank page