DE2052513C2 - Scharnierstiftlagerung an einem Scharnier mit wartungsfrei gelagertem Scharnierstift und Verfahren zur Herstellung einer Scharnierstiftlagerung - Google Patents
Scharnierstiftlagerung an einem Scharnier mit wartungsfrei gelagertem Scharnierstift und Verfahren zur Herstellung einer ScharnierstiftlagerungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Scharnierstiftlagerung an einem Scharnier mit wartungsfrei gelagertem
Scharnierstift, insbesondere Scharnier für Kraftwagentür,
dessen beide Scharnierflügel ineinandergreifende Gewerbeteile aufweisen und durch den die Augenbohrungen
der Gewerbeieile durchsetzenden Scharnierstift schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei der
Scharnierstift in den Augenbohrungen der Gewerbeteile des einen Scharnierflügels Festsitz hat und in den
Augenbohrungen des oder der Gewerbeteile des anderen Scharnierflügels unter Zwischenschaltung von als
Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen aus einem Lagerwerkstoff mit einem kleineren Anteil eines unter
Wechselbelastung abhärtenden, bereits bei Normaltemperatur formerholungsfähigen Flourkohlenstoffharzes
mit an sich geringer mechanischer Festigkeit und einem überwiegenden Anteil an schmierungslosen metallischen
oder mineralischen Füllstoffe;. mit Laufsitz gelagert
ist und ferner auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung einer entsprechenden Scharnierstiftlagerung.
Zur Beseitigung der Notwendigkeit die Lagerung eines Scharnierstiftes während der Lebensdauer des
Scharnieres mehr oder minder fortlaufend zu warten, insbesondere zu schmieren, ist es bereits bekannt, den
Scharnierstift in den Augenbohrungen derjenigen Gewerbeteile des einen Scharnierflügels, in denen er Laufsitz
hat unter Zwischenschaltung von als Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen aus einem mit Füllstoffen
versehenen Kunststoffharz zu lagern (DE-GM Ί7 74 7ΟΟ). Für die Herstellung von Lagerbuchsen ist
darüber hinaus bereits eine Vielzahl von Mischungen an Kunststoffharzen und metallischen oder mineralischen
Füllstoffen bekannt, insbesondere ist es auch bekannt, für die Herstellung von Lagerbuchsen einen Lagerwerkstoff
mit einem kleineren Anteil eines unter Wechselbelastung aushärtenden, bereits bei Normaltemperatur
formerholungsfähigen Flourkohlenstoffharzes, mit an sich geringer mechanischer Festigkeit und einen
überwiegenden Anteil an schmierungslosen metallischen oder mineralischen Füllstoffen zu verwenden
(DE-OS 14 94 079 und VDI-Z. 100 (1958) Nr. 12,
21. April, Seiten 499 bis 504). Die Herstellung einer Scharnierstiftlagerung, bei welcher der Scharnierstift in
den Augenbohrungen des oder der Gewerbeteile des einen Scharnierflügels unter Zwischenschaltung von als
Kragcnbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen aus einem Lagerwcrksloff mit Laufsitz gelagert ist, müssen vor
iem Zusammensetzen des Scharnieres und vor dem Eintreiben des Scharnierstiftes in die Augenbohrungen
ler Gewerbeteile, in denen der Scharnierstift Laufsitz laben soil, eingepreßt und anschließend mittels eines
Stempels oder Domes in einer besonderen Vorrichtung luf das Toleranzmaß der Scharnierstiftlagerung fertig
Dearbeitet werden. Im einzelnen ist die geschilderte, lerkömmliche Verfahrensweise zur Herstellung von
Lagerflächen an Buchsen oder dergl. und damit auch an ien Gewerbeteilen von Scharnierflügeln aus der DE-PS
3 77 072 bekannt. Ferner ist in dieser Veröffentlichung auch die prinzipielle Gestaltung der Vorrichtung zur
Ausführung der herkömmlichen Verfahrensweise aufgezeigt Eine besondere Schwierigkeit bei der herkömmlichen
Verfahrensweise zur Herstellung von Scharnierstiftlagerungen, bei denen der Scharnierstift in
den A'igenbohrungen der Gewerbeteile des einen Scharnierflügels unter Zwischenschaltung von Lagerbuchsen
aus einem Lagerwerkstoff aufgenommen ist, erwächst aus dem für Scharniere spezifischen Erfordernis
einer möglichst weitgehenden Spieifreiheit der Scharnierstiftlagerung, die bei getrennter Gearbeitung
der Lagerflächen des Scharnierstiftes und der Augenbohrungen der Gewerbeteile des einen Scharnierflügels
nur schwer und mit einem erheblichen Aufwand einhaltbar ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine wartungs- und spielfreie Scharnierstiftlagerung zu
schaffen und deren Herstellung zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird bei einer Scharnierstiftlagerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß das eine freie, durch die Augenbohrungen hindurchgeführte Stirnende des
Scharnierstiftes mit Kalibriermitteln versehen ist. In vorteilhafter Ausgestaltung besteht dabei das Kalibriermittel
aus einem teilkugelförmig ausgebildeten Stirnende des Scharnierstiftes und kann der Scharnierstift an
seinem den Kalibrier- bzw. Prägevorgang bewirkenden Stirnende <iinen scharfkantigen Schaberand aufweisen.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht weiterhin darin, daß der Scharnierstift an seinem den Kalibrierbzw.
Prägevorgang bewirkenden Stirnende einen von diesem Stirnende und von dem scharfkantigen Schaberand
weiter entfernt liegenden, schwach konisch ausgebildeten Bereich aufweist. Zur ,Sicherung der Lagerbuchsen
gegen ein Wandern in Umfangsrichtung des Scharnierstiftes ist es weiterhin vorteilhaft, daß die Augenbohrungen
der Gewerbeteile radiale Ausnehmungen aufweisen.
Angesichts der für Scharnierstiftlagerungen charakteristischen Forderung nach weitgehendster bzw. völliger
Spielfreiheit, ist ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Scharnierstiftlagerung, bei dem die axialen Lagerflächen
der als Lagerbuchsen vorgesehenen Kragenbuchsen durch einen Stempel kalibriert und geglättet
werden, erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchsen aus Abschnitten eines stranggepreßten,
gespritzten oder gesinterten Schlauches aus Lagerwerkstoff hergestellt werden und die Lagerbuchsen im
rohen Zustand in die Augenbohrung der Gewerbeteile eingefügt und hinsichtlich ihrer axialen Lagerflächen
nach dem Zusammensetzen beider Scharnierflügel gleichzeitig mit dem Eintreiben des Scharnierstiftes als
Stempel durch dessen mit Kalibriermitteln versehenes Stirnende in einem Arbeitsgang beim Zusammenfügen
des Scharnieres kaii'jciert und geglättet werden. Vorteilhaft
ist dabei, daß die als Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen mit einem die Elastizitätsgrenze ihres
Materials übersteigenden Preßdruck in die Augenbohrungen eingesetzt werden, so daß radiale Ausbeulungen
oder dergl. ausgebildet werden, die mit radialen Ausnehmungen in den Gewerbeteilen in formschlüssigen
Eingriff kommen und daß die als Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen nach dem Einsetzen in die Augenbohrungen
der Gewerbeteile zunächst hinsichtlich ihres Kragens geprägt und geglättet werden.
Eine vorteilhafte Vorrichtung zur Durchführung des aufgezeigten Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Gewerbeteile beider Scharnierflügel während des Eintreibens des Scharnierstiftes durch einen ausschiebbaren
Zapfen zueinander zentriert sind.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend im einzelnen
beschrieben. Es zeigt
Fi g. 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht eines
Scharnieres;
F i g. 2 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht des anderen Scharnierflügels, in dem :1er Scharnierstift
Laufsitz hat;
F i g. 3 eine Seitenansicht des Scharnierstiftes;
F i g. 4 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer anderen Gestaltungsform eines mit einer Scharnierstiftla.(?erung versehenen Scharnieres;
F i g. 4 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer anderen Gestaltungsform eines mit einer Scharnierstiftla.(?erung versehenen Scharnieres;
F i g. 5 eine mehr oder minder scheimatische Darstellung
einer Vorrichtung zum Einsetzen der als Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen in die Augenbohrung
des Gewerbeteiles des anderen S~harnierflügels;
Fig.6 eine gleichfalls mehr oder minder schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Eintreiben des Scharnierstiftes;
Fig.6 eine gleichfalls mehr oder minder schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Eintreiben des Scharnierstiftes;
F i g. 7 eine weitere Gestaltungsform der Präge- bzw. Kalibriermittel des Scharnierstiftes.
Bei einem Scharnier, dessen beide Scharnierflügel 3 und 4 ineinandergreifende Gewerbeteile 1 und 2 aufweisen, und durch einen Augenbohrungen 6 der Gewerbeteile 1 und 2 durchsetzenden Scharnierstift 8 schwenkbar miteinander verbunden sind und bei dem der Scharnierstift in den Augenbohrungen des Gewerbeteiles des einen Scharnierflügels Festsitz hat, in dem Augenbohrungen des Gewerbeteiles des anderen Scharnierflügels unter Zwischenschaltung von als Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen 7 aus einem Lagerwerkstoff mit einem kleineren Anteil eines unter Wechselbelastung aushärtenden, bereits bei Normaltemperatur formerholungsfähigen Flourkohlenstoffharzes mit an sich geringer mechanischer Festigkeit und einem überwiegenden Anteil an schmierungslosen metallischen oder mineralisehen Füllstoffen mit Laufsitz gelagert ist, ist der Scharnierstift 8 bei dem in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel im Gewerbeteil t des anderen Scharnierflüyels 3 über Lagerbuchsen 7 mit Laufsitz gelagert. Die Lagerbuchsen 7 sind hierbei in dem mittig angeordneten Gewerbeteil 1 des anderen Scharnierflügeis 3 angeordnet und mittels radialer Ausnehmungen der Augenbohrung 6 des Gewerbeteiles 1 mit diesem formschlüssig im Eingriff und dkber gegen eine Verdrehung in Umfangsrichtung gesichert. Die radialen Ausnehmungen der Augenbohrung 6 können dabei, wie dargestellt, durch eine Rändelung gebildet sein. Die Festlegung dir Lagerbuchsen 7 gegenüber den Gewerbeieilen 1 oder 2 auch durch in der Zeichnung nicht dargestellte Radialbohrungen, Nuten oder '.,eisten erfolgen. In jedem Falle wird aber der formschlüssige Eingriff zwischen Lagerbuchsen 7 und Augenbohrungen 6 der Gewerbeteile 1 oder 2 durch eine die Streckgrenze ihres Materials überschreitende Pressung der Lagerbuchsen 7, durch die diese
Bei einem Scharnier, dessen beide Scharnierflügel 3 und 4 ineinandergreifende Gewerbeteile 1 und 2 aufweisen, und durch einen Augenbohrungen 6 der Gewerbeteile 1 und 2 durchsetzenden Scharnierstift 8 schwenkbar miteinander verbunden sind und bei dem der Scharnierstift in den Augenbohrungen des Gewerbeteiles des einen Scharnierflügels Festsitz hat, in dem Augenbohrungen des Gewerbeteiles des anderen Scharnierflügels unter Zwischenschaltung von als Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen 7 aus einem Lagerwerkstoff mit einem kleineren Anteil eines unter Wechselbelastung aushärtenden, bereits bei Normaltemperatur formerholungsfähigen Flourkohlenstoffharzes mit an sich geringer mechanischer Festigkeit und einem überwiegenden Anteil an schmierungslosen metallischen oder mineralisehen Füllstoffen mit Laufsitz gelagert ist, ist der Scharnierstift 8 bei dem in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispiel im Gewerbeteil t des anderen Scharnierflüyels 3 über Lagerbuchsen 7 mit Laufsitz gelagert. Die Lagerbuchsen 7 sind hierbei in dem mittig angeordneten Gewerbeteil 1 des anderen Scharnierflügeis 3 angeordnet und mittels radialer Ausnehmungen der Augenbohrung 6 des Gewerbeteiles 1 mit diesem formschlüssig im Eingriff und dkber gegen eine Verdrehung in Umfangsrichtung gesichert. Die radialen Ausnehmungen der Augenbohrung 6 können dabei, wie dargestellt, durch eine Rändelung gebildet sein. Die Festlegung dir Lagerbuchsen 7 gegenüber den Gewerbeieilen 1 oder 2 auch durch in der Zeichnung nicht dargestellte Radialbohrungen, Nuten oder '.,eisten erfolgen. In jedem Falle wird aber der formschlüssige Eingriff zwischen Lagerbuchsen 7 und Augenbohrungen 6 der Gewerbeteile 1 oder 2 durch eine die Streckgrenze ihres Materials überschreitende Pressung der Lagerbuchsen 7, durch die diese
bleibende radiale Ausbeulungen erhalten, welche in die entsprechenden radialen Ausnehmungen der Augenbohrungen
6 eingreifen, herbeigeführt. Die als Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbuchsen 7 greifen mit ihrem
Kragen 29 jeweils zwischen die einander zugewandten Gewerbeflächen 9 und 10 einander unmittelbar
benachbarter Gewerbeteile 1 und 2 ein.
Bei dem in der Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Scharnierstift 8 über gleichfalls als Kragenbuchsen ausgebildete Lagerbuchsen 7 in den außenliegenden
Gewerbeteilen 2 des einen Scharnierflügels 4 mit Laufsitz gelagert. Die Ausbildung und die Festlegung
der Lagerbuchsen 7 in den Augenbohrungen der Gewerbeteile 2 entspricht dabei jeweils derjenigen, der
Ausbildung und Festlegung der Lagerbuchsen 7 in der Augenbohrung 6 des Gewerbeteiles 1 bei der Ausführungsform
nach den F i g. 1 bis 3.
In Hen F i g. 5 und 6 ist in Verbindung mit einer mehr
oder minder schematischen Darstellung der jeweils verwendeten Vorrichtung die Verfahrensweise zur Herstellung
einer Scharnierlagerung für die Ausführungsform gemäß F i g. 1 bis 3 dargestellt. Dabei werden aus
Abschnitten eines stranggepreßten, gespritzten oder gesinterten Schlauches aus Lagerwerkstoff hergestellte,
roh vorgeformte Lagerbuchsen 7 und dessen beiden Gewerbeflächen 10 her in die Augenbohrung 6 des Gewerbeteiles
1 eingesetzt und ihre Kragen 29 nachfolgend mittels relativ zueinander verfahrbarer stempelartiger
Werkzeuge 26 auf Toleranzmaß geprägt und gleichzeitig geglättet. so
Im Anschluß an das Einsetzen der Lagerbuchsen 7 in
die Augenbohrung 6 des Gewerbeteiles 1 werden die beiden Scharnierflügel 3 und 4 zusammengesteckt und
ihre Gewerbeteile in einem Folgewerkzeug mittels eines gegen eine Federlast 18 ausschiebbaren Zapfens 19 η
zueinander zentriert. In dieser in der F i g. 7 als Folgewerkzeug
dargestellten Vorrichtung erfolgt nunmehr gleichzeitig das Kalibrieren und Glätten der axialen Lagerflächen
der Lagerbuchsen 7 in Verbindung mit dem Zusammenfügen des Scharnieres 5 dadurch, daß der
Scharnierstift 8 mit seinem einen, mit Kalibriermitteln versehenen Stirnende in das Scharnier eingetrieben
wird. Das Eintreiben des Scharnierstiftes 8 wird durch einen Stempel bewerkstelligt, welcher gegen einen den
Zapfen 19 und dessen Belastungsfeder 18 aufnehmenden und führenden Vorrichtungssockel verfahrbar ist.
Mit zunehmendem Eintreiben des Scharnierstiftes 8 wird dabei der Zapfen 19 zunehmend aus den Augenbohrungen
6 der Gewerbeteile 1 und 2 ausgeschoben. Der Kalibrier- avi Glättungsvorgang für die axialen
Lagerflächen der Lagerbuchsen 7 wird durch das mit Kalibriermitteln versehene Stirnende des Scharnierstiftes
8 bewerkstelligt, welches bei dem in der F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel einen einem schwach konisch
ausgebildeten Bereich 21 nachgeschalteten scharfkantigen Schaberand 20 aufweist. Der Schaberand 20
dient dabei der Beseitigung allein durch einen Prägevorgang nicht beseitigbarer Toleranzabweichungen der
axialen Lagerflächen 16 der Lagerbuchsen 7. Bei der in der Fig. 7 dargestellten Ausbildungsform des Scharnierstiftes
8 sind die an dessen einem freien Stirnende angeordneten Kalibriermittel dadurch gebildet, daß dieses
Stirnende des Scharnierstiftes 8 teilkugelförmig ausgebildet ist. Der Kalibrier- und Prägevorgang der Lagerflächen
16 der Lagerbuchsen 7 erfolgt hierbei ausschließlich durch Prägen und/oder Polieren.
Die aufgezeigte und vorstehend beschriebene Verfahrensweise zeichnet sich dadurch aus, daß sie neben
einer sehr weitgehenden Vereinfachung der Herstellu einer Scharnierstiftlagerung auch deren absolute Spi
freiheit gewährleistet, wobei der Umstand, daß c Scharnierstift bereits während des Eintreibens mit
nem dünnen Film aus Flourkohlenstoffharz überzog wird, dem Scharnier von allem Anfang an eine optimi
Leichtgängigkeit verleiht.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Scharnierstiftlagerung an einem Scharnier mit wartungsfrei gelagertem Scharnierstift, insbesondere
Scharnier für Kraftwagentüren, dessen beide Scharnierflügel ineinandergreifende Gewerbeteile
aufweisen und durch den die Augenbohrungen der Gewerbeteile durchsetzenden Scharnierstift
schwenkbar miteinander verbunden sind, wobei der Scharnierstift in den Augenbohrungen der Gewerbeteile
des einen Scharnierflügels Festsitz hat und in den Augenbohrungen des oder der Gewerbeteile
des anderen Scharnierflügels unter Zwischenschaltung von als Kragenbuchsen ausgebildeten Lager- is
büchsen aus einem Lagerwerkstoff mit einem kleineren Anteil eines unter Wechselbelastung aushärtenden,
bereits bei Normaltemperatur formerholungsfähigen Flouvkohlenstoffharzes mit an sich geringer
mechanischer Festigkeit und einem überwiegenden 2t> Anteil an schmierungslosen metallischen oder mineralischen
Füllstoffen mit Laufsitz gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das eine freie,
durch die Augenbohrungen hindurchgeführte Stirnende des Scharnierstiftes (8) mit Kalibriermitteln
versehen ist.
2. Scharnierstiftlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kalibriermittel aus
einem teilkugelförmig ausgebildeten Stirnende des Scharnierstii\es (8) besteht
3. Scharnierstiftlagfrung eich Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Scharnierstift (8) an seinem den Kalibrier- bzw. Präf '--Vorgang bewirkenden
Stirnende einen scharfkantigen Schaberand (21) aufweist.
4. Scharnierstiftlagerung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scharnierstift (8)
an seinem den Kalibrier- bzw. Prägevorgang bewirkenden Stirnende einen von diesem Stirnende und
von dem scharfkantigen Schaberand weiterentfernt liegenden schwachkonisch ausgebildeten Bereich
aufweist.
5. Scharnierstiftlagerung nach einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Augenbohrungen (6) der Gewerbeteile (1 oder 2) radiale Ausnehmungen aufweisen.
6. Verfahren zur Herstellung einer Scharnierstiftlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem
die axialen Lagerflächen der als Lagerbuchsen vorgesehenen
Kragenbuchsen durch einen Stempel kalibriert und geglättet werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerbuchsen aus Abschnitten eines stranggepreßten, gespritzten oder gesinterten
Schlauches aus Lagerwerkstoff hergestellt werden und die Lagerbuchsen im rohen Zustand in die Augenbohrungen
der Gewerbeteile eingefügt und hinsichtlich ihrer axialen Lagerflächen nach dem Zusammensetzen
beider Scharnierflüge] gleichzeitig mit dem Eintreiben des Scharnierstiftes als Stempel t>o
durch dessen mit Kalibriermitteln versehenes Stirnende in einem Arbeitsgang beim Zusammenfügen
des Scharnieres kalibriert und geglättet werden.
7. Verfahren zur Herstellung einer Scharnicrstiftlagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, b5
daß die als Kragenbuchsen ausgebildeten Lagerbüchsen nach dem Einsetzen in die Augenbohrung
der Gewerbeteile zunächst hinsichtlich ihres Kra
gens geprägt und geglättet werden.
8. Verfahren zur Herstellung einer Scharnierstiftlagerung
nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbuchsen mit einem
die Elastizitätsgrenze ihres Materials übersteigenden Preßdruck in die Augenbohrungen eingesetzt
werden, so daß radiale Ausbeulungen oder dergl. ausgebildet werden, die mit radialen Ausnehmungen
in den Gewerbeteilen in formschlüssigen Eingriff kommen.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gewerbeteile (1 und 2) beider Scharnierflügel (3 und 4) während des Eintreibens des Scharnierstiftes (8)
durch einen ausschiebbaren Zapfen (19) zueinander zentriert sind.
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