DE627822C - Lager mit Buchse aus zusammendrueckbarem Material - Google Patents

Description

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AUSGEGEBEN AE
24. MÄRZ 1936

REiCHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47b. GRUPPE 9

O. & S. Bearing Company in Detroit, Michigan, V. St. A.
Lager mit Buchse aus zusammendrückbarem Material
im Deutschen Reiche vom 5. Mai 1934 ab

Die Erfindung betrifft ein selbstschmierendes schwingbares Lager mit einer mit Schmiermittel getränkten Buchse aus zusamnieudrückbarem ausdehnungsfähigem Material, das zwischen den Oberflächen eines inneren und eines äußeren Lagerteiles zusammengepreßt ist, wobei einer der Lagerteile undrehbar oder unbeweglich relativ zur zusammengepreßten Buchse und der andere Lager- teil drehbar oder beweglich relativ zu dieser Buchse ist.

λ'οη den bekannten Konstruktionen dieser Art unterscheidet sich das Lager gemäß der Erfindung dadurch, daß die Lagernäche des relativ beweglichen oder drehbaren Lagerteiles mit mehreren Umfangsnuten in an sich bekannter Weise ausgebildet ist. um die wirksame Flächenberührung sowie den Widerstand gegen Längsschub zwischen dieser Fläche und der Buchse zu vergrößern. Hierdurch ist ein Lager geschaffen, das nicht nur dauernd selbstschmierend ist und keinerlei Wartung während sehr langer Zeit erfordert, das jede Abnutzung selbsttätig ausgleicht und sich auf eine geringe Xichtausrichtung der Lagerteile bei Nichtausrichtung der diese Teile tragenden Einheiten einstellt, sondern das auch einen beträchtlichen Widerstand gegen Längsschub darbietet und eine Art Stoßdämpfer oder Puffer darstellt. Die ganze Vorrichtung ist leicht und billig zusammenzubauen.

Die Erfindung ist· in den Zeichnungen in einigen Ausführungsbeispielen schematisch veranschaulicht.

Fig. ι ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines gewöhnlichen Federschäkels,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Schäkelbolzen- und Schäkelkonstruktion,

Fig. 3 eine weiter abgeänderte Schäkelkonstruktion., bei der der Schäkelbolzen aus zwei Teilen besteht,

Fig. 4 ein Teilschnitt durch einen selbstschmierenden Bremsquerwellenzusammenbau,

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, bei welcher jedoch der mit Gewinde bzw. Rippen versehene innere Lagerteil unmittelbar auf dem Ende der Welle ausgebildet ist, und

Fig. 6 ein Schnitt durch ein Spannstangenende mit kugelförmiger äußerer Lagereinheit.

Gemäß Fig. 1 ist der Schäkelbolzen 2 U-förmig und besitzt gewalzte Rippen oder Gewindegänge 3. In der bevorzugten Form sind diese Rippen parallel und können durch Walzung oder durch ein Formwerkzeug in der üblichen Weise hergestellt werden. Jedes Ende des Schäkels kann abgedreht und mit Gewinde versehen werden, um die Muttern 4 aufzunehmen. Die Herstellung der Rippen 3 ist eine sehr einfache Arbeit und beseitigt das Aufbiegen der Enden des inneren Lagers, wie später beschrieben wird.

Xach dem bevorzugten Zusammenbauver-

fahren wird das äußere Lager 5 anfänglich aus einem geraden Rohrstück von größerem Durchmesser als dem der Fig. 1 hergestellt. Ein Streifen von schmiermittelgetränktem Material 6 wird ringförmig längs der Innenseite des Rohres und längs des mit den Gewindegängen versehenen Teiles 3 des frei eingesetzten Schäkelbolzens gewickelt. Der äußere !Mantel oder das Rohr wird hierauf durch Preßgesenke auf die Größe der Fig. 1 gebracht und das schmiermittelgetränkte Fasermaterial 6 erheblich zusammengepreßt. Danach werden die Enden 7 des äußeren Lagers nach innen gebogen, um den äußeren Lagerteil in seiner Lage zu verriegeln und das zusammengepreßte Fasermaterial an seinem Platze zu halten. Das Fasermaterial wird durch die verhältnismäßig große Zusammenpressung fest und dicht in die Gewindegänge oder Rippen am Umfang des inneren Lagers gepreßt.

Dieses so zusammengepreßte.Fasermaterial

kann sich ausdehnen, wenn Abnutzung nach langem fortgesetztem Gebrauch eintritt, und hält dennoch den inneren Lagerteil fest in Stellung.

Der äußere Lagerteil 5 ist mit Preßpassung in das Federauge 6 eingesetzt. Der _ innere Lagerteil ist stets der bewegende Teil, und Schwingung findet zwischen der Lagerfläche dieses inneren Lagerteils und dem hochkomprimierten Material 6 statt. In manchen Fällen mag es notwendig sein, die mit 6ελ\"ϊ^1ε-giingen oder Rippen versehene Oberfläche des inneren Lagerteils 3 zu polieren und die äußere Fläche des äußeren Lagerteils 5 rauh zu lassen, aber in jedem Falle ist der innere Lagerteil 3 vorzugsweise der bewegliche Teil. Die Lagereinheit kann auch in der Weise hergestellt werden, daß man das schmiermittelgetränkte faserige Buchsenmaterial um den mit Gewindegängen versehenen Teil wickelt, es durch Gesenke stark zusammenpreßt und dann das komprimierte Material in die äußere Buchse 5 einführt, worauf die Enden nach innen umgebogen werden, um die Teile der ganzen Lagereinheit in Dauerlage zu verriegeln.

Die Ausbildung der vortretenden Rippen oder Gewindegänge am inneren Lagerteil vergrößert nicht nur stark die Lagerfläche, sondern verriegelt auch vollkommen den inneren Lagerteil als Teil der komprimierten Buchse, so daß ein direkter axialer Schub vollständig beseitigt wird. Da diese Gewindegänge längs der Oberfläche des inneren Teils im Abstand liegen und die Enden des inneren Lagerteils 5 abgedreht sind, ist ein genügender Zwischenraum zwischen dem Ende des lio äußeren Lagerteils und dem Ende des inneren Lagerteils vorhanden, der ein Biegen der Teile gegeneinander gestattet. Die Achse des inneren Lagerteils 3 kann also beträchtlich relativ zur Achse des äußeren Lagcrteiis infolge der Zusammendrückbarkfit de? schmiermittelgetränktcn Fasermatcrials bewegt werden, ohne einen erheblichen axialen Schub auf den inneren Lagerteil zuzulassen.

Da die Enden des inneren Lagerteils oder Zapfens den gleichen Durchmesser wie andere Abschnitte desselben haben, kann dieser innere Lagerteil unmittelbar und leicht in den äußeren Lagerteil eingebaut werden. Durch die Ausbildung der Verriegelungs-; oder Axialschubanordnung als gezahnte Rippen oder Ge- \vindegänge zwischen den Enden des inneren Lagerteils wird also ein viel leichterer und schnellerer Zusammenbau 'ermöglicht. Das schmiermittelgetränktc Fasermaterial kann aus gewebter, mit Graphit getränkter Baumwolle oder Asbestmaterial bestehen, jedoch in seinen Eigenschaften stark wechseln, solange es bequem komprimiert werden kann und nach seinem Einbau in das fertige Lager ausdehnungsfähig bleibt. S5

Bei einem an einem Lager der Fig. 1 ausgeführten \^ersuche wurde der innere Lagerteil zwei Millionen Schwingungen mit Bezug auf den äußeren Lagerteil bei einer Belastung von 91 kg Totgewicht unterworfen. Zu Beginn des Versuches betrug der Widerstand zwischen dem inneren Lagerteil und der Buchse 15 cm/kg und war am Ende des Versuches auf ii-,5 cm/kg herabgegangen. Zwei Stunden nach Beendigung des Versuches war jedoch der Widerstand zwischen den relativ beweglichen Teilen wieder auf 15 cm/kg zurückgekehrt. Diese zeitweilige \"ermindcrung des Widerstandes zwischen den Teilen wurde der Hitze zugerechnet, die während des Ver- ioo laufs von zwei Millionen fortlaufenden Schwingungen entwickelt wurde.

Gemäß Fig. 2 ist der Schäkelbolzen 9 mit durchgehenden normalen Gewindegängen 10 versehen, die je nach Wunsch gewalzt oder geschnitten sein können. Bei geschnittenen Gewindegängen werden die Spitzen vorzugsweise abgerundet, damit sie nicht das schmiermittelgetränkte Fasermaterial zerschneiden. Das schmiermittelgetränkte Fasermaterial 6 ist, wie oben dargelegt, eingebracht und ebenfalls im Lager stark zusammengepreßt.

Das hochkomprimierte Futter 6 wird außer seiner Selbstschmierfähigkeit einen beträchtlichen Druck gegen die Gewindeoberfläche des Bolzens 9 ausüben und daher eine stoßvernichtende Wirkung ergeben. Da das äußere Lager im Federauge festsitzt und der Schäkelbolzen 9 feststeht, so veranlaßt eine Schwingung der Feder und des äußeren Lagers relativ zur inneren Lager- oder Gewindefläche 10 eine Kompression des Materials 6 zwischen

den Gewindegängen in Längsrichtung des Lagers. Könnte sich der Bolzen 9 axial frei bewegen, so würde er nur der Steigung der in der Buchse 6 ausgebildeten Gewindenuten folgen; da aber der Bolzen gegen eine Axialbewegung festgehalten wird, so bewirkt eine Bewegung im Uhrzeigersinne zwischen der Buchse und dem inneren Lagerteil 10 eine Kompression des Buchsenmaterials in der einen Axialrichtung und eine Bewegung entgegen dem Uhrzeiger eine Kompression in der entgegengesetzten Richtung. Die direkte Folge davon ist, daß außer 'der festen Reibung zwischen der hochkomprimierten Buchse und dem inneren Lager die Kompression der Buchse durch das Gewinde eine zusätzliche Reibung bewirkt und daher eine größere stoßvernichtende Wirkung liefert.

Gemäß der Abänderung von Fig. 3 besteht der Schäkelbolzen oder innere Lagerteil aus ,zwei Teilen, deren innerer Teil 11 ein normaler Schäkelbolzen ist und deren äußerer Teil den inneren Lagerteil bildet, der aus einem Stahlrohr mit Wellungen oder Rippen 12 und Zacken 13 an jedem Ende besteht. Durch das Klemmen der beiden Seitenteile des Schäkels gegen den gezackten Teil wird der innere Lagerteil fest gegenüber dem Schäkel halten; auf Wunsch können auch die Seitenteile des Schäkels gezackt sein, so daß sie in die entsprechenden Zacken 13 passen. Die in Abständen angeordneten Wellungen oder Rippen nach Fig. 1 und 3 bieten nicht den gleichen Widerstand wie das Gewinde nach Fig. 2, aber die zusätzliche, ,durch die Wellungen oder Rippen vermehrte Oberfläche entwickelt einen zusätzlichen Widerstand, wenn; der innere Lagerteil relativ zur Buchse 6 bewegt wird» ;

Die durch die nach innen gebogenen Enden 7 des äußeren Lagers 5 unter Kompression gehaltene Buchse 6 bietet eine dauernd ge·* schmierte Oberfläche für das innere Lager;' dar, und die Ausdehnungskraft der hochkomi prämierten Buchse besitzt einen erheblichen¹ Widerstand gegen Bewegung; und daher eine stoßvernichtende Wirkung. Der Kompressionsgrad des Materials 6 kann beträchtlich ■ verändert werden, so daß dieses ^laterial-

zwar noch komprimiert und dauernd inner-. halb des äußeren Lagers festgehalten sein kann, aber nur eine schmierende Wirkung auf den Lagerteil ausüben könnte.

Die Fig. 4 bringt im wesentlichen die ,glei-

chen Teile wie Fig. 2, wobei das Gewinde 10, das einen Tei{ des Zapfens 14 bildet, im Rahmen des Kraftwagenchassis gehalten ist und das äußere Lager 5 mit Preßpassung; in dem! Bremsquerwellenrohr 15 sitzt; Der Grad der

auf die Büchse 6 ausgeübten Kompression braucht bei diesem besonderen Zusammenbad nicht so groß zu sein. Eines der Hauptmerkmale dieser besonderen Anordnung ist aber, daß das Lager einerseits die Querwelle trägt und jeglichen axialen Schub beseitigt, andererseits eine beträchtliche Nachgiebigkeit mit Bezug auf die Ausrichtung zwischen der Querbremswelle und dem Zapfen 14 gestattet.

Bei der Fig. 5 ist die Bremswelle 16 massiv und geht durch den Rahmen 17 des Chassis, um einen Bremsstangenhebel 18 aufzunehmen. Ein Ende des äußeren Lagerteils ist bei 7 nach innen umgebogen, während das andere Ende 19 unmittelbar mit dem Chassis verbolzt ist. Durch diese Befestigung wird das Buchsenmaterial dauernd innerhalb des äußeren Lagers sicher "gehalten und gleichzeitig eine erhebliche Anpassungsfähigkeit hinsichtlich des axialen Ausrichtens zwischen Welle und Lager ermöglicht.

Das Spannstangenende der Fig. 6 zeigt einen Zapfen 20 mit Gewindeabschnitt 2 r an Stelle des gewöhnlichen Kugelgelenkes. Das Buchsenmaterial 6 wird unter eine verhältnismäßig große Kompression wegen der für dieses Material im Hinblick auf das kugelige äußere Lagerteil oder -gehäuse 22 zulässigen Dicke gesetzt. Bei der ursprünglichen Herstellung eines Spannstangenendes dieser Art \vird das "obere Ende des äußeren Gehäuses gewöhnlich gemäß Fig. 6 ausgebildet, aber das untere Ende ist vorzugsweise zylindrisch und wird dann geschlossen und in die dargestellte Form gebracht, um das Buchsenmaterial weiter zu komprimieren und dauernd an seinem Platz zu verriegeln. Die Beziehung zwischen dem Gewinde 21 und der Buchse 6 verhindert einen axialen Schub und ein Herausdrängen ,der Buchse aus ihrer: Stellung; gleichzeitig besteht j edoch eine genügende Elastizität zwischen dem Zapfen 20 und der Verlängerung 24 der Spannstange, um ein beträchtliches ,seitliches Spiel: außer der rechtwinkligen Schwingung zwischen den beiden Teilen zu gestatten.^; Einsätze 25 und 26 können benutzt werden, um das Futtermaterral in Stellung und unter Druck zu halten.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Selbstschmierendes schwingbares Lager mit einer mit Schmiermittel getränkten Buchse aus zusammendrückbarem ausdehnungsfähigem Material, .das zwischen den Oberflächen eines inneren und eines äußeren Lagerteiles zusammengepreßt ist; wobei einer der Lagerteile undrehbar oder unbeweglich relativ zur zusammengepreßten Buchse und der andere Lagerteil drehbar oder beweglich relativ zu dieser Buchse ist, dadurch gekenpzeichnet, daß die Lagerfläche des relativ beweglichen oder drehbaren Lagerteiles

   mit mehreren Umfangsnuten in an sich bekannter Weise ausgebildet ist, um die wirksame Flächenberührung sowie den Widerstand gegen Längsschub zwischen dieser Fläche und der Buchse zu vergrößern.
2. 2. Lager nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfläche des relativ beweglichen oder drehbaren Lagerteiles mit Schraubengängen ausgebildet ist.
3. 3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Lagerteil rohrförmig ist und einen Schäkelbolzen umgibt.
4. 4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Enden des inneren Lagerteiles gezackt sind zwecks Berührung mit dem oder den Seitenteilen des Schäkels und der Schäkelbolzen den oder die Seitenteile gegen den gezackten Abschnitt des inneren Lagerteiles klemmt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER