DE9319729U1

DE9319729U1 - Formbolzen

Info

Publication number: DE9319729U1
Application number: DE9319729U
Authority: DE
Original assignee: Moehling & Co GmbH
Current assignee: Moehling & Co GmbH
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1994-07-07
Anticipated expiration: 2003-12-23

Description

DR.K.F. GROMMES

Mehlstraße 14-16
D-56068 KOBLENZ
GERMANY

Möhling GmbH & Co.
Altenaer Straße 49

58762 Altena-Dahle

Formbolzen

Die Erfindung betrifft einen Bolzen, der ein Schaftteil und eine an dem Schaftteil angeordnete Ausformung (Formbolzen) in Form einer Kugel o.dgl. aufweist, gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.

Formbolzen, insbesondere Gelenk- oder Kugel bolzen, werden in hoher Stückzahl in vielen Bereichen der Industrie benötigt. Vor allem in der Automobi1 Industrie sind beispielsweise für Umlenksysteme und den Vergaserbereich, aber auch für die Stoßdämpfer für Heckklappen und Motorhauben derartige Bolzen erforderlich.

Üblicherweise wird äer gesamte aus Schaft und Kugel bestehende Kugelgelenk- oder Kugelbolzen aus einem einzigen Werkstück herausgedreht (Präzisionsdrehteil), was einen hohen Werkstoffe!nsatz erforderlich macht. Dabei muß aufgrund der hohen Genauigkeitsanforderungen an die Kugelmaße, einschließlich der Kugeloberflächengüte, nach dem Drehen zusätzlich ein Rollieren des Kugelbereiches erfolgen. Trotz dieser aufwendigen und damit kostenintensiven Fertigung bekannter Formbolzen weist die Kugeloberfläche häufig noch eine Oberflächenrauhigkeit auf,

die die Reibungsverhältnisse, z.B. bei ihrer Verwendung als Gelenkbolzen, ungünstig beeinflußt.

Als problematisch haben sich in der Praxis auch die recht unterschiedlichen Anforderungen an den Kugel- und den Schaftbereich bei derartigen Formbolzen erwiesen. So soll beispielsweise einerseits ein Werkstoff mit möglichst hohem Kohlenstoffgehalt verwendet werden, um eine ausreichend hohe Härtung der Kugel zu gewährleisten. Andererseits aber soll der Bolzen zur Befestigung an einem Trägerteil mittels Schweißens, Nietens oder Schraubens aus einem Werkstoff mit einem relativ geringen Kohlenstoffgehalt bestehen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Formbolzen der eingangs erwähnten Art anzugeben, die einfach und kostengünstig herstellbar sind und dabei trotzdem die geforderten Genauigkeitsanforderungen -und gegebenenfalls auch die unterschiedlichen Anforderungen z.B. hinsichtlich des Kohlenstoffgehaltes- erfüllen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.

Der Erfindung liegt also im wesentlichen der Gedanke zugrunde, Formbolzen, insbesondere Gelenk- oder Kugelbolzen, nicht aus einem einzigen Werkstück zu fertigen (zu drehen), sondern separat vorgefertigte Form- und Schaftteile zu verwenden, die anschließend miteinander verschweißt oder verlötet werden.

Ein derartiger Bolzen weist den großen Vorteil auf, daß die einzelnen Bolzenbereiche jeweils aus unterschiedlichen Materialien bestehen können, welche optimal an die

bestimmungsgemäße Verwendung dieser Bereiche (des fertigen Bolzens) angepaßt sind. So können beispielsweise die
Formteile aus gehärtetem Stahl entsprechender Oberflächengüte und die Schaftteile aus einem Material mit geringem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden, welche eine optimale Verbindung mit einem Trägerteil erlauben.

Die Formgebung des Schaftteiles erfolgt vorteilhafterweise mittels Kaltumformung, so daß es zu keinem Wärmeverzug kommt und eine Nachbearbeitung des Werkstückes entfällt. Selbstverständlich können die Schaftteile gegebenenfalls auch als Drehteile oder aber auch als kostengünstige Stanzteile gefertigt werden.

Ein weiterer großer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Aufteilung des Formbolzens in separate Teile häufig auf bereits vorhandene Serienteile zurückgegriffen wird, die an sich für andere Verwendungszwecke gedacht sind. So können insbesondere für die Herstellung von Kugelgelenk- oder Kugelbolzen Kugeln der Kugellagerindustrie verwendet werden, die diese praktisch in jeder gewünschten Toleranz, Härte, Festigkeit und Oberflächengüte etc. kostengünstig liefern.

Um eine zu großflächige Erwärmung und damit eine Verminderung der Härte beim Verbinden der beiden Bolzenteile zu vermeiden, hat sich in der Praxis als Schweißverfahren vor allem das Impulsschweißverfahren bewährt. Beim Verlöten des Schaftes mit der Kugel muß hingegen beachtet werden, daß es, je nach den verwendeten Materialien der Bolzenteile, bei Temperaturen ab ca. 600°C zu einer Verminderung der Härte der Kugel kommen kann.

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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand von Figuren erläuterten
Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig.1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kugel bolzen;

Fig.2 einen Fig.1 entsprechenden Kugel bolzen gemäß dem Stand der Technik;
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Fig.3-5 drei weitere Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Kugel bolzen.

In Fig.1 ist mit 1 ein erfindungsgemäßer Kugelbolzen bezeichnet, der aus einer Kugel 2 (Formteil) und einem Schaftteil 3 besteht. Bei der Kugel 2 und dem Schaftteil 3 handelt es sich um separat vorgefertigte Teile, wobei es sich bei der Kugel 2 beispielsweise um eine gehärtete Stahlkugel und bei dem Schaftteil 3 um ein Drehtei 1 aus Stahl handelt. Kugel 2 und Schaftteil 3 sind miteinander verschweißt und weisen den mit 4 bezeichneten Schweißpunkt auf.

In Fig.2 ist ein dem Stand der Technik entsprechender Kugelbolzen 5 mit einer der Kugel 2 (Fig.1) entsprechenden Ausformung 5' dargestellt, der den gleichen Verwendungszweck erfüllen soll, wie der in Fig.1 dargestellte Bolzen 1. Der gesamte Kugel bolzen 5 ist aus einem Stück gedreht, wobei ca. 30% mehr Material bearbeitet werden muß, als im Falle des Bolzens 1, bei dem lediglich eine Bearbeitung des Schaftteiles 3 erfolgt. Außerdem muß bei dem bekannten Kugel bolzen 5 entweder der gesamte vorgefertigte Bolzen gehärtet werden oder der Bolzen aus

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einem entsprechend gehärteten Stangenmaterial herausgedreht werden.

Die Fig.3 bis 5 zeigen verschiedene weitere

Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Kugelbolzen 6-8, wobei vorzugsweise wiederum jeweils eine als Serienteil erhältliche gehärtete Kugel 4 mit einem an ein Trägerteil (aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt) angepaßtes Schaftteil 9-11 verschweißt ist. Dabei ist die Schweißverbindung, wie im Falle des in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispieles, mit dem Bezugszeichen 4 bezeichnet.

Wie den Fig.3 bis 5 zu entnehmen ist, können die Schaftteile 9-11 auf recht unterschiedliche Weise vorgeformt und dann mit der Kugel verschweißt werden. Eine entsprechende Ausgestaltung bei einteiligen Kugel bolzen nach dem Stand der Technik ist -wenn überhaupt- nur unter großem Zeitaufwand möglich.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht nur auf die beschriebenen Kugel bolzen beschränkt, sondern kann entsprechend auch bei anderen Formbolzen angewendet werden. Dieses gilt insbesondere für Formbolzen, bei denen die Ausformung eine kugelähnliehe oder z.B. ellipsoide Form aufweist.

Bezugszeicheniiste

1 Kugelbolzen, Formbolzen

2 Kugel, Formtei1

3 Schaftteil ■} 4 Schweißpunkt

5 Kugelbolzen

5' Ausformung

6-8 Kugelbolzen, Formteil

9-11 Schaftteil

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Claims

Ansprüche

1. Formbolzen, der ein Schaftteil (3,9-11) und eine an dem Schaftteil (3,9-11) angeordnete Ausformung (5') in Form einer Kugel o.dgl. aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Formbolzen (1,6-8) ein separat vorgefertigtes der Ausformung (5') entsprechendes Formteil (2) enthält, welches mit dem Schaftteil (3,9-11) verschweißt oder verlötet ist.

2. Formbolzen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Formteil (2) und Schaftteil (3,9-11) aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
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3. Formbolzen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (2) aus gehärtetem Stahl und das Schaftteil (3,9-11) aus einem Material, welches auf die Anforderungen an ein gegebenenfalls mit dem Schaftteil (3,9-11) verbundenes Trägerteil abgestimmt ist, bestehen.

4. Formbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil (2) und Schaftteil (3,9-11) eine punktförmige Schweißverbindung (4) aufweisen.

a a a ia aaaa

a a > a

5. Formbolzen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Formbolzen (1,6-8) um einen Kugelbolzen handelt.

6. Formbolzen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Formteil (2) des Kugel bolzens (1,6-8) um bereits vorgefertigte Kugeln (2) für Kugellager handelt.