DE19531132B4

DE19531132B4 - Verfahren zum Herstellen von Führungsrollen

Info

Publication number: DE19531132B4
Application number: DE19531132A
Authority: DE
Inventors: Thomas F. Strongsville Burke
Original assignee: Jason Inc
Current assignee: Jason Inc
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1995-08-24
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2015-08-25
Also published as: DE19531132A1; CA2154967A1; CA2154967C; US5493777A; US5542900A

Abstract

Verfahren zum Herstellen von Rollen wie Führungsrollen, die auf einem Zapfen zu lagern sind,
wobei
ein vorgefertigter ringförmiger Radkranz (32; 89; 94; 98), der eine äußere Lauffläche (35; 95; 102; 124; 128 bis 132) aufweist, konzentrisch zu einem eine polierte Oberfläche aufweisenden Formkern (57; 140; 160), der einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des ringförmigen Radkranzes aufweist, in einer Spritzgussform angeordnet wird,
sodann der zwischen dem ringförmigen Radkranz (32; 89; 94; 98) und dem Formkern (57; 140; 160) befindliche torusförmige Zwischenraum an beiden axialen Enden verschlossen und dieser durch Einspritzen eines Kunststoffmaterials (33), das Eigenschaften eines Hülsenlagers hat, vollständig gefüllt wird,
woran anschließend das eingespritzte Kunststoffmaterial (33) erstarrt und danach die fertige Rolle (30; 94; 98; 101; 110), deren Innenfläche die Lauffläche der Rolle bildet, von dem polierten Formkern (57; 140; 160 abgenommen wird,

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Rollen wie Führungsrollen und im speziellen kostengünstige und ruhig laufende Führungsrollen mit verbesserter Lebensdauer und Belastbarkeit.

Führungsrollen finden häufig in Übertragungsgetrieben und Fördergeräten Verwendung, um Lasten zu übertragen (DE-A-2018132; DE-U1-1843488). Die Rollen können auf Bolzen an einer Schiene oder an anderen Strukturen befestigt sein, an der die Rollen sich nach Art eines Auslegers erstrecken, oder sie können an einem Gabelgelenk befestigt sein, an dem der Bolzen oder Schaft an einem oder beiden Enden gehalten wird. Eine Lagerrolle ist mittels eines Kugel- oder Rollenlagers drehbar an einem Bolzen oder Schaft befestigt. Die Lauffläche der Rolle kann in Abhängigkeit vom Anwendungsfall mit verschiedenen Profilen versehen sein, z.B. mit einem ebenen, balligen oder mit einem Flansch versehenen Profil, mit V-förmigen Nuten, doppel-V_oder U-förmigen Nuten. Die unter der Marke LOAD RUNNERS bekannten Führungsrollen, die von OSBORN Manufacturing unit of Jason Incorporated hergestellt und vertrieben werden, sind ein Beispiel für derartige Führungsrollen.

Während derartige Laufrollen hervorragende Lagereigenschaften haben, sind sie relativ kostspielig herzustellen und zusammenzubauen. Es muß beim Herstellen des Preßsitzes auf die Konzentrität geachtet werden, und es sind normalerweise Dichtungen und Abdeckungen erforderlich, da viele Führungsrollen unter starkem Radial- und Axialdruck bei hoher Umdrehungszahl und in einer schmutzigen, sandigen oder feuchten Atmosphäre arbeiten.

Einige der Nachteile der konventionellen Führungsrollen, egal ob diese mit Kugel-, Rollen oder selbst mit Bronzebezuglagern hergestellt sind, liegen darin, daß diese eine Schmierung erfordern. Daraus ergibt sich wiederum das Problem der Verschmutzung, was den Einsatz im Lebensmittelbereich verhindert. Ferner ist jedes metallische Material der Korrosion oder Funkenbildung ausgesetzt, was sowohl die Lebensdauer als auch den Einsatzbereich begrenzt. Darüber hinaus hat ein ölgeschmiertes Lager Temperaturbegrenzungen. Kugellager, Rollenlager oder andere hülsenförmige Lager verbessern nicht die Fertigungsumgebung, sondern sind laut.

Seitdem Kunststoffe zur Verfügung stehen, insbesondere Kunststoffe, die einen gewissen Grad an Gleiteigenschaften haben, haben einige Hersteller die Kugel- oder Nadellager durch eine Hülsenkonstruktion ersetzt, die den niedrigen Reibungskoeffizienten von einigen Kunststoffmaterialien nutzt.

Derartige Hülsen sind aber normalerweise eine aus mehreren Teilen bestehende Konstruktion oder können mit dem Inneren der Rolle durch ein Klebemittel verbunden werden oder auf ähnliche Weise direkt mit dem Bolzen. Die vielen Teile, die vielen Lagerpunkte und die größere Gefahr, daß Schmutz oder Schleifabrieb in die sich bewegenden Teile eindringt, würde bald zu einem größeren Abrieb des Kunststoffmaterials führen. Derartige Lager haben eine begrenzte Lebensdauer und begrenzte Lagereigenschaften. Derartige Lager sind aufwendig herzustellen, zusammenzubauen und es ist aufwendig, deren Konzentrizität aufrechtzuerhalten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei Rollen wie Führungsrollen die Einfachheit und die niedrigen Kosten einer Kunststofflagerhülsenkonstruktion bei höherer Lebensdauer und verbesserten Belastungseigenschaften beizubehalten und diese in einheitlicher Konstruktion bestehend aus Lager und Rollen auszubilden, wobei die äußere Lauffläche einstückiger Bestandteil des Lagers der Rollen ist, wodurch eine aus mehreren Teilen bestehende Konstruktion vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Herstellen von Rollen wie Führungsrollen gelöst, welches die Merkmale des Anspruches 1 aufweist. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieses Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 18.

Gemäß diesem Verfahren werden die Führungsrolle und ihre innere Lagerfläche als eine integrale unitäre Einheit geformt, Für einige Anwendungsfälle kann die ganze Rolle aus Lagermaterial geformt sein oder das innere Lager und die äußere Lauffläche können vorzugsweise ein gegossener Verbund aus zwei verschiedenen Materialien sein, wobei jedes für seine spezielle Funktion ausgewählt ist. Während des Gießens wird die Konzentrizität genau eingehalten, wobei die innere Lagerfläche gegenüber der kreisförmigen äußeren Lauffläche oder der Rolle oder gegenüber einer inneren Schulter ausgerichtet wird. Es werden integrale Dichtflansche oder Deckel geformt und axiale und radiale Eingriffselemente in dem Formverfahren verwendet. Die Flansche oder Deckel dienen als Dichtungen, die das Eindringen von Schmutz in den Lagerbereich hindern, und können gleichzeitig Öl aufnehmen, wenn dieses benutzt wird. Die Verwendung von Formstücken, die mit einer Flanschkonstruktion kombiniert werden können, stellt sicher, dass der innere Teil des Lagers sich nicht gegenüber der äußeren Rolle oder Lauffläche bewegt und hält die integrale Einheit selbst bei Belastungen durch große Drehmomente aufrecht. In dem Formverfahren können auch verschiedene Taschen oder Nuten an der Innenseite der Lagerfläche ausgebildet werden, um Öl zurückzuhalten oder zu verteilen, falls dies gewünscht wird.

Zur Vervollständigung des Vorhergehenden und der damit verbundenen Ziele weist die Erfindung die nachfolgend vollständig beschriebenen und in den Ansprüchen dargelegten Merkmale auf, wobei die nachfolgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen im Detail einige beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung angeben.
Es zeigen:
1 einen Schnitt durch eine Form zur Herstellung der erfindungsgemäßen Rollen,
2 einen Längsschnitt durch eine mit einem Flansch versehene Rolle,
3 einen Schnitt durch die Rolle entlang der Linie 3-3 von 2,
4 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer gegossenen Lagerhülse, die gemäß der Erfindung geformt werden kann, wobei die Hülse schmale axiale innere Nuten aufweist,
5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 von 4,
6 eine Ansicht, die der von 4 ähnlich ist und eine andere Ausführungsform der inneren Nut zeigt,
7 eine Ansicht, die der von 6 ähnlich ist und noch eine andere Ausführungsform des in-situ geformten Lagers zeigt,
8 die Lagerhülse von 7 in der Draufsicht,
9 eine Ansicht, die der von 2 ähnlich ist, wobei aber eine zusammengestzte flache Rolle dargestellt ist,
10 eine Ansicht einer Rolle, die der von 9 ähnlich ist, wobei eine Flanschpassung gezeigt ist,
11 eine Ansicht, die der von 9 ähnlich ist, die aber keine Lauffläche und nur einen einzigen Flansch zeigt,
12-14 Ansichten wie 9, die aber alternative Laufflächen zeigen,
15-19 Ansichten von auf einem Zapfen gelagerten erfindungsgemäßen Rollen-Baugruppen mit unterschiedlichem Profil in teilweise geschnittener Darstellung,
20 eine Ansicht, die der von 1 ähnlich ist und eine modifizierte Ausführungsform einer Gußform zeigt, worin die Lauffläche der Rolle innen zentriert ist,
21 eine Ansicht, die denen der 1 und 20 ähnlich ist und eine Gußformanordnung zum Formen der ganzen Rolle aus Lagermaterial zeigt,
22 eine schematische axiale Ansicht eines auseinandernehmbaren Gußkerns, der verwendet werden kann, um innere Nuten oder Unregelmäßigkeiten auf der Lagerfläche auszubilden und
23 eine Ansicht, die der von 22 ähnlich ist und den teilweise auseinandergenommenen Gußkern zeigt.
Es wird auf die 1, 2 und 3 Bezug genommen. Die 2 und 3 zeigen eine zusammengesetzte Führungsrolle gemäß der Erfindung, die mit dem Bezugszeichen 30 versehen ist. In 1 ist die Führungsrolle innerhalb einer Spritzgußform 31 dargestellt. Die zusammengesetzte Rolle weist eine äußere Rolle oder Lauffläche 32 und ein inneres einstückig ausgebildetes Lagerteil 33 auf. Das Lagerteil 33 besteht aus einem abrieb festen Lagermaterial, während die Lauffläche aus einem roll- und belastungsfesten Material besteht.
Wie noch nachfolgend erläutert wird, kann die äußere Lauffläche der zusammengesetzten Rolle eine Vielzahl von Profilen aufweisen, die derart ausgebildet sind, daß sie mit einer Vielzahl von Schienen, Leisten, Mitnehmern etc. zuammenpassen. Die 1 bis 3 zeigen die Lauffläche einer mit einem Flansch versehenen zylindrischen Rolle, die eine zylindrische Lauffläche 35 und einen radial vorspringenden Flansch 36 an ihrem einen Ende aufweist. Der Flansch kann abgeschrägte Kanten haben, die mit 37 und 38 bezeichnet sind.
Das Innere der äußeren Lauffläche umfaßt eine zylindrische Hauptinnenfläche 40, die in axialer Richtung an den Schultern 41 und 42 endet, die sich jeweils ein kurzes Stück axial nach innen von den axialen Endflächen 43 und 44 der äußeren Lauffläche 32 erstrecken. Im Inneren der Lauffläche sind ferner vier umfangsmäßig verteilt angeordnete Nuten 45, 46, 47 und 48 geformt, die in 3 gezeigt sind. Diese Nuten sind normalerweise geringfügig kleiner als die ringförmigen Schultern 41 und 42, sie können aber auch die im wesentlichen gleiche radiale Ausdehnung haben oder größer als die ringförmigen Schultern sein.
Die äußere und innere ringförmige Fläche der äußeren Lauffläche 32 der zusammengesetzten Rolle sind sorgfältig gedreht, so daß sie mit der Achse 50 der Rolle konzentrisch sind. Dies macht es möglich, die zusammengesetzte Rolle mittels relativ einfacher Formen zu gießen. 1 zeigt zwei Formhälften 52 und 53, die so zusammengesetzt sind, daß die Lauffläche 32 dazwischen liegt. Die Formhälfte 52 umfaßt zwei oder mehrere Eingußöffnungen 54 und 55 für die Injekton des Lagermaterials und eine zentrale Führungsausnehmung 56. Die Formhälfte 53 weist einen zentralen Gußkern 57 auf, der einen Außendurchmesser hat, der geringfügig kleiner als der Innendurchmesser 40 der zylindri schen Ausnehmung der Lauffläche ist. Der Gußkern weist einen Vorsprung 58 auf, der in die Führungsausnehmung 56 in der Formhälfte 52 paßt.
Die äußere Lauffläche 32 wird in die geöffnete Form eingesetzt und wird über den vorstehenden Gußkern 57 geschoben und wird darin konzentrisch mittels eines ringförmigen Justierrings 60 positioniert. Der Justierring ist mit einer Gußnut 61 versehen, die mit dem Gußrand 62 an der Formhälfte 35 im Eingriff ist. Auf diese Weise wird die Konzentrizität des Justierrings mit dem Gußkern sichergestellt. In der Ausführungsform gemäß 1 berührt der Justierring den größten Durchmesser der Lauffläche 32 an der Spitze des Flansches, wodurch der Justierring die Lauffläche konzentrisch mit dem Gußkern 57 hält. Wenn die Form geschlossen ist, wie in 1 gezeigt ist, bildet der Gußkern einen geschlossenen Ringraum zwischen der äußeren polierten Oberfläche des Gußkerns und dem Innern der Lauffläche 32. In diesen Raum wird das Lagermaterial eingespritzt, das die integrale innere Lagerfläche der zusammengesetzten Rolle bildet.
Wenn das Lagermaterial ausgehärtet ist, wird die Form auseinandergenommen und die in den 1 und 2 gezeigte Rolle wird entfernt. Dann sind die axialen Endflansche 63 und 64, die mit den Enden 43 und 44 der äußeren Lauffläche der Rolle fluchten, in der integralen inneren Lagerschale geformt. Ferner werden sich axial erstreckende Leisten 65, 66, 67 und 68 geformt, die jeweils die axialen Schlitze 45, 46, 47 und 48 ausfüllen. Daher kann sich das den inneren Einsatz bildende Lagermaterial weder axial bewegen, noch sich bezüglich der äußeren Lauffläche 32 drehen. Es kann sich nicht lösen und ein Klebemittel wird nicht benötigt, um die innere Lagerschale festzuhalten. So kann sich kein Schmutz zwischen die Teile der zusammengesetzten Rolle setzen.
Unter Bezugnahme auf 1 sei bemerkt, daß der Justierring 60 die im wesentlichen gleiche axiale Ausdehnung wie die Lauffläche 32 des Rollers hat. Wenn die äußere Lauffläche aus einem harten haltbaren Material, z.B. aus Stahl besteht, ist der ganze Teil des den Flansch berührenden Rings nicht nötig. Der Justierring erstreckt sich in axialer Richtung normalerweise nur bis zu der gezeigten Ausdehnung, wenn die äußere Lauffläche 32 aus einem Material besteht, das durch hohe Klemmkräfte sich verformen oder auf eine andere Weise beschädigt werden kann. Es kann ferner vorteilhaft sein, wenn die äußere Lauffläche von dem einen zu dem anderen Ende gedreht ist und nicht auf dem Außendurchmesser des Flansches, sondern auf die gleiche Weise auf der zylindrischen Fläche 35 justiert ist. Auf jeden Fall wird die Rolle von außen justiert, um sicherzustellen, daß der Raum zwischen der äußeren Lauffläche und der äußeren Fläche des Gußkerns mit der Mantelfläche der Rolle konzentrisch ist.
Die 4 und 5 zeigen eine andere Ausführungsform, die ohne weiteres bei der Erfindung Verwendung finden kann. Wie die Ausführungsform des Lagers gemäß der 2 und 3, ist dieses Lager mit Flanchen 63 und 64 an seinen Stirnseiten und mit umfangsmäßig verteilt angeordneten Leisten 65, 66, 67 und 68 versehen, die in die Lauffläche der Rolle eingreifen. Das Lager 70 ist mit zwei diametral angeordneten relativ schmalen Nuten an seiner Innenseite versehen, die mit 71 und 72 bezeichnet sind. Die inneren Nuten dienen als Ölrückhaltenuten und nehmen ferner irgendwelche Partikel auf, die sich zwischen der stationären Fläche des Zapfens und der sich bewegenden Fläche der Rolle absetzen können. Dies verringert den Verschleiß der Lagerfläche. Die Rolle 70 enthält innen eine Abschrägung 73.
6 zeigt eine Ausführungsform des Lagers 75 mit einer inneren Nut 76, die die Form einer umgekehrten Helix hat. Die Nut 76 in der Sattelseite des Lagerausschnitts ist einfach das Spiegelbild von dem, was in 6 gezeigt ist. Die Nut 76 in dem Inneren der Lagerhülse 75 erfüllt die gleiche Aufgabe wie die beiden etwas kleineren Nuten in der in 5 gezeigten Ausführungsform. Sie sammeln den Abrieb oder andere Partikel, die sich auf der Oberfläche des Lagers absetzen können und unterstützen ferner die richtige Vorratshaltung und Verteilung von Öl über die sich bewegenden Lagerflächen.
Neben den Endflanschen 63 und 64 weist das in den 7 und 8 gezeigte Lager 78 eine zentrale Leiste 79 auf, die zwei ringförmige Nuten 80 und 81 zwischen den Endflanschen 63 und 64 bildet. Diese Ausführungsform gemäß 7 ist insbesondere dann nützlich, wenn große Axialkräfte auftreten. Es ist vorteilhaft, wenn die Ausführungsform gemäß der 6 und 7 die axialen Leisten gemäß 3 umfaßt, die in die Nuten der Lauffläche eingreifen und die beide Teile der zusammengesetzten Rolle mechanisch miteinander verbinden, so daß eine Relativbewegung verhindert wird.
Wie die 9 und 10 zeigen, kann der Formschluß zur Verhinderung einer relativen Drehbewegung durch Abflachungen 84 und 85 in dem Flansch 68 des Lagermaterials hergestellt werden, die mit gleichartigen Abflachungen 87 und 88 in der anderen ringförmigen Schulter der äußeren Lauffläche 89 in Eingriff sind. Der Formschluß mit dem abgeflachten Flansch kann an beiden Enden der in den 1 und 9 gezeigten zusammengesetzten Glattrollenkonstruktion ausgebildet sein.
11 zeigt eine Lagerausführung 90, die nur an einem Ende einen Flansch 91 aufweist. Dieser Flansch weist die einander gegenüberliegenden Abflachungen auf und die zusammengesetzte Rolle sieht in der Draufsicht gemäß 11 genauso wie die in 10 gezeigte Ausführungsform aus. Die Ausführungsform gemäß 11 ist insbesondere dann nützlich, wenn die zusammengesetzte Rolle einen Axialdruck vorzugsweise aus der Richtung des Pfeils 92 aufnimmt.
12 zeigt eine zusammengesetzte Rolle mit einer V-förmigen äußeren Lauffläche 95. Die zusammengesetzte Rolle kann sonst auch mit der mit Flanschen versehenen Rolle gemäß 2 oder der in 9 gezeigten Rolle identisch sein, die eine flache Lauffläche aufweist. Die Nut 95 in der Rolle ist ausgebildet, um z.B. auf der Ecke einer quadratischen oder rechteckigen Schiene zu laufen. Die Gabelung des V weist eine vergrößerte ringförmige zentrale Nut 96 auf, um einen Spalt zu bilden.
13 zeigt eine zusammengesetzte Rolle 98, die eine Lauffläche mit einer U-förmigen Nut aufweist. Die U-Nut 99 erlaubt der Rolle, auf einer Schiene zu laufen oder eine Schiene zu tragen, die eine Randkonfiguration aufweist, die ähnlich aber etwas schmaler ausgebildet ist als die gezeigte Nut oder alternativ einen Draht oder ein Kabel zu tragen, um als Laufrolle zu dienen.
14 zeigt eine zusammengesetzte Rolle 101, die der in 9 gezeigten Rolle zwar ähnlich ist, aber nicht die in 9 gezeigte ebene oder zylindrische Außenfläche 102, sondern eine ballige Lauffläche 102 aufweist.
Die 15 bis 20 zeigen eine etwas andere Ausführungsform der auf einem Bolzen oder Zapfen befestigten Rolle. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Zapfen mit dem Inneren der äußeren Lauffläche und des zusammengesetzten Lagers identisch. Der einzige Unterschied zwischen den verschiedenen 15 bis 20 liegt in der Konfiguration der äußeren Laufflächen.
Es wird zunächst auf 15 Bezug genommen. Der Zapfen umfaßt einen Stift 105 mit einem Außengewinde 106 und einem hexagonalen Sackloch 107 an seinem Ende. Der Stift umfaßt eine Nut 108 für einen Sperring 109, der die zusammengesetzte Rolle 110 auf der verbreiterten polierten Kreisfläche 111 hält. Die polierte Fläche endet in einem sich radial erstreckenden Flansch 112, und ein Radius oder eine Abschrägung 113 ist zwischen der Fläche 111 und dem Flansch vorgesehen.
Das hineingegossene Lagermaterial 115 erstreckt sich in axialer Richtung soweit wie die polierte Fläche 111, wobei der Flansch 116 des Lagermaterials gegen den Sperring 109 stößt, während der Flansch 117 gegen den Flansch 112 des Zapfens stößt. Die Lauffläche der Rolle ersteckt sich axial über den Lagerflansch 117, reicht über den Flansch des Zapfens 112 mit einem Zwischenraum und endet in einer vorspringenden ringförmigen Nase 119, die eine innere Endschulter 120 aufweist. Die Endschulter erstreckt sich ein wenig über den Flansch 112 des Zapfens und ist derart ausgebildet, daß sie eine einschnappende kreisförmige Deckplatte 121 aufnimmt. Sowohl der Sperring 109 als auch die Deckplatte 121 dienen dazu, die sich relativ zueinander bewegenden Lagerflächen vor dem Eindringen von Schmutz, Sand oder anderem Abrieb zu schützen. Sie dienen auch dazu, Öl zurückzuhalten. Die Deckplatte kann auch dazu verwendet werden, die Anordnung zu indentifizieren, z.B. durch die Verwendung einer geformten oder gravierten Kennzeichnung.
Der Zapfen oder Bolzen kann schnell auf einer Schiene befestigt werden, in dem der Zapfen durch ein Loch in der Schiene eingesetzt wird und durch eine nicht gezeigte Mutter gesichert wird, die von außen auf den Zapfen aufgeschraubt wird. Der Zapfen kann am Rotieren gehindert werden, in dem die Mutter mittels eines hexagonalen Sacklochs 107 festgeschraubt wird. In einigen Ausführungsformen des Zapfens kann die polierte Fläche 111, auf der die sich bewegende Rolle befestigt ist, im Hinblick auf die Achse des Zapfens exzentrisch sein, so daß ein Mittel geschaffen wird, um die Position der Rolle im Hinblick auf die Belastung einzustellen.
15 zeigt eine mit einem Flansch versehene Lauffläche 124, wobei deren Flansch 125 radial größer als der in den 2 oder 3 gezeigte Flansch ist. Der Flansch 125 hat auch eine bedeutende innere Abschrägung, die mit 126 bezeichnet ist.
16 zeigt die Ausführungsform der auf einem Zapfen gelagerten zusammengesetzten Rolle, die von einer Lauffläche 128 in Form eines doppelten "V" Gebrauch macht. 17 zeigt eine flache Lauffläche 129, während 18 eine V-förmige Lauffläche 130 zeigt. 19 zeigt eine Lauffläche 131 mit einer U-förmigen Nut. Abgesehen von der Art, in der die Rolle gelagert ist, ist das Äußere der in den 18 und 19 gezeigten Rolle genauso wie in den 12 und 13 ausgebildet.
Es wird nun auf 20 Bezug genommen. Wegen der Ausbildung des Zapfens oder des Bolzens der Rolle, der mit inneren Schultern an seinem einen axialen Ende versehen ist, können die in den 15 bis 19 gezeigten zusammengesetzten Rollen in einer etwas vereinfachten Weise hergestellt werden, als in 20 gezeigt ist. Wie 20 zeigt ist eine Formhälfte 134 und eine andere Formhälfte 135 vorgesehen. Die Formhälfte 134 weist Eingußkanäle 136 und 137 zum Einspritzen des Lagermaterials und eine Zentrierausnehmung 138 auf. Die Formhälfte 135 weist einen polierten Zentriergußkern 140 auf, wobei dessen Hauptzylinderfläche 141 das Innere des Lagermaterials formt. Der Gußkern umfaßt einen Vorsprung 141, der in die Zentrierausnehmung 138 der Formhälfte 134 eingreift. Dadurch sind die beiden Formhälften axial gegeneinander ausgerichtet.
Der Gußkern 140 ist ferner mit zwei Schultern 142,143 versehen. Die schmalere Schulter 142 bildet die Stirnfläche des Lagermaterialflansches 117 aus und greift passend in das Innere der äußeren Lauffläche ein. Die etwas größere Schulter 143 sitzt in der Schulter 120 (vgl. 15), in die der Deckel 121 einschnappt. Auf diese Weise kann die äußere Lauffläche 128 bei geöffneter Form einfach über den Gußkern geschoben werden, wobei der Laufzapfen auf die gezeigten Schultern aufgelegt wird, wodurch sich die Lauffläche selbstständig im Inneren zentriert, so daß sichergestellt wird, daß die Lauffläche sowohl mit der Achse des Gußkerns als auch mit der Achse der Rolle konzentrisch ist. Das Zusammenklemmen der Teile, wie in 20 dargestellt ist, gewährleistet die Konzentrizität, wobei der Zwischenraum für das Einspritzen des Lagermaterials gebildet wird. Es ist vorteilhaft, wenn jede der gezeigten Ausführungsformen der Lauffläche nach dem Verfahren gemäß 20 hergestellt wird.
21 zeigt Formhälften 145 und 146, die den Formhälften 134 und 135 ähnlich sind. Die Formhälfte 145 weist die Gießkanäle 136 und 137 zum Einspritzen des Lagermaterials auf. Sie weist auch den Zentrierausschnitt 138 auf, der den Zentriervorsprung 141 des Gußkerns 140 aufnimmt, der sich von der Formhälfte 146 erstreckt. In 21 ist aber kein separater äußerer Laufflächenbereich vorgesehen, der das Innere der Form nur für das Lager des Verbundes bildet. In 21 ist die gesamte Rolle als eine einzige Enheit aus Lagermaterial in einem Verfahrensgang hergestellt, so daß ein vorausgehender Verfahrensschritt wegfällt. Das Äußere der gezeigten doppel-V Rolle wird durch zwei runde halbzylindrische Formhälften 148 und 149 gebildet, von denen jede mit kreisförmigen Leisten 150 und Nuten 151 versehen sind, die jeweils in die Nuten 152 und Leisten 153 in den Formhälften 145 und 146 eingreifen. Dies stellt sicher, daß die Formhälften im Hinblick auf die hochpolierte und kreisförmige Oberfläche des Gußkerns zentriert sind. Das Lagermaterial wird dann in die so geformte Ausnehmung eingespritzt. Die Formhälften 148 und 149 können mit Kühlkanälen 155 versehen sein, um das Kühlen oder Aushärten des Lagermaterials zu erleichtern.
Um Nuten oder Nutmuster auf der inneren Lagermaterialfläche zu formen, ist es wünschenswert einen auseinandernehmbaren Gußkern 160 zu verwenden, der in den 22 und 23 schematisch gezeigt ist. Der Gußkern ist an einem Zentriermechanismus befestigt, der eine Reihe von in radialer Richtung verschiebbaren Gußkernsegmenten trägt, die mit 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169 und 170 bezeichnet sind. Die Seg mente passen in die in 22 gezeigten nicht-radialen Gegenlager, so daß die dazwischenliegenden Segmente 163, 165, 167 und 169 zuerst herausgezogen werden können. Wenn die Anordnung wie die diametral gegenüberliegenden Nuten der Ausführungsform gemäß 4 viertelkreisförmig eingeteilt ist, ist ein weiteres Auseinandernehmen des Gußkerns unnötig. Das Auseinandernehmen in die in 23 gezeigte Position sorgt aber für einen ausreichenden Spielraum, so daß die verbleibenden Segmente 164, 166, 168 und 170 ein wenig zurückgeschoben werden können, wodurch jedes Muster von auf der inneren Lagerfläche angeordneten inneren Nuten vollständig freigelegt wird. Der Zentriermechanismus kann die Gußkernsegmente radial durch irgendeinen geeigneten Mechanismus wie Gelenke, Nocken oder Kolben/Zylinder-Anordnungen oder Kombinationen davon bewegen.
Obwohl die Befestigung an einem Zapfen erläutert wurde, sei bemerkt, daß die erfindungsgemäßen Rollen auch auf einem Gabelgelenk befestigt werden können, wo der Bolzen oder die stationäre Lagerfläche an beiden Enden befestigt ist.
Während es nützlich ist, ein Material zu verwenden, das Gleiteigenschaften hat, sind derartige Eigenschaften nicht von so großer Bedeutung wie die Fähigkeit, eine harte und blank geschliffene abrasionsresistente Oberfläche zu schaffen. Als Materialien können Acetal, Nylon, Polyester, Polyamid, Polyurethan und gefülltes PTFE verwendet werden. Einige brauchbare Materialien und ihre Handelsnamen werden nachfolgend genannt:

Verton Tread:	glasfaserverstärktes 6/6 Nylon
ISOPLAST:	Polyurethan mit Fiberglasverstärkung
Amodel:	PTFE (Teflon) Polyphthalamide
PB-45:	Polyphenylensulfid
Peek:	Polyetheretherketone
Kevlar:	glasfaserverstärktes Kevlar

Die äußere Lauffläche der zusammengesetzten Rolle kann wie angegeben auch aus Kunststoff und sogar dem gleichen Kunststoff bestehen.
Es ist ersichtlich, daß eine vereinfachte, kostengünstige Rollenanordnung geschaffen wird, die zu 100% aus nichtmetallischen Material hergestellt werden kann. Eine derartige Rollenanordnung kann für Anwendungen im Lebensmittelbereich nicht-kontaminierend sein und ist auch nicht-korridierend und nicht-funkenbildend.
Die zusammengesetzte Rolle gemäß der Erfindung kann mit einer metallischen oder nicht-metallischen äußeren Lauffläche und auch mit einem metallischen oder nicht-metallischen Zapfen verwendet werden. Die Rollenbaugruppe kann ohne Schmierung gebraucht werden und arbeitet zuverlässig in einem großen Temperaturbereich. Ferner besteht kein Kontakt von Metall zu Metall, und es ist eine entscheidende Geräuschminderung gegeben, insbesondere im Vergleich zu Kugel- oder Rollenlagern sowie Metallhülsenlagern. Die Rolle hat auch größere Wartungsintervalle bei verbesserter Belastbarkeit im Vergleich zu separaten Kunststoffhülsenlagern.

Claims

Verfahren zum Herstellen von Rollen wie Führungsrollen, die auf einem Zapfen zu lagern sind, wobei ein vorgefertigter ringförmiger Radkranz (32; 89; 94; 98), der eine äußere Lauffläche (35; 95; 102; 124; 128 bis 132) aufweist, konzentrisch zu einem eine polierte Oberfläche aufweisenden Formkern (57; 140; 160), der einen kleineren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des ringförmigen Radkranzes aufweist, in einer Spritzgussform angeordnet wird, sodann der zwischen dem ringförmigen Radkranz (32; 89; 94; 98) und dem Formkern (57; 140; 160) befindliche torusförmige Zwischenraum an beiden axialen Enden verschlossen und dieser durch Einspritzen eines Kunststoffmaterials (33), das Eigenschaften eines Hülsenlagers hat, vollständig gefüllt wird, woran anschließend das eingespritzte Kunststoffmaterial (33) erstarrt und danach die fertige Rolle (30; 94; 98; 101; 110), deren Innenfläche die Lauffläche der Rolle bildet, von dem polierten Formkern (57; 140; 160 abgenommen wird,
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Radkranz (32; 89; 94; 98) vor dem Auftragen des Lagereigenschaften aufweisenden Kunststoffmaterials (33) an der Innenfläche (40) bearbeitet wird,
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem axialen Ende des torusförmigen Zwischenraumes aus dem Lagermaterial (33) Flansche (63; 64; 86; 91; 116; 117) angeformt werden,
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an die Flansche (86) Abflachungen (84, 85) angeformt werden, die in den ringförmigen Radkranz (89) eingreifen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die innen liegende Lagerfläche des Lagers (75) Vertiefungen (71, 72; 76) eingeformt werden,
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Vertiefung axiale Nuten (71, 72) in die Lagerfläche des Lagers eingeformt werden.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Vertiefungen eine oder mehrere Nuten (76), die sich sowohl axial als auch umfangsmäßig erstrecken, in die Lagerfläche eingeformt werden,
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkern (160) vor dem Abnehmen der fertigen Rolle zusammengefaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Rolle ein ebenes oder balliges Profil (90; 102) oder ein V-Nut- (95), U-Nut- (99) oder doppel-U-Nutprofil ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Radkranz (32; 89; 94; 98) und dem eingespritzten Lagermaterial (33) Eingriffselemente (65 bis 86; 84, 85) geformt werden, um die Integration der Teile der zusammengesetzten Führungsrolle (30) zu erleichtern.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente Nuten und Leisten (65 bis 68) umfassen, die sich in axialer Richtung der Rolle erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente Abflachungen (84, 85) sind.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente abgeflachte Flansche (84, 85) an jedem Ende des Lagermaterials (33) sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufflächenprofil der Rolle mit Formsegmenten geformt wird, während das Lagermaterial (33) eingespritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil der Formsegmente ein ebenes oder balliges Profil (90; 102), oder ein V-Nut- (95), U-Nut- (99) oder doppel-U-Nutprofil ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die fertige Rolle (30) auf einer polierten kreisförmigen Oberfläche eines Zapfens (105) angeordnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Radkranz vor dem Einspritzen des Lagermaterials von außen konzentrisch zum Formkern (57) justiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Radkranz vor dem Einspritzen des Lagermaterials innen konzentrisch zum Formkern (57) justiert wird.