專利名稱：導(dǎo)向元件、導(dǎo)向元件的應(yīng)用和用于制造導(dǎo)向元件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個基體的導(dǎo)向元件，該導(dǎo)向元件具有至少兩個位于不同的非平行的平面中的導(dǎo)向面。本發(fā)明還涉及這種導(dǎo)向元件的應(yīng)用和這種導(dǎo)向元件的制造方法。
背景技術(shù)：
這種導(dǎo)向元件、尤其是具有T形橫截面的導(dǎo)向元件例如應(yīng)用于制造汽車輪胎的模具、即所謂的輪胎硫化模具中。兩個模具部件在打開和關(guān)閉時相向移動，為此T形件或鉤形元件用于導(dǎo)向。
由EP 0 250 708 B1已知一種這樣的用于形成汽車輪胎的輪胎硫化模具。在此為了造型徑向模具段，它們?yōu)榱舜蜷_和關(guān)閉模具在模具容器中沿打開方向或關(guān)閉方向滑動地運動并且垂直于打開方向或關(guān)閉方向可靠地支承。為了支承模具段，每個模具段分別通過一個具有平行側(cè)壁的軌道形滑槽構(gòu)成并且模具容器的閉鎖環(huán)通過一個與滑軌對應(yīng)構(gòu)成的滑板構(gòu)成。該滑板構(gòu)成有一個導(dǎo)向元件。橫截面為T形的導(dǎo)向元件從滑軌外部延伸到這個滑軌內(nèi)，由此在滑軌中T形橫截面的T形橫梁為了保證與滑軌滑動地導(dǎo)向接觸而被滑軌的側(cè)壁包圍。
橫截面為T形的導(dǎo)向元件至少三件式地構(gòu)成，其中在一個間隔墊與一個橫腿之間固定一個潤滑劑板。在三件式的導(dǎo)向元件與滑軌之間的滑動接觸區(qū)域內(nèi)該潤滑劑板起到減小磨損的作用。
為了進行裝配，將T形導(dǎo)向元件的三個單獨的部件旋接在一起。當(dāng)潤滑劑板的磨損超過一個所期望的程度時將各部件相互旋開，將已磨損的部件替換成一個新的部件并且將新的潤滑劑板與其它部件再旋接好。但是在三個部件之間和在各部件與螺釘之間的縫隙和安裝區(qū)域特別是在經(jīng)常使用以后在模具段的功能方式上導(dǎo)致不期望的、不確定的傾斜和不精確。由此可能不期望地嚴重地降低成形精度和成形機構(gòu)的壽命。這種效應(yīng)由此會起到反作用，即在較短的時間間隔后更換所有三個結(jié)構(gòu)部件。
如果只較經(jīng)常地更換潤滑劑板，則由于原先已經(jīng)在結(jié)構(gòu)部件與螺釘之間產(chǎn)生的磨損、通過安裝一個新的潤滑劑板而在對于模具的關(guān)閉和打開機構(gòu)重要的T形導(dǎo)向元件中產(chǎn)生高的且部分不確定的不精確性和傾斜(Verkantung)。在裝配和拆卸T形導(dǎo)向元件時增加了維修和操作失誤的危險。此外只能使用一小部分費事的、成本昂貴的潤滑劑涂層用于減小磨損，因為涂層的大部分表面被其它兩個結(jié)構(gòu)部件所覆蓋。
在此為了提供補救措施，已經(jīng)在DE 198 22 338中建議，在由鋼制成的導(dǎo)向元件的導(dǎo)向面上在橫向頭部的徑向內(nèi)側(cè)上燒結(jié)一種滑動材料。相應(yīng)的表面用2至5mm厚的燒結(jié)上的滑動材料涂層。為此，使用一種由Cu81Sn13C6F構(gòu)成的粉末。
在一些模具中，在通過一個附加的轉(zhuǎn)動運動進行關(guān)閉和打開過程時，T形導(dǎo)向元件的垂直側(cè)腿的側(cè)面也需要作為導(dǎo)向面，因此在那里同樣需要設(shè)有滑動面。
通過對導(dǎo)向元件的基體使用一種高價值鋼可以在這個區(qū)域放棄一個附加的涂層。盡管如此磨損也相對較高，因此期望使基體的這些表面也配有滑動襯層。
在這個區(qū)域內(nèi)涂覆一個燒結(jié)涂層是特別費事的，因為沒有成本昂貴地改變模具(Werkzeug)就不能將所需的壓緊力施加到位于另一平面內(nèi)的導(dǎo)向面上。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，提供一種導(dǎo)向元件，其位于不同的、非平行的平面中的導(dǎo)向面通過簡單的方式可以配有一個滑動襯層(Gleitbelag)。
這個目的通過導(dǎo)向元件得以實現(xiàn)，其中所述導(dǎo)向面配有至少一個由帶形材料預(yù)制成的條帶，它包括一載體材料和一覆設(shè)到其上的滑動材料。
在將一個由帶形材料預(yù)制成的條帶覆設(shè)到導(dǎo)向面上時無需耗費事的模具，如同這在將燒結(jié)材料涂覆到不同的非平行平面中的導(dǎo)向面上一樣。所述帶形材料可以大量地經(jīng)濟地預(yù)制并且僅需裁切并固定在這些導(dǎo)向面上。
一種這樣的配有帶形材料的導(dǎo)向元件的基體可以由較經(jīng)濟的材料最好一體地制成，因為由對應(yīng)滑塊引起的負荷和磨損通過帶形材料承受。
已經(jīng)證實在這種情況下激光焊接是特別有利的，因為沒有值得一提的熱量傳導(dǎo)到工件里面。所述滑動層、尤其是當(dāng)它由塑料制成或者具有塑料成分時，不會受到損傷，并且在激光焊接時不會使由帶形材料制成的條帶發(fā)生扭曲，如這在傳統(tǒng)的焊接中的情況那樣。
在具有T形基體的導(dǎo)向元件中，最好至少相互間成直角地設(shè)置的位于內(nèi)部的導(dǎo)向面配有由帶形材料制成的條帶。
按照一個實施例，每個單獨的導(dǎo)向面可以配有一個由帶形材料制成的自身的條帶。由此可以進一步簡化制造工藝，兩個相鄰的導(dǎo)向面分別配有一個公共的由帶形材料制成的條帶。
所述基體最好由結(jié)構(gòu)鋼(St37)制成并且所述載體材料同樣由鋼或特種鋼制成。
所述滑動材料最好由一種燒結(jié)材料構(gòu)成。
所述滑動材料優(yōu)選由一種銅-錫合金構(gòu)成，其中該銅-錫合金以有利的方式含有PTFE和/或石墨作為固體潤滑劑。通過可承受高載荷的鋼背(stahlruecken)和保證低摩擦系數(shù)的、具有均勻的固體潤滑劑內(nèi)嵌物(Einlagerung)的青銅母體提供一種自潤滑的復(fù)合滑動材料供使用，它非常好地適合于導(dǎo)向元件。所述固體潤滑劑可以細粉狀分布地或者以燒結(jié)的顆粒形狀處于組織中并且其特征在于一種層狀結(jié)構(gòu)以及相對置的分子邊界的一個低的邊界面阻力。
為了在純干燥移動中支持磨合狀態(tài)，可以附加地覆設(shè)一10至30μm厚的石墨和/或PTFE磨合層(Einlaufschichte)。為了使用傳統(tǒng)的潤滑劑，也可以使帶形材料用油浸漬。
所述PTFE含量優(yōu)選為8重量％至10重量％，尤其9重量％。
所述石墨含量優(yōu)選為6重量％至12重量％，尤其8重量％至10重量％。
所述重量％數(shù)據(jù)基于母體材料，例如銅-錫材料，它被設(shè)為100％。
這種導(dǎo)向元件的一個優(yōu)選應(yīng)用是用于制造橡膠輪胎的模具，尤其是汽車輪胎、LKW輪胎或工業(yè)輪胎。
一種用于制造導(dǎo)向元件的方法規(guī)定，由帶形材料預(yù)制條帶，它具有一載體材料和一覆設(shè)在其上的滑動材料，并且所述條帶通過激光焊接安置到導(dǎo)向面上。
所述條帶可以在所有四個側(cè)面上配有焊縫，但是至少在一個縱向側(cè)面上和其兩個端面上進行激光焊接通常就足夠了。
為了簡化，可以使一個條帶制有至少兩個滑動材料區(qū)域，它們通過一個外露的載體材料區(qū)域分開，并且所述條帶在外露的區(qū)域內(nèi)對應(yīng)于取向、即待覆設(shè)的相鄰導(dǎo)向面的平面被彎曲。


下面借助于附圖詳細描述本發(fā)明的實施例。附圖中圖1以立體圖示出一個T形導(dǎo)向元件，圖2以放大圖示出圖1的局部II，圖3以按照圖2的放大圖示出另一實施例，圖3a+3b示出按照圖3的條帶的制備，圖4以立體圖示出按照另一實施例的導(dǎo)向元件。
具體實施例方式
在圖1中示出一個導(dǎo)向元件1，它具有一個橫截面為T形的一體的基體2，該基體具有一個垂直側(cè)腿3和一個有兩個水平側(cè)腿4a、4b的橫向頭部。各導(dǎo)向面5a、5b和6a、6b不僅位于垂直側(cè)腿3的內(nèi)側(cè)上而且位于水平側(cè)腿4a、4b的內(nèi)側(cè)上。兩個導(dǎo)向面5b、6b位于公共平面A內(nèi)，而導(dǎo)向面5a、6a位于兩個平面B1和B2里面。所述導(dǎo)向面5a、5b和6a、6b分別相互垂直并因此不處在相同的平面內(nèi)。
每個導(dǎo)向面5a、5b、6a、6b都覆設(shè)有一個由帶形材料制成的條帶10a、10b。
如圖2所示，兩個條帶10a、10b由一貼放在基體2上的載體材料12和一個直接覆設(shè)到載體材料12上的滑動材料層13組成。在相鄰的角部區(qū)域內(nèi)兩個條帶傾斜地交會，由此使它們無空隙相互對接。在條帶的相應(yīng)兩個縱向側(cè)面上設(shè)有激光焊縫20、21并且在端面上設(shè)有焊縫22和23。所述激光焊縫在這里例如是點焊。當(dāng)然也可以連續(xù)地構(gòu)成焊縫。
在圖3中示出另一實施例，其中兩個相互垂直設(shè)置的導(dǎo)向面5a和5b覆設(shè)有一個由帶形材料成形的條帶11。如圖3a示意示出的那樣，該條帶11首先作為由一載體材料12構(gòu)成的扁平的構(gòu)成物(flaches Gebilde)呈現(xiàn)，它具有單面涂覆的、通過一個沉割14分成兩個區(qū)段的滑動材料層13a、13b。該沉割14在此也部分地延伸到載體材料12中并構(gòu)成一個彎曲區(qū)15。在將條帶11安置到導(dǎo)向元件1’上之前，將起先平面的條帶11在彎曲區(qū)15彎曲一個90度的角度α(見圖3b)，由此使滑動材料層13a和13b以敞開的角度構(gòu)成功能面并且可以在載體材料12上在平面A和B1內(nèi)在縱向側(cè)面和端面上通過激光焊接20、21、22、23與基體2’連接。在圖3b中局部地簡示出一個所謂的磨合層16。這種磨合層16當(dāng)然也可以在所有的實施例中設(shè)置。
在圖4中示出另一實施例，其中所述導(dǎo)向元件1’具有一個Y形的一體的基體2’，它具有一個垂直側(cè)腿3和一個V形側(cè)腿7。在相互間形成一個45°的角度β以及90°的角度γ的平面A、B1和B2中總共存在三個導(dǎo)向面5a、6a、7a，它們相應(yīng)覆設(shè)有三個由帶形材料制成的條帶10a、10b、10c，其中這些條帶同樣進行激光焊接(參見圖1)。
在下表中給出對于由帶形材料制成的條帶的優(yōu)選材料

1)這種帶形材料在磨合層中配有潤滑凹穴(Schmiertaschen)2)DIN 1.4301或1.45713)DIN 1.0338所述載體材料包括鋼背12，它由特種鋼(Niro)或非合金鋼制成。所給出的銅和錫或鉛的重量含量涉基于所謂的母體材料并且以總和100重量％給出?；谠?00％給出固體潤滑劑重量％含量。
附圖標記清單1、1’ 導(dǎo)向元件2、2’ 基體3 垂直側(cè)腿4a、4b 水平側(cè)腿5a、5b 導(dǎo)向面6a、6b 導(dǎo)向面7 V形側(cè)腿7a 導(dǎo)向面10a、10b、10c 由帶形材料制成的條帶11 由帶形材料制成的條帶12 載體材料13 滑動材料13a、13b 滑動材料區(qū)域14 沉割15 彎曲區(qū)16 磨合層20 焊縫21 焊縫22 焊縫23 焊縫A 平面B1平面B2平面α 角度β 角度γ 角度
權(quán)利要求
1.一種具有一基體的導(dǎo)向元件，該基體具有至少兩個位于不同的非平行的平面(A，B1，B2)中的導(dǎo)向面，其特征在于，所述導(dǎo)向面(5a、5b、6a、6b、7a)配有至少一個由帶形材料(10a、10b、10c、11)預(yù)制成的條帶，該帶形材料包括一載體材料(12)和一覆設(shè)到其上的滑動材料(13，13a，13b)。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，所述由帶形材料制成的條帶(10a、10b、10c、11)通過激光焊接固定在基體(2、2’)上
3.如權(quán)利要求1或2中任一項所述的具有一T形基體的導(dǎo)向元件，其特征在于，至少相互成直角設(shè)置的位于內(nèi)部的導(dǎo)向面(5a、5b、6a、6b)配有由帶形材料制成的條帶(10a、10b)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，每個導(dǎo)向面(5a、5b、6a、6b、7a)配有一個由帶形材料制成的自身的條帶(10a、10b、10c)。
5.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，兩個相鄰的、位于不同平面中的相應(yīng)導(dǎo)向面(5a、5b或6a、6b)配有一個由帶形材料制成的公共的條帶(11)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，所述基體(2，2’)由結(jié)構(gòu)鋼(St37)構(gòu)成并且所述載體材料(12)同樣由鋼或特種鋼構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，所述滑動材料(13、13a、13b)由一種燒結(jié)材料制成。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，所述滑動材料(13、13a、13b)由一種銅-錫合金制成。
9.如權(quán)利要求8所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，所述銅-錫合金含有PTFE和/或石墨。
10.如權(quán)利要求9所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，所述PTFE含量為8至10重量％。
11.如權(quán)利要求9或10所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，所述石墨含量為6至12重量％。
12.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的導(dǎo)向元件，其特征在于，在滑動材料(13)上覆設(shè)一種磨合層(16)。
13.應(yīng)用如權(quán)利要求1至12中任一項所述的導(dǎo)向元件用于制造橡膠輪胎的模具。
14.應(yīng)用如權(quán)利要求12所述的導(dǎo)向元件用于制造汽車輪胎、LKW輪胎或工業(yè)輪胎的模具。
15.一種用于制造具有一基體的導(dǎo)向元件的方法，該基體具有至少兩個位于不同的非平行平面中的導(dǎo)向面，其特征在于，由帶形材料預(yù)制條帶，該條帶包括一載體材料和一覆設(shè)在其上的滑動材料，并且所述條帶通過激光焊接覆設(shè)到一個導(dǎo)向面上。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述條帶至少在一個縱向側(cè)面上和其兩個端面上進行激光焊接。
17.如權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述條帶制有至少兩個滑動材料區(qū)域，所述滑動材料區(qū)域通過一個外露的載體材料區(qū)域分開，并且所述條帶在外露的區(qū)域中對應(yīng)于待覆設(shè)的相鄰的導(dǎo)向面的平面被彎曲。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種具有一基體(2)的導(dǎo)向元件(1)，該基體具有至少兩個位于不同的非平行平面(A，B
文檔編號B29C33/00GK1853049SQ200480026494
公開日2006年10月25日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月2日
發(fā)明者A·施塔德邁爾, P·利珀特 申請人:聯(lián)邦-莫戈爾迪瓦有限公司