Reibungsarme Lagerung der Drehachsen in Automatikverschluss von Cabrioverdeck

Steckbrief

• Was wurde benötigt: iglidur Gleitlager
• Anforderungen: wegen des nur einseitigen Antriebes des Verdeckmechanismus und der geringen Federkraft in geöffneter Stellung ist eine reibungsarme Lagerung der Drehachsen notwendig; die Lagerung sollte außerdem ein festgelegtes axiales Spiel erlauben, das aber nicht zu groß werden durfte
• Branche: Automobilindustrie
• Erfolg für den Kunden: mit iglidur Gleitlagern fand der Kunde eine besonders kostengünstige Lösung; das maximale axiale Spiel konnte durch den Einsatz der kalibrierbaren Bundbuchse von 1,5 mm auf 0,5 mm verringert werden

Problem

Der hier vorgestellte Anwendungsfall  für eine Kunststoff-Lagerung betrifft einen Automatikverschluss für ein Cabrioverdeck (Soft-Top) zur Verriegelung des Frontspriegels mit dem Fahrzeug-Windlauf.
Das Verdeck wird mittels einer Hydraulik nahezu über den gesamten Schwenkbereich bewegt, bevor der elektromotorisch angetriebene Automatikverschluss das Stoffverdeck vollständig schließt. Dabei wirken ein seitlicher Hilfshebel und ein einseitig angetriebenes Viergelenkgetriebe vorne. Geöffnet wird das Viergelenkgetriebe durch eine Rolle in der Grundplatte des Windlaufes, nachdem ein Schieber die Verriegelung gelöst hat. Die notwendige Bewegung dazu wird durch den seitlichen Hebel und die Verdeckhydraulik generiert. Eine Schraubenfeder unterstützt diese Getriebebewegung.
Damit der Fanghaken (Koppel des Viergelenkes) nicht nur die Rolle der Grundplatte freigibt, sondern tatsächlich auch die konstruktive Endlage erreicht, ist wegen des nur einseitigen Antriebes und der geringen Federkraft in geöffneter Stellung eine reibungsarme Lagerung der Drehachsen unabdingbar.
Die Lagerung des Anlenkhebels ist als Festlager konzipiert, die Lagerung des zierlichen Steuerhebels als Loslager. Tatsächlich kann aber das axiale Spiel im Festlager - wegen der Fertigungstoleranzen in den gegossenen Teilen bis zu 1,5 mm betragen, um bei entgegengesetzter Toleranzlage keinesfalls zu klemmen. Durch das Spiel entsteht aber folgende Problematik: Wenn der Fanghaken zu weit von der gewünschten Lage abweicht, trifft er nicht den Eintauchpunkt im Windlauf, der nur wenig Bewegungsraum erlaubt. Der verbleibende Bewegungsraum des Loslagers am Steuerhebel kann dadurch so eingeschränkt werden, dass eine Klemmung  an den Drehachsen Steuerhebel/Fanghaken bzw. Antriebshebel/Fanghaken möglich wird.

Lösung

Für die herstellende Firma EDSCHA Cabrio-Dachsysteme GmbH boten sich folgende mögliche Lösungen, die hohe Ausschussquote zu verringern:
Eine Werkzeugänderung an einem Gussteil, ein Einkleben der mittig liegenden Bundbuchse beim Montieren im Anlenkhebel oder eine kalibrierbare Ausführung der in der Mitte liegenden Bundbuchse. Der Antriebshebel wird beim Montieren der Bundbuchsen auf ein Endmaß mit der Toleranz ±0,1 mm kalibriert.  
Während bei Option 1 hohe Änderugnskosten für das Werkzeug, für ein weiteres Werkzeug zum Spannen und für das Überfräsen jedes Anlenkhebels zusammen kommen, hätte bei Option 2 ein notwendiges Bestreichen der Bundbuchsen mit Acrylatkleber einen zusätzlichen und zudem gesundheitsgefährdenden Arbeitsgang erfordert.
Die Entscheidung fiel daher zugunsten der 3. Möglichkeit, was in der Anwendung wesentliche Vorteile bietet:
Während das Werkzeug für ein neues iglidur Gleitlager von uns kostengünstig zur Verfügung gestellt werden konnte, war am Montagewerkzeug für die Bundbuchsen lediglich eine einfache Änderung erforderlich wodurch die Kosten ebenfalls überschaubar blieben. Darüber hinaus trägt eine mögliche Federwirkung zwischen der Entformungsschräge des Trägerteiles und dem frei liegenden Bund der Buchse (Wandstärke am Bund teilweise auf 0,5 mm reduziert) dazu bei, das maximal erreichbare Spiel nochmals um 0,1 mm zu reduzieren. 
Das maximale axiale Spiel konnte durch den Einsatz der kalibrierbaren Bundbuchse von 1,5 mm auf 0,5 mm verringert werden.