DE8606095U1 - Wartungsfreies Gleitlager - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE Dlpl.-lng. Sigurd Leine Dlpl.-Phys Dr. Norborl König BurckhardlslraOo 1 Tolclon (0511) 62 3005

D-3000 Hannover 1

Unser Zeichen Datum

Gerhard Lorenz 567/6 4. März 1986

Wartungsfreies Gleitlager

Die Erfindung betrifft ein wartungsfreies Gleitlager gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind wartungsfreie Festschmierstoffgleitlager und Sinterlager bekannt. Die Trägerelemente von Festschmierstoffgleitlagern werden bisher mit polierten oder geradlinigen feinstbearbeiteten Gleitflächen hergestellt, was zur Folge hat, daß der abgeriebene Festschmierstoff relativ leicht und schnell aus dem Bereich zwischen den Gleitflächen herausbewegt und damit relativ schnell verbraucht wird, was wiederum | nachteilig für den Schutz des betreffenden Lagers ist. Der Festschmierstoff wird in Form von Stopfen in die Bohrungen eingeklebt; dies ist nachteilig, weil sich der Klebstoff mit dem Schmierstoff vermischt und als Fremdkörper wirkt, wodurch die Schmierwirkung verschlechtert wird, was of zum vorzeitigen Verschleiß führt. Grundsätzlich muß bei der Berechnung von Lagern gleichzeitig auf Belastung und Geschwindigkeit Rücksicht genommen werden, wofür der sogenannte p»v-Wert (N/mm «m/s) maßgebend ist. Grundsätzlich sind Festschmierstoffgleitlager zwar für höhere Belastungen, nicht aber für höhere Geschwindigkeiten geeignet. Sinterlager sind zwar für höhere Geschwindigkeiten einsetzbar als Festschmierstofflager. Die Belastbarkeit ist aber geringer als bei einem Festschmierstof f lager. Es sind ferner Gleitelemente aus Verbundwerkstoffen mit einem Trägerwerkstoff aus Stahl und einer Beschichtung als Gleitfläche, beispielsweise aus Zinnbronze, bekannt.

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Diese Gleitelemente zeichnen sich durch gute Notlaufeigen-' schuften aus; sie sind häufig hochveröchleißfest und können raum- und gewichtösparend hergestellt werden*

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das wartungsfreie Gleitlager der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß weniger Schmierstoff verbraucht wird und damit der Schutz des Lagers verbessert wird. Ferner strebt die Erfindung an, das wartungsfreie Gleitlager der eingangs genannten Art weiterhin so auszubilden, daß die guten Eigenschaften von Festschmierstoffgleitlagern und/oder Sinterlagern und/oder Verbundwerkstofflagern in einem Lager vereinigt werden können. Schließlich wird angestrebt, das Gleitlager so auszubilden, daß weitestgehend auf die Verwendung von Klebstoff zum festen Einfügen der Schraierstoffelemente verzichtet werden kann.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß die Gleitfläche des Trägerelementes aufgerauht ist.

Durch das Aufrauhen der Oberfläche bilden sind Nester, in denen der Festschmierstoff zurückgehalten wird, wodurch 0 sich zusätzliche, die Schmierwirkung wesentlich erhöhende winzige Schmierstoffdepots bilden. Hierdurch kann der Schutz des Lagers wesentlich verbessert werden.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Bei der Aufrauhung handelt es sich gemäß Anspruch vorzugsweise um sehr feine enge bogenförmige Riefen, die gemäß Anspruch 3 eine Rauhtiefe im Bereich von 1-5 μΐη aufweisen.

Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 4 wird die vorteilhafte kombinatorische Wirkung eines Festschmierstoffgleitlagers und eines Sinterlagers erzielt. Hierdurch ergibt sich ein sehr großer Anwendungsbereich. Weitere Ausgestaltungen dieser Kombination nach Anspruch 4 sind in den weiteren Ansprüchen 5 bis 7 angegeben.

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Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 9 kann auf Klebstoff zum festen Einfügen der Schmierstoffelemente verzichtet werden. Das entsprechende Schmierstoffelement wird in die konische Bohrung eingepreßt und sitzt durch Verkeilung absolut fest. Der nachteilige Einfluß von Klebstoff auf die Schmierwirkung wird dadurch verhindert.

Durch die vorteilhafte Weiterbildung gemäß Anspruch erhält das erfindungsgemäße Gleitlager zusätzlich noch die guten Eigenschaften eines Träcjerelementes mit einem Verbundwerkstoff als Trägerwerkstoff.

Eine zweckmäßige und vorteilhafte Vorrichtung zur Herstellung der Aufrauhung bzw. der Riefen auf der Gleitfläche des Trägerelementes ist im Anspruch 12 angegeben.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.

Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines zylindrischen Gleitlagers, teilweise im Schnitt,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils

eines leistenförmigen Gleitlagers mit Schnittdarstellung,
Fig. 3 eine vergrößerte Detailansicht eines Ober-"

flächenteils der Lager nach Fig. 1 und 2 mit einer ersten Anordnung von Schmierstoffelementen,
Fig. 4 eine andere Anordnung und Ausbildung von

Schmierstoffelementen, und

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Trägerelement des erfindungsgemäßen Gleitlagers mit konischen

Bohrungen zur Aufnahme von Schmierstoffelementen.

Das zylindrische Gleitlager nach Fig. 1 und das leistenförmige Gleitlager 4 nach Fig. 2 bestehen aus einem Trägerelement 6 bzw. 8, in denen Taschen oder Löcher in Form durch-

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gehender Bohrungen 10 oder Sackbohrungen 12 angeordnet sind, in denen Festschmierstoff 14 und Sinterlagermaterial 16 eingebracht und gespeichert sind.

Eine mögliche Anordnung der Festschmierstoffstellen 14 und der Sinterlagermaterialstellen 16 ist in der Fig. 3 deutlicher dargestellt. Die Festschmierstoffstellen und Sinterlagermaterialstellen sind abwechselnd in Reihen angeordnet, wobei die Anordnung so gewählt ist, daß eine Überdeckung der Schmierfeldflächen in Bewegungsrichtung erfolgt-

Die Gleitflächen 18 und 20 der Gleitlager nach den Fig. 1 und 2 sind aufgerauht, und zwar vorzugsweise durch enge bogenförmige Riefen 22, wie dies besonders deutlich in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist. Diese Riefen werden durch einen Tuschiervorgang mit feinen syitzen Nadeln, die jeweils kreisend über die Gleitfläche bewegt werden, erzeugt.

Die Sinterlagerelemente können anstelle Stopfenform, wie in den Fig. 1 bis 3, auch die Form von Zylindern bzw. Buchsen 24 haben, wie dies in der Fig. 4 in der Draufsicht dargestellt ist, und innerhalb dieser Buchsen 24 können Festschmierstoffeinlagerungen 26 vorgesehen sein.

Als Schmierstoffelement kann auch eine Sintermaterialbüchse 32 mit Festschmierstoffkern als komplette Einheit 36 eingesetzt werden, vgl. Fig. 5.

Anstelle einer üblichen zylindrischen Bohrung, wie dies die Fig. 1 und 2 zeigen, kann gemäß Fig. 5 eine konische Bohrung 38 verwendet werden, in die das Schmierstoffelement entweder als Festschmierstoffstopfen 40,als Sintermaterialbüchse 32 mit Festschmierstoffkern 34 als komplette Einheit 36 oder als Sintermaterialstopfen eingepreßt ist. Bei einer solchen Ausbildung erhält man einen festen Sitz des SchmierstoffeJementes durch ilwirkung, ohne daß die Verwendung von Klebstoff notwinu^y ist.

Das Trägerelement 6, 8 des Gleitl&gers kaian aus einem Verbundwerkstoff bestehen mit einem Trägerwerkstöff 28 5 und einer Beschichtung 30 als Gleitfläche, wie dies beispiel-

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haft gestrichelt für das Gleitlager in der Fig. 2 dargestellt ist.

Durch die Aufrauhung oder Tuschierung 22 werden in der Gleitfläche Rauhtiefen im Bereich von 1-5 μΐη erzeugt, wodurch Nester entstehen, die sich mit Festschmierstoff füllen, wodurch insgesamt die Schmierwirkung wesentlich verbessert wird.

Die Trägerelemente 6 und 8 bestehen aus geeigneten Legierungen, beispielsweise CuSn7Pb. Besteht das Trägerelement aus einem Verbundwerkstoff, so kann als Trägerwerkstoff Stahl und als Beschichtung eine Bronze dienen. Die Sinterwerkstoffe sind beispielsweise ölgetränkte Bronzen oder Eisenwerkstoffe. Basis für Festschmierstoffe kann beispielswiese Graphit und MoIybdändisulfid sein.

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Claims (13)

Ansprüche

1. Wartungsfreies Gleitlager mit einem Trägerelement und mit im Trägerelement ausgebildeten Ausnehmungen (Taschen, Löcher, Nuten und dergl.), in denen Festsehmierstoff eingebracht und gespeichert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche (13, 20) des Träger-•alernentes (6, 8) aufgerauht (22) ist.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Gleitfläche (18, 20) mit sehr feinen, engen, bogenförmigen Riefen (22) versehen i,«t.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Rauhtiefe der Aufrauhung oder der Riefen im Bereich 1-5 μΐη liegt.

4. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Trägerelement (6, 8) gleitflächenseitig zusätzlich mit Sinterlagermaterial (16) gefüllte Ausnehmungen (10, 12, 24) aufweist.

5. Gleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen die Form von ringförmigen (24), wendeiförmigen oder geraden Nuten oder von Bohrungen (10, 12) aufweisen.

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6. Gleitlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß innerhalb eines ringförmigen Sinterlagerelementes (24) ein Festschmierstoffspeicher (26) angeordnet ist.

7. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß als Schmierstoffelement eine Sinterlagermaterialbüchse (32) ,it einem Kern (34) aus Festscomierstoff als komplette Einheit (36) vorgesehen ist.

8. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (6, 8) aus Metall oder einem Sinterlagermaterial besteht.

9. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der Schmierstoffelemente (Festschmierstoffstopfen 14, Sintermaterialstopfen 16, Sintermaterialbüchse 32 mit Festschmierstof f kern 34/, konische Bohrungen (38) im Trägerelement (6, 8) vorgesehen sind.

10. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierstoff elemente (14, 16, 26, 36) so angeordnet sind, daß in Bewegungsrichtung eine überdeckung der Schmierfeldflächen erfolgt.

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11. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (6/ 8) aus einem Verbundwerkstoff mit einem Trägerwerkstoff (28) und einer Beschichtung (30) als Gleitfläche besteht*

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12, Vorrichtung zur Herstellung von Riefen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine auf Tüschier= basis oder mit feinen spitzen Nadeln arbeitende Vorrichtung, die kreisend über die Gleitfläche bewegbar ist*

13. Gleitlager nach Anspruch 11^ dadurch gekennzeichnet , daß der TrägerWerkstoff (28) Stähl und die Beschichtung (3Ö) Bronze ist.