DE1077924B

DE1077924B - Elastic, light metal bearing bush for plain bearings

Info

Publication number: DE1077924B
Application number: DESCH21332A
Authority: DE
Inventors: Roland Scheufler
Original assignee: Karl Schmidt GmbH
Current assignee: Karl Schmidt GmbH
Priority date: 1956-12-31
Filing date: 1956-12-31
Publication date: 1960-03-17

Description

Elastische, aus Leichtmetall bestehende Lagerbüchse für Gleitlager Gewisse Leichtmetall-Legierungen werden bekanntlich dank ihrer guten Gleiteigenschaften als Lagerwerkstoffe neben Bronzen und Weißmetallen verwendet. Den bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten auftretenden großen Flächenpressungen sind sie gewachsen. Dagegen stellen sich Schwierigkeiten hinsichtlich der verschieden großen Wärmeausdehnung der Werkstoffe der Lagergleitfläche und des Tragkörpers ein. Sie zeigen sich bei entsprechend hohen Betriebstemperaturen im Auftreten von Stauchungen des in seiner Ausdehnung behinderten Lagergleitkörpers. Die Stauchungen können bei Legierungen mit niedriger- Festigkeit so groß werden, daß das Lager bei der iederabkühlung nach der Stillsetzung der Maschine schon vor dem Erreichen der Raumtemperatur im Tragkörper lose wird. Um die Stauchung durch die behinderte Wärmedehnung- bei : den Betriebstemperaturen der Lager zu vermeiden, wurden bisher nur Leichtmetall-Legierungen mit hoher Festigkeit als Gleitlagerwerkstöff verwendet. Diese Legierungen besitzen aber nur mangelhafte Gleiteigenschaften. Außerdem verringert die hohe. Wärmedehnung auch das Einbauspiel durch- die Betriebswärme beträchtlich, da sich die Volumenvergrößerung des Lagers nur in Richtung zur Welle hin auswirken kann.Elastic, light metal bearing bush for plain bearings Certain light metal alloys are known to be thanks to their good sliding properties used as bearing materials in addition to bronzes and white metals. The one at high peripheral speeds They are able to cope with the large surface pressures that occur. On the other hand, there are difficulties with regard to the different thermal expansion of the materials of the bearing sliding surface and the support body. They show up at correspondingly high operating temperatures in the occurrence of compression of the bearing sliding body, which is hindered in its expansion. The upsets in alloys with low strength can be so great that that the bearing was already cooling down after the machine was shut down when room temperature is reached in the supporting body becomes loose. To the compression through to avoid the hindered thermal expansion at: the operating temperatures of the bearings, So far, only light metal alloys with high strength have been used as plain bearing materials used. However, these alloys only have poor sliding properties. aside from that decreases the high. Thermal expansion also the installation clearance due to the operating heat considerable, since the increase in volume of the bearing is only in the direction of the shaft can affect.

Leichtmetallagerwerkstoffe mit guten Gleiteigenschaften haben alle nur geringe Festigkeit. Bei Verwendung solcher Legierungen ist das Lockerwerden der Lager durch die Stauchung bei der Wärmedehnungsbehinderung nicht. zu vermeiden. Um hier Betriebsstörungen auszuschließen, wurde bisher z. B. das Einbauspiel entsprechend groß gewählt-und das Lager gegen Drehung im Tragkörper gesichert.All have light metal bearing materials with good sliding properties only low strength. When using such alloys there is loosening the bearings are not due to the compression in the thermal expansion obstruction. to avoid. In order to rule out operational disruptions here, z. B. the installation clearance accordingly chosen large and the bearing secured against rotation in the support body.

Es wurde ferner auch -schon vorgeschlagen, das Spiel zwischen dem Tragkörper und einer Leichtmetallagerbüchse so zu wählen, daß die letztere bei niedrigen Lagertemperaturen auf der Welle aufsitzt, bei hohen Temperaturen aber im Tragkörper fest anliegt und ein Spiel gegenüber der Welle entsteht. Diese Ausführungsart ist jedoch an bestimmte Betriebsbedingungen gebunden und nicht allgemein anwendbar. Sie verlangt darüber hinaus, daß der Schmierstoff sowohl zwischen Lager und Welle als auch- zwischen- Lager und Tragkörper- zugeführt wird, was eine zusätzliche Schmiereinrichtung bedingt.It has also been suggested that the game between the Carrying body and a light metal bearing bush to choose so that the latter at low Bearing temperatures sits on the shaft, but at high temperatures in the support body is tight and there is play against the shaft. This type of execution is but tied to certain operating conditions and not generally applicable. It also requires that the lubricant between the bearing and the shaft as well as - between - bearing and support body - is supplied, which means an additional lubricating device conditional.

Um einer Lagerbüchse die Möglichkeit zu bieten, sich bei Erwärmung auszudehnen, sind Längsnuten in der Büchse vorgesehen worden, die den Lagerkörper in axialer Richtung vollkommen durchziehen. Sie sind von zwei einander gegenüberliegenden Seiten so angeordnet, daß zwischen ihnen ein Steg verbleibt. Auf diese Weise ist es wohl möglich, daß eine Ausdehnung des Werkstoffes bei Erwärmung eintritt. Es ist aber hierdurch keineswegs eine ausreichende Sicherung zur Aufnahme von mechanischen Beanspruchungen während des Betriebes gewährleistet.In order to offer a bearing bush the possibility of warming up to expand, longitudinal grooves have been provided in the sleeve that the bearing body Pull through completely in the axial direction. They are from two opposite each other Pages arranged so that a web remains between them. That way is it is possible that the material will expand when heated. It but this is by no means a sufficient backup to accommodate mechanical Stresses during operation guaranteed.

Sich in axialer Richtung über die Laufbüchse eines. Lagers erstreckende Federungsschlitze sollen- ebenfalls zur Vermeidung der Stauchung der Büchse durch Wärmedehnung- dienen. Diese Federungsschlitze sind in großer Anzahl -über - dem gesamten Umfang der Büchse in gleichem Abstand voneinander verteilt vorgesehen. Ihre Tiefe ist geringer als die Dicke der Büchsenwand. Die hierdurch der Lagerbüchse gegebene Federung reicht aber nicht aus, um mit Sicherheit der Stauchung der Büchse zu begegnen, weil der nichtfedernde Teil, also der nicht von Federungsschlitzen durchsetzt ist, die Wärmedehnung infolge seiner Starrheit nicht aufzuhalten vermag. Andererseits aber vermag auch diese Lagerbüchsenausführung den mechanischen Beanspruchungen während des Betriebes in vollem Maße nicht gerecht zu werden.In the axial direction over the liner of a. Warehouse sprawling Suspension slots are also intended to prevent the bushing from being compressed Serve thermal expansion. These suspension slots are in large numbers - above - the entire circumference of the sleeve provided distributed at the same distance from each other. Their depth is less than the thickness of the can wall. The result of this is the bearing bush However, the given suspension is not sufficient to ensure the compression of the bushing with certainty to be countered, because the non-resilient part, i.e. not from the suspension slots is penetrated, the thermal expansion is not able to stop due to its rigidity. On the other hand, however, this bearing bush design is also able to withstand mechanical loads not to be fair to the full extent during operation.

Einschnitte in axialer und radialer Richtung bei ringförmigen Lagerkörpern, die sich ebenfalls über die ganze Länge desselben erstrecken, ,dienen dazu, das Gleitlager gegenüber einer in axialer oder radialer Richtung schwingenden Welle nachgiebig zu machen. Es ist dabei allerdings erforderlich, mehrere derartige Lagerringe zusammen einzubauen, die gegebenenfalls durch Schweißen miteinander verbunden werden können, Die Verwendung -derartiger Gleitlagerringe vermag aber keineswegs das Auftreten von Stauchungen durch eine behinderte Wärmedehnung bei den beiden verschiedenartigen metallischen Werkstoffen, nämlich einer Leichtmetall-Lagerschale oder allgemein einer Leichtmetall-Lauffläche, innerhalb eines aus Nichteisenmetall bestehenden Körpers aufzuhalten.Incisions in the axial and radial directions in ring-shaped bearing bodies, which also extend over the entire length of the same, serve to the Plain bearing against a shaft oscillating in the axial or radial direction to make yielding. However, it is necessary to have several such bearing rings to be installed together, which may be connected to one another by welding can, but the use of such plain bearing rings is by no means able to occur of compressions due to hindered thermal expansion in the two different types metallic materials, namely a light metal bearing shell or in general a light metal tread, within one made of non-ferrous metal Body.

Es ist weiterhin auch nicht mehr neu, zum Festhalten von Lagerringen für Tunnelgehäuse Spannhülsen zu verwenden, die zwischen der Gehäusebohrung und einem konischen Lagerring der einzelnen Lager eingebaut sind. Die Spannringe stellen Hilfsglieder dar, die lediglich zur mechanischen Unterstützung für eine Lagerkonstruktion dienen sollen, und können daher nicht mit der Laufschicht eines Gleitlagers verglichen werden. Eine Regulierwirkung bei der Wärmedehnung übernehmen sie nicht und können damit die in Frage kommende Aufgabe, mit der sich die Erfindung beschäftigt, nicht lösen.It is also no longer new, for holding bearing rings in place Use adapter sleeves for tunnel housings between the housing bore and built into a conical bearing ring of the individual bearings are. the Tension rings are auxiliary links that are only used for mechanical support are intended to serve as a bearing construction, and therefore cannot work with the overlay of a plain bearing can be compared. Take on a regulating effect on thermal expansion they do not and can thus do the task in question with which the invention is concerned busy, not solve.

Bekannt sind weiterhin Lagerbüchsen, die elastisch deformierbar sind. Die Büchse befindet sich zwischen einer besonderen inneren und einer äußeren Hülse. Sie weist ferner in der Regel auch noch Rippen auf ihrem Umfang beiderseitig auf.Bearing bushes that are elastically deformable are also known. The sleeve is located between a special inner and outer sleeve. It also usually has ribs on its circumference on both sides.

Beim Zusammenbau kann sich daher eine Verformung einstellen. Hierdurch wird den auftretenden Temperaturunterschieden Rechnung getragen. Ein derartiger Zusammenbau einer Lagerbüchse ist aber ohne Zweifel recht zeitraubend und verursacht verhältnismäßig hohe Kosten, so daß es sich in der Praxis hat kaum durchsetzen können.Deformation can therefore occur during assembly. Through this the occurring temperature differences are taken into account. One of those However, assembling a bearing bush is undoubtedly quite time consuming and causes relatively high costs, so that it has hardly been able to establish itself in practice.

In Rollenlagern ist auch schon ein elastischer Laufring mit axial gerichteten Schlitzen in der Ringwand angeordnet worden. Zweck einer solchen Gestaltung des Laufringes für die Rollen ist es, jegliche, selbst die geringfügigste Abweichung der Welle und des Lagergehäuses, von der linearen Kontaktgabe zwischen den Rollen und dem Rollenlauf unter allen Umständen auszugleichen. Da das abweichende Verhalten der Rollen nicht durch die Wärmeeinwirkung bedingt ist, erfüllt die bekannte Schlitzung auch nicht das Aufheben bzw. Ausgleichen von Wärmestauchungen.In roller bearings there is also an elastic race with axial Directional slots have been arranged in the ring wall. Purpose of such a design of the raceway for the rollers is any, even the slightest, deviation the shaft and the bearing housing, from the linear contact between the rollers and to balance the roller run under all circumstances. Because the deviant behavior the roles is not caused by the action of heat, fulfills the known slotting also not the removal or compensation of thermal compression.

Um die vorerwähnte Aufgabe zu lösen, macht die Erfindung von der Anordnung von Einschnitten, die parallel zur Längsachse der Büchse verlaufen, Gebrauch und erreicht auf diese Weise, daß bei der Ausdehnung unter der Einwirkung von Wärme eine Stauchung nicht stattfindet, wenn diese Einschnitte die Form von einseitigen gegeneinander versetzten und einzeln oder zu mehreren von gegenüberliegenden Büchsenrändern in entgegengesetzten Richtungen ausgehenden Schlitzen von voller Büchsenstärke besitzen, die sich nur über einen Teil von deren Länge erstrecken und vorzugsweise in der unbelasteten Zone angeordnet sind.In order to achieve the aforementioned object, the invention makes of the arrangement of incisions that run parallel to the longitudinal axis of the rifle, use and achieves in this way that upon expansion under the action of heat an upsetting does not take place if these incisions take the form of one-sided offset against each other and individually or in groups of opposite edges of the liner have full-thickness slots going out in opposite directions, which extend only over part of their length and preferably in the unloaded zone are arranged.

Die Abb. 1 bis 5 sowie 6 und 8 zeigen in der Mitte jeweils die Ansicht auf den Gleitkörper eines Lagers und beiderseits davon den jeweiligen Schnitt in senkrechter Richtung. Die Abb. 7 stellt in Ansicht einen Teil eines Gleitkörpers dar. In sämtlichen Darstellungen sind die Schlitze mit a bezeichnet. Entsprechend der Ausführung nach Abb. 1 sind an zwei einander gegenüberliegenden Stellen in einem Gleitkörper b Schlitze a vorgesehen, die, wie insbesondere die mittlere Darstellung erkennen läßt, versetzt zueinander liegen. Mehrere solcher Schlitze a mit möglichst gleichen Abständen c voneinander läßt die Abb. 2 erkennen. Sie sind einander gegenüberliegend und versetzt zueinander angebracht. Die Anordnung von vier Schlitzen a in dem Gleitkörper b wird durch die Abb. 3 veranschaulicht. In der Abb. 4 sind jeweils zwei gegenüberliegende Schlitze paarweise unter einem bestimmten Winkel versetzt zueinander vorgesehen. Die Schlitze a können ferner schräg zur Mittelachse des Lagers b an zwei einander gegenüberliegenden Stellen liegen. Die rechte Darstellung der Abb. 4 ist nicht wie bei den drei vorausgehenden Abbildungen ein Querschnitt, sondern eine Seitenansicht. Ein Gleitkörper mit mehreren Einzelschlitzen a, die möglichst gleiche Abstände c voneinander aufweisen, ist in der Abb. 5 in besonderer Ausführung gezeigt. Die Schlitze sind in der nicht belasteten Zone des Lagers angeordnet. Sie sind einander gegenüberliegend und versetzt zueinander angebracht.Figs. 1 to 5 and 6 and 8 each show the view in the middle on the sliding body of a bearing and on both sides of it the respective section in perpendicular direction. Fig. 7 is a view of part of a sliding body In all of the illustrations, the slots are denoted by a. Corresponding the embodiment according to Fig. 1 are at two opposite points in one Sliding body b slots a provided which, like in particular the middle illustration can be seen, are offset from one another. Several such slots a with as possible Equal distances c from each other can be seen in Fig. 2. They are opposite each other and offset to each other. The arrangement of four slots a in the sliding body b is illustrated by fig. 3. In Fig. 4 there are two opposite each other Slits are provided in pairs offset from one another at a certain angle. The slots a can also be oblique to the central axis of the bearing b on two each other opposite places. The right representation of Fig. 4 is not like in the three preceding figures a cross-section, but a side view. A sliding body with several individual slots a, the same distances as possible c have from each other, is shown in Fig. 5 in a special embodiment. The slots are arranged in the unloaded zone of the warehouse. They are opposite each other and offset to each other.

Die erfindungsgemäße Ausbildung eines Lagers kann auch bei einem aus zwei oder mehreren Einzelschalen bestehenden Lager Anwendung finden. So läßt die Abb. 6 ein geteiltes Lager erkennen, das an der Trennfläche versetzt zueinander Aussparungen a aufweist. Die schlitzartige Aussparung kann sich auf beide Schalenteile erstrecken, wie dies die Abb. 7 zeigt. Die Abb. 8 veranschaulicht eine Schlitzanordnung versetzt zueinander und unter einem Winkel vorzugsweise von 90° zur Lagerteilungsebene.The inventive design of a bearing can also be used in a two or more single shells existing bearings are used. So lets Fig. 6 recognize a split bearing that is offset from one another at the interface Has recesses a. The slot-like recess can affect both shell parts extend as shown in Fig. 7. Figure 8 illustrates a slot arrangement offset to each other and at an angle preferably of 90 ° to the bearing division plane.

Claims

PATENT CLAIMS :. 1. Elastic bearing bush made of light metal for plain bearings that have incisions running parallel to the longitudinal axis of the liner, in order to be able to expand when heated, characterized in that this Incisions take the form of one-sided, mutually offset and single or to several of opposite liner edges in opposite directions have outgoing slots of full rifle thickness that only extend over one Extending part of their length and preferably located in the unloaded zone are.

2. Elastic light metal plain bearing according to claim 1, characterized in that that the recesses (a) run obliquely and / or parallel to the central axis of the bearing.

3. Elastic light metal plain bearing according to claim 1, characterized in that that at different angles on the circumference of the sliding body each two opposite Recesses are arranged in pairs offset from one another.

4. Elastic light metal plain bearing according to claims 1 and 2, characterized in that the recesses have the same distance from one another along the circumference on the sliding body of the bearing. Considered publications: German Patent Nos. 964282, 944463, 903 762; 815 730, 849 336; U.S. Patent Nos. 2,239,641, 2,393,017, 1509,677; British Patent No. 205,655; French patents nos. 1072 836, 392 439.