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Die Erfindung bezieht sich auf ein Lager mit einer halbzylinderförmigen Zapfenlager-Gleitschale, an deren einem oder beiden axialen Ende (n) ein Druckflansch durch eine kontinuierliche Energiestrahlschweissnaht, z. B. eine Laserstrahl- oder Elektronenstrahlschweissnaht angeschweisst ist. Solche Lager können etwa nach den Erfindungen gemäss der GB-PS Nr. 1, 168, 914 oder GB-PS Nr. 1, 512, 782 erzeugt werden, in denen jeweils ein Elektronenstrahl- bzw. ein Laserstrahlschweissverfahren zum Anschweissen von Endflanschen an eine teilzylinderförmige Gleitlagerschale eines Zapfenlagers beschrieben ist.
Es wurde bisher für nötig angesehen, eine Lagerschale mit dem an ihr anzubringenden Flansch im wesentlichen längs der ganzen Umlauflänge des betreffenden Endes der Lagerschale anzuschweissen. Die hohen Temperaturen des Laserstrahlschweissens od. dgl. führten allerdings dazu, dass in solchen Lagern nach dem Abkühlen Spannungen induziert wurden, die zu Deformationen der Lagerschale führen konnten und durch die die Lastaufnahmefähigkeit des Lagers tatsächlich beeinflusst werden konnte. Solche unerwünschten Beeinflussungen des Lagers treten ganz besonders leicht bei sogenannten "Dünn- wand"-Lagern auf, die so ausgebildet sind, dass sie sich etwas deformieren lassen, um mit der Ausbildung des Lagergehäuses in Übereinstimmung gebracht zu werden.
Bei solchen Lagern ist die Einhaltung präziser Abmessungen sehr wichtig, da hiedurch solche Lager viel leichter eingepasst und benutzt werden können. Gewöhnlich ist der Durchmesser solcher Dünnwandlager etwas grösser als der der entsprechenden Aufnahmeöffnung in dem Lagergehäuse ; um die Lager einzubauen, muss man sie etwas deformieren, und sie springen dann in ihren richtigen Sitz innerhalb des Gehäuses. Der Unterschied zwischen dem Aussendurchmesser der Zapfenlagerschale und der Aufnahmeöffnung in dem Lagergehäuse ist als sogenannte "Freispreizung"bekannt ; ein präzis vorgegebenes Mass an Freispreizung ist ganz besonders wünschenswert. Weiterhin ist es auch erwünscht, dass die Flansche genau senkrecht zur Achse des Zapfenlagers nach Abschluss des Schweissvorganges verlaufen.
Auch dies ist bei Dünnwandlagern bei Anwendung des bekannten Schweissverfahrens nicht gewährleistet.
Ausgehend hievon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Lager der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass unter weitgehender Vermeidung der aufgezeigten Nachteile eine unerwünschte Formänderung des Lagers bei dessen Abkühlen nach dem Schweissvorgang nicht auftritt. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die kontinuierliche Schweissnaht sich über einen Teil der gesamten Umlauffläche der Gleitschale erstreckt. Bei Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen lassen sich die einzelnen Lagerteile gut und zufriedenstellend zusammenfügen, wobei ihnen dennoch eine gewisse Freiheit für eine relative Bewegung zueinander verbleibt, um hiedurch die unerwünschten Spannungen auszugleichen, so dass nach dem Schweissvorgang ein Endprodukt erreicht wird, bei dem keinerlei Notwendigkeit für eine Nachbehandlung vorliegt.
Die Anwendung der erfindungsgemässen Massnahmen lässt eine weitgehende Vermeidung der vorstehend aufgezeigten Nachteile zu. Dabei sind die Schale und die Flanschteile durch einen einfachen Ausstanzvorgang aus einem kontinuierlichen flachen beschichteten Streifen von Lagermaterial möglich, wobei der Ausstanzvorgang für den Zapfenlagerteil mit dessen Ausbildung in eine halbzylindrische Schalenform verbunden ist.
Die kontinuierliche Schweissnaht kann sich in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorzugsweise von der Mitte des jeweiligen Flansches aus nach beiden Seiten hin erstrecken und kurz vor dem Umlaufende des jeweiligen Flansches enden. Es kann jedoch gleichermassen vorzugsweise auch in anderer Ausgestaltung die Schweissnaht an jedem Umlaufende des jeweiligen Flansches angebracht sein und kurz vor der Flanschmitte enden. Zweckmässig besteht dann der Druckflansch aus zwei getrennten Abschnitten, um den Abbau auftretender Spannungen zu unterstützen.
Vorteilhafterweise wird die radiale Erstreckung des bzw. der Druckflansche an dessen bzw. deren Umlaufenden geringer als in dessen bzw. deren mittlerem Teil ausgeführt : bei dieser Flanschausgestaltung ist es möglich, den beim Ausstanzen der Flansche aus dem Bandmaterial anfallenden Anteil an Verschnittabfall besonders gering zu halten.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen beispielshalber im Prinzip noch näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemässen Lagerschale für ein Radial- und Axiallager ; Fig. 2 eine Darstellung der Einzelteile der Lagerschale nach Fig. 1 in auseinandergezogener Anordnung vor deren Zusammensetzen, und Fig. 3 eine Darstellung, wie die Endflansche von einem kontinuierlichen Streifen aus Lagermaterial ausgedrückt werden können.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte dünnwandige Lagerschale weist eine halbzylinderförmige Druckschale --4-- und ein Paar von Endflanschen-l und 2-auf ; dabei besteht jeder Teil aus einem
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massiven, festen Trägerteil, z. B. aus Stahl oder Aluminium, auf dem zur Ausbildung der Gleitoberfläche eine weichere Lager-Auskleidungsschicht aufgebracht ist. Die halbzylinderförmige Schale --4-- ist mit einer Schmiermittel-Einlassöffnung --7-- versehen, die zu einer ringsum verlaufenden Schmiernut --5-- für das Schmieröl führt ; weiterhin weist jeder der Endflansche--1 und 2--ein Paar von Schmiermittel-Verteilnuten --6-- auf. Zur Lagefixierung ist ferner eine Fixier-Raste--8--vorgesehen.
Die einzelnen Komponenten werden mittels eines Elektronenstrahl- oder Laserstrahlschweissverfahrens, wie etwa in den GB-PS Nr. 1, 512, 782 und GB-PS Nr. 1, 168, 914 beschrieben, zusammengesetzt. Um jedoch die Spannungen im Material, die als Folge des Schweissprozesses auftreten, zu reduzieren und dem Lager eine ausreichende Federungseigenschaft zum Einschnappen in sein Lagergehäuse zu vermitteln, wird das Schweissen nicht längs eines vollständigen halbzylinderförmigen Schweissweges an der Stelle, wo der betreffende Flansch mit der axialen Endfläche der Schale --4-- in Kontakt kommt, durchgeführt, sondern stattdessen der Schweissvorgang nach einer Ausführungsmöglichkeit nur längs des zentralen Teiles des halbkreisförmigen Bogens (wie durch die Linie A in Fig. 2 gezeigt) ausgeführt.
Hiebei kann es sich um etwa ein Drittel der Länge des Bogens handeln, wobei die äusseren Enden des Bogens (die in Fig. 2 mit --B-- bezeichnet sind) ohne direkte Befestigung zwischen der Schale --4-- und den Flanschen --1 und 2-- bleiben.
Bei einer andern Ausführungsform lässt sich der Schweissvorgang auch längs der aussenliegenden
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2 : Bogenstücke--B--)Schweissoperation kann dabei praktisch so erfolgen, wie dies in den GB-PS Nr. 1, 168, 914 oder GB-PS Nr. 1, 512, 782 im einzelnen beschrieben ist.
Dabei tritt das Ergebnis ein, dass die Fläche, die während der Schweissung intensiv erhitzt wird, kleiner ist als für den Fall, dass die Schweissung längs des ganzen halbkreisförmigen Bogens ausgeführt wird, und hiedurch wird weniger Verzug auftreten, wenn das Material wieder abkühlt. Auf diese Weise wird die Form des zusammengesetzten Lagers, wie in Fig. 1 gezeigt, im wesentlichen so sein, wie wenn die Einzelteile aus Fig. 2 ohne Auftreten irgendeines Verzuges miteinander vereinigt wären, und auf diesem Weg können die Einzelteile, die durch einfache Press-, Biege- und Faltvorgänge geformt wurden, zu einem Endlager zusammengebracht werden, ohne dass eine weitere Nachbehandlung nach der Schweissoperation erforderlich würde, und sie können ganz genau so geformt werden, dass das vorbestimmte Mass an Freispreizung verfügbar ist.
Es ist also dabei ein Durchmesserüberstand an den Endkanten der Lagerschale über den Aufnahmedurchmesser des Gehäuses, in dem das Lager sitzen soll, vorhanden, wie einleitend bereits ausgeführt.
Bei der Ausführungsform, bei der das Schweissen längs der Strecken--B--des halbkreisförmigen Bogens (vgl. Fig. 2) und nicht längs des mittleren Bogenteiles --A-- stattfindet, bestünde die Möglichkeit, den Flansch-l-längs der Linie--10-- (Fig. 2) nach der Schweissoperation durchzubrechen, um den Abbau irgendwelcher Spannungen, die sich in diesem Teil des Flansches eingestellt haben könnten, zu ermöglichen. Als weitere Möglichkeit könnte man auch die Form des Flansches --1-- in getrennte Abschnitte aufspalten, von denen jeder sich über einen rechten Winkel vom Zentrum des Lagers aus erstreckt, und dann diese Teile getrennt an die Schale --4-- anschweissen, jedes von ihnen längs eines Bogenweges-B--.
Dieses Verfahren weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass die Flansche--1 und 2--von einem kontinuierlichen Materialstrang mit nur geringem Abfall ausgepresst werden können, und dies lässt sich tatsächlich sogar dann erreichen, wenn diese Teile als vollständige halbzylinderförmige Flansche ausgepresst bzw. ausgestanzt werden, vorausgesetzt die Form wird so gewählt, wie dies in den Fig. 1 und 2 mit gestrichelten Linien gezeigt ist : hiebei lässt man an den umlaufenden Enden des Lagers die Flanschabschnitte grösseren Durchmessers entfallen, so dass die radiale Breite der Flansche dort abnimmt.
Die Darstellung nach Fig. 3 zeigt auf ihrer linken Seite, dass bei einer vollständig gleichförmigen radialen Dicke der Flansche stets ebensoviel Material von dem kontinuierlichen Streifen als Abfall anfällt (vgl. die schraffierten Flächen in Fig. 3), wie Material für die Flansche selbst benutzt wird. Demgegenüber lässt sich aus der Darstellung rechts in Fig. 3 erkennen, dass es für den Fall, dass man die äusseren Endabschnitte - der Flansche entfernt, möglich ist, einen weniger breiten Streifen zu verwenden und die Ausstanzflächen für die Flansche innerhalb des Streifens viel enger aneinanderzulegen, so dass erheblich weniger Abfallmaterial anfällt.
Die radiale Weite der Flansche könnte auch noch etwas vergrössert werden,
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um dieselbe Druckfläche zu erhalten, wobei sich immer noch eine merkliche Verkleinerung des als Abfall auftretenden Materials ergibt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Lager mit einer halbzylinderförmigen Zapfenlager-Gleitschale, an deren einem oder beiden axialen Ende (n) ein Druckflansch durch eine kontinuierliche Energiestrahlschweissnaht, z. B. eine Laserstrahl-
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dass die kontinuierliche Schweissnaht (A ; B) sich nur über einen Teil der gesamten Umlauffläche der Gleitschale (4) erstreckt.
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The invention relates to a bearing with a semi-cylindrical journal bearing sliding shell, at one or both axial end (s) of a pressure flange by a continuous energy beam weld, z. B. a laser beam or electron beam weld is welded. Such bearings can be produced, for example, according to the inventions according to GB-PS No. 1, 168, 914 or GB-PS No. 1, 512, 782, in each of which an electron beam or a laser beam welding method for welding end flanges to a partially cylindrical one Plain bearing shell of a journal bearing is described.
It was previously considered necessary to weld a bearing shell with the flange to be attached to it essentially along the entire circumferential length of the relevant end of the bearing shell. The high temperatures of laser beam welding or the like, however, led to the fact that, after cooling, tensions were induced in such bearings, which could lead to deformation of the bearing shell and by which the load-bearing capacity of the bearing could actually be influenced. Such undesirable influences on the bearing occur particularly easily in so-called “thin-wall” bearings, which are designed in such a way that they can be deformed somewhat in order to be brought into line with the design of the bearing housing.
With such bearings, it is very important to maintain precise dimensions, since such bearings are much easier to fit and use. The diameter of such thin-walled bearings is usually somewhat larger than that of the corresponding receiving opening in the bearing housing; to install the bearings, they have to be deformed a little, and they then snap into their correct position within the housing. The difference between the outer diameter of the journal bearing shell and the receiving opening in the bearing housing is known as the so-called "free spread"; a precisely specified amount of free spread is particularly desirable. Furthermore, it is also desirable that the flanges run exactly perpendicular to the axis of the journal bearing after the welding process has been completed.
This is also not guaranteed for thin-walled bearings using the known welding process.
Proceeding from this, the object of the invention is to improve a bearing of the type mentioned at the outset in such a way that, while largely avoiding the disadvantages shown, an undesirable change in shape of the bearing does not occur when it cools down after the welding process. According to the invention, this is achieved in that the continuous weld seam extends over part of the entire circumferential surface of the sliding shell. When using the measures according to the invention, the individual bearing parts can be put together well and satisfactorily, although they still have a certain freedom for a relative movement to one another in order to compensate for the undesirable tensions, so that an end product is achieved after the welding process, in which no need for there is post-treatment.
The application of the measures according to the invention largely avoids the disadvantages indicated above. The shell and the flange parts are possible by a simple punching process from a continuous flat coated strip of bearing material, the punching process for the journal bearing part being connected to its formation in a semi-cylindrical shell shape.
In an advantageous embodiment of the invention, the continuous weld seam can preferably extend from the center of the respective flange to both sides and end shortly before the peripheral end of the respective flange. However, in another embodiment, the weld seam may equally well be provided at each circumferential end of the respective flange and end shortly before the middle of the flange. The pressure flange then expediently consists of two separate sections in order to support the reduction of stresses that occur.
Advantageously, the radial extension of the pressure flange or flanges at its or its circumferential ends is made less than in its or its middle part: with this flange design, it is possible to keep the proportion of waste waste which is produced when the flanges are punched out of the strip material particularly low .
The invention is explained in more detail below in principle on the basis of the drawings. 1 shows a perspective view of a bearing shell according to the invention for a radial and axial bearing; Fig. 2 is an illustration of the individual parts of the bearing shell according to Fig. 1 in an exploded arrangement before they are assembled, and Fig. 3 is an illustration of how the end flanges can be expressed by a continuous strip of bearing material.
The thin-walled bearing shell shown in FIGS. 1 and 2 has a semi-cylindrical pressure shell -4 and a pair of end flanges 1 and 2; each part consists of one
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massive, solid support part, e.g. B. made of steel or aluminum, on which a softer bearing lining layer is applied to form the sliding surface. The semi-cylindrical shell --4-- is provided with a lubricant inlet opening --7--, which leads to an all-round lubrication groove --5-- for the lubricating oil; furthermore, each of the end flanges - 1 and 2 - has a pair of lubricant distribution grooves --6--. A fixing catch - 8 - is also provided for fixing the position.
The individual components are assembled using an electron beam or laser beam welding process, such as described in GB-PS No. 1, 512, 782 and GB-PS No. 1, 168, 914. However, in order to reduce the stresses in the material that occur as a result of the welding process and to provide the bearing with sufficient spring properties to snap into its bearing housing, the welding is not carried out along a complete semi-cylindrical welding path at the point where the flange in question with the axial End surface of the shell --4-- comes into contact, but instead the welding process is carried out according to one possible embodiment only along the central part of the semicircular arc (as shown by line A in FIG. 2).
It can be about a third of the length of the arch, with the outer ends of the arch (denoted by --B-- in Fig. 2) without direct attachment between the shell --4-- and the flanges - -1 and 2-- remain.
In another embodiment, the welding process can also be carried out along the outside
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2: Arch pieces - B -) welding operation can be carried out practically as described in GB-PS No. 1, 168, 914 or GB-PS No. 1, 512, 782 in detail.
The result of this is that the area that is heated intensively during the welding is smaller than in the case where the welding is carried out along the entire semicircular arc, and as a result less distortion will occur when the material cools down again. In this way, the shape of the assembled bearing, as shown in Fig. 1, will be substantially as if the individual parts of Fig. 2 were joined together without any distortion, and in this way the individual parts, which by simple pressing -, bending and folding processes have been formed, can be brought together to form a repository without the need for further post-treatment after the welding operation, and they can be shaped exactly so that the predetermined amount of free expansion is available.
There is therefore a diameter protrusion at the end edges of the bearing shell beyond the receiving diameter of the housing in which the bearing is to be seated, as already stated in the introduction.
In the embodiment in which the welding takes place along the sections - B - of the semicircular arc (cf. FIG. 2) and not along the central arc part --A--, there would be the possibility of flange-l-along the Line - 10-- (Fig. 2) to break through after the welding operation to allow any stresses that may have developed in this part of the flange to be relieved. As a further possibility, one could also split the shape of the flange --1-- into separate sections, each of which extends at a right angle from the center of the bearing, and then weld these parts separately to the shell --4--, each of them along an arch path-B--.
This method has the additional advantage that the flanges - 1 and 2 - can be pressed from a continuous strand of material with little waste, and this can actually be achieved even if these parts are pressed or punched out as complete semi-cylindrical flanges are provided the shape is selected as shown in FIGS. 1 and 2 with dashed lines: here the flange sections of larger diameter are omitted at the circumferential ends of the bearing, so that the radial width of the flanges decreases there.
The illustration according to FIG. 3 shows on its left-hand side that with a completely uniform radial thickness of the flanges, as much material from the continuous strip always occurs as waste (cf. the hatched areas in FIG. 3) as material used for the flanges themselves becomes. On the other hand, it can be seen from the illustration on the right in FIG. 3 that if the outer end sections of the flanges are removed, it is possible to use a less wide strip and to place the punched-out surfaces for the flanges within the strip much closer together , so that significantly less waste material arises.
The radial width of the flanges could also be increased a little,
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to get the same printing area, still giving a noticeable reduction in the amount of waste material.
PATENT CLAIMS:
1. Bearing with a semi-cylindrical journal bearing sliding shell, at one or both axial end (s) a pressure flange by a continuous energy beam weld, z. B. a laser beam
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that the continuous weld seam (A; B) extends only over part of the entire circumferential surface of the sliding shell (4).
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