DE102004024332A1 - Schelle zur Lagerung von Wellen - Google Patents

Abstract

Es wird eine Schelle (1) zur Lagerung von oszillierenden und/oder axial beweglichen Wellen mit geraden Endabschnitten (2, 3) und einem gekrümmten Mittelabschnitt (4) beschrieben. Um eine vereinfachte Montage einer Wellenlagerung und im Reparaturfall die Weiterverwendung einer gelagerten, beliebig geformten Welle zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Schelle einen Stahlrücken (10) besitzt, der mindestens im gekrümmten Mittelabschnitt (4) eine Gleitschicht (12) aufweist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schelle zur Lagerung von oszillierenden und/oder axial beweglichen Wellen mit geraden Endabschnitten und einem gekrümmten Mittelabschnitt.
• Derartige Schellen werden beispielsweise für die Lagerung von Stoßdämpfern oder Drehfederstäben im Automobilbereich eingesetzt. Um eine möglichst reibungsfreie Lagerung dieser Komponenten zu ermöglichen, wird in die Schelle eine Buchse, beispielsweise aus Kunststoffmaterial, eingesetzt. Bei der Montage muss die Buchse über die zu lagernde Welle und die Schelle, die geöffnetem Zustand geliefert wird, über die Buchse geschoben werden.
• Wenn die Buchse verschlissen ist und ausgetauscht werden muss, so ist dies nur möglich, wenn die Buchse problemlos abgezogen werden kann. Bei Wellen mit beispielsweise gekrümmten Endabschnitten, wobei die Endabschnitte erst nach dem Aufbringen der Lagerbuchse ausgebildet werden, ist dies nicht möglich, so dass die gesamte Baueinheit entsorgt werden muss.
• Aufgabe der Erfindung ist daher eine Schelle, die eine vereinfachte Montage einer Wellenlagerung und im Reparaturfall die Weiterverwendung einer gelagerten, beliebig geformten Welle ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird mit einer Schelle gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen Stahlrücken, der mindestens im gekrümmten Mittelabschnitt eine Gleitschicht aufweist.
• Da die Schelle mit einer Gleitschicht versehen ist, entfällt die Montage einer separaten Buchse. Im Reparaturfall wird die Schelle lediglich abgezogen und durch eine neue Schelle ersetzt. Es ist dadurch möglich, nicht nur gerade Wellen mit einer Lagerung zu versehen, sondern auch bewegliche Komponenten, wie Drehfederstäbe und dergleichen, die gemäß des Standes der Technik gegebenenfalls nach dem Aufschieben der Buchse mit verformten Wellenabschnitten versehen worden sind.
• Weitere Vorteile bestehen darin, dass die Welle weitaus präziser, d. h. mit optimalem Spiel gelagert werden kann. Das Spiel kann durch die Krümmung der Schelle beim Fertigungsprozess eingestellt werden. Bei den herkömmlichen Schellen waren auch noch die Toleranzen der Buchse mit zu berücksichtigen. Dies führte entweder zu einem zu großen Spiel oder im anderen Extremfall zu großen Klemmkräften, die die Bewegungsfreiheit der Welle beeinträchtigten und den Verschleiß der Buchse und/oder der Welle erhöhte.
• Die Schelle kann durchgehend mit der Gleitschicht belegt sein oder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nur im Lagerbereich der Welle, was sich insbesondere auf den gekrümmten Bereich der Schelle beschränkt.
• Die Freilegung der geraden Abschnitte hat den Vorteil, dass die Klemmkräfte nicht durch die relativ weichen Gleitschichten verfälscht werden, die beim Einbau gegeneinander gepresst werden und insoweit elastisch verformt werden.
• Vorzugweise ist zwischen dem Stahlrücken und der Gleitbeschichtung eine Schicht aus Lagermaterial angeordnet.
• Diese Schicht aus Lagermaterial kann beispielsweise eine Sinterbronzeschicht sein. Typische Bronzezusammensetzungen sind CuSn8 und CuSn10.
• Vorzugsweise ist die Gleitschicht eine Kunststoffgleitschicht.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kunststoffgleitschicht mindestens 50 Vol.% PTFE auf. Bevorzugte Zusammensetzungen dieser Gleitschicht sind:

  PTFE	60–95 Vol.%
  MoS2	5–40 Vol.%
  PTFE	55–89 Vol.%
  Bn	6–32 Vol.%
  MoS2	5–30 Vol.%
  PTFE	55–89 Vol.%
  MoS2	5–30 Vol.%
  Bn	5–30 Vol.%
  F22O3	1–10 Vol.%
  PTFE	65–80 Vol.%
  MoS2	4–30 Vol.%
  Bn	4–25 Vol.%
  Fe2O3	1–6 Vol.%
  Polyaramidpulver	2–10 Vol.%
  PTFE	55–89 Vol.%
  PbO	10–40 Vol.%
  CaF2	1–14 Vol.%.

• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass die Gleitschicht mindestens 50 Vol.% POM (Polyoximethylen) aufweist. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht aus 100 Vol.% POM.
• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht folgende Zusammensetzung vor:

  POM	65–87 Vol.%
  PTFE	10–25 Vol.%
  Kreide	3–10 Vol.%.

• Eine weitere bevorzugte Gleitschichtzusammensetzung weist mindestens 50 Vol.% PEEK (Polyetheretherketon) auf. Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor:

  PEEK	63–92 Vol.%
  C-Fasern	2–10 Vol.%
  Graphit	3–12 Vol.%
  PTFE	3–15 Vol.%.

• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform weist mindestens 50 Vol.% PPS (Polyphenylensulfid) auf.
• Eine bevorzugte Zusammensetzung sieht vor:

  PPS	60–95 Vol.%
  PTFE	2,5–36 Vol.%
  Polyaramidpulver	0,5–20 Vol.%.

• Eine weitere Ausführungsform weist mindestens 50 Vol.% PVDF auf (Polyvinylidenfluorid). Eine bevorzugte Zusammensetzung sieht vor:

  PVDF	60–95 Vol.%
  PTFE	2–39 Vol.%
  Koks	1–3 Vol.%.

• Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der gekrümmte Mittelabschnit aus einem einwärts gekrümmten Abschnitt und einem auswärts gekrümmten Abschnitt besteht. Es wird dadurch eine asymmetrische Schelle geschaffen, die insbesondere für die Lagerung von Drehfederstäben geeignet ist und eine besonders einfache Befestigung ermöglicht.
• Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
• 1 eine perspektivische Darstellung einer Schelle im geöffneten Zustand und
• 2 eine perspektivische Darstellung einer Schelle im geschlossenen Zustand.
• In der 1 ist eine Schelle 1 im geöffneten Zustand dargestellt. Die Schelle weist zwei ebene Endabschnitte 2 und 3 auf, zwischen denen ein gekrümmter Mittelabschnitt 4 angeordnet ist. In der hier gezeigten Ausführungsform handelt es sich um eine asymmetrisch ausgestaltete Schelle, bei der der Mittelabschnitt 4 durch einen einwärts gekrümmten Abschnitt 5 gekennzeichnet ist, der über einen auswärts gekrümmten Abschnitt 6 in den geraden Endabschnitt 2 übergeht.
• Die Schelle 1 besteht in der hier gezeigten Ausführungsform aus drei Schichten. Auf einem Stahlrücken 10 ist eine Lagermetallschicht 11 aus beispielsweise einer Sinterbronze aufgebracht. Auf der Sinterbronze befindet sich eine Gleitschicht 12. Alle Abschnitte 2, 3 und 4 sind mit der Lagermetallschicht 11 und der Gleitschicht 12 belegt.
• In der 2 ist die in 1 gezeigte Schelle im geschlossenen Zustand dargestellt.
• In den geraden Abschnitten 2 und 3 befindet sich mindestens eine Öffnung 7, durch die ein geeignetes Befestigungsmittel gesteckt werden kann. Üblicherweise werden derartige Schellen an einem weiteren Bauteil angenietet.

1

Schelle

2

gerader Endabschnitt

3

gerader Endabschnitt

4

gekrümmter Mittelabschnitt

5

einwärts gekrümmter Abschnitt

6

auswärts gekrümmter Abschnitt

7

Öffnung

10

Stahlrücken

11

Lagermetallschicht

12

Gleitschicht

Claims (9)

1. Schelle zur Lagerung von oszillierenden und/oder axial beweglichen Wellen mit geraden Endabschnitten (2, 3) und einem gekrümmten Mittelabschnitt (4), gekennzeichnet durch einen Stahlrücken (10), der mindestens im gekrümmten Mittelabschnitt (4) eine Gleitschicht (12) aufweist.
2. Schelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Stahlrücken (10) und der Gleitschicht (12) eine Schicht (11) aus Lagermaterial angeordnet ist.
3. Schelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (11) aus Lagermaterial eine Sinterbronzeschicht ist.
4. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (12) eine Kunststoffgleitschicht ist.
5. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffgleitschicht mindestens 50 Vol.% PTFE aufweist.
6. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffgleitschicht mindestens 50 Vol.% PPS aufweist.
7. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffgleitschicht mindestens 50 Vol.% PVDF aufweist.
8. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffgleitschicht mindestens 50 Vol.% POM aufweist.
9. Schelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Mittelabschnitt (4) aus einem einwärts gekrümmten Abschnitt (5) und einem auswärts gekrümmten Abschnitt (6) besteht.