DE102005009250B4

DE102005009250B4 - Gleit- und/oder Verformungslager

Info

Publication number: DE102005009250B4
Application number: DE102005009250.0A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Rühl
Original assignee: Calenberg Ingenieure GmbH
Current assignee: Calenberg Ingenieure De GmbH
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2025-02-26
Also published as: DE102005009250A1

Abstract

Gleit- und/oder Verformungslager,mit einem Grundkörper aus elastomerem Material, der eine Auflagefläche für ein zu lagerndes Bauteil aufweist,wobei der Grundkörper Schmiermittelkanäle zur Aufnahme und Zuführung eines Schmiermittels zu der Auflagefläche aufweist,dadurch gekennzeichnet,daß sich die Längsachse (20) der Schmiermittelkanäle (14, 16) jeweils im wesentlichen parallel zu der Auflagefläche (17) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleit- und/oder Verformungslager der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Derartige Gleit- und/oder Verformungslager, nachfolgend kurz als Lager bezeichnet, sind allgemein bekannt. Sie dienen zum Einbringen zwischen Bauteilen und übertragen beispielsweise horizontale Bauteilverschiebungen durch Relativverschiebungen (Gleiten), während Winkelverdrehungen und ein Spannungsausgleich zwischen den zu lagernden Bauteilen von dauerelastischen Verformungspolstern übernommen werden.
Es sind Lager der betreffenden Art bekannt, die eine Grundschicht aus einem Elastomer und eine Gleitschicht aus PTFE aufweisen. Ein Nachteil dieser bekannten Lager besteht darin, daß es beispielsweise bei Horizontalverschiebungen der zu lagernden Bauteile relativ zueinander zu einer Querdehnung der Gleitschicht kommt, die dazu führen kann, daß die Gleitschicht reißt und infolgedessen vollständig oder teilweise unwirksam wird, so daß dann bei einer Horizontalverschiebung der Bauteile in unerwünschter Weise Reibkräfte auftreten, die als Rückstellkräfte wirken.Lager der betreffenden Art sind beispielsweise bekannt durch DE 12 30 826 B , DE 195 32 667 C1 , DE 26 28 276 C2 , DE 71 34 490 U , US 4 610 486 A sowie DE 26 55 080 A1 .
Es sind ferner Lager bekannt, bei denen die Grundschicht aus einem Elastomer, beispielsweise EPDM, und die Gleitschicht aus PTFE besteht, wobei die Grundschicht eine Bewehrung aufweist, die beispielsweise aus Metall bestehen kann. Ein Nachteil dieser bekannten Lager besteht darin, daß insbesondere beim Auftreten einer Punktlast die in der Grundschicht wirkenden Querzugkräfte so groß werden können, daß die Bewehrung reißt, so daß das Lager infolgedessen beschädigt wird. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lager besteht darin, daß sie relativ aufwendig in der Herstellung sind.
Durch DE 30 25 531 C2 ist ein Gleit- und/oder Verformungslager der betreffenden Art bekannt, das einen Grundkörper aus elastomerem Material aufweist, der eine Auflagefläche für ein zu lagerndes Bauteil aufweist. Bei dem bekannten Gleit- und/oder Verformungslager weist der Grundkörper Schmiermittelkanäle zur Aufnahme und Zuführung eines Schmiermittels zu der Auflagefläche auf. Die Schmiermittelkanäle sind durch im wesentlichen senkrecht zu der Auflagefläche verlaufende Blindlöcher gebildet, die mit einem Schmiermittel gefüllt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleit- und/oder Verformungslager der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art anzugeben, bei dem eine Schmierung der Auflagefläche verbessert ist.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Lehre gelöst.
Erfindungsgemäß erstreckt sich die Längsachse der Schmiermittelkanäle.jeweils im wesentlichen parallel zu der Auflagefläche. Auf diese Weise ist eine Austrittsfläche, aus der das Schmiermittel aus den Schmiermittelkanälen austreten kann, vergrößert, so daß die Schmierung der Auflagefläche gegenüber dem bekannten Lager wesentlich verbessert ist. Aufgrund dessen sind Reibungskräfte zwischen der Auflagefläche und einem auf ihr gelagerten Bauteil verringert, so daß ein Gleiten des Bauteiles auf der als Gleitfläche wirkenden Auflagefläche verbessert ist.
Das erfindungsgemäße Gleit- und/oder Verformungslager, das nachfolgend kurz als Lager bezeichnet wird, ist einfach und kostengünstig herstellbar.
Unter der Längsachse der Schmiermittelkanäle wird jeweils eine Achse verstanden, die sich in Richtung der längeren Ausdehnung des jeweiligen Schmiermittelkanales erstreckt.
Eine außerordentlich vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß die Schmiermittelkanäle den Grundkörper rasterartig überziehen. Auf diese Weise ist die Schmierung der Auflagefläche weiter verbessert, da jeder Bereich der Auflagefläche von Schmiermittelkanälen umgeben ist. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß die Schmiermittelkanäle gleichzeitig Sollreißstellen bilden können, entlang derer der Grundkörper des erfindungsgemäßen Lagers teilbar ist. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise aus einem Grundkörper großer Fläche einzelne Lager einer gewünschten Größe herstellen.
Das Raster, entlang dessen die Schmiermittelkanäle den Grundkörper, überziehen, kann eine beliebige geeignete Geometrie aufweisen. Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform sieht vor, daß die Schmiermittelkanäle nach Art eines, Rechteck- oder Quadratrasters angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform lassen sich durch Benutzung der Schmiermittelkanäle als Sollreißstellen aus einem rechteckförmigen Grundkörper großer- Fläche einzelne rechteckige Lager geringerer Fläche erzeugen.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre, sieht vor, daß der Grundkörper eine Grundschicht, eine die Auflagefläche bildende Gleitschicht und eine zwischen der Grundschicht und er Gleitschicht angeordnete Zwischenschicht aufweist, wobei die Schmiermittelkanäle in der Zwischenschicht gebildet sind. Bei dieser Ausführungsform ergibt sich ein einfacher und kostengünstiger Aufbau bei gleichzeitig günstigen Lagerungseigenschaften des Lagers.
Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß die Schmiermittelkanäle im wesentlichen senkrecht zu der Auflagefläche verlaufende seitliche Wandungen aufweisen.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre ist die quer zu Längsachse der Schmiermittelkanäle gemessene Ausdehnung der Schmiermittelkanäle wesentlich geringer als der in dieser Richtung gemessene Abstand zwischen zwei zueinander beabstandeten Schmiermittelkanälen, vorzugsweise etwa 15% des quer zur Längsachse der Schmiermittelkanäle gemessenen Abstandes zwischen zwei zueinander beabstandeten Schmiermittelkanälen. Auf diese Weise haben die Schmiermittelkanäle eine geringe Breite, wobei zwischen den Schmiermittelkanälen großflächige Auflageflächen für das zu lagernde Bauteil gebildet sind.
Die Schmiermittelkanäle können entsprechend den jeweiligen Anforderungen einen beliebigen Querschnitt und eine beliebige Tiefe haben. Darüber hinaus können die Schmiermittelkanäle in ihrer Längsrichtung im wesentlichen unterbrochen ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die Schmiermittelkanäle jedoch in ihrer Längsrichtung ununterbrochen ausgebildet.
Eine besonders einfache und kostengünstig herstellbare Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, daß die Schmiermittelkanäle durch in der Oberfläche des Grundkörpers gebildete Nuten gebildet sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten, stark schematisierten Zeichnung näher erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gleit- und/oder Verformungslagers dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen oder in der Zeichnung dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Es zeigt:

1 den Querschnitt eines Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Lagers und
2 eine Ansicht von oben auf das Lager gemäß 1.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gleit- und/oder Verformungslagers 2 dargestellt, das nachfolgend kurz als Lager 2 bezeichnet wird und eine Grundschicht 4 aufweist, die aus einem Elastomer besteht und bei diesem Ausführungsbcispiel eine Shore-Härte von etwa 60-65° Shore A aufweist.
Das erfindungsgemäße Lager 2 weist ferner eine Zwischenschicht 6 auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus EPDM besteht und eine Shore-Härte von etwa 90° Shore A aufweist. Die Zwischenschicht 6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Grundschicht 4 durch Aufvulkanisiseren fest verbunden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Zwischenschicht 6 durch eine Mehrzahl von zueinander beabstandeten Erhebungen gebildet, von denen in 1 drei Erhebungen erkennbar und mit den Bezugszeichen 8, 10, 12 versehen sind. Zwischen den Erhebungen 8, 10 bzw. 10, 12 sind Schmiermittelkanäle 14, 16 gebildet, die zur Aufnahme eines Schmiermittels und zur Zuführung des Schmiermittels zu einer auf der Oberseite des Lagers 2 gebildeten Auflagefläche 17 dienen.
Mit der der Grundschicht 4 abgewandten Seite der Zwischenschicht 6 ist eine reibungsmindernde Gleitschicht 18 verbunden, die bei diesem Ausführungsbeispiel aus Polytetrafluorethylen (PTFE) besteht und durch eine auf die Zwischenschicht 6 aufvulkanisierte Folie gebildet ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, bedeckt die Gleitschicht 18 die Zwischenschicht 6 vollflächig und erstreckt sich auch bis in die Schmiermittelkanäle 14, 16, so daß sie die in diesen Bereichen freiliegende Oberfläche der Grundschicht 4 bedeckt. Die Zwischenschicht 18 bildet somit eine Barriere, so daß ein verwendetes Schmiermittel weder mit der Grundschicht 4 noch mit der Zwischenschicht 6 in Kontakt kommt und somit chemische Reaktionen zwischen dem Elastomer der Grundschicht 4 bzw. der Zwischenschicht 6 und dem Schmiermittel vermieden sind.
Das Lager 2 ist zum Einbringen zwischen zu lagernden Bauteilen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, vorgesehen. Wie aus 1 ersichtlich ist, ist sowohl die dem einen Bauteil zugewandte Fläche der Grundschicht 4, das ist die in 2 untere Fläche, als auch die dem anderen zu lagernden Bauteil zugewandte Fläche der Gleitschicht 18, das ist die in 2 obere Fläche, im wesentlichen eben ausgebildet.
Bei Benutzung des erfindungsgemäßen Lagers liegt die Grundschicht 4 auf dem einen der zu lagernden Bauteile auf, während das andere zu lagernde Bauteil auf der Auflagefläche 17 der Gleitschicht 18 aufliegt, wobei entsprechend den jeweiligen Anforderungen zwischen diesem Bauteil und der Gleitschicht 18 noch ggf. eine Gleitplatte, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff, angeordnet sein kann.
Bei Belastung des Lagers 2 bildet die Zwischenschicht 6 eine formstabile Gleitebene, wobei das auf der Gleitschicht 18 aufliegende Bauteil bei einer Relativverschiebung der Bauteile zueinander auf der Gleitschicht 18 gleitet. Die Reibung zwischen diesem Bauteil und der Gleitschicht 18 ist hierbei durch das Schmiermittel weiter verringert. Dadurch, daß die Zwischenschicht 6 eine formstabile Gleitebene bildet, ist eine Querverschiebung der Gleitschicht 18 relativ zu der Zwischenschicht 6 beim Auftreten von Querzugkräften weitestgehend vermieden. Die Querzugkräfte werden-vielmehr von der Grundschicht 4, die eine geringere Shore-Härte als die Zwischenschicht 6 aufweist, aufgenommen. Auf diese Weise werden horizontale Bewegungen der zu lagernden Bauteile relativ zueinander durch ein Gleiten übertragen, während Winkelverdrehungen der Bauteile zueinander und ein Spannungsausgleich von der weicheren Grundschicht 4 aufgenommen werden.
2 zeigt eine Ansicht von oben auf das Lager 2 gemäß 1. Es ist ersichtlich, daß Schmiermittelkanäle 14, 16 sich rasterartig auf der Oberfläche des Lagers 2 erstrecken und die Erhebungen 8, 10, 12 voneinander und von den weiteren Erhebungen trennen. Wie ferner aus 2 ersichtlich ist, sind die Schmiermittelkanäle 15, 16 bei diesem Ausführungsbeispiel nach Art eines Quadratrasters angeordnet. Auf diese Weise ergibt sich ein System miteinander verbundener Schmiermittelkanäle 14, 16, die bei Relativbewegungen eines auf der Auflagefläche 17 aufliegenden zu lagernden Bauteiles relativ zu dem Lager 2 für eine gleichmäßige Schmierung der Auflagefläche 17 sorgen. Wie weiterhin aus 2 ersichtlich ist, sind die Schmiermittelkanäle 14, 16 entlang ihrer Längsachse, die für den Schmiermittelkanal 14 in 2 durch eine strichpunktierte Linie 20 angedeutet ist, ununterbrochen ausgebildet. wie aus 1 ersichtlich ist, sind die Schmierrnittelkanäle 14, 16 bei diesem Ausführungsbeispiel durch zwischen den Erhebungen 8, 10, 12 bzw. den weiteren Erhebungen gebildete Nuten gebildet, deren seitliche Wandungen im wesentlichen senkrecht.zu der Auflagefläche 17 verlaufen.

Claims

Gleit- und/oder Verformungslager, mit einem Grundkörper aus elastomerem Material, der eine Auflagefläche für ein zu lagerndes Bauteil aufweist, wobei der Grundkörper Schmiermittelkanäle zur Aufnahme und Zuführung eines Schmiermittels zu der Auflagefläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsachse (20) der Schmiermittelkanäle (14, 16) jeweils im wesentlichen parallel zu der Auflagefläche (17) erstreckt.
Gleit- und/oder Verformungslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelkanäle (14, 16) den Grundkörper rasterartig überziehen,
Gleit- und/oder Verformungslager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelkanäle (14, 16) nach Art eines Rechteck- oder Quadratrasters angeordnet sind.
Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper eine Grundschicht (4), eine die Auflagefläche (17) bildende Gleitschicht (18) und eine zwischen der Grundschicht (4) und der Gleitschicht (18) angeordnete Zwischenschicht (6) aufweist und daß die Schmiermittelkanäle (14, 16) in der Zwischenschicht (6) gebildet sind.
Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelkanäle (14, 16) im wesentlichen senkrecht zu der Auflagefläche (17) verlaufende seitliche Wandungen aufweisen.
Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Längsachse (20) der Schmiermittelkanäle (14, 16) gemessene Ausdehnung der Schmiermittelkanäle (14, 16) wesentlich geringer ist als der in dieser Richtung gemessene Abstand zwischen zwei zueinander beabstandeten Schmiermittelkanälen (14, 16), vorzugsweise etwa ≤ 15% des quer zur Längsachse der Schmiermittelkanäle (14, 16) gemessenen Abstandes zwischen zwei zueinander beabstandeten Schmiermittelkanälen (14, 16) entspricht.
Gleit- und/oder Verformungslager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelkanäle (14, 16) durch in der Oberfläche des Grundkörpers gebildete Nuten gebildet sind.,