DE102015217510A1 - Gleitlager-Drehverbindung - Google Patents

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Abstract

Gleitlager-Drehverbindung, mit einem ersten und einem zweiten, jeweils massi-ven Ring (2, 3), die radial ineinander liegen, wobei die Ringe (2, 3) zueinander komplementäre und ineinandergreifende Führungsmittel (4, 5) in Form einer Nut (6) und eines Kragens (7) aufweisen, wobei die Nut (6) und der Kragen (7) jeweils wenigstens zwei, Laufbahnen bildende, Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) aufweisen, die aufeinander gleiten oder zwischen denen eine Gleitschicht vorgesehen ist, wobei die Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) unter einem Winkel ungleich 90° zur Drehachse (D) stehen, und wobei beidseits der Führungsflächen jeweils wenigstens ein Dichtelement (22a, 22b, 23a, 23b) vorgesehen ist, über die der zwischen den beiden Ringen (2, 3) gegebene Spalt (30) abgedichtet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gleitlager-Drehverbindung, mit einem ersten und einem zweiten, jeweils massiven Ring, die radial ineinander liegen, wobei die Ringe zueinander komplementäre und ineinandergreifende Führungsmittel in Form einer Nut und eines Kragens aufweisen.
  • Derartige Gleitlager-Drehverbindungen kommen in der Regel bei Anwendungen zum Einsatz, bei denen große Lasten zu übertragen sind. Zu nennen ist der Bereich von Bau- und Landmaschinen sowie Bahnfahrzeuge oder Windkraftanlagen, wo relativ zueinander drehbare Teile häufig sehr hohen Belastungen und Stößen sowie einem statischen oder einem Schwenkbetrieb ausgesetzt sind. Es handelt sich hierbei um Massivlager, das heißt, dass die Ringe massiv ausgeführt sind, um die Lasten übertragen zu können. Solche massiven Ringe können auch als Profilringe, z.B. mit einem L-Profil, ausgeführt sein.
  • Eine solche im Stand der Technik bekannte Gleitlager-Drehverbindung weist üblicherweise zwei radial ineinander liegende Ringe, also einen Innenring und einen Außenring auf, wobei am einen Ring eine radiale Nut und am anderen Ring ein radial vorspringender Kragen ausgebildet sind, die als Führungsmittel fungieren und ineinandergreifen. Der Kragen sowie die Nut haben eine rechteckige Querschnittsform, das heißt, dass die Kragen- und Nutflächen sowohl senkrecht als auch parallel zur Drehachse verlaufen. Neben dem Umstand, dass derartige Gleitlager- Drehverbindungen wartungspflichtig sind, besteht ein weiteres Problem darin, dass das Lagerspiel, insbesondere in radialer Richtung, nicht einstellbar ist, das heißt, dass das Lager stets etwas spielbehaftet ist, was verschleißfördernd ist. Aufgrund der hohen zu übertragenen Lasten ist es ferner erforderlich, den Gleitbereich, also den Bereich der Führungsmittel, zu schmieren, im Betrieb kommt es jedoch zu einem Schmiermittelverlust, der wartungsmäßig auszugleichen ist, wie mitunter auch Schmutz in den Bereich der Führungsmittel eindringen kann, was ebenfalls verschleißfördernd ist.
  • Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Gleitlager-Drehverbindung anzugeben, die demgegenüber verbessert ist.
  • Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Gleitlager-Drehverbindung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Nut und der Kragen jeweils wenigstens zwei, Laufbahnen bildende, Führungsflächen aufweisen, die aufeinander gleiten oder zwischen denen eine Gleitschicht vorgesehen ist, wobei die Führungsflächen unter einem Winkel ungleich 90° zur Drehachse stehen, und wobei beidseits der Führungsflächen jeweils wenigstens ein Dichtelement vorgesehen ist, über die der zwischen den beiden Ringen gegebene Spalt abgedichtet ist.
  • Die erfindungsgemäße Gleitlager-Drehverbindung zeichnet sich einerseits durch eine spezifische Kragen- und Nutgeometrie und andererseits durch entsprechend vorgesehene Dichtelemente aus. Die Nut und der Kragen weisen jeweils wenigstens zwei Führungsflächen auf, mit denen sie, zweckmäßigerweise über ein zwischengesetztes Gleitelement oder eine Gleitschicht, aufeinander abgleiten. Diese Führungsflächen stehen nun, anders als bei bekannten Gleitlager-Drehverbindungen mit massiven Ringen, nicht senkrecht oder parallel zur Drehachse, sondern unter einem Winkel ungleich 90°, das heißt, sie laufen schräg zur Drehachse und sind gegeneinander gestellt respektive gekippt. Um die beiden Ringe ineinanderzusetzen, ist der die Nut aufweisende Ring zweckmäßigerweise zweiteilig ausgeführt, er besteht aus zwei Ringhälften, die axial ineinandergesetzt sind. Sie werden über entsprechende Verbindungsmittel, üblicherweise natürlich Schrauben, fest miteinander verschraubt. Hierüber ist es möglich, das Lager komplett spielfrei zu stellen respektive die Lagervorspannung einzustellen, resultierend aus dem Umstand, dass die Führungsflächen schräg verlaufen. Denn hieraus resultierend lässt sich sowohl das Axialspiel als auch das Radialspiel respektive die Lagervorspannung in diesen beiden Richtungen einstellen. Es ist erfindungsgemäß lediglich erforderlich, die beiden Ringhälften axial aneinanderzusetzen, so dass sie die Nut definieren und gleichzeitig den Kragen umgreifen, mithin also die Führungsflächen entsprechend ausgerichtet sind. Daran sind lediglich die Verbindungsmittel, also üblicherweise die Schrauben, zu setzen, wobei die Schrauben entweder durch die eine Ringhälfte gesteckt und in ein Innengewinde an der anderen Ringhälfte eingeschraubt werden, oder durch beide Ringhälften gesteckt und über Muttern gekontert werden. Mit dem Verbinden der Ringhälften wird automa- tisch die axiale und radiale Lagervorspannung und damit die Spielfreiheit entsprechend eingestellt.
  • Darüber hinaus ist beidseits der Führungsflächen jeweils wenigstens ein Dichtelement vorgesehen, über die der zwischen den beiden Ringen gegebene Spalt abgedichtet ist. Über diese Dichtelemente wird verhindert, dass Schmutz in den Gleit- oder Führungsbereich eindringen kann, was besonders zweckmäßig im Hinblick auf die doch rauen Umgebungsbedingungen, in denen derartige Gleitlager-Drehverbindungen eingesetzt werden, von großem Vorteil ist. Auch wird ein Austritt etwaigen Abriebs des Gleitbelags verhindert, so dass ein Einsatz des Lagers auch in aus Umweltschutzgründen sensibler Umgebung möglich ist.
  • Die erfindungsgemäße Gleitlager-Drehverbindung ist folglich, da aus massiven Ringen respektive den zweckmäßigerweise vorgesehenen beiden massiven Ringhälften konzipiert, in der Lage, auch extrem hohe Belastungen übertragen zu können, sie ist sowohl hinsichtlich etwaiger Stoßbelastungen äußerst stabil. Sie ist ferner wie beschrieben spielfrei einstellbar, so dass sie extrem verschleißfest und daraus resultierend wartungsfrei ist. Auch ist der Gleitbereich über die Dichtelemente hinreichend geschützt, so dass das Eindringen von verschleißförderndem Schmutz und ein Austritt von Gleitbelagabrieb ausgeschlossen ist.
  • Zweckmäßigerweise sind an jeder Seite zwei Dichtelemente vorgesehen, das heißt, dass pro Seite zwei Dichtebenen vorgesehen sind, die den Gleitbereich sicher einschließen. Hinsichtlich der Anordnung der Dichtelemente an dem oder den Ringen sind unterschiedliche Möglichkeiten gegeben. Gemäß einer ersten Alternative können alle Dichtelemente an einem gemeinsamen Ring in einer jeweiligen entsprechenden Aufnahmenut gehaltert sein, sie übergreifen den Spalt zwischen den Ringen und liegen gleitend oder schleifend am jeweils anderen Ring an. Alternativ kann das eine oder können die beiden an einer Seite vorgesehenen Dichtelemente am ersten Ring und das oder die beiden an der anderen Seite vorgesehenen Dichtelemente am zweiten Ring in entsprechenden Aufnahmenuten gehaltert sein. Das heißt, dass die jeweilige Anordnung der Dichtelemente an den beiden Seiten unterschiedlich ist. Auch eine „Mischanordnung“ ist denkbar, das heißt, dass bei zwei Dichtelementen pro Seite das eine Dichtelement am einen und das andere Dichtelement am anderen angeordnet sein kann. Grundsätzlich ist also die Anordnung der Dichtelemente beliebig und je nach Anforderung oder Einsatzzweck entsprechend zu wählen.
  • Als Dichtelement kann an der jeweiligen Seite ein Radialdichtelement vorgesehen sein, das mit seinem Dichtabschnitt an einer Radialfläche des benachbarten Rings anliegt. Alternativ ist es auch denkbar, als Dichtelement an der jeweiligen Seite ein Axialdichtelement vorzusehen, das mit seinem Dichtabschnitt an einer Axialfläche des benachbarten Rings anliegt. Sind zwei Dichtelemente pro Seite vorgesehen, so kann pro Seite jeweils ein Radial- und ein Axialdichtelement vorgesehen sein, alternativ auch zwei Radial- oder zwei Axialdichtelemente, je nach Lagerausgestaltung.
  • Der die Nut aufweisende Ring besteht zweckmäßigerweise aus zwei axial aneinander gesetzten Ringhälften, die über Verbindungsmittel unter Einstellung der Lagervorspannung miteinander verbunden sind, wobei an den aneinander anliegenden Flächen der beiden Ringhälften formschlüssig ineinander greifende Eingriffskonturen vorgesehen sind. Wie beschrieben kann über die beiden axial aneinander gesetzten Ringhälften die Lagervorspannung eingestellt werden. Darüber hinaus kann aufgrund der formschlüssig ineinander greifenden Eingriffskonturen an den beiden Ringhälften eine exakte Zentrierung der beiden Bauteile erreicht werden. Ein Verrutschen der Ringhälften in radialer Richtung wird verhindert, was die Montage des Lagers erleichtert und verbessert.
  • Zur Bildung dieser Eingriffskonturen kann an der einen Fläche ein umlaufender Vorsprung und an der anderen Fläche eine formkomplementäre Nut ausgebildet sein. Der umlaufende Vorsprung ist bevorzugt radial außenliegend vorgesehen, ebenso die formkomplementäre Nut, die radial nach außen hin offen sein kann.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung können die beiden Führungsflächen geringfügig ausgeführt sein, wobei die eine Führungsfläche konvex und die andere Führungsfläche konkav gewölbt ist. Dabei können die Wölbungsradien bevorzugt unterschiedlich sein, wobei der Unterschied minimal ist. Das heißt, die Flächenwölbungen weisen leicht unterschiedliche Radien auf. Hierüber können die Dämpfungseigenschaften bei einer Kippbelastung verbessert werden, wie auch durch diese Schmiegung keine Kantenpressung gegeben ist.
  • Im Betrieb des Lagers kommt es zu einem, wenngleich geringen, Abrieb im Bereich der Führungsflächen, das heißt, dass die Gleitbeschichtung oder der Gleitbelag last- und reibungsbedingt abgerieben wird. Durch die beidseits vorgesehenen Dichtelemente wird mit besonderem Vorteil bereits verhindert, dass dieser Gleitlagerabrieb aus dem Lager austreten kann, verbunden mit dem Vorteil, dass das erfindungsgemäße Lager aus diesem Grund sogar in Naturschutz- bzw. Wasserschutzgebieten eingesetzt werden kann. Zweckmäßig ist es, am Grund der Nut eine Radialnut auszubilden, die als Auffang für den Gleitlagerabrieb dient. Durch diese ausgebildet Nut bietet sich ferner der Vorteil einer einfacheren Fertigung des Gleitbelags, da dieser mit seinem nutnahen Endbereich nicht spezifisch konturiert sein muss, da aufgrund der Radialnut hinreichend Freiraum gegeben ist, den Gleitbelag entsprechend auslaufen zu lassen. Durch die Radialnut ist ferner sichergestellt, dass es zu keinem Kontakt respektive zu keiner Kollision des inneren Rings mit dem äußeren Ring respektive den Außenringhälften bei einem zunehmenden Spiel aufgrund des nicht gänzlich auszuschließenden Verschleißes der Gleitschicht oder des Gleitbelags kommt. Denn die Kragenspitze kann, da sie sich bei geringem Verschleiß der Gleitschicht in Richtung der Radialnut bewegt, im Extremfall in diese eingreifen, ohne dass es zu einem Ringkontakt kommt.
  • Zweckmäßig ist es ferner, wenn zwischen den beiden Ringhälften eine diese gegen Verdrehung sichernde Verdrehsicherung vorgesehen ist. Über diese Verdrehsicherung wird sichergestellt, dass es zu keiner Relativ- respektive Drehbewegung zwischen den Ringhälften, die axial aneinandergesetzt sind, kommt. Auch kann hierüber ein Schutz der Verbindungsschrauben vor unzulässigen Scherspannungen erreicht werden. Die Verdrehsicherung ist zweckmäßigerweise über einen Spannstift oder eine Spannhülse, der oder die in eine Bohrung der einen Ringhälfte eingesetzt ist und in ein Sackloch oder eine Bohrung an der anderen Ringhälfte eingreift, realisiert.
  • Der Kragen und die Nut selbst, die an den beiden Ringen ausgebildet sind, weisen bevorzugt eine prismatische oder trapezförmige Querschnittsform mit prismatischen oder trapezförmigen Laufbahnen auf, das heißt, dass die beiden schrägverlaufenden Führungsflächen aufeinander zulaufen respektive der Kragen spitz ausläuft. Die Füh- rungsflächen stehen dabei bevorzugt unter einem Winkel von 90° zueinander. Vorzugsweise stehen die Führungsflächen unter einem Winkel von 45° zur Drehachse. Entsprechendes gilt in Bezug auf die Nutkonfiguration. Auch diese ist prismatisch, das heißt, dass die dortigen Führungsflächen ebenfalls unter einem vorzugsweise 90° betragenden Winkel zueinander verlaufen. Auch sie stehen vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zur Drehachse.
  • Alternativ ist eine trapezförmige Querschnittsform des Kragens und der Nut mit entsprechenden trapezförmigen Laufbahnen denkbar. Bevorzugt ist ein gleichschenkliges Trapez kragen- und nutseitig vorgesehen. Bei dieser Ausgestaltung laufen die schrägen Führungsflächen ebenfalls aufeinander zu, sie sind jedoch endseitig über eine parallel zur Drehachse verlaufende radiale umlaufende Bahn miteinander verbunden. Hierüber kann, insbesondere bei größer dimensionierten Drehverbindungen, der radiale Aufbau etwas verkürzt werden, verglichen zur prismatischen Ausgestaltung der Querschnittsformen. Gleichermaßen kann aber auch hier sowohl das Axial- als auch das Radialspiel, resultierend aus den schrägverlaufenden Führungsflächen, eingestellt werden. Auch bei einer gleichförmigen Trapezkonfiguration sollten die Führungsflächen bevorzugt unter einem Winkel von 90° zueinander stehen, sowie vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zur Drehachse.
  • Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung liegt die axiale Trennebene zwischen den Ringhälften z. B. mittig in Bezug auf die prismatische oder trapezförmige Laufbahn. Das heißt, dass das Prisma letztlich mittig geteilt ist. Die beiden prismatischen Führungsflächen laufen folglich in der Trennebene aus. Im Falle einer trapezförmigen Laufbahnkonfiguration verläuft die Trennebene, axial gesehen, in der Mitte der radialen umlaufenden Bahn.
  • Die beiden Ringhälften können dabei identisch ausgeführt sein, was aus fertigungstechnischer Sicht besonders vorteilhaft ist. Denn in diesem Fall ist lediglich eine Ringhälftenkonfiguration herzustellen, nachdem die beiden Ringhälften umgekehrt zueinander zu montieren sind.
  • Bevorzugt ist der den Kragen aufweisende einteilige Ring ein Innenring, das heißt, dieser Ring liegt radial gesehen weiter innen, während der die Nut aufweisende zweiteilige Ring ein Außenring ist, der den Innenring radial umgreift. Grundsätzlich könnte die Modifikation auch andersherum sein, das heißt, dass der die Nut aufweisende, zweiteilige Ring der Innenring ist, während der radial außenliegende Außenring den Kragen aufweist.
  • Durch entsprechende Bearbeitung können die beiden Ringhälften von Haus aus bereits so gefertigt respektive dimensioniert sein, dass sich mit ihrem Verschrauben unter Anlage der axialen, aneinander anliegenden Ringflächen gleichzeitig die definierte, gewünschte Vorspannung innerhalb des Lagers einstellt. Alternativ zu einer solchen, sehr exakten Ringbearbeitung ist es auch denkbar, zwischen den beiden Ringhälften eine einen Radialspalten zwischen beiden Ringhälften bestimmende Einstellscheibe anzuordnen. Diese Einstellscheibe, die äußerst dünn ist, wird zwischen die beiden Ringhälften gesetzt, um diese im Bedarfsfall definiert zu beabstanden, so dass nach festem Verbinden der Ringhälften die definierte Vorspannung über die aneinander liegenden Führungsflächen eingestellt ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist zweckmäßigerweise auf beiden Führungsflächen wenigstens eines Ringes ein Gleitbelag aufgebracht. Bevorzugt sind die beiden Führungsflächen des die Nut aufweisenden zweiteiligen Rings mit dem Gleitbelag versehen, der beispielsweise auf die Führungsfläche aufgeklebt sein kann. Ein solcher Gleitbelag kann beispielsweise aus Polytetrafluorethylen (PTFE) sein, also aus einem Kunststoff. Dieser kann in Form einer Folie aufgebracht werden. Alternativ zu einer solchen Folie kann auch ein PTFE-Gewebe, das in einer Harzmatrix eingebunden ist, als Gleitschlicht verwendet werden. Auch kann die Gleitschicht als Sandwichschicht ausgeführt sein, bestehend aus einer ersten Schicht aus Kunstfasern und PTFE-Fasern, die in einem Harz gebunden sind und die die innere Teilschicht bilden, auf der eine äußere Schicht umfassend Glasfasern, die ebenfalls in Harz gebunden sind, und die gegebenenfalls gewickelt sind, aufgebracht ist. Die verwendenden Materialien sind lediglich beispielhaft, selbstverständlich können auch andere Materialien zur Bildung des Gleitbelags verwendet werden, soweit sie den spezifischen Anforderungen genügen.
  • Wie beschrieben eignet sich eine solche Gleitlager-Drehverbindung vorzugsweise zur Verwendung in oder an einem Fahrzeug, insbesondere einem Schienenfahrzeug oder einer Landwirtschaftsmaschine. Eine weitere Verwendung kann auch der Einsatz einer solchen Drehverbindung zur verdrehbaren Kopplung einer einen feststehenden Aufbau aufweisenden schwenkfähigen Arbeitsplattform sein. Auch hierbei handelt es sich lediglich um Verwendungsbeispiele, die keinesfalls beschränkend sind.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
  • 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gleitlager-Drehverbindung,
  • 2 eine geschnittene Teilansicht der Gleitlager-Drehverbindung aus 1 entlang der Linie II-II,
  • 3 eine geschnittene Teilansicht der Gleitlager-Drehverbindung aus 1 entlang der Linie III-III,
  • 4 eine geschnittene Teilansicht der Gleitlager-Drehverbindung aus 1 entlang der Linie IV-IV, und
  • 5 eine vergrößerte Detailansicht des Bereichs Vaus 2.
  • Die 1 sowie in den 24 gezeigten, in verschiedenen Ebenen liegenden Schnittansichten zeigen eine erfindungsgemäße Gleitlager-Drehverbindung 1, mit einem ersten massiven Ring 2, der hier als Innenring ausgeführt ist, sowie einem zweiten, ebenfalls massiven Ring 3, der als Außenring ausgeführt ist und aus zwei axial aneinander anschließenden, massiven Ringhälften 3a, 3b besteht.
  • Am nachfolgend als Innenring beschriebenen Ring 2 sowie am nachfolgend als Außenring beschriebenen Ring 3 sind jeweils ineinandergreifende Führungsmittel 4, 5 vorgesehen, und zwar im Falle des Führungsmittels 4 ein am Innenring 2 ausgebildeter Kragen 6 und im Fall des Führungsmittels 5 eine am Außenring 3 ausgebildete formkomplementäre Nut 7, in die der Kragen 6 eingreift.
  • Der Kragen 6 weist eine prismatische Querschnittsform auf. Er ist über zwei unter einem Winkel ungleich 90° zur Drehachse D verlaufende Führungsflächen 8a, 8b definiert. Die Führungsflächen laufen unter einem Winkel von 90° zueinander spitz aus. Sie stehen zur Drehachse D unter einem Winkel von 45°.
  • In entsprechender, formkompatibler Weise ist die Nut 7 ebenfalls über zwei Führungsflächen 9a, 9b definiert. Diese Führungsflächen laufen ebenfalls zum Nutgrund hin spitz aufeinander zu, wobei am Nutgrund eine Radialnut 10 ausgebildet ist, die als Abriebsammelnut dient und die gleichzeitig verhindert, dass die Ringe, wenn sich verschleißbedingt ein geringes Radialspiel einstellt, Kontakt zueinander haben können. Die Führungsflächen 9a, 9b laufen ebenfalls zum Nutgrund respektive zur Radialnut 10 hin spitz aufeinander zu und stehen ebenfalls unter einem Winkel von 90° zueinander, sowie vorzugsweise unter 45° zur Drehachse D. Das heißt, dass auch die Nut 7 eine prismatische Querschnittsform aufweist. Die Führungsflächen 9a, 9b weisen jeweils einen Gleitbelag 11a, 11b auf, der beispielsweise über eine aufgeklebte PTFE-Folie realisiert ist. Jedoch sind auch andere Gleitmaterialien respektive anders aufgebaute Gleitbeläge oder Gleitschichten denkbar. In der gezeigten Montagestellung gleiten die Führungsflächen 8a und 9a sowie die Führungsflächen 8b und 9b aufeinander, wobei die Gleitbewegung über die Gleitbelege 11a, 11b extrem reibungsreduziert ist.
  • Um die Gleitlager-Drehverbindung zusammenzusetzen ist es lediglich erforderlich, die beiden Ringhälften 3a und 3b axial aneinander anzusetzen, so dass sie mit ihren axialen Stirnflächen 12a, 12b aneinanderliegen. An den Ringhälften 3a, 3b sind jeweils radial außenliegend formschlüssig ineinandergreifende Eingriffskonturen 13a, 13b vorgesehen, die der Zentrierung sowie der radialen Fixierung der Ringhälften 3a, 3b dienen. Die Eingriffskontur 13a ist als radial nach außen offene Nut 14a ausgebildet, die Eingriffskontur 13b als axial vorspringender, umlaufender Vorsprung 14b, der formkomplementär in die Nut 14a eingreift.
  • Nach dem Zusammensetzen der Ringhälften 3a und 3b sind lediglich Verbindungsmittel, vorzugsweise Schrauben 15 (siehe hierzu 3) in entsprechende Durchgangsbohrungen 16 an der ersten Ringhälfte 3a zu stecken. Die Schrauben 15 werden sodann in entsprechende Gewindebohrungen 17 an der zweiten Ringhälfte 3b eingeschraubt. Im gezeigten Beispiel sind insgesamt fünf solcher Verbindungsschrauben 15 vorgesehen, wobei natürlich je nach Lagergröße entsprechend mehr oder weniger Verbindungsschrauben zu platzieren sind.
  • Mit Verschrauben der Verbindungsschrauben 15 werden die Ringhälften 3a, 3b fest miteinander verschraubt. Da der Kragen 6 in der Nut 7 aufgenommen ist, können durch entsprechendes festes Verschrauben der Ringhälften die Führungsflächen 9a und 9b gegen die Führungsflächen 8a und 8b bewegt und definiert verspannt werden, so dass eine definierte Lagervorspannung ergeht. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen, schrägen Ausrichtung der Führungsflächen 8a, 8b respektive 9a und 9b zur Drehachse D ergibt sich bei diesem Verschrauben eine Spannkraft sowohl in axialer als auch in radialer Richtung. Dies führt dazu, dass die Gleitlager-Drehverbindung 1 hierüber sowohl axial als auch radial spielfrei ist und eine definierte Lagervorspannung in beiden Richtungen aufweist.
  • Neben den Verbindungsschrauben 15 ist ferner eine Verdrehsicherung 32 (siehe hierzu 4) vorgesehen. Diese ist in Form eines Spannstiftes 18 realisiert, der in eine Bohrung 19 an der ersten Ringhälfte 3a eingesetzt ist und in ein Sackloch 20 an der zweiten Ringhälfte 3b eingreift. Im gezeigten Beispiel ist ein Verschlussstopfen 21 zum Verschließen der Bohrung 19 vorgesehen. Über diesen Spannstift 18 werden die Ringhälften 3a, 3b verdrehgesichert, können also nicht um die Drehachse D rotieren.
  • Wie die Schnittansicht gemäß der 24 zeigen, sind beidseits der Führungsflächenpaarungen 8a, 9a respektive 8b, 9b im gezeigten Beispiel jeweils zwei Dichtelemente 22a, 23a respektive 22b, 23b vorgesehen. Bei diesen Dichtelementen handelt es sich jeweils um Dichtringe, wobei die Dichtelemente 22a, 22b als Axialdichtringe und die Dichtelemente 23a, 23b als Radialdichtringe ausgeführt sind. Wie beispielsweise 3 zeigt, sind sämtliche Dichtelemente 22a23b in entsprechenden Radialnuten 24a respektive 25a sowie 24b respektive 25b aufgenommen. Im gezeigten Beispiel sind die Dichtelemente 22a und 23a respektive die entsprechenden Radialnuten 24a, 25a am Innenring 2 angeordnet respektive ausgebildet, während die Dichtelemente 22b, 23b sowie die Radialnuten 24b, 25b an der zweiten Ringhälfte 3b ausgebildet sind. Die beiden als Axialdichtringe ausgeführten Dichtelemente 22a, 22b liegen jeweils an einer Axialfläche 26 respektive 27 an der Ringhälfte 3a respektive dem Innenring 2 an. Die als Radialdichtringe ausgebildeten Dichtelemente 23a, 23b liegen an entsprechenden Radialdichtflächen 28, 29 an der Ringhälfte 3a respektive dem Innenring 2 an.
  • Die Dichtelemente 22a23b liegen jeweils jenseits der Führungsflächenpaare 8a, 9a respektive 8b, 9b und dichten den Spalt 30 zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 3 in zwei separaten Dichtebenen nach außen hin ab. Hierüber wird verhindert, dass ein entsprechender Abrieb der Gleitbeläge 11a, 11b, der sich wie beschrieben bevorzugt in der Radialnut 10 sammelt, aus dem Lager austreten kann. Auch wird verhindert, dass etwaiges Schmiermittel aus dem Lager austreten kann. Diese hermetische Abdichtung stellt sicher, dass das erfindungsgemäße Lager auch in sensiblen Umgebungen wie Naturschutz- oder Wasserschutzgebieten verwendet werden kann. Darüber hinaus wird über diese jeweils beidseitigen doppelten Dichtebenen ein Eindringen von Schmutz, Wasser etc. in den Gleitbereich verhindert, das heißt, dass das Lager hierüber auch vor Umwelteinflüssen respektive Schmutz geschützt ist.
  • Die Dichtelemente 22a23b sind aus einem entsprechenden, flexiblen Material, bevorzugt natürlich einem Kunststoff, der unter entsprechender Vorspannung am jeweiligen Gegenüber anliegt, so dass eine feste Dichtanlage gegeben ist.
  • 5 zeigt schließlich den in 2 gezeigten, mit V gekennzeichneten Ausschnitt im Bereich der Führungsflächen 8a, 9a, wobei dieser Aufbau spiegelbildlich auch an den nicht näher gezeigten Führungsflächen 8b und 9b realisiert ist. Die Führungsflächen 8a, 9a sind mit einer minimalen Wölbung ausgeführt. Die Führungsfläche 8a ist geringfügig konvex gewölbt, während die Führungsfläche 9a geringfügig konkav gewölbt ist. Die jeweiligen Wölbungsradien r1 betreffend die Führungsflächen 8a und r2 betreffend die Führungsflächen 9a sind minimal unterschiedlich. Exemplarisch beträgt der Radius r1 beispielsweise 99,5 cm, während der Radius r2 betreffend die Führungsfläche 9a beispielsweise 100 cm beträgt. Es ist also eine minimale Sphärengeometrie an den Führungsflächen gegeben, die eine Kantenpressung ausschließt und verbesserte Dämpfungseigenschaften bei einer verkippenden Belastung bietet. Zwischen diesen Führungsflächen 8a, 9a ist der Gleitbelag 11a aufgenommen, der exemplarisch an der Führungsfläche 9a angeordnet ist respektive festgeklebt ist. Alternativ wäre es auch denkbar, ihn an der Führungsfläche 8a anzuordnen. Es handelt sich bevorzugt um eine PTFE-Folie, wobei aber auch andere Gleitbeschichtungen oder Gleitbelege verwendet werden können. Gezeigt ist ferner die Radialnut 10, die sich aus zwei Nuthälften, die jeweils an den Ringhälften 3a, 3b ausgebildet sind, ergibt. Ersichtlich mündet die abgeflachte Spitze 31 des Kragens 6 direkt an der Radialnut 10. Sollte es zu einem geringfügigen Verschleiß der Gleitfläche 11a, 11b kommen, mithin also zu einem gewissen Radialspiel, so ist ein Kontakt der Ringe 2, 3 ausgeschlossen, da die Kragenspitze 31 geringfügig in die Radialnut 10 eintauchen kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Gleitlager-Drehverbindung
    2
    Ring
    3
    Ring
    3a, 3b
    Ringhälfte
    4
    Führungsmittel
    5
    Führungsmittel
    6
    Kragen
    7
    Nut
    8a, 8b
    Führungsfläche
    9a, 9b
    Führungsfläche
    10
    Radialnut
    11a, 11b
    Gleitbelag
    12a, 12b
    Stirnfläche
    13a, 13b
    Eingriffskontur
    14a, 14b
    Nut
    15
    Schraube
    16
    Durchgangsbohrung
    17
    Gewindebohrung
    18
    Spannstift
    19
    Bohrung
    20
    Sackloch
    21
    Verschlussstopfen
    22a, 22b
    Dichtelement
    23a, 23b
    Dichtelement
    24a, 24b
    Radialnut
    25a, 25b
    Radialnut
    26
    Axialfläche
    27
    Axialfläche
    28
    Radialdichtfläche
    29
    Radialdichtfläche
    30
    Spalt
    31
    Kragenspitze
    32
    Verdrehsicherung
    D
    Drehachse
    r1
    Wölbungsradius
    r2
    Wölbungsradius

Claims (10)

  1. Gleitlager-Drehverbindung, mit einem ersten und einem zweiten, jeweils massiven Ring (2, 3), die radial ineinander liegen, wobei die Ringe (2, 3) zueinander komplementäre und ineinandergreifende Führungsmittel (4, 5) in Form einer Nut (6) und eines Kragens (7) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) und der Kragen (7) jeweils wenigstens zwei, Laufbahnen bildende, Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) aufweisen, die aufeinander gleiten oder zwischen denen eine Gleitschicht vorgesehen ist, wobei die Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) unter einem Winkel ungleich 90° zur Drehachse (D) stehen, und wobei beidseits der Führungsflächen jeweils wenigstens ein Dichtelement (22a, 22b, 23a, 23b) vorgesehen ist, über die der zwischen den beiden Ringen (2, 3) gegebene Spalt (30) abgedichtet ist.
  2. Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jeder Seite zwei Dichtelemente (22a, 22b, 23a, 23b) vorgesehen sind.
  3. Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Dichtelemente (22a, 22b, 23a, 23b) an einem gemeinsamen Ring (2, 3) in einer entsprechenden Aufnahmenut (24a, 24b, 25a, 25b) gehaltert sind, oder dass das eine oder die beiden an einer Seite vorgesehenen Dichtelemente (22a, 23a) am ersten Ring (2) und das oder die beiden an der anderen Seite vorgesehenen Dichtelemente (22b, 23b) am zweiten Ring (3) in entsprechenden Aufnahmenuten (24a, 25a, 24b, 25b) gehaltert sind.
  4. Gleitlager-Drehverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweils eine Dichtelement (23a, 23b) oder eines der Dichtelemente (23a, 23b) pro Seite ein Radialdichtelement ist, das mit seinem Dichtabschnitt an einer Radialfläche (28, 29) des benachbarten Rings (2, 3) anliegt, oder dass das jeweils eine Dichtelement (22a, 22b) oder eines der Dichtelemente (22a, 22b) pro Seite ein Axialdichtelement ist, das mit seinem Dichtabschnitt an einer Axialfläche (26, 27) des benachbarten Rings (2, 3) anliegt.
  5. Gleitlager-Drehverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die Nut (7) aufweisende Ring (3) aus zwei axial aneinander gesetzten Ringhälften (3a, 3b) besteht, die über Verbindungsmittel (15) unter Einstellung der Lagervorspannung miteinander verbunden sind, wobei an den aneinander anliegenden Flächen (12a, 12b) der beiden Ringhälften (3a, 3b) formschlüssig ineinander greifende Eingriffskonturen (13a, 13b) vorgesehen sind.
  6. Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der einen Fläche (12b) ein umlaufender Vorsprung (14b) und an der anderen Fläche (12a) eine formkomplementäre Nut (14a) ausgebildet ist.
  7. Gleitlager-Drehverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einen Führungsflächen (8a, 8b) konvex und die anderen Führungsflächen (9a, 9b) konkav gewölbt sind, wobei die Wölbungsradien (r1, r2) unterschiedlich sind.
  8. Gleitlager-Drehverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Grund der Nut (7) ein Radialnut (10) ausgebildet ist.
  9. Gleitlager-Drehverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen den beiden Ringhälften (3a, 3b) wirkende Verdrehsicherung (17) vorgesehen ist.
  10. Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung (17) ein Spannstift (18) oder eine Spannhülse ist, der oder die in eine Bohrung der einen Ringhälfte (3a) eingesetzt ist und in ein Sackloch (20) oder eine Bohrung an der anderen Ringhälfte (3b) eingreift.
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