DE102018114134A1

DE102018114134A1 - Gleitlager

Info

Publication number: DE102018114134A1
Application number: DE102018114134.3A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Pinnekamp
Original assignee: Renk GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 2018-06-13
Filing date: 2018-06-13
Publication date: 2019-12-19

Abstract

Gleitlager (10), mit einem Lagergrundkörper (11); mit mindestens einem Lagergleitkörper (12) aus einem Gleitlagerwerkstoff; wobei der mindestens eine Lagergleitkörper (12) am Lagergrundkörper (11) lose anliegt und am Lagergrundkörper (11) formschlüssig gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager.
Bei Lagern im Maschinen- und Gerätebau sind Gleitlager und Wälzlager die am häufigsten genutzten Lagerbauarten. Bei einem Gleitlager sind die beiden relativ zueinander bewegenden Teile in ihrem Kontakt nur durch einen dünnen Ölfilm getrennt. Ein Gleitlager verfügt in vielen Fällen über einen Lagergrundkörper und mindestens einen Lagergleitkörper aus einem Gleitlagerwerkstoff, wobei bei aus der Praxis bekannten Gleitlagern der Lagergleitkörper aus Gleitlagerwerkstoff mit dem Lagergrundkörper zum Beispiel durch Aufspritzen oder Gießen oder dergleichen adhäsiv verbunden ist. Die dauerhafte, adhäsive Verbindung des Lagergleitkörpers mit dem Lagergrundkörper ist aufwendig, darüber hinaus besteht das Risiko, dass diese Verbindung bei Dauerbeanspruchung ausfällt.
Aus der DE 10 2016 110 858 A1 ist ein Gleitlager nach dem Stand der Technik bekannt. Nach diesem Stand der Technik ist eine Gleitlagerschicht aus einem Gleitlagerwerkstoff, also ein Lagergleitkörper, dauerhaft mit einem Lagergrundkörper verbunden, insbesondere durch Aufschmelzen des Gleitlagerwerkstoffs entweder auf eine Zwischenschicht oder unmittelbar auf den Lagergrundkörper.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Gleitlager zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Gleitlager nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß liegt der mindestens eine Lagergleitkörper am Lagergrundkörper lose an und ist am Lagergrundkörper formschlüssig gehalten.
Beim erfindungsgemäßen Gleitlager besteht keine adhäsive Verbindung zwischen dem Gleitlagerwerkstoff und dem Lagergrundkörper, also zwischen dem Lagergleitkörper und dem Lagergrundkörper. Vielmehr ist der jeweilige Lagergleitkörper, der lose am Lagergrundkörper anliegt, am Lagergrundkörper formschlüssig gehalten. Es wird demnach auf eine dauerhafte adhäsive Verbindung zwischen dem Gleitlagerwerkstoff und dem Lagergrundkörper verzichtet. Hierdurch verringert sich der Aufwand in der Herstellung eines Gleitlagers. Ferner erhöht sich die Ausfallsicherheit bei Dauerbeanspruchung.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der mindestens eine Lagergleitkörper in eine Ausnehmung im Lagergrundkörper lose eingelegt oder eingesetzt und in der Ausnehmung formschlüssig gehalten, vorzugsweise über einen den jeweiligen Lagergleitkörper zumindest abschnittsweise umgebenden Rand der Ausnehmung. Alternativ oder zusätzlich kann der jeweilige Lagergleitkörper, der lose am Lagergrundkörper anliegt, über mindestens einen Stift oder mindestens eine Feder, der oder die sich in eine Nut von Lagergrundkörper und Lagergleitkörper hinein erstreckt, am Lagergrundkörper formschlüssig gehalten werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der jeweilige Lagergleitkörper über eine Verdrehsicherung im bzw. am Lagergrundkörper vor Verdrehen geschützt. Über die Verdrehsicherung können die Gleitlagereigenschaften des Gleitlagers eingestellt werden, ebenso wie über die Wahl des Gleitlagerwerkstoffs für den Lagergleitkörper.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der jeweilige Lagergleitkörper in Drehrichtung des Gleitlagers gesehen eine sich ändernde Dicke auf. Hiermit ist es möglich, einen geometrisch definierten Schmierkeil zwischen den relativ zueinander bewegenden Teilen über das Gleitlager auszubilden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Lagergrundkörper integraler Bestandteil eines das Gleitlager aufnehmenden Gehäuses. In diesem Fall kann auf einen separaten Lagergrundkörper verzichtet werden. Der Aufbau des Gleitlagers kann dann noch stärker vereinfacht werden.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines als Axialgleitlager ausgebildeten erfindungsgemäßen Gleitlagers;
2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines als Axialgleitlager ausgebildeten erfindungsgemäßen Gleitlagers;
3 einen Querschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines als Axialgleitlager ausgebildeten erfindungsgemäßen Gleitlagers;
4 einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines als Axialgleitlager ausgebildeten erfindungsgemäßen Gleitlagers;
5 einen Querschnitt durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines als Axialgleitlager ausgebildeten erfindungsgemäßen Gleitlagers;
6 einen Querschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines als Radialgleitlager ausgebildeten erfindungsgemäßen Gleitlagers.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gleitlagers 10, welches als Axiallager ausgeführt ist. Das in 1 gezeigte Gleitlager 10 kann zum Beispiel der Axiallagerung einer Welle einer Mühle dienen, die oberhalb des Gleitlagers 10 positioniert ist, um so die axiale Beweglichkeit der Welle zu begrenzen.
Das Gleitlager 10 der 1 verfügt über einen Lagergrundkörper 11 und einen Lagergleitkörper 12.
Der Lagergleitkörper 12 besteht durchgehend und demnach vollständig aus einem Gleitlagerwerkstoff, zum Beispiel aus einem metallischen Werkstoff wie Aluminium oder Bronze oder auch aus einem Kunststoff, wie zum Beispiel PEEK (Polyetheretherketon) oder PK (Polyketon).
Der Lagergrundkörper 11 verfügt über eine Ausnehmung 13. Der Lagergleitkörper 12 aus dem Gleitlagerwerkstoff ist in die Ausnehmung 13 des Lagergrundkörpers 11 lose eingelegt oder eingesetzt, es besteht demnach keine adhäsive Verbindung zwischen dem Gleitlagerwerkstoff und dem Lagergrundkörper 11. Der Lagergleitkörper 12 aus dem Gleitlagerwerkstoff, der lose in die Ausnehmung 13 des Lagergrundkörpers 11 eingesetzt ist, ist im Lagergrundkörper 11 formschlüssig gehalten und steht gegenüber dem Lagergrundkörper 11 vor.
Der lose in die Ausnehmung 13 eingelegte Lagergrundkörper 11 ist über einen die Ausnehmung 13 des Lagergrundkörpers 11 begrenzenden Rand 14 formschlüssig am Lagergrundkörper 11 gehalten.
Der Lagergleitkörper 12 aus dem Gleitlagerwerkstoff ist plattenartig ausgeführt, kann im Querschnitt kreisrund ausgeführt sein sowie andere geometrische Formen aufweisen, zum Beispiel eine rechteckige Form oder eine Trapezform.
Ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gleitlagers 20 zeigt 2. Beim Gleitlager 20 der 2 liegt der Lagergleitkörper 22 aus dem Gleitlagerwerkstoff lose am Lagergrundkörper 21 an und ist am Lagergrundkörper 21 formschlüssig gehalten.
Während in 1 das formschlüssige Halten des Lagergleitkörpers 12 am Lagergrundkörper 11 über den die Ausnehmung 13 definierenden und den Lagergleitkörper 12 außen zumindest abschnittsweise umgebenden Rand 14 erfolgt, wird im Ausführungsbeispiel der 2 ein Stift 23 zur formschlüssigen Halterung des lose am Lagergrundkörper 21 anliegenden Lagergleitkörpers 22 genutzt, wobei dieser Stift 23 im Ausführungsbeispiel der 2 kreisrund ausgebildet ist, sich in eine Ausnehmung 24 des Lagergrundkörpers 21 sowie in einer Ausnehmung 25 des Lagergleitkörpers 22 hinein erstreckt und auf einer Längsmittelachse 26 des Lagergrundkörpers 21 angeordnet ist.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gleitlagers 30, welches wiederum einen Lagergrundkörper 31 und einen lose am Lagergrundkörper 31 anliegenden Lagergleitkörper 32 aus einem Gleitlagerwerkstoff umfasst. Im Ausführungsbeispiel der 3 werden mehrere Stifte 33 benutzt, um den lose am Lagergrundkörper 31 anliegenden Lagergleitkörper 32 formschlüssig zu halten, wobei sich jeder dieser Stifte 33 einerseits in eine Ausnehmung 34 im Lagergrundkörper 31 und andererseits in einer Ausnehmung 35 im Lagergleitkörper 32 hinein erstreckt.
Im Ausführungsbeispiel der 4 ist ein Gleitlager 40 gezeigt, bei welchem der lose am Lagergrundkörper 41 anliegende Lagergleitkörper 42 aus dem Gleitlagerwerkstoff über eine Feder 43 formschlüssig am Lagergrundkörper 41 gehalten ist, wobei diese Feder 43 unter Ausbildung einer Nut-Feder-Verbindung sowohl in eine Nut 44 im Lagergrundkörper 41 als auch in eine Nut 45 im Lagergleitkörper 42 aus dem Gleitlagerwerkstoff hineinragt.
Im Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ist der Lagergleitkörper 12 bzw. 22 aus dem Gleitlagerwerkstoff, der lose am Lagergrundkörper 11 anliegt und formschlüssig an demselben gehalten ist, gegenüber dem Lagergrundkörper 11 bzw. 21 drehbar, in 3 und 4 dienen die mehreren Stifte 33 bzw. die Feder 43 zusätzlich als Verdrehsicherung.
5 zeigt eine Weiterbildung des Gleitlagers 10 der 1, in welcher der in die Ausnehmung 13 des Lagergrundkörpers 11 lose eingesetzte und über den Rand 14 formschlüssig am Lagergrundkörper 11 gehaltene Lagergleitkörper 12 aus dem Gleitlagerwerkstoff über eine separate Verdrehsicherung 15 am Lagergrundkörper 11 vor Verdrehen geschützt ist.
Bei sämtlichen in 1 bis 5 gezeigten, erfindungsgemäßen Gleitlagern 10, 20, 30, 40 handelt es sich um Axialgleitlager. Diese kommen beispielsweise zur axialen Lagerung einer Welle einer Mühle oder eines Extruder-Antriebs oder als Schiffs-Drucklager zum Einsatz, wobei mehrere derartige Gleitlager 10, 20, 30, 40 nebeneinander positioniert sein können, um die axiale Verschiebbarkeit der Welle zu begrenzen.
Die Erfindung ist nicht auf Axialgleitlager beschränkt, vielmehr kann das erfindungsgemäße Gleitlager auch als Radialgleitlager ausgebildet sein.
6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen als Radialgleitlager ausgebildeten Gleitlagers 60, welches einen Lagergrundkörper 61 sowie mehrere Lagergleitkörper 62 umfasst. Der Lagergrundkörper 61 ist hohlzylinderartig ausgeführt, wobei die mehreren Lagergleitkörper 62 an einer Innenseite des Lagergrundkörpers 61 lose anliegen und am Lagergrundkörper 61 formschlüssig gehalten sind, und zwar über Halteelemente 63. Beim Gleitlager 60 der 6 sind insgesamt drei Lagergleitkörper 62 aus einem Gleitlagerwerkstoff in Umfangsrichtung nebeneinander positioniert, wobei zwischen jeweils zwei aneinander angrenzenden Lagergleitkörpern 62 jeweils eine Halteeinrichtung 63 positioniert ist, welche den jeweiligen lose am Lagergrundkörper 61 anliegenden Lagergleitkörper 62 am Lagergrundkörper 61 formschlüssig hält. Die Anzahl der Lagergleitkörper 62 ist jedoch beliebig. Es können auch mehr als drei derartige Lagergleitkörper 62 oder auch weniger als drei Lagergleitkörper 62 zum Einsatz kommen.
Beim Gleitlager 60 der 6 ist es möglich, dass auch lediglich die beiden unteren Lagergleitkörper 62 zum Einsatz kommen, dass also auf den oberen Lagergleitkörper 62 verzichtet wird.
Während in den Ausführungsbeispielen der 1 bis 5 die Lagergleitkörper 12, 22, 32, 42 als ebene Platten mit zum Beispiel kreisrundem oder trapezförmigem Querschnitt ausgeführt sind, handelt es sich bei den Lagergleitkörpern 62 des Ausführungsbeispiels der 6 um Segmente mit einer gebogenen bzw. gewölbten Kontur.
Die Lagergleitkörper 12, 22, 32, 42 sowie 62 können in Drehrichtung des Gleitlagers 10, 20, 30, 40, 60 gesehen eine sich ändernde Dicke aufweisen. Hierdurch kann ein Schmierkeil mit definierter geometrischer Kontur vorgegeben werden.
Der Lagergrundkörper 11, 21, 31, 41, 61 des jeweiligen Gleitlagers 10, 20, 30, 40, 60 kann integraler Bestandteil eines das jeweilige Gleitlager aufnehmenden Gehäuses sein. In diesem Fall kann auf einen separaten Lagergrundkörper verzichtet werden.
Bezugszeichenliste

10: Gleitlager
11: Lagergrundkörper
12: Lagergleitkörper
13: Ausnehmung
14: Rand
15: Verdrehsicherung
20: Gleitlager
21: Lagergrundkörper
22: Lagergleitkörper
23: Stift
24: Ausnehmung
25: Ausnehmung
26: Längsm ittelachse
30: Gleitlager
31: Lagergrundkörper
32: Lagergleitkörper
33: Stift
34: Ausnehmung
35: Ausnehmung
40: Gleitlager
41: Lagergrundkörper
42: Lagergleitkörper
43: Feder
44: Nut
45: Nut
60: Gleitlager
61: Lagergrundkörper
62: Lagergleitkörper
63: Halteelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016110858 A1 [0003]

Claims

Gleitlager (10, 20, 30, 40, 60), mit einem Lagergrundkörper (11, 21, 31, 41, 61); mit mindestens einem Lagergleitkörper (12, 22, 32, 42, 62) aus einem Gleitlagerwerkstoff; dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lagergleitkörper (12, 22, 32, 42, 62) am Lagergrundkörper (11, 21, 31, 41, 61) lose anliegt und am Lagergrundkörper (11, 21, 31, 41, 61) formschlüssig gehalten ist.
Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lagergleitkörper (12, 22, 32, 42, 62) aus einem metallischen Werkstoff wie Aluminium oder Bronze besteht.
Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lagergleitkörper (12, 22, 32, 42, 62) aus einem Kunststoff wie PEEK oder PK besteht.
Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lagergleitkörper (12) in eine Ausnehmung (13) im Lagergrundkörper (11) lose eingelegt oder eingesetzt und in der Ausnehmung (13) formschlüssig gehalten ist.
Gleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lagergleitkörper (12) über einen den jeweiligen Lagergleitkörper (12) zumindest abschnittsweise umgehenden Rand (14) der Ausnehmung (13) im Lagergrundkörper (11) formschlüssig gehalten ist.
Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lagergleitkörper (22, 32, 42) über einen Stift (23, 33) oder eine Feder (43), der oder die sich in eine Ausnehmung oder Nut von Lagergrundkörper (21, 31, 41) und Lagergleitkörper (22, 32, 42) hinein erstreckt, am Lagergrundkörper (21, 31, 41) formschlüssig gehalten ist.
Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lagergleitkörper (12, 32, 42) über ein Verdrehsicherung (15, 33, 43) im Lagergrundkörper vor Verdrehen geschützt ist.
Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe als Axialgleitlager (10, 20, 30, 40) ausgebildet ist.
Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe als Radialgleitlager (60) ausgebildet ist, welches mehrere in Umfangsrichtung nebeneinander positionierte Lagergleitkörper (62) aufweist, wobei jeder Lagergleitkörper (62) am Lagergrundkörper (61) lose anliegt und am Lagergrundkörper (61) formschlüssig gehalten ist.
Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lagergleitkörper (12, 22, 32, 42, 62) in Drehrichtung des Gleitlagers gesehen eine sich ändernde Dicke aufweist.
Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagergrundkörper (11, 21, 31, 41, 61) integraler Bestandteil eines das Gleitlager aufnehmenden Gehäuses ist.