DE10306542B3 - Gleitstein für Gelenkspindeln - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gleitstein für Gelenkspindeln an Antrieben von Walzwerken, wobei die Gelenkspindel (1) einen Flachzapfen (2) aufweist, dessen Zunge (3) in eine quer zur Drehachse liegende zylindrische Öffnung des Spindelkopfes (4) eingreift, zwischen dem und dem Flachzapfen (2) der Gleitstein (5) angeordnet ist. Dabei ist der Gleitstein (5) in Verbundbauweise ausgebildet, mit einem metallischen Innenkörper (6) und einer diesen ummantelnden Außenschicht (7) aus Polymerfasermaterial.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Gleitstein für Gelenkspindeln an Antrieben von Walzwerken, wobei die Gelenkspindel einen Flachzapfen aufweist, dessen Zunge in eine quer zur Drehachse liegende zylindrische Öffnung eines Spindelkopfes eingreift, zwischen dem und dem Flachzapfen der Gleitstein angeordnet ist.
• Gleitelemente oder Gleitsteine, oft auch Gelenksteine genannt, sind in verschiedenen Ausbildungen bekannt.
• So sind in der WO 99/36210 A1 Gleitelemente, nämlich Lagerbuchsen und Lagerschalen beschrieben, bestehend aus einem Trägerwerkstoff aus Stahl mit einer aufgegossenen Lagerlegierung. Diese ist bleifrei und basiert auf einer Kupfer-Zink oder Kupfer-Aluminium Legierung.
• Lagerlegierungen, die Kupfer enthalten, sind auch aus der EP 1 133 588 B1 bekannt.
• Weiterhin ist ein Gleitlager bekannt aus der US 5 422 150 A , wobei hier die Beschichtung aus einer Polymerverbindung besteht.
• Die DE 26 56 257 A1 beschreibt Gelenksteine für Gelenkspindeln und Gelenkkupplungsköpfe von Walzwerksantrieben, die aus mehreren Teilsegmenten zusammengesetzt sind, wobei diese aus unterschiedlichen Materialien wie Stahl, Nichteisenmetall oder Kunststoff aufgebaut sein können.
• Schließlich sei noch die DE 36 23 721 A1 erwähnt, die Gelenkspindeln mit geschmierten Gelenksteinen offenbart.
• Derartige Kupfer enthaltende Legierungen zeichnen sich zwar durch sehr gute Gleit- bzw. Schmiereigenschaften aus, haben aber den Nachteil, dass beim Abrieb Kupfer frei wird. Für bestimmte Walzverfahren, insbesondere aber spezielle Walzprodukte, ist es nicht zulässig, dass dieser Kupferabrieb in den Walzprozess gelangt.
• Im Gegensatz zu derartigen Lagerbuchsen oder Lagerschalen, die drehende Teile aufnehmen, erfolgt bei Gleitsteinen, die Übertragung von Drehmomenten, also eine völlig andere Art der Belastung.
• Versuche, zur Übertragung von Drehmomenten Gleitsteine aus Kunststoff einzusetzen, sind bisher gescheitert, weil diese Materialien keine ausreichende Flächenpressung bzw. Warmfestigkeit aufweisen.
• Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, einen Gleitstein zur Verfügung zu stellen, der sowohl eine hohe Flächenpressung zulässt, wie auch eine ausreichende Warmfestigkeit besitzt, ohne dass beim Abrieb Kupfer oder Kupferlegierungen frei werden.
• Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Gleitstein für Gelenkspindeln an Antrieben von Walzwerken, wobei die Gelenkspindel einen Flachzapfen aufweist, dessen Zunge in eine quer zur Drehachse liegende zylindrische Öffnung eines Spindelkopfes eingreift, zwischen dem und dem Flachzapfen der Gleitstein angeordnet ist, dadurch, dass der Gleitstein in Verbundbauweise ausgebildet ist, mit einem metallischen Innenkörper und einer diesen ummantelnden Außenschicht aus Polymerfasermaterial.
• Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass ein derartiges Polymerfasermaterial, insbesondere ein Kohlefasermaterial sehr geeignet ist, die hohen Flächenpressungen und Wärmebelastungen, die bei der Übertragung von Drehmomenten in Walzwerksantrieben auftreten, aufzunehmen.
• Der erfindungsgemäße Gleitstein kann sowohl auf der Motorenseite wie auch der Walzenseite eingesetzt werden.
• Von besonderem Vorteil ist, dass es keiner zusätzlichen Schmierung, beispielsweise durch Fett, Öl oder Ölnebel bedarf. Aufgrund der Materialeigenschaften dieses Verbundgleitsteines kann auf eine Kühlung verzichtet werden, zumindest kann sie gegenüber herkömmlichen Lagern wesentlich eingeschränkt werden.
• Der Gleitstein kann einen Innenkörper aus Stahl aufweisen und nach einer weiteren Ausgestaltung ist auch die Aufteilung des Gleitsteines in mehrere Segmente möglich, die dann natürlich ebenfalls in der Verbundbauweise ausgestaltet sind.
• Als Kohlefasermaterial kann beispielsweise Hycomp^® verwendet werden.
• Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden, wobei in den 1 und 2 schematisch der Lageraufbau und die Ausbildung des Gleitsteines dargestellt sind.
• Die Gelenkspindel 1 weist einen Flachzapfen 2 auf, dessen Zunge 3 in eine quer zur Drehachse liegende zylindrische Öffnung des Spindelkopfes 4 eingreift.
• Zwischen dem Flachzapfen 2 und dem umgebenden Spindelkopf 4 ist der Gleitstein 5 angeordnet. Bei dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht dieser aus zwei halbringförmigen Gleitsteinsegmenten, die durch einen Gleitbolzen 8 miteinander verbunden sind.
• Die Verbundbauweise des Gleitsteines ergibt sich aus der schematischen Darstellung des geschnittenen Gleitsteines in 2.
• Hier ist ersichtlich, dass der Gleitstein aus einem metallischen, z.B. Stahl, bestehenden Innenkörper 6 und einer Kohlefaser-Außenschicht 7 besteht.

Claims (4)

1. Gleitstein für Gelenkspindeln an Antrieben von Walzwerken, wobei die Gelenkspindel (1) einen Flachzapfen (2) aufweist, dessen Zunge (3) in eine quer zur Drehachse liegende zylindrische Öffnung eines Spindelkopfes (4) eingreift, zwischen dem und dem Flachzapfen (2) der Gleitstein (5) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (5) in Verbundbauweise ausgebildet ist, mit einem metallischen Innenkörper (6) und einer diesen ummantelnden Außenschicht (7) aus Polymerfasermaterial.
2. Gleitstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (6) aus Stahl besteht.
3. Gleitstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschicht aus Kohlefasermaterial besteht.
4. Gleitstein nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitstein (5) aus mehreren Teilsegmenten besteht, die jeweils in Verbundbauweise ausgebildet sind.