DE1425944C3 - Wartungsfreies Gleitlager - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem beispielsweise durch die US-PS 2797929 bekannten, durch die Merkmale des Oberbegriffs des Patentanspruchs-näher bezeichneten Gleitlager.

Es ist bekannt, Kunststoff als Lagermaterial für schwenkbare oder sich drehende Zapfen zu verwenden. Bei bekannten Lagern dieser Art wurde die Kunststoffbuchse unmittelbar in die Gehäusebohrung eingepreßt. Die Lagerbuchsen sind aus Kunststoffen mit guten Gleiteigenschaften gefertigt, z. B. aus Acetalharzen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß diese Buchsen zum »Schmieren« neigen, wenn örtlich zu hohe Belastungen dieser Lager auftreten. Diese Erscheinung ist durch eine plastische Verformung des Materials verursacht, die infolge der höheren Temperaturen an den zu stark belasteten Stellen eintritt. Gleitlager unter Verwendung von Kunststoff wurden daher dahingehend verbessert, daß örtlich auftretende hohe Belastungen und damit das Schmieren vermieden wird, und zwar u. a. dadurch, daß eine äußere, mit der Lagerbuchse fest verbundene Ummantelung aus Gummi oder gummiähnlichem Material vorgesehen ist, deren Außendurchmesser vor dem Einbau größer ist als der Innendurchmesser der das Lager aufnehmenden Bohrung. Die mit Gummi od. dgl. ummantelte Buchse wird mit Vorspannung in die Gehäusebohrung eingepreßt. Diese elastische Ummantelung kann durch Verformung Kräfte bzw. Verlagerungen der Buchse aufnehmen, die z. B. auf Montageungenauigkeiten beruhen.

Bei dem bekannten Gleitlager gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist die Gleitbuchse aus einem nachgiebigen Werkstoff wie z. B. Nylon hergestellt. Die Gleitbuchse ist in der Wandstärke derart gering gehalten, daß sie sich unter dem Einfluß des die Gleitbuchse umgebenden vorgespannten Gummipolsters satt und spielfrei an den Lagerzapfen anlegt. Beim Gleiten der radial vorgespannten Buchse auf dem Zapfen werden - nach Art des Radiergummiabriebes - kleine Partikelchen aus der Kunststoffbuchse herausgerissen, die sich zu Wälzkörpern aufrollen und ίο ein direktes Gleiten der Fachen und weiteres Verschleißen nach einer gewissen Einlaufphase vermindern und den Verdrehwiderstand reduzieren sollen. Diese Wirkungsweise ist sicher nicht über Jahre hinweg aufrechtzuerhalten. Die Wälzkörperchen werden sich an den Endstellen des Gleitspaltes aus ihm herausrubbeln und so ständig Anlaß zu einer Neubildung von Rubbelmaterial geben, also eine Quelle ständigen Verschleißes darstellen. Im übrigen ist dem Zutritt von Rost bildendem Wasser und abrasivem Schmutz nicht wirksam begegnet, so daß durch Korrosionsrauhigkeit und Sand od. dgl. der Verschleiß noch beschleunigt wird.

Durch die US-PS 3130991 ist ein ähnlich aufgebautes Gleitlager, wie das eben erwähnte, bekannt.

as Hier ist die auf dem Lagerzapfen gleitende Buchse aus Kunststoff mit guten Notlauf eigenschaften, z. B. aus Nylon ausgebildet. Die Gleitbuchse ist auf ihrer Innenseite jedoch nicht rund, sondern polygonartig ausgebildet, so daß zwischen axial verlaufenden Berührungsstreifen mit dem Lagerzapfen Hohlräume zur Aufnahme von Schmiermitteln gebildet werden. Der Axialschubflansch der Gleitbuchse ist ebenfalls aus der exakt achssenkrechten Richtung bewußt leicht winklig angestellt, um zusammen mit der Gleitgegenfläche einen ringförmigen Schmiermittelzwickel zu bilden. Eine Nachgiebigkeit der Buchse bei Lagerbelastung und ein Hin- und Herquetschen des Schmiermittels in den Zwickeln ist beabsichtigt. Nachteilig an diesem Lager ist, daß es nicht wartungsfrei ist, weil die nachgiebigen Schmiermittelzwickel mit der Zeit das Fett irreversibel aus dem Lager herausquetschen und Aufnahmeräume für Schmutz und Staub bilden, die das Lager verschleißen.

Aus der GB-PS 847171 ist ein Gummigleitlager bekannt, bei dem ein Gummipolster unmittelbar auf einer Metallbuchse gleitet. In der der Gleitbuchse zugekehrten Oberfläche des Gummipolsters sind Aufnahmeräume für Schmiermittel eingearbeitet. In diese Gruppe gehört auch das aus dem DT-GM 1868891 bekannte Lager. Auch bei diesen Gleitlagern wird mit der Zeit durch stoßartige Lagerbelastungen das Schmiermittel aus dem Lagerspalt irreversibel herausgequetscht. Nach dem Verdrängen des Schmiermittelvorrates laufen die Gummigleitlager trocken und fangen an zu radieren, wobei sie sich relativ schnell verschleißen. Gleitlagerdichtungen, die mit dem Gummipolster und den umgebenden Lagerbuchsen integriert sind, können diesen Schmiermittelverlust allenfalls verzögern, aber nicht beseitigen. Im übrigen sind bei dem in der GB-PS 847171 gezeigten Lager die Dichtungen so ausgebildet, daß durch Lagererschütterungen und damit einhergehenden RoIa- ! tivverlagerungen von Lagerzapfen gegenüber Lager- j auge die Dichtlippen von Buchsenrändern oder -flanschen abgequetscht oder abgescheuert werden und dann ihre Wirkung naturgemäß einbüßen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gummigepolstertes Gleitlager der im Oberbegriff des Patentanspruchs

bezeichneten Art im Hinblick auf Wartungsfreiheit zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.

Die an einem Ende des Lagers vorgesehene, in axialer Richtung wirkende Dichtung verhindert das Eindringen von Schmutz oder Fremdkörpern, was für eine einwandfreie Funktion des wartungsfreien Gleitlagers von wesentlicher Bedeutung ist. Bei senkrechtem Einbau der Buchse liegt die Dichtung vorzugsweise am oberen Ende der Buchse. Das Gleitlager ist - bereits in der der Erfindung zugrunde liegenden Form - mit einem radialen Flansch versehen, der sich an die Buchse anschließt, vorzugsweise aus demselben Material wie die Buchse gefertigt ist und zweckmäßigerweise mit ihr ein Stück bildet. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Axialdichtung ist eine Dichtlippe vorgesehen, die mit dem neben bzw. um den radialen Flansch der Buchse liegenden Material aus Gummi od. dgl. ein Stück bildet. Um bei Verkantungen des Lagers ein Abheben der Dichtlippe zu vermeiden oder diesem entgegenzuwirken, ist ein Blechgegenring vorgesehen. Als eine mit Kunststoff beschichtete Metallbuchse kann man z. B. ein Rohr bzw. ein Blech verwenden, dessen Innenfläche eine gesinterte Bronzeschicht aufweist, auf welche die Kunststoffschicht, z. B. Acetalharz, aufgebracht ist. Das Gleitlager gemäß der Erfindung kann derart abgewandelt werden, daß an Stelle der Lagerbuchse aus mit Kunststoff beschichtetem Metall eine solche aus Metall vorgesehen ist und der Lagerhohlzapfen mit Kunststoff überzogen ist. Die Metallbuchse trägt in jedem Fall außen die Ummantelung aus gummielastischem Material.

Zwar ist es bekannt, durch einen dünnen Kunststoffüberzug auf einer metallenen Gleitlagerschale die Gleitlagereigenschaften zu verbessern (vgl. DT-PS 917110). Es ist ferner bekannt, Polytetrafluoräthylen (PTFE) in einer Bronzesinterschicht einzubetten und so die sehr guten Gleit- und Notlaufeigenschaften von PTFE ohne dessen Nachteile voll zur Geltung zu bringen (vgl. ATZ 1960, Seiten 154 bis 157). Diese Lageroberfläche kommt ohne Schmiermittel aus. Problematisch bleibt aber bei diesem Entwicklungsstand, wie Lager, die starken Erschütterungen und starkem Schmutzzutritt ausgesetzt sind, zu gestalten sind, damit sie über Jahre hinweg wartungsfrei bleiben und ίο ihren Dienst zuverlässig erfüllen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.

Die Buchse 1 hat an einem Ende einen Flansch 2, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit ihr aus einem Stück gebildet ist. Diese Buchse ist von einer Gummiummantelung 3 umgeben, welche auch die Rückseite des Flansches 2 abdeckt und in die Lippe 4 übergeht.

Der Hohlzapfen 5 besteht aus Metall und ist mit einem ebenfalls aus Metall bestehenden Flansch 6 verbunden. Auf dem Flansch 6 liegt die Lippe 4 zur Abdichtung des Lagers gegen Fremdkörper auf.

Der Außendurchmesser der Gummiummantelung 3 ist etwas größer als der Durchmesser der sie aufnehmenden Bohrung, so daß beim Einbau des Lagers eine Vorspannung im Gummimaterial entsteht.

Wenn das Lager im Betrieb vom Zapfen her Kräften ausgesetzt ist, welche bei einem Lager üblicher Bauart im Bereich der Kanten zu Überlastungen führen, so kann das Lager gemäß der Erfindung diesen Kräften in ausreichendem Maße nachgeben, so daß praktisch gesehen die spezifische Flächenbelastung im Lager gleichbleibend ist. Es tritt keine plastische Verformung, also kein »Schmieren« auf.
Der Blechgegenring 7 verhindert ein Abheben der Lippe 4 bei den Bewegungen, die die Lagerbuchse machen kann, wenn große Verkantungskräfte auftreten sollten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gleitlager für einen Gelenkzapfen mit einer in eine das Lager aufnehmende Bohrung mit Vorspannung eingesetzten Lagerbuchse, die aus einer Gleitbuchse mit an deren einem Ende angeformten, mit einem entsprechenden Ringbund des Gelenkzapfens gleitend zusammenwirkenden radial gerichteten Ringflansch sowie aus einem außen auf die Gleitbuchse über deren axiale und radiale Erstreckung aufgebrachten und fest mit ihr verbundenen Gummimantel besteht, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

   a) die Gleitbuchse (1) der Lagerbuchse (1, 3) besteht aus Metall und eine Fläche der Gleitpaarung Gelenkzapfen (5)/Gleitbuchse (1), vorzugsweise die Fläche der Gleitbuchse (1) weist eine vorzugsweise von einer Bronze-Sinterschicht getragene Kunststoffbeschichtung auf;

   b) der den Ringflansch (2) der Gleitbuchse (1) und den Ringbund (6) des Gelenkzapfens (S) umgreifende Gummimantel (3) bildet eine an der äußeren Stirnfläche des Gelenkzapfen-Ringbundes (6) anliegende Dichtlippe (4);

   c) an der freien Stirnfläche der radial gerichteten Ringwand (2) des Gummimantels (3) ist eine Blechringscheibe (7) befestigt.