DE1525109C - Verfahren zur Herstellung eines selbst schmierenden Hochleistungslagers - Google Patents

Description

und ringförmigen, von den Stirnflächen in das Innere der Lagerkörperteile reichenden Schmierstoffkammern gebildet werden, daß eine Lagerfläche in den Lagerkörperteilen und in jedem Lagerkörperteil in 5 Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, die Schmierstoffkammern mit der Lagerbohrung verbindende, in ihrer Achsrichtung halbierte Bohrungen gebildet werden, daß ein in die verbreiterten Ränder der Schmierstoffkammern passender und auf sei-

Metallpulver auf einen metallischen Lagerkörper auf-. io nem Umfang in Umfangsrichtung in gleichen Abstängebracht und dann bei einer solchen Temperatur ge- den in radialer Richtung von ihm abstehenden, in die sintert wird, daß die Metallpulverkörner aneinander Bohrungen passende poröse Teile aufweisender Ring und an dem Lagerkörper haften, ohne daß die Hohl- aus porösem Sintermetall, in dessen Hohlräumen ein räume zwischen den Metallkörnern zusammenge- Hartlot enthalten ist, gebildet wird, daß der Ring drückt werden. Danach wird die Sintermetallschicht 15 neben den Schmierstoffkammern zwischen denLagermit einem Schmierstoff getränkt und unter Druck körpern angeordnet wird, daß die Lagerkörper mit gesetzt. ihren Stirnflächen aneinanderliegend und mit dem zur

Der Lagerkörper ist mit in Umfangsrichtung in Ausrichtung der Lagerkörper gegeneinander in die gleichem Abstand voneinander angeordneten Boh- verbreiterten Ränder der Schmierstoffkammern hinrungen versehen und trägt innen die Sintermetall- so einragenden Ring zwischen ihnen zusammengeführt schicht, die zwischen einem äußeren und einem inne- werden, daß die ausgerichtet aneinanderliegenden ren Zylinder gepreßt worden ist. Die in radialer Rieh- Lagerkörper und der Ring so stark erwärmt werden, tung nach außen abstehenden Teile in den inneren daß das Hartlot aus den Hohlräumen des Ringes aus-Bohrungen des Lagerkörpers und die in radialer tritt und zwischen den Stirnflächen und dem Ring ein-Richtung sich anschließenden Teile der Sintermetall- 25 tritt und diese miteinander verbindet, und daß die schicht werden weniger zusammengedrückt als die Schmierstoffkammern mit Schmierstoff gefüllt werübrige Schicht. Dieser Sintermetallring wird in einem
Gehäuse angeordnet, das aus einem äußeren Ring besteht, in den eine Ringnut eingelassen ist, die mit der
Außenseite des Ringes über eine Öffnung verbunden 30
ist, die durch eine Stopfenschraube verschlossen ist.
Die Ringnut wird mit einem Schmierstoff oder mit
einem mit Schmierstoff getränkten Filz oder textlien
Gewebe gefüllt und bildet so über die in den Bohrungen des Lagerkörpers befindlichen in radialer Rieh- 35 nach F i g. 1 und 2 in Richtung 3-3 in F i g. 2, tung abstehenden und in Umfangsrichtung in gleichen Fig. 4 die Vorderansicht des porösen Zwischen-

Abständen voneinander angeordneten Fortsätze der Sintermetallschicht ein in ständigem Kontakt mit der Sintermetallschicht befindliches Schmierstoffvorratslager.

Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Lagers mit eingebautem Schmiermittelbehälter bekannt, das aus einem in einem Gehäuse befindlichen selbstschmierenden Lager aus gesintertem Metallpulver od. dgl. besteht, das eine Schmiermittelkammer enthält. Zur Herstellung dieser Kammer wird ein ringförmiger Kern aus leicht schmelzendem Metall gebildet, das während des Pressens als ein Metallpulverpaket oder Brikett, eingesetzt wird. Beim Sintern des Lagermaterials schmilzt der Kern und dringt in die Poren der gesinterten Metallpulverstruktur ein, die sie umgibt, wobei ein allseits umschlossener Hohlraum entsteht, der eine Schmiermittelkammer bildet. Dieses bekannte mit Schmierstoffkammern versehene

selbstschmierende Hochleistungslager hat sich wirt- 55 massivem Lagermetall, beispielsweise Lagerstahl, schaftlich als sehr erfolgreich erwiesen, und zwar als -bronze od. dgl. aufweisen. Da die Lagerkörperteile ein Lager, das eine wesentlich längere Lebensdauer 72 und 74 gleich ausgebildet sind, tragen ihre Teile aufweist als die bisher bekannten Lager aus geeinter- gleiche Bezugszeichen. Jedes Lagerkörperteil 72 oder tem Metallpulver ohne Schmiermittelkammer. 74 hat zylindrische Außen- und Innenflächen 76 und

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein 60 78, wobei die letzteren die Fläche der Lagerbohrung Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlich selbst- 80 bilden, die geschmiert werden soll. Die Lagerkör-

Die Erfindung ist in der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 den mittleren Längsschnitt durch ein mit Schmierstoffkammern versehenes zylindrisches selbstschmierendes Hochleistungslager, Fig. 2 den Querschnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 die Draufsicht auf einen Teil des Lagers

teils des Lagers nach Fig. 1, 2 und 3,

F i g. 5 den Schnitt nach Linie 5-5 in F i g. 4, F i g. 6 den mittleren Längsschnitt durch den inneren Teil eines abgewandelten selbstschmierenden Hochleistungslagers,

F i g. 7 den Schnitt nach Linie 7-7 in F i g. 6, F i g. 8 die Draufsicht auf einen Teil des Lagers in Richtung 8-8 in F i g. 6,

F i g. 9 eine Seitenansicht des porösen ringförmigen Zwischenteils des Lagers nach Fig. 6, 7 und 8 in kleinerem Maßstab und

F i g. 10 die Draufsicht auf ein Stück des Zwischenteils in Richtung 10-10 der Fig. 9.

Das aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche, mit Kammern versehene selbstsschmierende Hochleistungslager 70 besteht aus zwei gleichen, spiegelbildlich zueinander angeordneten Lagerkörperteilen 72 und 74, die jeweils die Form eines kurzen Hohlzylinders aus

schmierenden Hochleistungslagers mit einer Schmierstoffkammer in seinem Inneren zu schaffen, dessen Lagerkörper größeren Belastungen standhält als die bekannten Lager mit Schmierstoffkammer.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwei Lagerkörperteile aus massivem Metall mit dicht zusammenpassenden Stirnflächen

perteile 72 und 74 sind mit flachen Stirnflächen 82 versehen, die dicht aufeinander passen. In jede Stirnfläche 82 ist eine schmale Ringnut 84 und eine weniger tiefe breitere Ringnut 86 an ihrem oberen Rand eingelassen. Zusammen bilden die beiden Ringnuten 84 und 86 eine ringförmige Schmiermittelkammer 88 mit einer ringförmigen mittleren Erweiterung 94,

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wenn die inneren Stirnflächen 82 der Lagerkörperteile gelagert werden soll, in die Lagerbohrung 80 einge-72 und 74 aneinander befestigt sind. Jedes Lager- führt. Während des Betriebs wird die Lagerbohrung körperteil 72 und 74 ist mit einander gegenüber- 80 mit öl, das durch die Poren des gesinterten Metallliegenden Bohrungshälften 90 versehen, die sich von pulverringes 96 sickert, mittels Dochtwirkung, die ihren Ringnuten 86 aus nach den Innenflächen 78 5 durch die porösen Zapfen 98 bewirkt wird, geerstrecken und zusammengesetzt auf, dem Umfang schmiert.

verteilt angeordnete Bohrungen 92 bilden. Das abgewandelte selbstschmierende Hochlei-In der mittleren Erweiterung 94, die durch die bei- stungslager 120 nach F i g. 6 bis 10 hat einen anders den einander gegenüberliegenden breiten Ringnuten geformten Lagerkörper 122, der in einem nicht dar-86 gebildet wird, ist ein Ring 96 aus porösem gesin- io gestellten Lagergehäuse angeordnet ist. Der Lagertertem Metallpulver, beispielsweise Eisen, unterge- körper 122 richtet sich infolge seiner äußeren Form bracht, der mit auf seinem inneren Umfang verteilt selbsttätig aus und besteht aus zwei anemanderliegenangeordneten Zapfen 98 versehen ist, die radial nach den Lagerkörperteilen 124 und 126, die vorzugsweise innen gerichtet sind und an der Lagerbohrung 80 aus massivem Lagermetall, beispielsweise Stahl, enden. Die Zapfen 98 haben die gleichen Abmessun- 15 Bronze od. dgl., bestehen und von gleicher Bauart gen wie die Bohrungen 92, so daß sie ineinander sind. Infolgedessen tragen einander gegenüberliegende passen. Die Schmierstoffkammer 88 enthält einen Teile gleiche Bezugszeichen. Jedes Lagerkörperteil Schmierstoff, beispielsweise Schmieröl, das beim Be- 124 und 126 ist mit einer Lagerbohrung 127 und trieb durch den porösen Ring 96 und dessen Zapfen einer kugeligen Außenfläche 128 versehen. Letztere 98 auf die Lagerbohrung 80 gleichmäßig verteilt wird. 20 können einen solchen Verlauf haben, daß sie bei-Die einander gegenüberliegenden Lagerkörperteile spielsweise einen Winkelbereich von etwa 45° erfas- 72 und 74 werden in bekannter Weise hergestellt. Der sen. Die Außenflächen 128 der beiden gegenüber-Ring 96 wird nach in der Pulvermetallurgie bekann- liegenden Lagerkörper 122 bilden hierdurch eine einten Verfahren gesondert hergestellt. Dann wird der heitliche kugelige Außenfläche 130, die sich entspre-Ring 96 in bekannter Weise zu dem in F i g. 1 und 2 25 chend über einen Winkelbereich von etwa 90° erdargestellten porösen Ring gesintert und mit einem streckt. Ebenso sind die Lagerbohrungen 127 zuein-Hartlot, beispielsweise Kupfer oder Messing, durch ander ausgerichtet und bilden zusammen eine einzige Eintauchen in eine Schmelze dieses Metalls oder Bohrung 132. Beide Lagerkörperteile 124 und 126 durch Verbinden mit einem derartigen Metall in ge- haben flache Stirnflächen 134, die dicht aufeinander schmolzenem Zustand imprägniert. Das geschmolzene 30 passen.

Hartlot fließt in die Poren des porösen Ringes 96 In jede Stirnfläche 134 jedes Lagerkörperteils 124 und füllt sie aus, so daß ein fester, mit Hartlot im- und 126 ist eine schmale Ringnute 136 und eine prägnierter Hartlotmetallring, der vorläufige Ring weniger tiefe, breitere Ringnute 138 eingelassen. Zu- 100 entsteht, der in F i g. 4 und 5 dargestellt ist und sammen bilden die beiden schmalen und die beiden aus einem mit Hartlot imprägnierten Ring 102 und 35 breiten Ringnuten 136 bzw. 138 eine ringförmige Zapfen 104 besteht. Kammer 140, die mit einer mittleren Erweiterung 142 Die beiden Lagerkörperteile 72 und 74 werden, wie versehen ist. Jede der breiteren Ringnuten 138 ist aus F i g. 1 ersichtlich ist, mit dem vorläufigen Ring außerdem mit mehreren radial nach außen gerichte- 100 als Führung in der Erweiterung 94 zusammen- ten halbierten Bohrungen 144 versehen, die sich von gebaut, wobei die Zapfen 104 in die Bohrungen 92 40 den Ringnuten 138 bis zu den kugeligen Außeneingesetzt werden. Dann wird das Gebilde auf Lot- flächen 128 erstrecken. Die halbierten Bohrungen 144 wärme gebracht. Infolge dieser Erwärmung fließt das ergänzen sich zu ganzen Bohrungen 146, die in UmHartlot, dessen Schmelztemperatur niedriger ist als fangsrichtung des Lagerkörpers 122 in gleichmäßigen die des gesinterten Metallpulvers des vorläufigen Abständen verteilt und radial nach außen gerichtet Ringes 100, aus dessen Poren und dringt in den 45 sind.

Schlitz zwischen den beiden inneren Stirnflächen 82 In die ringförmige Erweiterung 142 ist ein Ring des Lagerkörperteils 72 und 74. Dadurch werden die 148 aus porisem gesintertem Metallpulver, beispielsbeiden Lagerkörperteile 72 und 74 an ihren Stirn- weise Eisenpulver, eingesetzt, auf dessen Umfang, in flächen 82 aneinander gelötet. Übrig bleibt der poröse Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen vergesinterte Ring 96, der durch das Ausfließen des 5» teilt, poröse Zapfen 150 angeordnet sind, die durch Metalls aus den Poren des vorläufigen Ringes 100 die Bohrungen 146 nach außen bis zu kugeligen entsteht. Außenfläche 130 des Lagerkörpers 122 ragen. Dazu Dann wird die Schmierstoffkammer 88 des Hoch- haben die Zapfen 150 die gleichen Abmessungen wie Ieistungslagers 70 mit einem Schmiermittel, beispiels- die Bohrungen 146.

weise Schmieröl, gefüllt. Dazu wird das Lager in 55 Der Ring 148 wird durch in der Pulvermetallurgie einen luftdichten Behälter gegeben, aus dem an- bekanntes Sintern hergestellt. Der poröse, aus Metallschließend die Luft evakuiert wird. Durch das über pulver bestehende Ring 148 wird dann durch Füllen dem ölspiegel in dem Behälter erzeugte Vakuum wird seiner Poren mit geschmolzenem Hartlot, beispielsdie Luft aus der Schmierstoffkammer 88 durch die weise Kupfer oder Messing, imprägniert. Der dadurch porösen Zapfen 98 abgesaugt und durch ein Vakuum 60 entstehende vorläufige Ring 152 hat nach F i g. 9 und ersetzt. Wenn dann wieder Luft in den Tank über das 10 einen mit Hartlot imprägnierten Ringteil 154 mit öl eingelassen wird, drückt der atmosphärische radial nach außen gerichteten, mit Hartlot imprä-Druck den Schmierstoff durch die Poren der porösen gnierten Zapfen 156. Die beiden Lagerkörperteile Zapfen 98 und die übrigen Teile des Ringes 96 in die 124 und 126 werden mit ihren Stirnflächen 134 zu-Schmierstoffkammer 88. ⁶5 sammengesetzt, wobei der mit Hartlot imprägnierte Zurinbenutzungnahme wird das selbstschmierende vorläufige Ring 152 in die Erweiterung 142 und die Hochleistungslager 70 in einen Lagerbock, ein Ge- Zapfen 156 in die Bohrungen 146 eingesetzt werden, häuse od. dgl. eingebaut und die Welle, die drehbar Dieses Gebilde wird dann auf Lötwärme erhitz\. wor-

auf das bei niedrigerem Schmelzpunkt schmelzende Hartlot aus den Poren des vorläufigen Ringes 152 in die Fuge zwischen den Stirnflächen 134 der Lagerkörperteile 124 und 126 fließt. Durch diesen Arbeitsvorgang werden die beiden Lagerkörperteile 124 und 126 an ihren einander gegenüberliegenden Stirnflächen 134 miteinander verlötet, wobei der aus porösem gesintertem Metallpulver bestehende Ring 148 übrig bleibt, der sich nach dem Ausfließen des Hartlots aus den Poren des vorläufigen Ringes 152 ergibt. Dann wird die Schmierstoffkammer 140 des Lagerkörpers 122 wie bei dem Lager 70 mit einem Schmierstoff, beispielsweise Schmieröl, gefüllt. Der mit Schmierstoff gefüllte Lagerkörper 122 wird in Verbindung mit dem nicht dargestellten Lagergehäuse zu einem sich selbst ausrichtenden Lager 120 zusammengesetzt.

Die Arbeitsweise des mit Schmierstoffkammern versehenen selbstschmierenden Hochleistungslagers 120 besteht darin, daß die porösen Zapfen 150 des ao Ringes 148 als Dochte wirken, die den Schmierstoff vom Ring 148 aus verteilen, der den Schmierstoff durch Kapillarwirkung aus der Schmierstoffkammer 140 erhält. Der durch Kapillarwirkung geförderte Schmierstoff erreicht die kugelige Außenfläche 130 «5 des Lagerkörpers 122 und schmiert sie während des Betriebs, wenn eine Welle in die Lagerbohrung 132 eingesetzt ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung eines selbstschmierenden Hochleistungslagers mit einer Schmierstoffkammer in seinem Inneren, einer mit dieser Kammer verbundenen Lagerfläche und Mitteln zur allmählichen Abgabe des von der Schmierstoffkammer zur Lagerfläche fließenden Schmierstoffes, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Lagerkörperteile (72, 74) aus massivem Metall mit dicht zusammenpassenden Stirnflächen (82) und ringförmigen, von den Stirnflächen in das Innere der Lagerkörperteile reichenden Schmierstoffkammern (88) gebildet werden, daß eine Lagerfläche in den Lagerkörperteilen und in jedem Lagerkörperteil in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnete, die Schmierstoff kammern mit der Lagerbohrung (80) verbindende, in ihrer Achsrichtung halbierte Bohrungen (92) gebildet werden, daß ein in die verbreiterten Ränder der Schmierstoffkammern passender und auf seinem Umfang in Umfangsrichtung in gleichen Abständen in radialer Richtung von ihm abstehende, in die Bohrungen passende poröse Zapfen (98) aufweisender Ring (96, 100) aus porösem Sintermetall, in dessen Hohlräumen ein Hartlot enthalten ist, gebildet wird, daß der Ring (100) neben den Schmierstoffkammern zwischen den Lagerkörpern angeordnet wird, daß die Lagerkörper mit ihren Stirnflächen aneinanderliegend und mit dem zur Ausrichtung der Lagerkörper gegeneinander in die verbreiterten Ränder der Schmierstoffkammern hineinragenden Ring zwischen ihnen zusammengeführt werden, daß die ausgerichtet aneinanderliegenden Lagerkörper und der Ring so stark erwärmt werden, daß das Hartlot aus den Hohlräumen des Ringes austritt und zwischen die Stirnflächen und den Ring (96) eintritt und diese miteinander verbindet, und daß die Schmierstoffkammern mit Schmierstoff gefüllt werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen