DE19636419A1 - Gleitlagerschale oder -buchse und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Gleitlagerschale oder -buchse und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine gerollte Radial-Axial-
Gleitlagerschale oder -buchse, insbesondere zur Lagerung von
Kurbelwellen bei Verbrennungsmotoren, mit einem schalen- oder
buchsenförmigen Radiallagerabschnitt und einem bundförmigen
Axiallagerabschnitt, die eine Stützschicht und eine darauf
aufgebrachte Gleitschicht umfassen, wobei die Gleitschicht im
gebogenen Übergangsbereich vom Radiallagerabschnitt zum
Axiallagerabschnitt zumindest teilsweise abgetragen ist.
Es ist seit langem bekannt, bei gerollten Gleitlagerschalen
oder -buchsen der vorstehend genannten Art vor dem Abbiegen
des Axiallagerabschnitts die Gleitschicht zumindest teilweise
abzutragen, um beim Abbiegen des Axiallagerabschnitts das
Auftreten von Spannungen, Rissen und damit verbundenen
Beeinträchtigungen der Gleitschicht zu verhindern. Über dies
ist es bekannt, auch im axial verlaufenden Stoßbereich, die
Gleitschicht gebogen oder schräg verlaufend auszubilden, was
auch als Freilegung an den Gleitflächen bekannt ist.
Die vorbekannten gerollten Gleitlagerschalen oder -buchsen
erweisen sich insoweit als nachteilig, als der
Axiallagerabschnitt über den Übergangsbereich nahezu starr am
Radiallagerabschnitt gehalten ist. Bei Verwendung von
Gleitlagerschalen zur Lagerung einer Kurbelwelle eines
Verbrennungsmotors kommt es durch die axial aufzunehmenden
Kräfte, insbesondere im gekuppelten Zustand des Getriebes, zu
einer elastischen Verformung der Kurbelwange. Aufgrund des
starken Widerstands des Axiallagerabschnitts bei der ihm
aufgezwungenen Verformung wird die flächenhafte Anlage
zwischen Kurbelwange und Axiallagerabschnitt verlassen; es
kommt zu punktuellem oder linienförmigem Anliegen der
Gleitpartner und demzufolge zu extrem hohen Belastungen, so
daß die dynamische Wechselfestigkeit der Lagerlegierung
überschritten werden kann, was rasch zum Ausfall des Lagers
führen kann.
Bei gebauten Radial-Axial-Gleitlagerschalen oder -buchsen, bei
denen der Axiallagerabschnitt als separates Bauteil an den
Radiallagerabschnitt angefügt, insbesondere angeklipst, ist,
tritt das vorstehend erwähnte Problem zwar in der Regel nicht
auf; derartige Lagerschalen oder -buchsen haben jedoch den
Nachteil, daß sie nur aufwendig und kostenintensiv herstellbar
sind und ein größeres Lagerspiel aufweisen. Beim Betrieb
treten zusätzliche Laufgeräusche auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine gerollte Radial-Axial-Gleitlagerschale oder -buchse der
eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die
vorstehend geschilderten Nachteile im Hinblick auf eine bei
bekannten Lagerschalen oder -buchsen häufig auftretende
Überschreitung der dynamischen Wechselfestigkeit nicht
auftreten. Die einschlägigen Vorteile von gerollten
Lagerschalen oder -buchsen gegenüber gebauten Lagerschalen
oder -buchsen sollen jedoch beibehalten werden.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Gleitlagerschale oder
-buchse der genannten Art, die erfindungsgemäß dadurch
gekennzeichnet ist, daß in dem Übergangsbereich vom
Radiallagerabschnitt zum Axiallagerabschnitt die Wanddicke der
Stützschicht reduziert ist.
Es wurde erfindungsgemäß erkannt, daß der in der Regel von der
Gleitschicht freigelegte Übergangsbereich in seiner Wanddicke
derart reduziert werden kann, daß der Axiallagerabschnitt
flexibel und elastisch wenigstens geringfügig abbiegbar ist,
um eine flächenhafte Anlage an dem Gleitpartner,
beispielsweise einer Kurbelwange einer Kurbelwelle auch dann
zu gewährleisten, wenn sich diese aufgrund einwirkender
Belastungen geringfügig verformt. Die erfindungsgemäße
Maßnahme wird also bewußt die Biegesteifigkeit im
Übergangsbereich in einer solchen Weise reduziert, daß eine
flächenhafte Anlage an dem sich ebenfalls geringfügig und
innerhalb dem Fachmann geläufiger Grenzen verformenden
Gleitpartner gewährleistet bleibt.
Es besteht die Möglichkeit, die Wanddicke der Stützschicht in
vorteilhafter Weise durch spanende Bearbeitung zu reduzieren.
Es kann sich aber auch als vorteilhaft erweisen, eine
Verdichtung der Stützschicht und damit eine Reduzierung ihrer
Wanddicke durchzuführen. Im letzteren Fall kann die
Stützschicht durch Walzen oder Anprägen bearbeitet werden.
Zufriedenstellende Ergebnisse werden erreicht, wenn die
reduzierte Wanddicke im Übergangsbereich 0,2 bis 0,8 mm
beträgt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die
reduzierte Wanddicke 0,3 bis 0,7 mm, insbesondere 0,4 bis 0,6 mm.
In Weiterbildung der Erfindung wurde erkannt, daß eine
hinreichend flexible und dennoch ausreichend stabile
Gestaltung des Übergangsbereichs durch Öffnungen im
Übergangsbereich erreicht werden kann, die zusätzlich oder
anstelle der vorstehend erwähnten Wanddickenreduzierung
vorgesehen werden können. Gemäß dem zuletzt genannten und
ans ich auch selbständigen Erfindungsgedanken wird die eingangs
formulierte Aufgabe dadurch gelöst, daß durch die Anbringung
von Öffnungen die Biegsamkeit oder Nachgiebigkeit des
Axiallagerabschnitts im Übergangsbereich zum
Radiallagerabschnitt erreicht wird. Die Öffnungen sind
vorzugsweise gestanzt. Sie sind in vorteilhafter Weiterbildung
dieses Erfindungsgedankens langlochartig ausgebildet und in
Umfangsrichtung der Gleitlagerschale erstreckt.
Die Erfindung hat desweiteren ein Verfahren zum Herstellen
einer Gleitlagerschale oder -buchse der vorausgehend
beschriebenen Art mit den Merkmalen des Anspruchs 16, 17 bzw.
18 zum Gegenstand.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus der zeichnerischen Darstellung und
nachfolgenden Beschreibung einer vorteilhaften Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Gleitlagerschale. In der Zeichnung
zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Gleitlagerschale, und
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Gleitlagerschale.
Eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 bezeichnete Axial-
Radial-Gleitlagerschale gemäß Fig. 1 umfaßt einen
Radiallagerabschnitt 4 und an ihren axialen Enden je einen
Axiallagerabschnitt 6. Die Gleitlagerschale ist aus einem
bandförmigen Abschnitt eines Verbundlagermaterials
hergestellt, welches aus einer Stahlstützschicht 8 mit einer
ebenfalls metallischen Gleitschicht 10 besteht. Andere
Materialien für die Stützschicht und die Gleitschicht sind
jedoch ebenfalls denkbar. Vor dem Abbiegen der
Axiallagerabschnitte wurde auf der dem späteren Gleitpartner
zugewandten Seite des bandförmigen Abschnitts in einem
Übergangsbereich 12 zwischen Radiallagerabschnitt 4 und
Axiallagerabschnitt 6 die Gleitschicht 10, etwa durch spanende
Bearbeitung, abgetragen, und es wurde dann die Stützschicht 8
im Übergangsbereich 12 verdichtet oder spanend bearbeitet, so
daß ihre Wanddicke im Übergangsbereich 12 reduziert wurde.
Hieran anschließend wurden die Axiallagerabschnitte 6 gebogen
und der bis zu diesem Zeitpunkt noch gerade Bandabschnitt
gerollt. Durch die reduzierte Wanddicke der Stützschicht 8 im
Übergangsbereich 12 sind die Axiallagerabschnitte 6 nicht mehr
im wesentlichen starr sondern wenigstens geringfügig
nachgiebig, um einer Verformung des Axial-Gleitpartners
elastisch nachgeben zu können.
Es versteht sich, daß die Lagerschale hieran anschließend
kalibriert werden kann, daß Nuten, Radien, Stirnöltaschen
gefräst, daß Nasen gedrückt und Ölöffnungen gestanzt werden
können.
Die Gleitlagerschale gemäß Fig. 2 weist im Übergangsbereich
vom Radiallagerabschnitt zum Axiallagerabschnitt
langlochförmige Öffnungen auf, wodurch die Verbindung zwischen
den Abschnitten flexibler wird. Der Übergangsbereich kann
zusätzlich eine reduzierte Wanddicke aufweisen, so wie dies
dargestellt ist; dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.
Claims (18)
1. Gerollte Radial-Axial-Gleitlagerschale (2) oder -buchse,
insbesondere zur Lagerung von Kurbelwellen bei
Verbrennungsmotoren, mit einem schalen- oder
buchsenförmigen Radiallagerabschnitt (4) und einem
bundförmigen Axiallagerabschnitt (6), die eine
Stützschicht (8) und eine darauf aufgebrachte
Gleitschicht (10) umfassen, wobei im gebogenen
Übergangsbereich (12) vom Radiallagerabschnitt (4) zum
Axiallagerabschnitt (6) die Gleitschicht zumindest
teilweise abgetragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in
dem Übergangsbereich (12) vom Radiallagerabschnitt (4)
zum Axiallagerabschnitt (6) die Wanddicke der
Stützschicht (8) reduziert ist.
2. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Stützschicht (8)
durch spanende Bearbeitung reduziert ist.
3. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Stützschicht (8)
durch Verdichten reduziert ist.
4. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Stützschicht (8)
durch Walzen reduziert ist.
5. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wanddicke der Stützschicht (8)
durch Anprägen reduziert ist.
6. Gleitlagerschale oder -buchse nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierte
Wanddicke im Übergangsbereich 0,2 bis 0,8 mm beträgt.
7. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die reduzierte Wanddicke im
Übergangsbereich 0,3 bis 0,7 mm beträgt.
8. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die reduzierte Wanddicke im
Übergangsbereich 0,4 bis 0,6 mm beträgt.
9. Gleitlagerschale oder -buchse nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
Übergangsbereich (12) eine konkave Oberfläche bildet.
10. Gleitlagerschale oder -buchse nach einem der vorstehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im
Übergangsbereich Öffnungen (14) vorgesehen sind.
11. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Öffnungen (14) gestanzte
Öffnungen sind.
12. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (14)
langlochartig ausgebildet und in Umfangsrichtung der
Gleitlagerschale erstreckt sind.
13. Gerollte Radial-Axial-Gleitlagerschale oder -buchse nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet,
daß im gebogenen Übergangsbereich vom
Radiallagerabschnitt zum Axiallagerabschnitt Öffnungen
(14) vorgesehen sind.
14. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß die Öffnungen (14) gestanzte
Öffnungen sind.
15. Gleitlagerschale oder -buchse nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen langlochartig
ausgebildet und in Umfangsrichtung der Gleitlagerschale
erstreckt sind.
16. Verfahren zum Herstellen einer Gleitlagerschale oder
-buchse nach einem oder mehreren der vorstehenden
Ansprüche, die folgenden Verfahrensschritte umfassend:
- - Bereitstellen eines bandförmigen Abschnitts aus einer mit einer Gleitschicht (10) beschichteten Stützschicht (8);
- - Abtragen der Gleitschicht (10) im Übergangsbereich (12) des Radiallagerabschnitts (4) zum Axiallagerabschnitt (6);
- - Reduzieren der Wanddicke der Stützschicht (8) in diesem Übergangsbereich (12) durch spanende Bearbeitung, durch Walzen oder Prägen;
- - Abbiegen des Axiallagerabschnitts (6);
- - Rollen der Gleitlagerschale oder Buchse.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß
im Übergangsbereich (12) des in Längsrichtung
betrachteten und noch nicht gebogenen bandförmigen
Abschnitts eine keilförmige oder konkave Ausfräsung oder
Prägung vorgenommen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch
gekennzeichnet, daß beim Abtragen der Gleitschicht
gleichzeitig auch die Stützschicht teilweise abgetragen
wird.
Priority Applications (2)
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Publications (1)
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