DE19915348A1

DE19915348A1 - Gleitlager

Info

Publication number: DE19915348A1
Application number: DE19915348A
Authority: DE
Inventors: Joachim Schneider; Arndt Schweigert
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2000-10-12
Anticipated expiration: 2019-04-07
Also published as: DE19915348B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager mit einer Anordnung zur Überwachung von dessen Verschleiß, bestehend aus einem starren, undeformierbaren Stützkörper (1) und einer mit diesem verbundenen Gleitschicht (2) sowie einer zugehörigen Lagergegenfläche, wobei bei einer unzulässig starken Abnutzung der Gleitschicht (2) durch die Lagergegenfläche über einen elektrischen Kontaktgeber ein Signal zur Auslösung eines Alarms freigesetzt wird. DOLLAR A Die Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß der elektrische Kontaktgeber ein immanenter Bestandteil der dem Verschleiß unterliegenden Gleitschicht (2) ist.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager mit einer Anordnung zur Überwachung von dessen Verschleiß, bestehend aus einem starren, undeformierbaren Stützkör per und einer mit diesem verbundenen Gleitschicht sowie einer zugehörigen Lagergegenfläche, wobei bei einer unzulässig starken Abnutzung der Gleit schicht durch die Lagergegenfläche über einen elektrischen Kontaktgeber ein Signal zur Auslösung eines Alarms freigesetzt wird.

Hintergrund der Erfindung

In der DE-AS 10 69 430 ist ein solch gattungsgemäßes Lager vorbeschrieben. In Fig. 2 dieser Vorveröffentlichung ist eine mit einer Gleitschicht versehene Lagerschale gezeigt. In der Lagerschale ist eine Bohrung angeordnet, in der ein aus elektrischem Isoliermaterial bestehender Zylinder und in diesem ein Metallstück eingesetzt ist. Das Metallstück liegt mit seiner Unterseite auf einem am Grund der Bohrung vorgesehenen Isolierring auf, der so beschaffen ist, daß er durch schlagartiges Aufsetzen der Welle auf das Metallstück beim Zu bruchgehen der Gleitschicht zerstört wird, so daß sich das Metallstück und die Lagerschale berühren und dabei ein Stromkreis geschlossen wird, der ein Alarmsignal auslöst.

Nachteilig dabei ist, daß eine solche Überwachungsanordnung aus vielen Bauteilen zusammengesetzt ist, die alle extra zu fertigen sind, die die Montage verteuern und das ganze Gleitlager somit sehr kostenintensiv machen.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gleitlager mit einer verbesserten An ordnung zur Überwachung von dessen Verschleiß zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß der elektrische Kontaktgeber ein immanenter Bestandteil der dem Verschleiß unterliegenden Gleitschicht ist. Unter imma nent ist dabei im wörtlichen Sinne "in der Sache enthalten" zu verstehen. An ders ausgedrückt, der Kontaktgeber zur Überwachung des Verschleißes ist Bestandteil der Gleitlagerschicht, die ohnehin ein Basiselement des Gleitlagers ist. Teuere und zusätzlich in aufwendiger Weise zu fertigende Einzelbestand teile der nach dem bisherigen Stand der Technik gebildeten Überwachungsan ordnungen sind somit entbehrlich. Der entscheidende Vorteil der erfindungs gemäßen Lösung liegt darin, daß die Gleitschicht neben ihrer klassischen funktionellen Wirkung auch zusätzlich die Signalgeberfunktion für die Ver schleißanzeige übernimmt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Gleitschicht aus einem Gewebe mit elektrisch nichtleitenden Kett- und elektrisch nichtleitenden Schußfäden besteht, die in einer Harzmatrix eingebettet sind, wobei zumindest an einer Lagerstelle wenigstens ein elektrisch nichtleitender Schußfaden durch einen elektrisch leitenden Schußfaden als Kontaktgeber ersetzt ist, der verschieden tief in der Gleitschicht eingebettet und der mit einem elektrischen Anschluß versehen ist.

Der Vorteil dieser konkreten Ausführungsform liegt darin, daß sich der als Kontaktgeber wirkende elektrisch leitende Schußfaden in verschiedenen Tiefen innerhalb der Gleitschicht plazieren läßt. Damit ist es möglich, unterschiedliche Verschleißgrade in einfacher Weise anzuzeigen. Wird beispielsweise der lei tende Schußfaden ausgehend von der Oberfläche der Gleitschicht sehr tief in dieser angeordnet, so liegt bereits ein sehr hoher Verschleiß vor, der unter Umständen ein sofortiges Reagieren erforderlich macht. Ist im anderen Fall der Kontaktgeber relativ dicht unterhalb der Oberfläche der Gleitschicht angeord net, so wird bereits ein beginnender Verschleiß angezeigt, der ein weiteres Betreiben der Lagerung noch ermöglicht. Ein weiterer Vorteil dieser Ausfüh rungsvariante besteht darin, daß sich die als Kontaktgeber wirkenden Schuß fäden in einfacher Weise anzapfen lassen, d. h. problemlos mit einem Stecker verbunden werden können, der wiederum über eine Zuleitung mit einem ent sprechenden Gerät in Verbindung steht, das optische oder akustische Signale auslöst.

Aus Anspruch 3 geht hervor, daß das Gewebe aus Naturfasern, aus Chemiefa sern oder aus einem Gemisch beider Faserarten bestehen soll. Unter Naturfa sern sind im erfindungsgemäßen Sinne insbesondere Baumwolle und Glas, unter Chemiefasern Kunststoffe zu verstehen. Der Fachmann versteht unter letztgenannten makromolekulare, ganz oder teilweise durch Synthese entstan dene und im wesentlichen organische Materialien.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist es vorge sehen, daß der elektrisch leitende Schußfaden aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung besteht. Dabei ist von Vorteil, daß Kupfer ein sehr gutes Leit vermögen aufweist, lötfähig ist und in Drahtform sehr flexibel ist.

Aus Anspruch 5 geht hervor, daß die Kettfäden als Polytetrafluorethylen- Fasern (PTFE) und die Schußfäden als Polytetrafluorethylen- (PTFE), Polya mid- (PA), Polyester-, Baumwoll- oder Glas-Fasern ausgebildet sein sollen.

Die Auswahl der Fasern richtete sich nach dem jeweiligen Einsatz der Gleitla gerung, wobei sich bei Verwendung von plastisch verformbaren Kunststoffen als Gleitpartner für harte Metallflächen ein sehr gleichmäßiges Tragbild ein stellt. Für Gleitlager mit exakt definierten Eigenschaften wird vorzugsweise PTFE eingesetzt, das allerdings etwas teuerer und schwieriger zu verarbeiten ist als die vorstehend aufgeführten Kunststoffe.

Schließlich soll nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal der Erfindung das Gleitlager sphärisch, zylindrisch oder eben ausgebildet sein. Unter erstem sind Radial-Gelenklager, Schräg-Gelenklager oder Axial-Gelenklager zu verstehen. Zur zweiten Gruppe gehören zylindrische Gleitbuchsen und zur dritten Gleit platten.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Stütz körper mit zugehöriger Gleitschicht und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Radial-Gelenklager.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Der in Fig. 1 gezeigte Werkstoffverbund besteht aus einem Stützkörper 1, der an seiner Oberfläche mit einer Gleitschicht 2 verklebt ist. Diese Gleitschicht 2 besteht aus elektrisch nichtleitenden Kettfäden 3, die als PTFE-Fasern ausge bildet sind und in mehreren Ebenen übereinanderliegend angeordnet sind. Die Kettfäden 3 werden ebenfalls in mehreren Ebenen von nichtleitenden als Stützfasern wirkenden Schußfäden 4 durchquert, so daß ein textilartiges PTFE-Gewebe gebildet ist, das in einer Harzmatrix 5 eingebettet ist. Im links seitigen Bereich des Werkstoffverbundes ist ein schwarz dargestellter, elek trisch leitender Schußfaden 6 als Kontaktgeber angeordnet, der sich im unte ren Drittel der Harzmatrix 5 befindet. Dieser Schußfaden 6 wird nun in nicht dargestellter Weise mit einem Anschluß versehen, der wiederum mit einem Anzeigegerät verbunden ist. Wird nun durch Verschleiß die Gleitschicht 2 so weit abgetragen, daß die nicht gezeigte metallisch leitende Lagergegenfläche mit dem Schußfaden 6 in Kontakt tritt, wird ein Stromkreis geschlossen, so daß über ein zugehöriges Anzeigegerät ein akustisches oder optisches Warnsignal ausgesendet werden kann. Der Figur ist weiter entnehmbar, daß über die Lage des Kontaktgebers, d. h. des Schußfadens 6 innerhalb der Harzmatrix 5, d. h. über dessen Abstand "h" von der Oberfläche der Gleitschicht 2, auf den Grad der Anzeige des Verschleißes eingewirkt werden kann. Mit wachsendem Ab stand des Kontaktgebers 6 von der Oberfläche der Gleitschicht 2, d. h. mit grö ßer werdendem Abstand "h", wird ein erhöhter Verschleiß angezeigt, der ein baldiges Wechseln der Gleitlagerung anzeigt. Prinzipiell können auch unter schiedliche Verschleißzustände einer Lagerung angezeigt werden, wenn meh rere Schußfäden 6 übereinander angeordnet in der Harzmatrix 5 eingebettet sind.

In Fig. 2 ist ein Radial-Gelenklager 7 gezeigt, das eine durchgebohrte Ge lenkkugel 8 und einen Außenring 9 umfaßt, mit dem die Gleitschicht 2 verbun den ist, die im Gleitsitz an der Gelenkkugel 8 anliegt. Die Gelenkkugel 8 ist aus gehärtetem Wälzlagerstahl gefertigt, wobei deren Kugeloberfläche geschliffen, formgefinisht und hartverchromt ist. Der Außenring ist aus einem Stahl der Sorte C 45 N gefertigt und in seiner gewölbten Aufnahmbohrung mit der Gleit schicht 2 verklebt. An der Stirnseite des Radial-Gelenklagers 7 wird nun wie bereits beschrieben, aus der Gleitschicht 2 ein Kontaktgeber in Form eines metallischen Schußfadens 6 herausgeführt und mit einem Anzeigegerät ver bunden. Wird nun die Gleitschicht 2 durch den Verschleiß soweit abgetragen, daß der Kontaktgeber 6 mit einem der metallischen Lagerringe 8 und 9 in Kontakt gerät, so wird ein Stromkreis geschlossen, der ein Warnsignal auslöst.

Bezugszeichenliste

1

Stützkörper

2

Gleitschicht

3

elektrisch nichtleitender Kettfaden

4

elektrisch nichtleitender Schußfaden

5

Harzmatrix

6

elektrisch leitender Schußfaden

7

Radial-Gelenklager

8

Gelenkkugel

9

Außenring
h Abstand des Kontaktgebers von der Oberfläche

Claims

1. Gleitlager mit einer Anordnung zur Überwachung von dessen Verschleiß, bestehend aus einem starren, undeformierbaren Stützkörper (1) und einer mit diesem verbundenen Gleitschicht (2) sowie einer zugehörigen Lagerge genfläche, wobei bei einer unzulässig starken Abnutzung der Gleit schicht (2) durch die Lagergegenfläche über einen elektrischen Kontaktge ber ein Signal zur Auslösung eines Alarms freigesetzt wird, dadurch ge kennzeichnet, daß der elektrische Kontaktgeber ein immanenter Bestand teil der dem Verschleiß unterliegenden Gleitschicht (2) ist.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleit schicht (2) aus einem Gewebe mit elektrisch nichtleitenden Kett- (3) und elektrisch nichtleitenden Schußfäden (4) besteht, die in einer Harzmatrix (5) eingebettet sind, wobei zumindest an einer Lagerstelle wenigstens ein elektrisch nichtleitender Schußfaden (4) durch einen elektrisch leitenden Schußfaden (6) als Kontaktgeber ersetzt ist, der verschieden tief in der Gleitschicht (2) eingebettet und mit einem elektrischen Anschluß versehen ist.

3. Gleitlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebe aus Naturfasern, Chemiefasern oder aus einem Gemisch beider Faserarten besteht.

4. Gleitlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Schußfaden (6) aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung besteht.

5. Gleitlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettfä den (3) als Polytetrafluorethylen-Fasern (PTFE) und die Schußfäden als Polytetrafluorethylen- (PTFE), Polyamid- (PA), Polyester-, Baumwoll- oder Glas-Fasern ausgebildet sind.

6. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sphärisch, zylindrisch oder eben ausgebildet ist.