DE202009002011U1

DE202009002011U1 - Gleitlagerelement mit Bund

Info

Publication number: DE202009002011U1
Application number: DE202009002011U
Authority: DE
Original assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Current assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2009-05-28
Anticipated expiration: 2019-04-01

Abstract

Gleitlagerelement mit einem Radiallagerteil (20) und einem einstückig angeformten, abgewinkelten Bund als Axiallagerteil (22), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenumfangsfläche (14) eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut (16, 18) angeordnet ist, entlang der der Bund (22) abgewinkelt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlagerelement mit einem Radiallagerteil und einem einstückig angeformten, abgewinkelten Bund als Axiallagerteil.
Solche Gleitlagerelemente können beispielswiese in Form von Bundlagerschalen oder Bundbuchsen ausgebildet sein. Eine Bundlagerschale der gattungsgemäßen Art ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 73 636 390 A1 bekannt. Zwei solcher Gleitlagerschalen bilden eine Gleitlageranordnung für die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. Hergestellt werden solche Bundlagerschalen aus Platinen, die zunächst aus einem Bandmaterial eines ein- oder mehrschichtigen Werkstoffverbundes ausgestanzt und anschließend zu einer Lagerschale mit halbkreisförmigem Profil gerollt werden. Das mehrschichtige Bandmaterial weist in der Regel eine Stützschicht aus Stahl oder einem Lagermetall und darauf wenigstens eine Gleitschicht auf. Damit anschließen eine Bund an die Lagerschale durch umbiegen angeformt werden kann, ist die Platine durch spanende Bearbeitung und Druckumformen dergestalt vorbereitet, dass auf einem axialen Abschnitt eine Zone mit reduziertem Materialquerschnitt des Trägermaterials ausgebildet wird. In dieser Zone wird die Gleitschicht auf dem gesamten Umfang entfernt und es bildet sich dort beim Umbiegen des Bundes der Biegeradius aus. Auf diese Weise wird sicher gestellt, dass die Gleitschicht beim Umbiegen des Bundes nicht unkontrolliert Schaden nimmt oder sich gar von dem darunterliegenden Substrat ablöst.
Eine ähnliche Bundbuchse wird in der Offenlegungsschrift WO 02/070908 A1 vorgestellt. Auch diese Offenlegungsschrift schlägt vor, Material von der Seite der Gleitschicht bis in die Stahlstützschicht hinein in Form eines in axialer Richtung der Buchse ausgedehnten und über den gesamten Umfang verlaufenden Freistiches abzutragen. Die Breite und Lage des Freistiches ist so gewählt, dass sich der Biegeradius des abgewinkelten Bundes nur über diesen Bereich erstreckt und die Gleitschicht im Abschnitt des umgebogenen Bundes ebenso wie in dem des Radiallagerteils in Takt bleibt. Insbesondere kann so die Ebenheit des abgewinkelten Bundes verbessert werden.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass durch das spanende Abtragen von Gleitschichtmaterial die Gleitschicht anderweitige Materialschädigungen erfährt. Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Gleitlagerelement der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem die Gefahr von Materialschädigungen an der Gleitschicht durch das Umbiegen bzw. Abwinkeln des Bundes möglichst vermieden werden.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gleitlagerelement mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist das Gleitlagerelement dadurch weitergebildet, dass auf der Außenumfangsfläche eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut angeordnet ist, entlang der der Bund abgewinkelt ist.
Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik wird eine Nut auf der der Gleitschicht abgewandten Seite der Platine vorgesehen. Eine solche Nut bewirkt ebenfalls eine Entlastung des Gleitlagermaterials, insbesondere eine Verringerung der auf die Gleitschicht wirkenden Zugspannung beim Umbiegen des Bundes. Auf der der Gleitfläche gegenüberliegenden Seite des Materials verringert sich die Druckspannung. Anders gesagt wird beim Biegeumformen auf der Innenseite der Biegung weniger Material aufgestaut.
Bevorzugt ist deshalb die Dimension der Nut in Abhängigkeit von einem angestrebten Biegeradius des abgewinkelten Bundes so bemessen, dass eine durch das Abwinkeln bedingte Materialaufhäufung auf der Innenseite darin Platz findet.
Dies verringert einerseits die Rückfederung des umgebogenen Bundes und sorgt andererseits dafür, dass der abgewinkelte Bund ebener ist.
Die Nut ist bevorzugt durch Druckumformen in das Gleitlagerelement eingebracht.
Durch das Druckumformen werden im Gegensatz zur spanenden Bearbeitung Kanten vermieden, die Ausgangspunkte für Rissfortpflanzungen und somit für eine Materialermüdung darstellen können. Besonders bevorzugt wird die Nut beim Rollen der Platine zu einer Lagerschale bzw. zu einer Buchse auf der Außenumfangsfläche eingearbeitet.
Weiterhin bevorzugt wird die Nut durch eine Kerbe und ganz besonders bevorzugt durch eine solche gebildet, deren Flanken im nicht abgewinkelten Zustand, also noch in dem Halbzeug der Platine oder der gerollten Buchse bzw. Lagerschale, einen Winkel von 75° bis 105° einschließen.
Vorteilhaft ist hierbei, wenn die Flanken der Kerbe im abgewinkelten Zustand eine Gehrung bilden.
Auf diese Weise wird gerade bei einem kleinen Biegeradius ein sehr präzise abgewinkelter, ebener Bund ohne Beschädigung der der Kerbe gegenüberliegenden Gleitschicht sichergestellt.
Weitere Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gleitlagerelementes mit einer runden Nut im Halbschnitt im ungebogenen und im abgewinkelten Zustand;
2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gleitlagerelementes mit einer Nut in Form einer Kerbe;
3 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gleitlagerelementes mit jeweils einer Nut im Bereich beider axialer Enden und
4 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gleitlagerelementes mit zwei Nuten in Form von Kerben.
In allen vier Ausführungsbeispielen ist das Gleitlagerelement in Form einer gerollten oder gebogenen Buchse oder einer Lagerschale aus einem Werkstoffverbund mit wenigstens einer Stützschicht 10 und einer Gleitlagerschicht 12 aufgebaut. Das Gleitlagerelement ist zunächst im nicht abgewinkelten Zustand jeweils auf der rechten Seite der 1 bis 4 dargestellt. Die der Gleitschicht 12 abgewandte Seite der Stützschicht 10 definiert eine Außenumfangsfläche 14. Auf der Außenumfangsfläche 14 ist in den Ausführungsbeispielen gemäß 1 und 2 im Bereich eines axialen Endes eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut 16 bzw. 18 angeordnet. Die Nuten der beiden Ausführungsbeispiele gemäß den 1 und 2 unterschieden sich dadurch, dass die Nut 16 einen Nutgrund mit verrundetem Querschnitt aufweist, während die Nut 18 gemäß 2 die Form einer Kerbe mit zwei Flanken aufweist, die in dem nicht abgewinkelten Zustand, dargestellt auf der rechten Seite von 2, einen Winkel von 75° bis 105° einschließen.
Jeweils auf der linken Seite der Figuren ist das fertige Gleitlagerelement mit einem gegenüber dem Radiallagerteil 20 abgewinkelten Bund oder Axiallagerteil 22 dargestellt. Das Abwinkeln erfolgt in einem dem Rollen oder Biegen der Platine zu einer Buchse oder einer Lagerschale folgenden Arbeitsschritt durch Biegeumformen.
Die Ausführungsbeispiele gemäß 3 und 4 unterscheiden sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen dadurch, dass beide Gleitlagerelemente jeweils zwei Nuten aufweisen, die in gleichem Abstand zu den axialen Enden auf der Außenumfangsfläche angeordnet sind. Die jeweils zweite Nut 16 bzw. 18' dient zur Erleichterung der Herstellung. Insbesondere bei automatischer Zuführung des Gleitlagerelementes zu der Biegestation, in der der Bund abgewinkelt wird, muss aufgrund der symmetrischen Anordnung der beiden Nuten nicht auf die Richtung geachtet werden, in der das Gleitlagerelement zugeführt wird.

10: Stützschicht
12: Gleitschicht
14: Außenumfangsfläche
16: Nut
16': zweite Nut
18: Nut, Kerbe
18': zweite Nut
20: Radiallagerteil
22: Axiallagerteil, Bund

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 73636390 A1 [0002]
- WO 02/070908 A1 [0003]

Claims

Gleitlagerelement mit einem Radiallagerteil (20) und einem einstückig angeformten, abgewinkelten Bund als Axiallagerteil (22), dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenumfangsfläche (14) eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut (16, 18) angeordnet ist, entlang der der Bund (22) abgewinkelt ist.
Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlagerelement im Bereich beider axialer Enden auf der Außenumfangsfläche (14) jeweils eine in Umfangsrichtung umlaufende Nut (16, 16', 18, 18') aufweist.
Gleitlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dimension der Nut (16, 18) in Abhängigkeit von einem Biegeradius des abgewinkelten Bundes (22) so bemessen ist, dass eine durch das Abwinkeln bedingte Materialaufhäufung darin Platz findet.
Gleitlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (16, 18) durch Druckumformen in das Gleitlagerelement eingebracht ist.
Gleitlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (16, 18) durch Drehen in das Gleitlagerelement eingebracht ist.
Gleitlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut durch eine Kerbe (18) gebildet ist.
Gleitlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken der Kerbe (18) im nicht abgewinkelten Zustand einen Winkel von 75° bis 105° einschließen.
Gleitlager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken der Kerbe (18) im abgewinkelten Zustand eine Gehrung bilden.