DE2701672A1

DE2701672A1 - Dichtanordnung

Info

Publication number: DE2701672A1
Application number: DE19772701672
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kauschke
Original assignee: Glacier GmbH Deva Werke
Current assignee: Federal Mogul Deva GmbH
Priority date: 1977-01-17
Filing date: 1977-01-17
Publication date: 1978-07-20
Also published as: CH614763A5; DE2701672B2; JPS53109052A; AT369872B; JPS5830964B2; GB1550032A; US4200341A; DE2701672C3; AU516335B2; ZA78310B; IT7867082A0; FR2377553A1; ATA23078A; FR2377553B1; IT1156418B; NZ186228A; AU3245278A; CA1083210A; BE862959A

Description

Dring. WERNER GEYER · Dr. rer. nat. HEINRICH HAGEMANN · FRANZ BEER Dlpl.-Iog. Dlpl.-Chem. Dipl.-Ing.

PATENTANWÄLTE 2701672

Deslou*e**traße AO Unser Zeidwn. . Telefon: (069) 304071*

P(»lf«h 400745 ournf., nt r/0/ll Telex: 5*1*136 hage d

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Mfindwn 40 _ Telegrammadresse: hagcypatcnl

Glacier GmbH - Deva-Werke, München, den 17.1.1977 Stadt Allendorf

Dichtanordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dichtanordnung für ein Gleitlager zum Tragen schwerer Lasten, bei dem zwei gegeneinander verschiebbare, plattenförmige Lagerkörper aus Metall mit an zwischen ihnen befestigten Gleitplatten vorgesehen sind, deren eine größer und deren andere kleiner ausgeführt ist, zwischen den Gleitplatten eine Schmierung aufgebracht ist und ein die Gleitfläche in einem Abstand umgebender, am die kleinere Gleitplatte tragenden Lagerkörper befestigter und an der größeren Gleitplatte anliegender Dichtstreifen vorgesehen ist, zwi-

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sehen dem und der Gleitfläche bzw. kleineren Gleitplatte ein Spalt gebildet ist.

Beim Einsatz von Lagern für schwere Lasten ist es erforderlich, die dabei auftretenden Reibverluste so klein wie möglich zu halten. Um dies zu erreichen, ist nicht nur der Auswahl geeigneter Gleitpartner bzw. Gleitmaterialien große Aufmerksamkeit zu widmen, sondern auch dafür Sorge zu tragen, daß eine möglichst effektive und lang andauernde Schmierung der Reibflächen selbst stattfindet. Hierbei wird allerdings wegen der großen Lasten der Aufbau eines Schmierfilmes stark gehindert und, falls ein solcher Schmierfilm tatsächlich vorhanden ist (z.B. direkt nach Aufsetzen des Lagers, wenn vor dem Einbau die Gleitoberflächen eingefettet sind), durch die Relativbewegung der Gleitpartner zueinander meist schnell wieder ein Auspressen der Schmierschicht aus den Gleitflächen auftreten.

Ein weiteres Problem ist auch darin zu sehen, daß wirkungsvoll ein Eindringen von Verunreinigungen von außerhalb des Lagers in die Gleitfläche selbst verhindert wird. Denn beim Eindringen von Schmutz oder sonstigen Verunreinigungen in die Gleitfläche wird nicht nur der dort vorhandene Schmierfilm gestört, sondern es kommt zuästzlich zum Auftreten erhöhten Abriebs sowie zu einem unerwünschten Ansteigen der Reibzahl des Gleitlagers.

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Bei einem bekannten Brückenlager (DT-PS 1 230 826) hat man nun versucht, durch Anordnung von Schmierstoffspeichern in einer der beiden Gleitflächen, die aus Polytetrafluoräthylen besteht, ein Nachführen von Schmierstoff in die Schmierfüllung der Gleitschicht sicherzustellen. Bei diesem Lager ist allerdings das seitliche Austreten von Schmierstoff nicht verhinderbar, weshalb dabei über die Lebensdauer des Lagers hinweg eine Wartung dennoch unerläßlich ist. überdies sind keine Maßnahmen vorgesehen, die ein Eindringen von Fremdstoffen von außen verhindern könnten.

Man hat weiter versucht, durch die Verbindung eines solchen mit Schmierstoffspeichern in einer Gleitfläche versehenen Gleitlagers mit einem Verformungslager das Gleitlager selbst von der Aufnahme sogenannter "Kleinstbewegungen" zu entlasten, die z.B. durch Verkehrsbewegungen o.a. entstehen. Hierdurch wird erzielt, daß nach Abklingen von innerhalb einer gewissen Zeit nach Einbau des Lagers nur auftretenden Bewegungen, die aus Vorspannen, Kriechen und Schwinden resultieren, in der sich anschließenden Periode nurmehr das an und für sich bereits wartungsfreie Verformungslager zur Aufnahme der dann verbleibenden Bewegungen wirksam sein muß. Bis zu diesem Zeitpunkt hin ist jedoch die volle Wirksamkeit des Gleitlagers weiterhin erforder-

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lieh: da bei diesen bekannten Lagern weder Maßnahmen gegen das Austreten von Schmierstoff aus der Gleitfläche, noch gegen das Eindringen von Verunreinigungen von außen her vorbeschrieben sind, ist also auch weiterhin zumindest während der Zeit, wo die größeren Bewegungen die volle Wirksamkeit des Gleitlagers erfordern, eine ständige Wartung des Lagers unerläßlich.

Um das Problem der Verschmutzung der Gleitflächen anzugehen, wurden verschiedenerlei technische Wege beschritten. Die "Texte der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen" (Stand: Mai 1973 - zitiert aus: Eggert/Grote/ Kauschke: "Lager im Bauwesen", Bd. 1, 1974) sehen deshalb unter Abschnitt 6 (Herstellung und Einbau) bereits vor, daß "die Gleitflächen ... in geeigneter Weise ausreichend gegen Verschmutzung ... zu schützen" seien, wobei unter Abschnitt 6.2.7 (Korrosion und Verschmutzung) die Verwendung von horizontal unter den Gleitflächen angeordneten Faltenbalgen empfohlen wird. Bei anderen bekannten Dichtanordnungen für solche Gleitlager zum Tragen schwerer Lasten wird ein die Gleitfläche in einem Abstand umgebender, am die kleinere Gleitplatte tragenden Lagerkörper befestigter und an der größeren Gleitplatte anliegender Dichtstreifen verwendet.

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Diese bekannten Dichtanordnungen eignen sich sehr gut dafür, eine Verschmutzung o.a. des Gleitlagers von außen her wirkungsvoll zu verhindern. Das Austreten des Schmiermittels aus der unter hohem Druck stehenden Gleitfläche allerdings ist mit diesen bekannten Dichtanordnungen jedoch nicht verhindert oder behoben, weshalb auch weiterhin bei mit solchen Dichtanordnungen ausgestatteten Gleitlagern für schwere Lasten eine laufende Wartung des Gleitlagers vorzusehen ist, was wiederum bedingt, daß hierfür sogar die angewendeten Dichtanordnungen leicht demontierbar sein müssen.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Dichtanordnung der einleitend genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß ein Erhalten der Schmierschicht zwischen den Gleitflächen des Gleitlagers erheblich länger als bei der Verwendung bisher bekannter Dichtanordnungen unter gleichzeitig wirkungsvoller Verhinderung des Eindringens von Verschmutzung o.a. von der Außenseite des Lagers her erreicht wird.

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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Dichtanordnung dadurch gelöst, daß der Spalt zwischen der Gleitfläche (bzw. der kleineren Gleitplatte) und dem Dichtstreifen vollständig mit Schmiermittel ausgefüllt ist und der Dichtstreifen selbst aus flexiblem Material besteht.

Bei der erfindungsgemäßen Dichtanordnung übernimmt der vollständig mit Schmiermittel ausgefüllte Spalt, der sich unmittelbar an die Gleitfläche anschließt, die Funktion einer Dichteinrichtung, die das Ausfließen des in der Gleitfläche enthaltenen Schmiermittels nahezu verhindert. Gleichzeitig stellt der aus flexiblem Material bestehende Dichtstreifen nicht nur einen wirkungsvollen Schutz vor dem Eindringen unerwünschter Verschmutzung von außen dar, sondern infolge der ausdrücklich geforderten Flexibilität ist ein vollständiges Anpassen dieses Dichtstreifens an die gegen ihn anliegende und relativ zu ihm bewegte (größere) Gleitplatte sicher gegeben, wodurch auch eine Abdichtung des Spaltes gegen ein Ausdringen des im Spalt enthaltenen Schmiermittels wirkungsvoll sichergestellt ist. Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Dichtanordnung bei einem mit einem Verformungslager verbundenen Gleitlager führt für manche Einsatzgebiete, z.B. den Brückenbau, dazu, daß ein praktisch wartungsfreies Lager verwendet werden kann. Denn z.B. bei diesem

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Anwendungsgebiet hat sich gezeigt, daß gewisse größere, Bewegungen, die aus Vorspannen, Kriechen und Schwinden resultieren, nur während einer gewissen Zeit nach Einbau des Lagers auftreten. Hierbei kann man davon ausgehen, daß solche Bewegungen aus Vorspannen sofort nach dem Vorspannvorgang und die Bewegungen aus Schwinden und Kriechen zu ca. 60 bis 80 % im Verlauf von etwa 12 Monaten nach Einbau auftreten bzw. aufgetreten sind. Die Restbewegungen aus Schwinden und die Bewegungen bis ca. 80% Kriechen werden nach ca. 5 Jahren beendet sein. Nur innerhalb dieser Zeit muß bei z.B. diesem wichtigen Anwendungsgebiet für solche Lager die Dichtanordnung den Gleitlagerteil im wesentlichen voll funktionsfähig erhalten, da die anschließenden Bewegungen aus Temperatur und ca. 20 % Restkriechen durch die volle Horizontalverformbarkeit des Verformungslagers (etwa eines Elastomerlagers) aufgenommen werden können. Die sehr kleinen Horizontalbewegungen, die noch z.B. durch aus Verkehr auftreten, werden dann (wie bereits auch vorher) stets durch das Verformungslager erfaßt, das per se wartungsfrei ist. Die erfindungsgemäße Dichtanordnung macht es möglich, ein Gleitlager für solche Einsatzfälle ohne weiteres zumindest über diese genannten Zeiten hinweg so vollkommen abzudichten, daß eine stets ausreichende Schmierung innerhalb der Gleitlagerfläche gewährleistet ist. Ein Warten des Lagers kann daher entfallen, weil

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- wenn später tatsächlich das Lager trockenlaufen und dadurch erhöhte Reibzahlen entstehen sollten - in jedem Fall sowieso das Verformungslager die volle dann noch zu fordernde Lagerfunktion (ebenfalls ohne Wartung) erfüllen kann. Denn nach Ablauf der genannten Einlaufzeit ist mit dem Auftreten der aufgezeigten Bewegungen nicht mehr zu rechnen, weshalb dann das an sich bereits wartungsfreie Verformungslager als wirksames Lager völlig ausreichend ist. Das Gleitlager, das nur während dieser Einlaufzeit voll wirksam sein muß, wird durch Anwendung der erfindungsgemäßen Dichtanordnung ohne die Notwendigkeit einer Nachschmierung oder Wartung unschwer während dieser Zeit voll funktionsfähig erhalten. In praxi ergibt sich somit für ein solches Gesamtlager z.B. für Brücken, daß man es als "wartungsfreies" Lager ansehen kann.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtanordnung besteht darin, daß der Dichtstreifen unter dem Druck der anfänglichen Schmiermittel-Füllung im Spalt elastisch gedehnt ist. Hierdurch kann sich der Dichtstreifen bei einem Nachlassen der Schmiermittelfüllung im Spalt wieder zusammenziehen, wodurch sichergestellt wird, daß immer ein vollständig gefüllter Schmierspalt (auch bei abnehmendem Schmiermittelvolumen im Spalt) und dadurch die gewünschte gute Abdichtung gegen das Austreten des Schmiermittels aus

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der Gleitfläche erhalten bleibt. Dabei stellt sich jeweils ein Druckausgleich zwischen dem Druck des im Spalt befindlichen Schmiermittels und den elastischen Zusammenziehungskräften des Dichtstreifens ein. Der Druck des Schmiermittels im Spalt wird aufgebaut dadurch, daß vor den Zusammenbau des Gleitlagers sowohl die einzelnen Gleitplatten wie auch der Spalt vollständig mit Schmiermittel gefüllt werden und danach das Lager zusammengebaut wird. Nach dem Zusammenbau und dem Aufbringen der schweren Lasten setzt sich das Lager, z.B. durch ein gewisses Nachgeben der PTFE-Gleitplatte des unteren Lagerteils, wodurch sich dann eine Druckerhöhung in dem bereits vorher vollständig mit Schmiermittel gefüllten Spalt ergibt. Das unter der starken Belastung des Lagers stehende Schmiermittel in dem Gleitlager selbst führt dazu, daß es, wenn es aus der Gleitfläche austreten wollte, mit dem noch vorhandenen Druck in Druckausgleich mit dem Druck im Schmierspalt kommt. Andererseits könnte auch durch eine geeignete Steuerung des Druckes im Schmierspalt selbst womöglich sogar nicht nur ein Ausdringen des Schmiermittels aus der Gleitfläche, sondern sogar eine gewisse Eindringtendenz des im Schmierspalt befindlichen Schmiermittels hervorgerufen werden. Hierfür wäre es nicht einmal nötig, das im Schmierspalt befindliche Schmiermittel selbst auf einen Druck zu bringen, der dem Auflagerdruck des Gleit-

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lagers entspricht und wodurch der Schmierspalt selbst tragende Funktion erhielte: da das in der Gleitfläche vorhandene Schmiermittel dann, wenn es aus der Gleitfläche austritt, infolge erheblicher Kanalverluste nicht mehr unter dem unmittelbaren Auflagerdruck des Gleitlagers steht, müßte also das im Schmierspalt befindliche Schmiermittel lediglich einen zwischen diesem Austrittsdruck und dem Auflagerdruck liegenden Zwischendruck aufweisen, um ein Austreten nicht nur sicher zu verhindern, sondern gleichzeitig zumindest am Rand der Gleitfläche eine gewisse Eindringtendenz zu zeigen.

Es wird natürlich nicht verhinderbar sein, daß beim Auftreten einer Relativbewegung zwischen den Gleitplatten Schmiermittel aus der Schmierfläche an der oberen Gleitplatte haftet und bei deren Herausbewegen aus der Gleitfläche dann in den Bereich des Schmierspaltes kommt. Andererseits wird auf der anderen Seite der Gleitfläche der Teil der oberen Gleitplatte, der dort vom Schmierspalt her in die Gleitfläche eintritt, seinerseits wiederum auch Schmiermittel in die Gleitfläche einbringen, das aus dem Schmierspalt her an ihm haftet. Somit wird ein wenn auch langsamer und geringfügiger Austausch des in der Gleitfläche vorhandenen Schmiermittels durch aus dem Spalt zugeführtes, neues Schmiermittel bewirkt, was im Hinblick auf die Lebensdauer des geschmierten Gleitlagers ebenfalls günstig ist.

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Als Material für den Dichtstreifen läßt sich im Prinzip jedes geeignete flexible Material verwenden. Besonders günstig ist dabei die Verwendung von Polybutadien- oder Silikon-Vulkanisaten,da hierbei sowohl das gewünschte flexible Verhalten, als auch die erforderliche Eigensteifigkeit gewährleistet ist, die insbesondere bei der Anwendung von mit Abstreifkanten o.a. versehenen, profilierten Dichtstreifen wünschenswert ist.

Besonders vorteilhaft ist aber auch die Verwendung eines schwanunartigen, saugfähigen Materiales, wie z.B. Moosgummi oder ein geeigneter Filz. Hierdurch kann erreicht werden, daß sich der Dichtstreifen selbst bis zu einem gewissen Grade mit dem Schmiermittel aus dem Schmierspalt vollsaugt, wodurch eine gesteigerte Dichtwirkung in der Anlagefläche zu der größeren Gleitplatte erzielt werden und überdies eine verbesserte Schmutzabweisung erfolgen kann.

Eine bevorzugte Ausbildungsform der erfindungsgemäßen Dichtanordnung besteht darin, daß der Dichtstreifen einen zur größeren Gleitplatte hin offenen U-förmigen Querschnitt aufweist, der mit einer eigenen Schmiermittel-Füllung versehen ist. Hierdurch wird ein zweites Schmiermittel-Reservoir innerhalb des Dichtstreifens selbst geschaffen, was in den ganz seltenen Fällen einer Undichtigkeit (infolge z.B. einer Beschädigung) des den Schmier-

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spalt abschließenden Diμchtstreifenteiles sogleich ein Verschließen der undichten Stelle durch das Schmiermittel aus dem Dichtstreifen selbst ermöglicht. Bei entsprechender Gestaltung eines solchen Dichtstreifens ist es sogar möglich, an der größeren Gleitplatte anhaftende Schmutzteile (von außen kommend) oder Abriebteile (vom Gleitlager her kommend) so abzustreifen, daß sie innerhalb des Dichtringes abgesetzt werden können, der dann auch als ein Aufnahmereservoir hierfür dient.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtanordnung besteht darin, daß der Dichtstreifen aus einem mit Schmiermittel gefüllten flexiblen Schlauch besteht, der zur größeren Gleitplatte hin mit öffnungen versehen ist. Hierbei besteht der Dichtstreifen aus einem besonders einfach und leicht herstellbaren Element, das wiederum als zusätzlicher Schmierstoffspeicher dient und die oben schon aufgezeigte Verbesserung in der Dichtwirkung an der Anlagefläche zur größeren Gleitfläche hervorruft.

Vorzugsweise kann bei einer erfindungsgemäßen Dichtanordnung der Dichtstreifen auch so ausgeführt werden, daß er einen Hohlquerschnitt aufweist und in seinem Inneren mit einem Druckmedium gefüllt ist, für das sich vorzugsweise Gas verwenden lpsäßt. Eine einfache und leichte Ausführungs-

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form hierfür besteht darin, daß der Dichtstreifen aus
einem flexiblen Schlauch besteht. Bei solchen Ausgestaltungen ist es möglich, für den jeweils spezifischen Anwendungsfall den Druck des vorzugsweise kompressiblen
Druckmediums in dem Dichtstreifen so auszulegen, daß
ganz gewünschte Andruckverhältnisse gegen die anliegende größere Gleitplatte erzeugt werden. Für besondere Anwendungsfälle kann es auch einen großen Vorteil darstellen, wenn der Druck des Druckmediums im Dichtstreifen im eingebauten Zustand regulierbar ist. Hierzu wäre dann das
Anbringen einer geeigneten Reguliervorrichtung am Dichtstreifen, z.B. eines entsprechenden Ventiles, zwar nötig: dafür ließe sich dann jedoch beim Auftreten stark unterschiedlicher Lagerbelastungen ein jeweils angepaßtes
Andruckverhalten des Dichtringes erzielen, was in manchen Anwendungsfällen von großem Nutzen sein kann.

Vorzugsweise wird der Dichtstreifen mit einer Armierung
versehen, die eine radial Vergrößerung des vom Dichtstreifen ausgebildeten Dichtringes nicht zuläßt. Dies bringt
den Vorteil mit sich, daß die vom Druck des Schmiermittels im Spalt auf den Dichtstreifen ausgeübten Kräfte weitestgehend von der Armierung aufgenommen werden können.

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Die Lage des Dichtstreifens innerhalb der Dichtanordnung wird u.a. davon abhängig sein, ob der Schmierspalt selbst auch eine merkliche Depotwirkung haben soll, oder ob nur auf die Dichtwirkung des mit Schmiermittel gefüllten Schmierspaltes Wert gelegt wird. Im ersteren Fall wird der Dichtstreifen vorzugsweise vom Rand der kleineren Gleitplatte (der ja die äußere Begrenzung der Gleitfläche darstellt) um einen Abstand entfernt angeordnet, der etwa dem 1,5-fachen der Querschnittsbreite des Dichtstreifens selbst entspricht.

Im zweiten oben erwähnten Falle empfiehlt es sich bei einer Dichtanordnung, bei der die kleinere Gleitplatte aus einem gekammerten Material, vorzugsweise PTFE, besteht, daß vorteilhafterweise der Dichtstreifen vom Rand der kleineren Gleitplatte mindestens um das Doppelte der Querschnittsbreite des durch die Kammerung bedingten Absatzes entfernt angeordnet ist.

Eine andere, vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Dichtanordnung besteht darin, daß der Dichtstreifen nur in dem an der größeren Gleitplatte anliegenden und in dem dem Spalt zugewendeten Bereich aus schwammartigem, in den anderen Bereichen aus undurchlässigem, flexiblem Material besteht. Hierdurch wird zum einen in der Anlagefläche zur größeren Gleitplatte die bereits aufgezeigte

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erhöhte Dichtwirkung erzielt, wobei aus dem Schmierspalt heraus durch das schwammartige, innenliegende Material des Dichtstreifens eine Art Nachschmierung des Dichtstreifens erfolgen kann. Die undurchlässigen Bereiche des Dichtstreifens, die auf die Außenseite des Lagers hin ausgerichtet sind, verhindern zum anderen Einflüsse, die zu einem Eintrocknen des Schmiermittels im Dichtstreifen oder zu einem Anlagern von Schmutz an der Außenseite des mit Schmiermittel vollgesaugten Dichtstreifens führen könnten.

Als Schmiermittel für den Schmierspalt kann jedes geeignete Schmiermittel ohne weiteres verwendet werden, insbesondere die amtlich zugelassenen Schmiermittel. Es kann vorzugsweise jedoch auch die Verwendung von hochzähen Pasten oder hochzähen ölen erfolgen, durch die ggf. sogar noch die Tendenz zum Austreten des in der Gleitfläche vorhandenen Schmiermittels verringert und dadurch die Dauer der Wartungsfreiheit des Lagers erheblich gesteigert werden könnte. Als Schmiermittel kann jedoch in manchen Fällen auch besonders vorteilhafterweise ein stabilisiertes Korrosionsschutzmittel verwendet werden.

Die erfindungsgemäße Dichtanordnung verhindert nicht nur ein Eindringen von Staub und einen Abbau des Schmiermittelfilmes in der Gleitfläche, sondern sie wirkt überdies auch noch schützend gegen die schädigende Wirkung von UV-Strahlen

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do

sowie gegen das Eindringen korrosionsfordernder Elemente.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein mit einer erfindungsgemäßen Dichtanordnung versehenes, mit einem Verformungslager verbundenes Gleitlager (im Querschnitt),

Fig. 2 bis 7

verschiedene Ausführungsbeispiele für die in Fig. 1 mit A bezeichnete erfindungsgemäße Dichtanordnung.

In Fig. 1 ist ein Gleitlager zum Tragen schwere Lasten, das z.B. als Brückenlager Verwendung finden könnte, im Querschnitt und in Einbaulage gezeigt. Das Lager besteht aus einem Verformungslager 1 (z.B. einem Elastomer-Kipplager), das auf einer festen Unterlage (z.B. einem Brückenpfeiler oder einem Grundpfeiler) gelagert werden kann, und aus einem einen unteren Lagerkörper 2 und einen oberen Lagerkörper 5 aufweisenden Gleitlager. Zwischen dem unteren Lagerkörper 2 und dem oberen Lagerkörper 5 ist eine untere Gleitplatte 3 und eine obere Gleitplatte

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5 angeordnet, die sich innerhalb einer Berührungszone (Gleitfläche) berühren. Das Material der beiden Gleitplatten 3 und 4 ist so gewählt, daß es eine Materialpaarung mit möglichst niedriger Reibzahl ergibt. Bei Brückenlagern wird z.B. für die untere Gleitplatte 3 vorzugsweise eine PTFE-Gleitplatte gewählt, wobei das PTFE wegen seiner Kriecheigenschaft üblicherweise gekammert ist. Bei der Auswahl der Gleitpartner werden die Materialien für die Gleitplatten so ausgewählt, daß eines von beiden zumindest etwas härter als das andere ist, um ein Verbacken bzw. Verschweißen zwischen den Gleitflächen zu verhindern. So wird häufig die Kombination von PTFE für eine Gleitplatte (bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform: für die untere) gewählt, während die andere Gleitplatte z.B. bei Brückenlagern etwa aus poliertem Stahl (Edelstahl), härterem Kunststoff (wie Polyacetal) oder aus hartverchromten Metallflächen oder aus austenitischem Stahlblech besteht. Solche Gleitpaarungen sind allerdings entsprechend den amtlichen Zulassungen im Einsatzbereich begrenzt, wobei z.B. gewisse Werte für maximale Kantenpressung im PTFE nicht überstiegen werden dürfen und überdies auch der Temperaturbereich eingeschränkt ist. Bei Einsatzgebieten solcher Lager, wo diese Beanspruchungsgrenzen überschritten werden, können statt des PTFE z.B. vorzugsweise metallkeramische Gleitwerkstoffe verwendet werden, z.B. auf pulvermetallurgischem

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Wege hergestellte, Festschmierstoffe (z.B. Graphit, MoS-o.a.) enthaltende Werkstoffe.

Um das Gleitverhalten der beiden Gleitpartner noch zu verbessern und um die Anfahrreibung herabzusetzen, sind die beiden Gleitplatten mit einer Anfangsschmierung versehen, was z.B. durch Einfetten der Gleitflächen 2 und 3 vor dem Zusammenbau des Lagers erfolgt. Als Schmiermittel werden dabei vorteilhafterweise zugelassene Silikonschmierfette oder hochzähe Pasten, öle o.a. angewendet, wobei bei bestimmten Anwendungsfällen sogar der Gebrauch stabilisierter Korrosionsschutzmittel rathaft sein kann.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Lager ist die untere Gleitplatte kleiner als die obere Gleitplatte ausgeführt und beide Gleitplatten sind an den zugehörigen Lagerkörpern 2 bzw. 5 unverschiebbar angebracht. Solche Lager können allerdings auch in anderen als den dargestellten Einbaulagen Anwendung finden, z.B. beim Silobau: dann kann oft nicht mehr von unteren und oberen Gleitplatten, sondern vielleicht von einer rechten und einer linken Gleitplatte o.a. gesprochen werden.

Die untere Gleitplatte 3 wird ring- bzw. kranzartig von einem Dichtstreifen 6 aus flexiblem Material umgeben,

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der mit seiner Unterseite in den unteren Lagerkörper 2 eingelassen ist und mit seiner Oberseite dichtend an der Fläche der oberen Gleitplatte 4 anliegt, deren Abmessungen so festgelegt sind, daß selbst bei Verwendung der größten bei dem Gleitlager vorkommenden Gleitbewegung der Dichtstreifen 6 immer noch ständig in Dichteingriff anliegt.

Zwischen dem äußeren Rand der Gleitfläche, der mit der äußeren Begrenzung der unteren Gleitplatte 3 zusammenfällt, und dem Dichtstreifen 6 wird ein Spalt 7 gebildet, der auf seiner Unterseite von dem unteren Lagerkörper 2 und auf seiner Oberseite von der größeren Gleitplatte 4 begrenzt ist. Dieser Spalt ist mit Schmiermittel 10 vollständig ausgefüllt. Die Schmiermittel-Füllung des Spaltes 7 verhindert, daß bei einer Relativbewegung der oberen und der unteren Gleitplatte zueinander ein Schmiermittelverlust in der Gleitfläche selbst auftreten kann. Denn zum einen wird dabei sowohl das Austreten von Schmiermittel aus der Gleitfläche bereits weitestgehend verhindert, zum anderen wird aber selbst solches Schmiermittel, das infolge Adhäsion an der oberen Gleitplatte 4 durch die Relativbewegung aus der Gleitfläche geführt wird, wieder dadurch ergänzt, daß auch an der auf der anderen Seite der Gleitfläche in diese eingeführten Stelle der oberen Gleitplatte

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wiederum Schmiermittel aus dem Spalt 7, das an der Gleitplatte 4 anhaftet, eingezogen wird.

Dadurch wird sichergestellt, daß insgesamt gesehen ein in der Gleitfläche auftretender Schmiermittelverlust durch Ausführung infolge der Relativbewegung sogleich durch eine etwa gleich große, ebenfalls durch die Relativbewegung bedingte Einführung frischen Schmiermittels aus dem Spalt 7 ausgeglichen wird. In jedem Fall ist verhindert, daß sich der Schmiermittelfilm aus der Gleitzone nach außen entfernen kann, da der Spalt 7 mit Schmiermittel vollständig gefüllt ist und ein Ausweichen des Schmiermittels aus diesem Spalt 7 durch den Dichtstreifen 6 verhindert wird. Die dargestellte Dichtungsanordnung, bei der dem schmiermittelgefüllten Spalt 7 ein Dichtstreifen 6 nachgeschaltet ist, hält solche Verschmutzungen auf, die trotz des Dichtstreifens 6 vielleicht immer noch eindringen könnten (etwa feiner Flugsand), da solche Verunreinigungen von der Schmiermittel-Füllung im Spalt 7 vor einem Eindringen in die empfindliche Gleitzone abgehalten werden. Der Dichtstreifen 6 verhindert somit in erster Linie das Austreten von Schmiermittel und das Eintreten von Schmutz von außen, während die Schmiermittel-Füllung im Spalt 7 die eigentliche Abdichtfunktion der empfindlichen Gleitzone selbst übernimmt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird ein Dicht-

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streifen verwendet, dessen Querschnitt die Form eines länglichen, liegenden, scharfkantigen Rechtecks aufweist. Es könnte hierfür auch eine andere, ähnliche Form mit vorzugsweise scharf ausgebildeten Abstreifkanten gewählt werden. Der flexible Dichtstreifen 6 ist dabei in eine angepaßte Nut im unteren Lagerkörper 2 eingelassen, die bei dem dargestellten Beispiel etwa bis zur Hälfte des Querschnitts des Dichtstreifens 6 geht und durch die eine unerwünschte Verschiebung des Dichtstreifens 6 verhindert wird. Der Dichtstreifen 6 selbst kann aus jedem geeigneten flexiblen Material bestehen, wobei sich vorzugsweise Polybutadien-Vulkanisate oder Silikon-Vulkanisate zur Verwendung eignen, die stets noch eine gewisse Steifigkeit des Dichtstreifens 6 trotz ausreichender Flexibilität gewährleisten. Aufgrund der scharfkantigen Ausbildung des Dichtstreifens läßt sich dabei einerseits das Eindringen von gröberem Schmutz sehr gut verhindern, während andererseits das Aussickern von Schmiermittel sicher ausschließbar ist. In allen bereits gezeigten und noch folgenden Ausführungsfällen kann es auch von Vorteil sein, den Dichtring 6 schwammartig oder porös auszugestalten, z.B. durch die Verwendung von Moosgummi oder von Filz. In diesem Fall saugt sich der Dichtring mit Schmiermittel voll, was zu einer noch verbesserten Dichtwirkung in der Anlagefläche des Dichtstreifens 6 an die größere Gleitplatte 4 führt. In so einem Fall nimmt der Dichtring

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aber auch bei Verschieben der beiden Lagerkörper zueinander bis zu einem gewissen Umfang Schmiermittel auf, das er von der oberen Gleitplatte 4 abstreift. Auch das anfänglich bei Einschleifen der beiden Gleitplatten 3 und 4 anfallende Abriebmaterial, das vielleicht direkt von der oberen Gleitplatte 4 teilweise noch über den Dichtspalt 7 hinweg bis zum Dichtstreifen 6 transportiert wird, kann dort abgestreift und aufgenommen werden, so daß ein solcher Abrieb, der sonst unter Umständen die Gleitzone bei seiner Zurückführung wieder schädigen könnte, nicht mehr mit dem noch sauberen, in dem Spalt 7 enthaltenen Schmiermittel in die Gleitzone gelangen kann. Vorteilhafterweise ist es auch möglich, den Dichtstreifen 6 mehrteilig auszubilden, beispielsweise aus einem hochsaugfähigen inneren und einem weniger saugfähigen äußern Teil, wobei vom Dichtstreifen 6 abgestreiftes Schmiermittel durch den hochsaugfähigen Teil wie durch einen Filter hindurchgedrückt wird, so daß sich Schmutz und Abrieb in diesem Teil wie in einem Schwamm absetzen, während das Schmiermittel selbst wieder dem Vorrat an sauberem Schmiermittel im Spalt 7 zumindest teilweise zuführbar ist.

Die in Fig. 3 dargestellte weitere Ausführungsform einer Dichtanordnung zeigt einen Dichtstreifen 6, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und wiederum in einer Haltenut (etwa bis zur Hälfte seines Querschnitts) im

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unteren Lagerkörper 2 eingebettet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel läßt sich der Dichtstreifen 6 über einen verhältnismäßig weiten Toleranzbereich hinweg zusammendrücken, so daß beim Ausarbeiten der Nut, von der der
Dichtstreifen 6 aufgenommen wird, verhältnismäßig große Toleranzen ohne Beeinträchtigung der Wirkung des Dichtstreifens beibehalten werden können. Im übrigen wird bei gerade dieöer Ausbildung wegen der Keilwirkung zwischen der Oberfläche der Gleitplatte 4 einerseits und der zur Dichtfläche an ihr hinführenden Formgebung des Dichtstreifens 6 andererseits das an der Gleitplatte 4 anhaftende Schmiermittel, das vom Lagerinneren herauskommt, zwangsweise in den Dichtring 6 eingepreßt, wobei sich im
Schmiermittel enthaltener Schmutz mit Sicherheit am Dichtstreifen 6 absetzt.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Dichtstreifen 6 mit einem U-förmigen Querschnitt ausgeführt, der an seiner Oberseite mit einer zur oberen
Gleitplatte 4 hin offenen Ausnehmung 8 versehen ist. Der Dichtstreifen 6 ist dabei wieder etwa bis zur Hälfte
seiner Höhe in eine entsprechende Nut im unteren Lagerkörper 2 eingelassen. Hierbei ist die Ausnehmung 8 etwa bis zur Mitte der Höhe des Dichtstreifens 6 ausgeführt und weist ihrerseits einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. An der Oberseite des Dichtstreifens 6 wird

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sowohl an dessen beiden Außenflanken, wie auch an den beiden Seitenkanten der Ausnehmung 8 jeweils eine etwa rechtwinkelige Kante gebildet. Die Ausnehmung 8 wird bei der Montage mit einer Schmiermittel-Füllung ebenso wie der Schmierspalt 7 versehen, bei der vorzugsweise das gleiche Schmiermittel wie zum Schmieren der Gleitfläche selbst verwendet wird. Vorzugsweise wird auch für den flexiblen Dichtstreifen 6 wieder ein poröses, saugfähiges Material gewählt, worauf bereits weiter oben schon hingewiesen wurde. Aber auch bei Verwendung eines nur wenig schwammartigen Materials wäre durch die relativ scharfen Kanten des Dichtstreifens 6 sichergestellt, daß Schmutzabstreifzonen gebildet sind, an denen Schmutz angelagert wird, der ansonsten in die Gleitzone zwischen die beiden Gleitplatten 3 und 4 gelangen könnte, und daß gleichzeitig dennoch eine sichere Abdichtung des schmiermittelgefüllten Spaltes 7 gegen außen erzielt ist.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 stellt eine Verbindung der in den Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Ausführungsformen dar: der Dichtstreifen 6 besteht hierbei aus einem flexiblen Schlauch mit kreisförmigem Außen- und dazu konzentrisch liegendem, kreisförmigem Innenquerschnitt, der über einen breiten Schlitz oder über eine einzelne öffnung 8 nach oben zur oberen Gleitplatte 4 hin geöffnet ist. Auch bei dieser Ausgestaltung ist der Dicht-

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streifen 6 wieder etwa bis zur Hälfte seines Querschnitts in eine entsprechende Ausnehmung im unteren Lagerkörper 2 eingelegt, so daß er während des Betriebes des Gleitlagers eine hinlängliche Abstützung erfährt. Bei der Benutzung des Gleitlagers dringt an der oberen Gleitplatte 4 anhaftender Schmutz oder verschmutztes Schmiermittel wegen der Keilwirkung in die Ausnehmung ein, wird aber an der Weiter bewegung durch die scharfe, an der oberen Gleitplatte 4 anliegende Kante der Ausnehmung aufgenommen und im Inneren eingespeichert. Ebenso wie die Ausführungsform nach Fig. 3 ist auch bei. der nach Fig. 5 die zusätzliche Möglichkeit gegeben, bei einem Nachlassen der Schmiermittel-Füllung im Spalt 7 das Schmiermittel aus dem Inneren des Dichtungs ringes 8 zur Nachspeisung in den Spalt 7 eindringen zu lassen.

Möglich wäre es auch, die Ausführungsform nach Fig. 4 mit einer nach Fig. 5 derart zu kombinieren, daß ein Dichtstreifen gebildet wird, dessen außenliegender Teil etwa wie der entsprechende Teil in Fig. 4 und dessen innenliegender Teil etwa wie der entsprechende Teil in Fig. 5 ausgebildet ist oder umgekehrt.

Fig. 6 stellt eine weitere Ausführungsform einer Dichtanordnung dar, die als Abwandlung der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform angesehen werden kann. Der Dicht-

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streifen 6 aus flexiblem Material ist hierbei in Form eines geschlossenen Schlauches ausgeführt, der in seinem Inneren einen geschlossenen Hohlraum 9 aufweist. Dieser Hohlraum 9 wird vorzugsweise mit einem Druckmedium, vorteilhafterweise mit Druckluft, ausgefüllt, das dem Dichtstreifen 6 die gewünschte Elastizität verleiht, die zum zuverlässigen Abdichten gegenüber der oberen Gleitplatte 4 erforderlich ist. Dabei kann der Druck dieses Druckmediums für jeden speziellen Einsatzfall so gewählt werden, daß eine gewünschte Anpreßkraft gegen die obere Gleitplatte 4 sichergestellt ist. Man könnte den Hohlraum 9 aber auch z.B. mit einer Signalflüssigkeit versehen, deren Austreten jederzeit ein Schadhaftwerden des Lagers anzeigen würde.

Unter Umständen kann es auch zweckmäßig sein, solche Dichtstreifen mit einer radial wirksamen Armierung (beispielsweise aus Stahldraht) zu versehen, und in eine entsprechend ausgebildete Nut derart einzulegen, daß bei einem Verbrauch von Schmiermittel aus dem Spalt 7 ein Zusammenziehen des Dichtringes 6 erfolgen würde, wodurch sichergestellt werden könnte, daß der Spalt 7 selbst bei abnehmendem Volumen der Füllung stets vollkommen gefüllt ist und die Abdichtung der Gleitfläche auch bei Verlust von Schmierfüllung sichergestellt ist.

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Die in Fig. 7 gezeigte Ausführungsform einer Dichtanordnung schließlich zeigt einen Dichtstreifen 6, der mit einer Armierung 11 versehen ist, die verhindert, daß der von dem Dichtstreifen 6 um die Gleitfläche gebildeten Ring bzw. Kranz sich unerwünschterweise ausdehnen könnte. Gleizeitig ist der Dichtstreifen 6 auf seiner nach außen hin gerichteten Seite und an seiner Abstützfläche gegen die untere Lagerplatte 2 aus flexiblem, aber undurchlässigem Material ausgebildet, während er in seinem oben an die Gleitplatte 4 anliegenden Bereich und in dem dem schmiermittelgefüllten Spalt 7 zugewendeten Bereich aus einem schwammartigen Material, z.B. Moosgummi, besteht. Dadurch wird zum einen die Dicht- und Schmierwirkung oben an der Kontaktfläche mit der Gleitplatte 4 verbessert, wobei gleichzeitig eine Nachschmierung durch den Dichtstreifen 6 aus dem Schmiermittel des Spaltes 7 kommend erfolgen kann, während die zur Außenseite des Lagers hin und zur Abstützung des Dichtringes 6 gerichteten Bereiche des Ringes infolge ihrer Undurchlässigkeit unerwünschte Wechselwirkungen nach außen nicht zeigen.

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Claims

DR. GLYLR · DR. HAGEMANN · TRAN/ ΒΠ.Κ

I¹AlI NIANWAI Il Ι*·*Ιιηη hrsslr.iKc M) 1'i.slf.uh 1007-4^r, ■ 8000 Mum hon 40 · li-IWon OK') 104071· Irlcx ^r>-21(> Hb hago d ■ Tologr.imm h.igry|Mtcnt

Glacier GmbH - Deva-Werke, Dr.G/2/mi

Stadt Allendorf
u.Z.: Pat 11/4-76M

Patentansprüche

Γ 1 .J Dichtanordnung für ein Gleitlager zum Tragen schwerer Lasten, bei dem zwei gegeneinander verschiebbare, plattenförmige Lagerkörper aus Metall mit an zwischen ihnen befestigten Gleitplatten vorgesehen sind, deren eine größer und deren andere kleiner ausgeführt ist, zwischen den Gleitplatten eine Schmierung aufgebracht ist und ein die Gleitfläche in einem Abstand umgebender, am die kleinere Gleitplatte tragenden Lagerkörper befestigter und an der größeren Gleitplatte anliegender Dichtstreifen vorgesehen ist, zwischen dem und der Gleitfläche bzw. kleineren Gleitplatte ein Spalt gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (7) vollständig mit Schmiermittel (10) ausgefüllt ist und der Dichtstreifen (6) aus einem flexiblen Material besteht.
2. Dichtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) unter dem Druck

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der anfänglichen Schmiermittelfüllung im Spalt (7) elastisch gedehnt ist.
3. Dichtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) aus einem schwammartigen, saugfähigen Material besteht.
4. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) einen zur größeren Gleitplatte (4) hin offenen U-förmigen Querschnitt aufweist, der mit einer eigenen Schmiermittel-Füllung versehen ist.
5. Dich ι anordnung nach einem der Ansprüche bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) einen Hohlquerschnitt aufweist und in seinem Inneren mit einem Druckmedium gefüllt ist.
6. Dichtanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) aus einem flexiblen Schlauch besteht.
7. Dichtanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmedium Gas ist.
8. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche

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5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Druckmediums im Dichtstreifen (6) im eingebauten Zustand regulierbar ist.
9. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) aus einem mit Schmiermittel gefüllten flexiblen Schlauch besteht, der zur größeren Gleitplatte (4) hin mit öffnungen (8) versehen ist.
10. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) mit einer Armierung (11) versehen ist, die eine radiale Ver größerung des vom Dichtstreifen (6) ausgebildeten Dichtringes nicht zuläßt.
11. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) vom Rand der kleineren Gleitplatte (3) um einen Abstand entfernt angeordnet ist, der dem 1,5-fachen der Querschnittsbreite des Dichtstreifens (6) entspricht.
12. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die kleinere Gleitplatte aus gekammertem PTFE besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) vom Rand der kleineren Gleitplatte (3) mindestens

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um das Doppelte der Querschnittsbreite des Kammerungsabsatzes entfernt angeordnet ist.
13. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) nur in dem an der größeren Gleitplatte (3) anliegenden und in dem dem Spalt (7) zugewendeten Bereich aus schwammartigem, in den anderen Bereichen aus undurchlässigem, flexiblem Material besteht.
14. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) aus einem Polybutadien- oder Silikon-Vulkanisat besteht.
15. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtstreifen (6) aus Moosgummi oder aus einem geeigneten Filz besteht.
16. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das in den Spalt (7) eingebrachte Schmiermittel (10) eine Paste oder ein öl großer Zähigkeit ist.
17. Dichtanordnung nach einem der Ansprüche T bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel (10) ein stabilisiertes Korrosionsschutzmittel ist.

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