DE29815858U1

DE29815858U1 - Gleitlager

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Publication number: DE29815858U1
Application number: DE29815858U
Authority: DE
Original assignee: Igus GmbH
Current assignee: Igus GmbH
Priority date: 1998-09-03
Filing date: 1998-09-03
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2008-09-04

Description

Igus Spritzgußteile für die Industrie GmbH 51147 Köln

Gleitlager

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffgleitlager zur Lagerung von Wellen mit einem Lagerkörper und einem den Lagerkörper aufnehmenden Gehäuse aus Kunststoff, wobei das Gehäuse an einer Aufnahme eines Bauteils festlegbar ist und der Lagerkörper im montierten Zustand die Welle außenseitig umgibt.

Derartige Kunststoffgleitlager, die insbesondere als Trockenlauflager eingesetzt werden, sind vielfältig bekannt. Der Vorteil der Kunststoffgleitlager besteht darin, daß sie ein nur geringes Gewicht aufweisen und des weiteren gegen eine Vielzahl von Medien beständig sind, bei denen metallische Werkstoffe, insbesondere aufgrund von Korrosionsproblemen, nicht einsetzbar sind.

Bei der Auslegung der Kunststoffgleitlager für den jeweiligen Anwendungszweck stellt sich oftmals das Problem, daß die zu lagernde Welle hinsichtlich des Materials, der Oberflächenbeschaffenheit, Rauhigkeit, Härte oder dergleichen variiert, so daß die mit einer bestimmten Welle erzielten Laufeigenschaften bzw. Beanspruchungsprofile des Gleitlagers nicht ohne weiteres auch bei Einsatz anderer Wellen reproduzierbar sind. Dies gilt auch dann, wenn Gleitlager bezüglich bestimmter Eigenschaftsprofile von Wellen entwickelt werden und die tatsächlich eingesetzten Wellen hiervon abweichende Eigenschaften aufweisen.

Da die Welle sich gegenüber dem Lagerkörper bewegr, wirken sich Unterschiede in den Eigenschaften der Welle bei der Laufruhe sowie der Lebensdauer des Systems Welle - Gleitlager aus, so daß die mit einer bestimmten Welle erhaltenen Ergebnisse nicht mehr reproduzierbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gleitlager zu schaffen, welches insbesondere hinsichtlich Laufeigenschaften und Lebensdauer auch bei unterschiedlichen Wellen stets reproduzierbare Eigenschaften aufweist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Lagerkörper in Bewegungsrichtung der Welle ortsfest an dieser und das Gehäuse in Bewegungsrichtung der Welle ortsfest an der Aufnahme des Bauteils festlegbar ist und daß der Lagerkörper im montierten Zustand des Gleitlagers gegenüber dem Gehäuse reibungsarm bewegbar ist.

Die Bewegung der Komponenten des Systems bewegliche Welle Gleitlager erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Kunststoffgleitlager nunmehr zwischen Lagerkörper und Gehäuse und nicht mehr, wie bei herkömmlichen Gleitlagern, zwischen Welle und Lagerkörper. Da herstellungsbedingt Lagerkörper und Gehäuse stets definierte und reproduzierbare Eigenschaften aufweisen, gilt dies auch für den Gleitbereich zwischen den gegeneinander bewegten Bauteilen des Systems Welle - Gleitlager.

Gleitlager gemäß der vorliegenden Erfindung sind vorzugsweise als Radial-Lager ausgeführt, es sind aber auch Ausführungen als Linear-Lager möglich.

Vorteilhafterweise ist der Lagerkörper im Preßsitz auf der Welle festgelegt. Hierzu kann zum Beispiel ein Lagerkörper mit einem Innendurchmesser vorgesehen sein, welcher gegenüber der korrespondierenden Welle ein geringes Untermaß aufweist und so deformierbar ist, daß der Lagerkörper durch Aufschiebung auf die Welle in axialer Richtung im Preßsitz auf dieser festlegbar ist. Der Lagerkörper kann auch vor der Montage erwärmt

werden, so daß er aufgrund der Temperatureinwirkung einen Innendurchmesser mit einem geringen Übermaß zu der Welle einnimmt.

In einer alternativen Ausführungsform weist der zylinderförmige Lagerkörper im demontierten Zustand einen Innendurchmesser mit geringem Übermaß zu der Welle auf und ist durch Temperatureinwirkung schrumpfbar und so ortsfest auf der Welle festlegbar.
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Der Lagerkörper kann auch stoffschlüssig, z.B. durch Verkleben, oder durch andere geeignete Maßnahmen an der Welle befestigbar sein.

Das Gehäuse des Gleitlagers kann derart ausgebildet sein, daß es im Preßsitz an einer als Ausnehmung ausgeführten Aufnahme eines Bauteils befestigbar ist. Das Gehäuse kann im allgemeinen aber durch beliebige Mittel an dem jeweiligen Bauteil befestigbar sein, beispielsweise auch durch formschlüssige Mittel wie Rastverbindungen oder durch stoffschlüssige Verbindungen wie z.B. durch Verklebung.

Gehäuse und Lagerkörper können im wesentlichen hülsenförmig ausgeführt sein, wobei Gehäuse und Lagerkörper frei gegeneinander verschiebbar sein können. Beispielsweise kann das Gehäuse in Form einer Einpreßbuchse ausgeführt sein, in welche die Welle mit dem auf dieser vormontierten Lagerkörper einschiebbar ist, bis der Lagerkörper von dem Gehäuse aufgenommen ist.

Der Lagerkörper kann formschlüssig an dem Gehäuse unter Begrenzung der axialen Bewegbarkeit zu diesem befestigt sein. Bei einer Ausführung als Linear-Lager ist hierbei eine begrenzte axiale Relativbewegung von Lagerkörper und Gehäuse zueinander möglich, die durch die Formschlußmittel begrenzt wird.

Lagerkörper und Gehäuse können durch Rastmittel, die ggf. noch eine Bewegung der Bauteile zueinander gestatten, aneinander

befestigt sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Gehäuse den Lagerkörper auch kammerartig umgeben. Innenseitig können an dem Gehäuse radial vorspringende, z.B. radial umlaufende, Vorsprünge vorgesehen sein, die den Lagerkörper axial festlegen können. Gehäuse und Lagerkörper stellen somit eine bereits vormontierte Einheit dar.

Das Gehäuse kann aus einem elastisch deformierbaren Material mit geringer Wandstärke, beispielsweise ca. 0,5-1 mm, ausgeführt sein, so daß das aus Kunststoff gefertigte Gehäuse mit geringen Toleranzen herstellbar ist. Elastizität und Wandstärke des Gehäuses können dabei so aufeinander abgestimmt sein, daß das Gehäuse bereits durch manuelle Druckeinwirkung deformierbar ist. Der Lagerkörper kann ebenfalls eine Wandstärke von ca. 0,5 - 1 mm aufweisen, so daß insgesamt ein Gleitlager geringer Wandstärke resultiert.

Um eine Festlegung des Lagerkörpers in dem Gehäuse mittels radial vorstehender Vorsprünge zu erleichtern, kann das Gehäuse mit einer oder mehreren schlitzförmigen Ausnehmung versehen sein, die von dem den Vorsprüngen benachbarten Gehäuserand ausgehen. Hierdurch wird eine Deformation des Gehäuses erleichtert, und die Vorsprünge können in Art von Rastvorsprüngen wirken. Die Ausnehmungen erstrecken sich hierbei ausgehend von dem Rand in axialer Richtung des Gleitlagers über die Vorsprünge hinaus, so daß die stehenbleibenden Stege des Gehäuses die Rastvorsprünge tragen und in Art von Federelementen wirken. Eine ausreichende Deformierbarkeit im Randbereich des Gehäuses kann auch durch eine entsprechende Materialwahl bewirkt werden. Besteht der deformierbare Rand des Gehäuses aus einem anderen Material als der Lagerbereich desselben, so können die Bereiche auch einteilig aneinander angeformt sein, z.B. durch ein Spritzgußverfahren oder dergleichen.

Um das Einschieben des Gehäuses in eine Ausnehmung eines Bauteils zu erleichtern, kann eine Außenkante des Gehäuses eine

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umlaufende Fase aufweisen.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft beschrieben und anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
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Figur 1 eine erste Ausführungsform des Gleitlagers mit hülsenförmig ausgebildetem Lagerkörper und Gehäuse,

Figur 2 eine weitere Ausführungsform mit kammerartig ausgebildetem Gehäuse im Längsschnitt (oben) und im Querschnitt (unten).

Das Kunststoffgleitlager 1 weist einen zylinderförmigen Lagerkörper 2 auf, der im Preßsitz auf der Welle 3 verdreh- und verschiebungssicher festgelegt ist. Der Lagerkörper 2 wird mit geringem Spiel von dem ebenfalls aus Kunststoff gefertigtem Gehäuse 4 gleicher Länge umgeben, welches im Preßsitz in einer Bohrung des Bauteils 5 ebenfalls verdreh- und verschiebungssicher festgelegt ist.

Bei rotierender Welle 3 bewegt sich der Lagerkörper 2 zusammen mit der Welle in dem Gehäuse 4, so daß der Reibungskoeffizient der Materialpaarung Kunststoff - Kunststoff für das Gleitlager bestimmend ist. Da der Lagerkörper 2 auf der Welle 3 befestigt ist, sind Unterschiede in den Oberflächeneigenschaften der Welle wie Materialbeschaffenheit, Rauhigkeit usw. für die Laufeigenschaften des Lagers und die Reibungswerte nicht mehr bestimmend.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform besteht das Kunststoffgleitlager 6 ebenfalls aus einem in diesem Fall durch axiale Aufschiebung auf die Welle 8 festgelegten Lagerkörper 7 aus einem geeigneten Kunststoffmaterial. Das Kunststoffgehäuse 9 weist an seinem einen Ende einen radial umlaufenden, sich in Richtung auf die Welle 8 hin erstreckenden Steg 10 auf, der den Lagerkörper 7 nahezu vollständig umfaßt, so daß die Stirnseite 11 des Steges 10 von der Welle

geringfügig beabstandet ist.

An dem gegenüberliegenden Ende des Gehäuses 9 sind vier bogenförmige Rastnasen 12 angeordnet, die insgesamt nahezu einen die Welle 8 umschließenden Vollkreis ausbilden. Die Rastnasen 12 übergreifen die Stirnseite 13 des Lagerkörpers 7 und sind durch U-förmige Ausnehmungen 14, die jeweils um 90° zueinander versetzt sind, beabstandet. Selbstverständlich können die Ausnehmungen auch ggf. eine andere Form aufweisen, z.B. V-förmig ausgebildet sein. Die Ausnehmungen 14 erstrecken sich von der Stirnseite des Gehäuses 9 in radialer Richtung bis über die Stirnseite 13 des Lagerkörpers 7 hinaus, so daß die Rastnasen 12 einfacher über den Lagerkörper 7 geschoben werden können, um diesen an dem Gehäuse 9 verschiebungssicher festzulegen.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Lagerkörper 7 an der Welle 8 und das Gehäuse 9 in der Bohrung des Bauteils 15 befestigt, so daß bei einer Rotation der Welle 8 der Lagerkörper 7 gegenüber dem Gehäuse 9 rotiert.

An der radial auswärts gerichteten Außenkante des Gehäuses, die in Einschubrichtung des Gehäuses in die Aufnahme vorne liegt, ist eine Fase 16 vorgesehen, die die Befestigung des Gehäuses 9 im Preßsitz erleichtert. Die Fase 16 ist hier an dem den Rastnasen 12 gegenüberliegenden Ende des Gehäuses angeordnet.

Ljppert, Stachow, Schmidt & Partner

Patentanwälte Frankenforster Straße 135-137

D-51427 Bergisch Gladbach S-gu/bs 1. September 199 8

Igus Spritzgußteile für die Industrie GmbH 51147 Köln

Gleitlager

Bezuqszeichenliste

1	Gleitlager
2	Lagerkörper
3	Welle
4	Gehäuse
5	Bauteil
6	Gleitlager
7	Lagerkörper
8	Welle
9	Gehäuse
10	Steg
11	Stirnseite
12	Rastnasen
13	Stirnseite
14	Ausnehmungen
15	Bauteil
16	Fase

Claims

Lippert, Stachow, Schmidt & Partner &lgr;- September 1998 Patentanwälte Frankenforster Straße 135-137 D-51427 Bergisch Gladbach Igus Spritzgußteile für die Industrie GmbH 51147 Köln Gleitlager Ansprüche

1. Kunststoffgleitlager zur Lagerung von Wellen mit einem
Lagerkörper und einem den Lagerkörper aufnehmenden Gehäuse, wobei das Gehäuse an einer Aufnahme eines Bauteils festlegbar ist und der Lagerkörper im montierten Zustand die Welle außenseitig umgibt, dadurch g e kennzeichnet, daß der Lagerkörper (2, 7) in Bewegungsrichtung der Welle (3, 8) ortsfest an dieser und das Gehäuse (4, 9) in Bewegungsrichtung der Welle (3, 8) ortsfest an der Aufnahme des Bauteils (5, 15) befestigbar ist und daß der Lagerkörper (2, 7) im montierten Zustand des Gleitlagers gegenüber dem Gehäuse (4, 9) reibungsarm bewegbar ist.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Lagerkörper (2, 7) im Preßsitz oder im Schrumpfsitz oder stoff schlüssig auf der Welle (3, 8) festlegbar ist.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet , daß das Gehäuse (4, 9) im Preßsitz oder stoffschlüssig oder formschlüssig an der als Ausnehmung ausgeführten Aufnahme des Bauteils (5, 16) befestigbar ist.

4. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch

gekennzeichnet , daß der Lagerkörper (7) formschlüssig an dem Gehäuse (4, 9) unter Begrenzung der axialen Bewegbarkeit zu diesem befestigt ist.
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5. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper durch Rastmittel an dem Gehäuse befestigt ist.

6. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4, 9) nach innen vorstehende Vorsprünge (12) aufweist, mittels derer der Lagerkörper (7) axial festlegbar ist.

7. Gleitlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) den Lagerkörper (4) kammerartig umgibt und an der Innenseite des Gehäuses mindestens ein radial umlaufender Vorsprung (12) vorgesehen ist.

8. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Gehäuse (4, 9) und/oder Lagerkörper (2, 7) aus einem elastisch deformierbaren Material bestehen.

9. Gleitlager nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4, 9) einen oder mehrere von einem Rand ausgehende schlitzförmige Ausnehmungen (14) aufweist, die sich in axialer Richtung bis über als Formschlußmittel vorgesehene Vorsprünge (12.). erstrecken.

10. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Außenkante des Gehäuses (4, 9) eine Fase (16) aufweist.

11. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit auf
einer Welle befestigtem Lagerkörper.