DE3511125C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine zylindrische, insbesondere zum drehbaren Lagern einer Welle geeignete Rollbuchse, bei der die gegenüberliegenden Ränder der die Buchse bildenden gerollten Platte zu einer kraft-, form- oder stoffschlüssigen Kontakt herstellenden Verbindungsstelle, die sich über die gesamte Breite der Rollbuchse erstreckt, zusammengeführt sind und auf der Lagerseite der Rollbuchse eine Schmiermittelnut vorgesehen ist.

Eine konventionelle Rollbuchse wird dadurch ausgebildet, daß man eine rechteckige Platte zu einer zylindrischen Konfiguration derart rollt, daß deren Verbindungsstelle einer Mantellinie der äußeren Umfangsoberfläche entspricht. Diese Art von Rollbuchsen hat insbesondere die nachfolgend angegebenen Nachteile: Ersten ist eine große Kraft bzw. Leistung erforderlich, um eine rechteckige Platte zu einer zylindrischen Konfiguration zu rollen, was zur Folge hat, daß der Grad an Adhäsion bzw. Haftung gering ist und daß es schwierig ist, die Außen- bzw. Innenseite in der erforderlichen Rundung zu halten. Zweitens wird die Bearbeitung schwieriger, wenn das Verhältnis der Wanddicke der Rollbuchse zu dem Durchmesser derselben zunimmt. Drittens wird die Bearbeitung schwieriger, wenn die Breite der Rollbuchse im Verhältnis zu deren Durchmesser zunimmt. Viertens besteht die Möglichkeit, daß sich Teile auf beiden Seiten der Verbindungsstelle der Rollbuchse entlang der Verbindungsstelle in entgegengesetzten Richtungen zueinander während der Wartung, der Verwendung o. dgl. verschieben.

Fünftens besteht die Möglichkeit, daß ein Schmierfilm reißt, so daß die Lasttrag- bzw. -aufnahmefähigkeit vermindert wird.

Im einzelnen ist aus der GB-PS 7 21 082 eine zylindrische, insbesondere zum drehbaren Lagern einer Welle geeignete Rollbuchse bekannt, bei der gegenüberliegende Ränder der gerollten Platte derart zu einer Verbindungsstelle miteinander verbunden sind, daß sich diese Verbindungsstelle stufenweise relativ zu einer Mantellinie auf der äußeren Umfangsoberfläche der Rollbuchse erstreckt. Die Stufen werden hier durch Vorsprünge mit einem Einschnitt und einer entsprechende Aussparung gebildet. Diese Rollbuchse weist jedoch keine Schmiermittelnut auf.

Weiter ist aus der FR-OS 21 38 314 eine zylindrische Rollbuchse bekannt, die zwar eine Schmiermittelausnehmung hat, wobei es sich jedoch hier nicht um eine Schmiermittelnut, sondern vielmehr um einen Schmiermittelschlitz handelt, da die schräg relativ zu einer Mantellinie auf der äußeren Umfangsoberfläche der Rollbuchse verlaufenden gegenüberliegenden Ränder hier nicht miteinander verbunden, sondern im Abstand voneinander angeordnet sind, so daß zwischen diesen Rändern der erwähnte Schmiermittelschlitz freibleibt.

Darüber hinaus ist aus der GB-PS 7 57 259 zwar eine zylindrische Buchse bekannt, die eine Schmiermittelnut besitzt, wobei jedoch die Lagermetallschicht nicht gerollt, sondern als rohrförmiger Körper durch Spritzgießen hergestellt ist, so daß die Ausbildung der gesamten zylindrischen Buchse ein verhältnismäßig sehr arbeitsaufwendiger Vorgang ist.

Schließlich ist aus der US-PS 28 55 252 eine zylindrische Rollbuchse der eingangs genannten, gattungsgemäßen Art bekannt, bei der die Verbindungsstelle stufenweise relativ zu einer Mantellinie verläuft und auf der Lagerseite eine Schmiermittelnut vorgesehen ist, die sich praktisch senkrecht zu der Verbindungsstelle und kreisförmig um den inneren Umfang der Rollbuchse herum erstreckt. Daher ist es erforderlich, die Schmiermittelnut in einem gesonderten Arbeitsvorgang unabhängig von der Verbindungsstelle, die zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern der die Rollbuchse bildenden Platte ausgebildet ist, herzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rollbuchse der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei ihrer Herstellung der Arbeitsaufwand für die Ausbildung der Schmiermittelnut gegenüber dem Stand der Technik, wie er sich aus der US-PS 2 8 55 252 und der GB-PS 7 57 259 ergibt, wesentlich vermindert ist, und die im Gegensatz zu der Rollbuchse nach der FR-OS 21 38 314 eine ausgezeichnete Stabilität besitzt.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Rollbuchse erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die einander gegenüberliegenden Ränder einen ersten Randteil auf der Nichtlagerseite aufweisen, in welchem sie sich in Anlage miteinander befinden und über zweite nicht aneinander anliegende Randteile verfügen, welche die Schmiermittelnut auf der Lagerseite der Rollbuchse bilden.

Auf diese Weise wird bei der Ausbildung der Verbindungsstelle zwischen den einander gegenüberliegenden Rändern der Rollbuchse gleichzeitig die Schmiermittelnut ausgebildet, so daß der Arbeitsaufwand zur Herstellung der Schmiermittelnut auf ein Minimum herabgesetzt ist und trotzdem eine hohe Stabilität der zylindrischen Rollbuchse erzielt wird, da die einander gegenüberliegenden Ränder auf der Nichtlagerseite miteinander verbunden sind.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Rollbuchse zeichnet sich dadurch aus, daß der Winkel der schrägen oder stufenweisen Form der Verbindungsstelle größer als 0°, jedoch geringer als 85° ist. Durch diese Ausbildung wird es ermöglicht, daß irgendein Ölaufreißen des Schmierfilms aufgrund einer Diskontinuität der Schmiermittelnut vermieden wird, und diese erfindungsgemäße Rollbuchse leicht herzustellen und zu bearbeiten ist, indem es ermöglicht wird, die Ränder der Rollbuchse zwangsweise zusammenzubringen, und außerdem diese erfindungsgemäße Rollbuchse frei von Deformationen in der Radial- und Axialrichtung ist, so daß eine gute Rundheit der Außen- und Innenseite sichergestellt ist.

Schließlich ist die Rollbuchse nach der Erfindung bevorzugt aus einem gerollten Mehrschichtmaterial, insbesondere einem Bimetall, hergestellt.

Die Erfindung sei nachstehend anhand ei­ niger bevorzugter Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Rollbuchsen in Verbindung mit den Figuren der Zeichnung näher erläutert; es zeigt

Fig. 1A eine perspektivische Ansicht einer Rollbuchse gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 1B eine Aufsicht auf eine parallelogrammförmige Plat­ te, die als Material für die in Fig. 1A gezeigte Rollbuchse dient; und

Fig. 1C bis 1H weitere Ausführungsformen, die abgewandelte Formen der ersten Ausfüh­ rungsform sind, in Aufsichtdarstellung.

In der nun folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausfüh­ rungsformen sei zunächst auf die Fig. 1A und 1B Bezug genommen, in denen eine Rollbuchse 1 gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt ist. Eine parallelo­ grammförmige Platte 5 hat eine solche Konfiguration, daß sie einen Winkel R aufweist, der zwischen einer Verbindungs­ stelle 2 der Rollbuchse 1 und einer achsparal­ lelen Mantellinie 2 a auf der äußeren Umfangs­ oberfläche 3 eingeschlossen ist, und diese parallelogramm­ förmige Platte 5 kann aus einem Einfachmaterial oder einem Mehrschichtmaterial sein. Im Falle eines Einfachmaterials wird insbesondere ein Gußstück oder ein gesinterter Körper, das bzw. der beispielsweise aus einem Material hergestellt ist, das als Lagerlegierung be­ kannt ist, oder ein gewalzter Körper hiervon verwendet. Im Falle eines Mehrschichtmaterials wird vorzugsweise ein Bimetall oder Trimetall verwendet, das durch Beschichten eines Ba­ sismetalls (starrer Körper) eines bekannten Stahls, eines Gußeisens o. dgl. mit Nichteisenlagermetallen ausgebildet wird. Wenn ein solches Mehrschichtmaterial verwendet wird, wird die Platte 5 so gewickelt, daß sich das Lagermetall, abhängig von der Verwendung, auf der inneren Umfangsober­ fläche 4 oder der äußeren Umfangsoberfläche 3 befindet. In der ersten Ausführungsform wird die parallelogrammför­ mige Platte 5, die einen Winkel von R = 50° hat, so ge­ rollt, daß die Rollbuchse 1 mit einer diagonal ange­ ordneten (gerader Typ) Stoßverbindung oder -naht an der Verbindungsstelle 2 ausge­ bildet wird. Im Vergleich mit dem Rollen einer rechtecki­ gen Platte erfordert das Rollen einer parallelogrammförmigen Platte in dieser Weise weniger Kraft und Leistung und ermöglicht es, die Ränder der Rollbuchse zwangsweise und eng so zusammenzubringen, daß sie frei von Verzerrungen und Deformationen in der Radial- und Axialrichtung sind, so daß dadurch Außenrundheit sowie Innenrundheit sichergestellt wird. Infolgedessen kann ein vorbestimmtes Spiel zwischen der erhaltenen Wickelbuchse 1 und einer damit verbundenen Drehwelle sichergestellt werden, und es wird eine gute Schmierwirkung ohne irgend­ ein Aufreißen des Schmierfilms erzielt.

In der Wickelbuchse 1 ist eine Schmier­ mittelnut 6 entlang der Verbindungsstelle 2 auf der inneren Umfangsoberfläche 4 ausgebildet. Da diese Wickelbuchse 1 die Schmiermittelnut 6 hat, die sich ent­ lang der Verbindungsstelle 2 erstreckt, kann der Einfluß der Verbindungsstelle 2 auf den Schmierfilm wie auch der Einfluß des Zerreißens eines Ölfilms vermindert werden, so daß dadurch die Schmierwirkung verbessert wird. Die Schmiermittelnut 6 die in Fig. 1A gezeigt ist, hat einen U-förmigen Querschnitt, jedoch kann der Querschnitt der Schmiermittelnut 6 auch bogenförmig, V-förmig, trapezförmig oder quadratisch sein. Die Verbin­ dungsstelle 2 kann die Form einer Stoßverbindung oder -naht, einer Stauch-, Zusammenpreß-, Verklink-, Verklammerungs- oder Nietverbindung oder -naht (einfach oder kombiniert) oder einer Schweißverbindung oder -naht haben.

Der oben beschriebene Winkel R der parallelogrammförmigen Platte 5, die als Material für die Rollbuchse in der ersten Ausführungsform dient, beträgt zwar 50°, jedoch haben Untersuchungen, die vorliegend durchgeführt wurden, gezeigt, daß der Winkel R größer als 0° sein kann, jedoch weniger als 85° betragen muß. Wenn der Winkel R 85° oder mehr beträgt, dann ist die schräge Verbindungsstelle 2, die sich beim Rollformen ergibt, unvollständig.

Die Fig. 1C bis 1H sind Aufsichten auf flache Platten 5, die für abgewandelte Formen der in den Fig. 1A und 1B gezeigten Ausführungsform verwendet werden. Es hat sich bestätigt, daß die in den Fig. 1C bis 1H ge­ zeigten abgewandelten Formen in den Wirkungen der Ausführungsform gemäß den Fig. 1A und 1B im wesentli­ chen äquivalent sind.

In den obigen abgewandelten Formen, die in den Fig. 1C bis 1H gezeigt sind, hat der Winkel R jeweils die Größe von 20°, 30° und 40°, aber er kann innerhalb des Be­ reichs von 0° bis 85° liegen.

In der in den Fig. 1G und 1H dargestellten Ausführungsform sind die beiden Ränder der Platte 5, welche die Verbindungsstelle 2 bilden, stufenförmig ausgebildet, und zwar sind hier die Be­ grenzungslinien der Stufen senkrecht bzw. parallel zu den Rändern, welche die axialen Enden der Rollbuchse 1 bilden, wo­ bei der Winkel R gewissermaßen der Anstiegswinkel der Stu­ fen ist.

In den Fig. 1C und 1D weisen die Ränder der Platten 5, welche die Verbindungsstelle 2 bilden, Konturen auf, die in der Plattenebene verlaufende Vorsprünge und/oder Ausnehmun­ gen besitzen, wobei die Vorsprünge und Ausnehmungen vor­ zugsweise als vorstehende gerundete Bereiche und die Aus­ nehmungen als ausgenommene gerundete Bereiche ausgebildet sind, die Hälse haben, durch welche ein Auseinanderziehen der beiden die Verbindungsstelle 2 bildenden Ränder in Umfangsrichtung der Rollbuchse blockiert wird, wie insbeson­ dere aus Fig. 1C, aber auch aus Fig. 1D ersichtlich ist.

Die flache Platte 5 nach Fig. 1E bildet im wesentlichen eine Kombination aus den Ausführungsformen nach Fig. 1G und 1C, indem die flache Platte 5 im Schnitt in einer er­ sten Schichtdicke stufenförmig und in einer zweiten Schichtdicke konturförmig, ähnlich wie gemäß Fig. 1C ausgebildet ist. In entsprechender Wei­ se entspricht die flache Platte 5 der Fig. 1F einer Kombi­ nation der Ausführungsform aus den Fig. 1B und 1E, in­ dem in einer ersten Schichtdicke der flachen Platte 5 die die Verbindungsstelle 2 bildenden Ränder in einer der Fig. 1B entsprechenden Kontur und in einer zweiten Schicht­ dicke diese Ränder in einer der Fig. 1E entsprechenden Kontur ausgebildet sind.

Die Platte 5 nach Fig. 1G stellt eine Doppelausführungsform einer Stufenkontur dar, wobei die Stufen versetzt gegeneinander in einer ersten und zweiten Schichtdicke der Platte 5 an den die Verbindungsstelle 2 bildenden Rändern vorgesehen sind.

Schließlich ist die flache Platte nach Fig. 1H eine Kom­ bination der Ausführungsform nach Fig. 1B und einer Stufenkontur indem in einer ersten Schichtdicke der Platte 5 die die Ver­ bindungsstelle 2 bildenden Ränder gemäß Fig. 1B ausgebildet sind, während sie in einer zweiten Schichtdicke der Platte in einer Stufenkontur ausgebildet sind.

Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, wird vorliegend eine Rollbuchse zur Verfügung gestellt, die leicht zu bearbeiten und herzustellen ist, indem sie das zwangsweise und enge Zusammenbringen der Ränder der Verbindungsstelle ermöglicht, und die frei von Defor­ mationen in der Radial- und Axialrichtung ist, so daß ei­ ne völlige Rundheit sichergestellt wird, und die ein Zer­ reißen eines Ölfilms, welches aufgrund einer Diskontinui­ tät der Verbindungsstelle hervorgerufen wird, ausschalten kann.

Claims (3)

1. Zylindrische, insbesondere zum drehbaren Lagern einer Welle geeignete Rollbuchse (1), bei der die gegenüberliegenden Ränder der die Buchse bildenden gerollten Platte (5) zu einer kraft-, form- oder stoffschlüssigen Kontakt herstellenden Verbindungsstelle (2), die sich über die gesamte Breite der Rollbuchse erstreckt, zusammengeführt sind und auf der Lagerseite der Rollbuchse eine Schmiermittelnut (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Ränder einen ersten Randteil auf der Nichtlagerseite aufweisen, in welchem sie sich in Anlage miteinander befinden und über zweite nicht aneinander anliegenden Randteile verfügen, welche die Schmiermittelnut (6) auf der Lagerseite der Rollbuchse (1) bilden.

2. Zylindrische Rollbuchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (R) der schrägen oder stufenweisen Form der Verbindungsstelle (2) größerals 0°, jedoch geringer als 85° ist.

3. Zylindrische Rollbuchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollbuchse (1) aus einem gerollten Mehrschichtmaterial, insbesondere einem Bimetall, hergestellt ist.