DE3533759A1

DE3533759A1 - Gleitlager fuer radiale, achsiale und verkantende beanspruchung, das nur aus einem ungeteilten aussenteil und einem darin drehbar eingeschlossenen ungeteilten innenteil besteht, sowie verfahren zur herstellung dieses lagers aus metall

Info

Publication number: DE3533759A1
Application number: DE19853533759
Authority: DE
Inventors: Harald 4630 Bochum Schulze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-09-21
Filing date: 1985-09-21
Publication date: 1986-04-30

Description

Gleitlager für radiale achsiale und verkantende Beanspru-
chungq das nur aus einem ungeteilten Außenteil und einem darigdrehbar eingeschlossenen ungeteilten Innenteil besteht sowie Verfahren zur Herstellung dieses Lagers aus Metall Die bislang üblichen Radialgleitlager haben zylindrische Gleitflächen. Sie können keine achsialen und, zumal bei schmaler Bauform, kaum verkantende Kräfte aufnehmen. Zur Zufuhr und Verteilung, wie zur örtlichen Druckerhöhung des Schmiermittels findet man oft Rillen und Ausnehmungen oder auch Kippsegmente in den Lagerschalen. Im übrigen bemühtman sich um zylindrische nicht unterbrochene, möglichst glatte Gleitflächen, vor allem bei den Wellen. Zur Aufnahme auch nur bescheidenen achsialer Kräfte tragen die ellen meist menr oder minder breite Bunde an einer, oder an beiden Seiten der zylindrischen Gleitfläche. Oft werden separate Achsiallager mit scheibenförmigen Gleitflächen eingesetzt, die auch verkantende Kräfte aufnehmen, aber zusätzlich Raum und Aufwand benötigen. Die Offenlegungsschrift 23 54 158 und das Gebrauchsmuster 78 37 851 zeigen für achsiale Belastung Rippen und Rillen in den Gleitflächen, doch sind dies Kunststofflager mit anderer Zielsetzung.
Die Aufgabe ist die Schaffung eines kompakten Gleitlagers, das sowohl hohe achsiale, radiale wie auch verkantende Kräfte aufnimmt, und das sich auch als fertiges Einbaulager eignet und ganz aus metall sein kann.
Nach Anspruch 1 wird dies durch ein Gleitlager erreicht, das nur aus einem ungeteilten Außenteil und einem darin drehbar eingeschlossenen ungeteilten Innenteil besteht und dadurch gekennzeichnet ist, daß rotationssymmetrische Rippen als Ausstülpungen der Gleitfläche des einen Teils in entsprechende Rillen als Ausnehmungen des anderen Teils passend eingreifen. Damit sind die Lagerteile untrennbar.
Fig. 1 - 5 geben Beispiele der Gestaltungsmöglichkeiten des neuen Gleitlagers. Fig. 1 zeigt eine schmale, aber kräftige Ausführung zur Aufnahme etwa gleichgroßer radialer, achsialer wie verkantender Kräfte. Fig. 2 kann hohe radiale und verkantende Kräfte bei extrem kleinem Durchmesser aufnehmen.
Bei Fig, 3 wurde einer wesentlich geringeren Naterialfestig keit des Innenteils Rechnung getragen, z. B. für Sintermetall. Fig. 4 ist für vorwiegend achsiale Beanspruchung bestimmt. In Fig. 5 entfällt der Lagerinnenring.
Diese Lagerart würde offensichtlich die gestellten Aufgaben erfüllen, sie ist aber, zumal aus Metall, nach dem Stand der Technik kaum herstellbar. Darum gehört zu der Erfindung dieses Lagers das ebenfalls 4as*be in Anspruch 1 angegebene, und durch die Zeichnungen Fig. 6 - 9 verständliche, wie durch die Unteransprüche erweiterte Verfahren zur Herstellung eines solchen Lagers. Mit keinem bekannten Lagertyp kommt man für die Aufnahme entsprechender Kräfte mit so kleinen äußeren Abmessungen aus. Diese neue Lagerart ist, besonders als Einbaulager, das von Spezialfirmen in vielen Variationen gefertigt wird, geeignet. In Fig.
1 - 12 ist jeweils der zuerst hergestellte Lagerteil mit (1) , der mit seiner Hilfe geformte Teil mit (2) bezeichnet. Bei den Beispielen Fig. 1 - 4 kann sowohl der Außen-, als auch der Innenteil zuerst hergestellt werden.
Nach Anspruch 2 bildet die als Matrize dienende Gleitfläche des Teils (1) in Fig. 6 - 8 ein Wandteil der Gieß-oder Preßform für die Gleitfläche des Teils (2). Fig. 6 zeigt das Eingießen von Teil(2) in Teil (1). Fig. 7 zeigt das Gießen von Teil (2) um Teil (1) herum. Fig. 8 zeigt am Beispiel eines Planetenzahnrades das Einpressen eines glühenden Bolzens, der Teil (2) bilden wird, in Teil (1).
hierbei ist die Preßform achsial geteilt. Fig. 9 zeigt einen glühenden Ring (2), der durch einen hindurchgestoßenen Dorn àufgeweitet wird, und dessen Außenfläche da- bei die Kontur der Fläche des Lateraußenrings (1) erhält.
Fig. 10 zeigt ein glühendes Rohrstück,(2), das durch die niedergehende konische Bohrung des Fressenstempels (7) um Teil (1) herumgepreßt wird. (In Fig. 8 - 10 ist der åeweilige eressenstempel mit (3) bezeichnet.) Nach Anspruch 3 wird auf die Gleitfläche von Teil (1), vor der Fertigung des Teils (2), eine Trennschicht von hoher Temperaturfestigkeit, aber geringer mechanischer Festigkeit aufgebracht, damit die beiden Teile sich nicht fest verbinden. Die Stärke der Trennschicht ist fur die Dicke des späteren Schmierfilms zwischen den beiden Lagerteilen mitbestimmend. Die Trennschicht kann durch Oxidation des Gleitflächenmaterials oder durch Aufbringen von etalloxiden, Ruß, Graphit, Alugel oder dergl. gebildet werden.
Nach Anspruch 4 entsteht der für die Beweglichkeit und 'den Schmierfilm nötige Spalt zwischen den beiden Lagerteilen durch Schrumpfung bei der Abkühlung des inneren Teils, sowie durch Dehnung des Außenteils bei der Erwärmung, z. B. von der Temperatur des flüssigen Stickstoffs auf Raumtemperatur.
Nach Anspruch 5 entsteht der nötige Abstand zwischen den beiden Lagerteilen beim Aufweiten des Lageraußenteils durch "Rollen", wobei gleichzeitig die Trennschicht durch "Walken" der beiden Teile gegeneinander zermürbt wird, Fig. 11.
Nach Anspruch 6 entsteht der Abstand zwischen den beiden Lagerteilen beim Aufweiten des weicheren Lageraußenteils durch eine gewaltsame achsiale Verschiebung der beiden Lagerteile in beiden Richtungen gegeneinander, Fig. 12.
Nach Anspruch 7 werden durch den Spalt zwischen den beiden sich gegeneinander drehenden Lagerteilen in einer Flüssigkeit suspendierte Schleif- und Poliermittel gepreßt, die die Trennschichtreste entfernen und die Gleitflächen aufeinander einschleifen.
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Claims

Patentansprüche 1. Gleitlager für radiale, achsiale und verkantende Beanspruchung sowie Verfahren zu seiner Herstellung aus Metall, dadurch geRennzeichnet, da das Lager nur aus einem ungeteiltenAußenteil und einem darin drehbar, aber nicht auseinandernehmbar, eingeschlossenen ungeteilten Innenteil besteht und daß rotationssymmetrische Rippen als Ausstülpungen der Gleitfläche der Clcitflachc des einen Teils in entsprechende Rillen als Ausnehmungen der Gleitfläche des anderen Teils passend eingreifen, Fig. 1 - 5, wobei die Gleitfläche des zuerst hergestellten Teils als Matrize zur Formgebung des zweiten Teils dient, Fig. 6 - 10.
2. Gleitlager sowie Verfahren zu seiner Herstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als patrize dienende Gleitfläche des ersten Teils ein Wandteil der Gieß-, Spritz- oder Preßform zur Herstellung des Zweiten Teils ist, Fig. 6 - 10.
3. Gleitlager sowie Verfahren nach Anspruch 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß jeweils vor der Fertigung des zweiten Teils eine dünne Trennschichtlauf die Gleitfläche des ersten Teils aufgebracht wird.
4. Gleitlager sowie Verfahren nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem äußeren und dem inneren Lagerteil ein Spalt ist, der durch Wärmedifferenzen entstanden ist.
5. Gleitlager sowie Verfahren nach Anspruch 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt beim Aufweiten des Lageraußenteils anteilig durch "Rollen" von letzterem entsteht, Fig. 11.
6. Gleitlager und Verfahren nach Anspruch 1 - 3 und gegebenenfalls 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das den Spalt verursachende Aufweiten des Lageraußenteils durch eine der Spaltbreite entsprechende gewaltsame achsiale Verschiebung der Lagerteile gegeneinander bewirkt wird, Fig. 12.
7. Gleitlager und Verfahren nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Spalt zwischen den beiden gegeneinander rotierenden Lagerteilen in einer Flüssigkeit suspendierte Schleifmittel gepreßt werden.
8. Gleitlager sowie Verfahren zu seiner Herstellung nach Anspruch 4 - 7,dadurch gekennzeichnet, daß die Abrasion durch Ultraschall unterstützt wird.