DE3618742A1 - Radialgleitlager-anordnung, insbesondere pleuellager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radialgleitlager-Anordnung, insbesondere Pleuellager, mit in die eine Trennflächenebene aufweisende Lagerbohrung von Lagergehäuse und Lagerdeckel eingesetzter, ebenfalls eine Trennfläche aufweisender, durch zwei Halbschalen gebildeter, dünnwandiger Gleitlagerschale, bei der im Bereich einer Trennfläche jeder Gleitlager- Halbschale ein radial nach außen vorstehender Verdreh­ sicherungsnocken angebracht ist, der in jeweils eine benach­ bart zu einer Trennfläche in der Lagerbohrung des Lager­ gehäuses und in der Lagerbohrung des Lagerdeckels angebrachte Aufnahmenut greift.

Bisher wurden bei derartigen Lageranordnungen die Lagerbohrung und die Gleitlagerschale derart aufeinander abgestimmt, daß ihre Trennflächenebenen im wesentlichen zusammenfallen.

Es treten jedoch an derartigen Lageranordnungen beim Zentrieren von Lagergehäuse und Lagerdeckel bzw. Pleuelstange und Pleuel­ deckel Schwierigkeiten auf. Als Ursache dieser Schwierig­ keiten hat sich die Einsparung von Paßschrauben in normale Schrauben oder die Zulassung größerer Toleranzen der Paß­ schrauben herausgestellt. Hierdurch entsteht Versatz zwischen Lagergehäuse und Lagerdeckel bzw. Pleuelstange und Pleuel­ deckel, der zu einem schlechten Laufbild in der Lagerbohrung und zu Ausfällen des Lagers führen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Lageranordnung der oben angesprochenen Art derart zu verbessern, daß auch bei Einsparung von Paßschrauben in normale Schrauben oder bei Zulassung größerer Toleranzen der Paßschrauben kein Versatz zwischen Lagergehäuse und Lagerdeckel bzw. den in Lagerge­ häuse und Lagerdeckel eingesetzten Halbschalen eines dünn­ wandigen Gleitlagers mehr auftritt oder zumindest ein solcher Versatz derart verringert wird, daß es nicht mehr zu einem schlechten Laufbild in der Lagerbohrung kommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trennflächenebene der Lagerbohrung und die Trennflächenebene der Gleitlagerschale im wesentlichen parallel zueinander versetzt angeordnet und die geteilte Gleitlagerschale in dieser gegenseitigen Anordnung der Trennflächenebenen in der Lagerbohrung gesichert ist, wobei als Versetzungs- und Ver­ drehsicherung die eine Gleitlager-Halbschale an der ihrem Verdrehsicherungsnocken benachbarten Trennfläche, jedoch dazu spiegelbildlich seitlich versetzt, einen Versetzungs­ nocken trägt, der in die Aufnahmenut für den Verdrehsiche­ rungsnocken der anderen Gleitlager-Halbschale zusammen mit diesem eingreift, wobei die umfängliche Versetzung des Ver­ setzungsnockens gleich dem Versetzungsmaß der Trennflächen­ ebenen ist.

Durch die parallele Versetzung bleiben beide Trennflächen­ ebenen nach wie vor in paralleler Lage zueinander, so daß bei in das Lagergehäuse und den Lagerdeckel eingesetzter, zweiteiliger Gleitlagerschale die eine Halbschale mit beiden Kanten gegenüber der Trennflächenebene von Lagergehäuse und Lagerdeckel vorsteht und die zweite Halbschale mit beiden Kanten gegenüber der Trennflächenebene von Lagergehäuse und Lagerdeckel zurückversetzt ist. Hierdurch wird erreicht, daß die eine Lagerschale mit zwei streifenförmigen Endbereichen von dem einen Teil der durch Lagergehäuse und Lagerdeckel gebildeten Lageraufnahme in den anderen Teil greift, beispiels­ weise von dem einen Teil des Lagerauges in einer Pleuelstange in den anderen Teil des Lagerauges. Hierdurch wird die Gleit­ lagerschale selbst dazu herangezogen, daß das Lagergehäuse und der Lagerdeckel nach allen Richtungen gegeneinander festgelegt werden, und zwar sowohl hinsichtlich radialer gegenseitiger Verschiebung als auch hinsichtlich gegenseitigem Verschwenken oder gegenseitigem axialem Verschieben. Gegen­ seitiges axiales Verschieben von Lagergehäuse und Lagerdeckel ist im allgemeinen nicht allzu gefährlich, weil hierdurch lediglich eine axiale Verstellung der beiden Halbschalen der Gleitlagerschale hervorgerufen würde, während gegenseitiges Verschwenken eine besonders starke Gefährdung der Gleitlager­ schale hervorrufen würde. Durch die Erfindung wird demgegen­ über in funktionellem Zusammenwirken der das Lagergehäuse und den Lagerdeckel zusammenhaltenden und zusammenziehenden Schrauben mit der in das Lagergehäuse und in den Lagerdeckel eingesetzten, zweiteiligen Gleitlagerschale ein genaues Aus­ richten beider Halbschalen der Gleitlagerschale gewährleistet, insbesondere im Hinblick auf die Deckung der Achse beider Halbschalen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Sicherung der geteilten Gleitlagerschale in der gegenseitigen An­ ordnung der Trennflächenebenen in der Lagerbohrung wird sichergestellt, daß beim Zusammenziehen von Lagergehäuse und Lagerdeckel die Halbschalen der Gleitlagerschale in ihre präzise gegenseitige Lage gezogen und in dieser gesichert werden.

Das Versetzungsmaß der Trennflächenebenen kann etwa 2% bis 6% des Lagerdurchmessers, mindestens 1 mm bis 2 mm, betragen, auf diese Weise ist ein ausreichendes Maß des Übergreifens der Teile der Gleitlagerschale gegenüber der Trennflächen­ ebene der Lagerbohrung gewährleistet.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung enthält die Trennflächenebene von Lagergehäuse und Lagerdeckel die zentrale Lagerachse, während die Trennflächenebene der Gleitlagerschale gegenüber der zentralen Lagerachse parallel versetzt ist. In dieser Ausführungsform kann das außermittig geschnittene Gleitlager auch nachträglich in Lagergehäuse und Lagerdeckel herkömmlichen Baues ein­ gesetzt werden, beispielsweise auch in Pleuelstangen her­ kömmlicher Bauweise nachgerüstet werden. Der ggf. als zusätzliche Sicherungseinrichtung vorgesehene Versetzungs­ nocken greift dann in eine in der gegenüberliegenden Hälfte der Lageraufnahmebohrung ohnehin vorgesehene geräumte Nut. Da die außermittig geschnittene, vorstehende Gleitlager­ halbschale über die Rundung des gelagerten Zapfens hin­ weggreift, ist es von Vorteil, an den Innenkanten der Trennflächen eine Abfasung vorzusehen, damit sich das Lager leichter über die Welle bzw. über den Zapfen führen läßt. Bei mittig getrenntem Lagergehäuse und Lagerdeckel bzw. mittig getrenntem Auge einer Pleuel­ stange und außermittig getrenntem Gleitlager ist es ein weiterer Vorteil, daß die Halbschalen wahlweise in der einen oder der anderen Weise eingesetzt werden können. Diese bedeutet, daß die vorstehende Halbschale wahlweise in das Lagergehäuse d.h. den Stangenteil eines Pleuellagers oder auch in den Deckelteil ein­ gesetzt werden kann. Dabei ist es auch von besonderem Vorteil, daß die in das Lagergehäuse und in den Lager­ deckel eingesetzten Gleitlager-Halbschalen sich beim Aufbringen des Deckels auf das Lagergehäuse, beispiels­ weise den Stangenteil eines Pleuellagers gegenseitig ausrichten und in Anlage des zusätzlichen Versetzungs­ nockens an die jeweilige Stirnkante bringen.

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält die Trennflächenebene der geteilten Gleitlagerschale die zentrale Lagerachse, während die Trennflächenebene von Lagergehäuse und Lagerdeckel gegenüber der zentralen Lagerachse parallel versetzt ist. Für diese Ausführungs­ form der Erfindung gelten praktisch die gleichen Vor­ teile wie für die erstere Ausführungsform, jedoch hat sich herausgestellt, daß die beiden Gleitlager-Halb­ schalen den jeweiligen Teilen der Lageraufnahme, bei­ spielsweise den jeweiligen Teilen des Lagerauges an einer Pleuelstange, angepaßt werden sollten und nicht wechsel­ seitig bzw. in der einen oder anderen Stellung einge­ baut werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert:

Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungs­ gemäßen Radialgleitlager-Anordnung mit mittiger Trennung der Aufnahmebohrung von Lagergehäuse und Lagerdeckel bei geöffneter Gleitlageranordnung in axialer Ansicht;

Fig. 2 die Gleitlagerschale in einer Radial­ gleitlager-Anordnung gemäß Fig. 1, schematisch in Ansicht 2-2;

Fig. 3 einen Teilschnitt 3-3 gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen Teilschnitt 4-4 nach Fig. 2;

Fig. 5 eine zweite Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Radialgleitlager- Anordnung mit mittiger Trennung der Gleitlagerschale und außermittiger Trennung der Aufnahmebohrung von Lagergehäuse und Lagerdeckel bei ge­ öffneter Gleitlager-Anordnung in axialer Ansicht;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Gleitlagerschale in einer Radialgleitlager-Anordnung ge­ mäß Fig. 5 in Ansicht 6-6 der Fig. 5;

Fig. 7 einen Teilschnitt 7-7 gemäß Fig. 6 und

Fig. 8 einen Teilschnitt 8-8 gemäß Fig. 6.

Im Beispiel der Fig. 1 bis 4 handelt es sich um eine Radialgleitlageranordnung 10 in Form eines Pleuellagers, bei der die Lagerbohrung 11 mittig geteilt im Lagergehäuse 12 d.h. dem Stangenteil und dem Lagerdeckel 13, d.h. dem Deckelteil der Pleuelstange angebracht ist. Dies bedeutet, daß die Trennflächenebenen 14 in der Lagermittelachse 15 liegt. Die geteilte Gleitlagerschale 16 besteht in diesem Beispiel aus zwei unterschiedlichen Halbschalen 17 und 18, von welchen die Halbschale 17 über die Trennflächenebene 14 von Lagergehäuse 12 und Lagerdeckel 13 hinaus greift und die zweite Halbschale 18 hinter die Trennflächenebene 14 von Lagergehäuse 12 und Lagerdeckel 13 zurückversetzt ist. Die Ausbildung ist dabei so getroffen, daß die zwischen den beiden Halbschalen 17 und 18 der Gleitlagerschale 16 ge­ bildete Trennflächenebene 19 parallel zur Trennflächenebene 14 liegt. In der Darstellung der Fig. 1 ist die über die Trennflächenebene 14 von Lagergehäuse 12 und Lagerdeckel 13 hinausgreifende Halbschale 17 in die im Lagergehäuse 12 gebildete Hälfte der Lageraufnahmebohrung 11 eingesetzt und greift dadurch bei zusammengefügter Radialgleitlageranordnung 10 an beiden Enden in die im Lagerdeckel 13 gebildete Hälfte der Lageraufnahmebohrung 11 ein. Dadurch bildet die Halb­ schale 17 an ihren beiden Endbereichen Widerlagerflächen an die sich der Lagerdeckel 13 mit den Endbereichen der in ihn gebildeten Hälfte der Lageraufnahmebohrung 11 passend an­ legt. Die Teile der Radialgleitlageranordnung 10 werden dadurch beim Zusammenfügen in genaue gegenseitige Lage ge­ bracht, was eine erhebliche Montageerleichterung bedeutet.

Das Versetzungsmaß der Trennflächenebene 19 der Gleitlager­ schale 16 gegenüber der Trennflächenebene 14 von Lagerge­ häuse 12 und Lagerdeckel 13 beträgt beispielsweise 5% des Lagerdurchmessers, sollte jedoch mindestens 1 mm bis 2 mm betragen.

Wenn im Beispiel der Fig. 1 bis 4 vorgesehen ist, daß die über die Trennflächenebene 14 von Lagergehäuse 12 und Lagerdeckel 13 hinausgreifende Halbschale 17 in das Lager­ gehäuse 12 eingesetzt ist, ist dies nur beispielshalber gezeigt. Es könnte ebensogut auch die Halbschale 17 in den Lagerdeckel 13 eingesetzt sein. Da sich hierbei keine grundsätzlichen Unterschiede ergeben, hat der Monteur beim Zusammenbau der Radialgleitlageranordnung 10 die Wahl ent­ weder die eine oder die andere Anordnung der Halbschalen 17 und 18 vorzunehmen.

Da die über die Trennflächenebene 14 zwischen Lagergehäuse 12 und Lagerdeckel 13 hinausgreifende Halbschale 17 einen größeren Umfangsbereich als einen Halbkreis umfaßt, könnte das Aufbringen der Halbschale 17 auf den Lagerzapfen Schwierigkeiten bereiten. Um dies zu vermeiden und ein glattes Aufsetzen auf den Lagerzapfen zu ermöglichen, sind an der Innenseite der Halbschale 17 an deren Trennflächen­ bereich Abfasungen 20 ausgebildet.

In funktionellem Zusammenwirken mit der die Trennflächen­ ebene 14 zwischen Lagergehäuse 12 und Lagerdeckel 13 an beiden Enden übergreifenden Ausbildung einer Halbschale 17 der Gleitlagerschale 16 sind beide Halbschalen 17 und 18 mit Sicherungseinrichtungen versehen, die die Parallellage der beiden Trennflächenebenen 14 und 19 beim Zusammensetzen der Gleitlageranordnung 10 gewährleisten. Hierzu ist im Beispiel der Fig. 1 bis 4 die mit ihrer Trennflächen­ ebene 19 gegenüber der Trennflächenebene 14 zurückversetzte Halbschale 18 mit einem herkömmlichen Verdrehsicherungs­ nocken 21 ausgebildet, der an die Trennflächenebene 19 heran­ reichen kann und sich in eine im Lagerdeckel 13 (oder bei umgekehrter Anordnung im Lagergehäuse 12) an der Lagerauf­ nahmebohrung 11 ausgebildete Aufnahmenut 22 einlegt. Im Unterschied zu den herkömmlichen Gleitlageranordnungen dieser Art legt sich aber dieser Verdrehsicherungsnocken 21 beim Zusammenbauen der Radialgleitlageranordnung nicht mehr an die Trennfläche des Lagergehäuses 12 (oder bei umgekehrter Anordnung des Lagerdeckels 13) an. Vielmehr wird die Halb­ schale 18 durch die Halbschale 17 gegen Verdrehen in der Lageraufnahmebohrung 11 gesichert.

Die beidseitig über die Trennflächenebene 14 von Lagerge­ häuse 12 und Lagerdeckel 13 hinausgreifende Halbschale 17 ist - wie die Fig. 2 bis 4 zeigen - mit einem Verdreh­ sicherungsnocken 23 ausgebildet, der sich in die Aufnahme­ nut 24 im Lagergehäuse 12 einlegt und gegen die Trennfläche des Lagerdeckels 13 abstützt (oder bei umgekehrter Anordnung Einlegen in die Aufnahmenut 22 des Deckels 13 und Abstützen an der Trennfläche des Gehäuses 12). Der Verdrehsicherungs­ nocken 23 liegt dementsprechend um das Versetzungsmaß 25 von der Trennfläche der Halbschale 17 entfernt, wie dies aus den Fig. 2 und 3 deutlich wird. Durch diese Ver­ lagerung des Verdrehsicherungsnockens gegenüber der Trenn­ fläche der Halbschale 17 empfiehlt es sich den Verdreh­ sicherungsnocken 23 in bekannter Weise an der Außenseite der Halbschale 17 anzustauchen, wie dies in Fig. 3 ange­ deutet ist. An ihrer den Verdrehsicherungsnocken 23 be­ nachbarten Trennfläche, jedoch spiegelbildlich seitlich versetzt, ist die Halbschale 17 auch noch mit einem in diesem Beispiel angestauchten, radial nach außen vor­ stehenden Versetzungsnocken 26 ausgebildet. Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, ist die Anordnung dieses Versetzungsnockens 26 so getroffen, daß der mit seiner wirksamen Fläche um das Versetzungsmaß 25 gegenüber der Trennfläche versetzt. Auf diese Weise legt sich - wie die Fig. 2 und 4 zeigen - der Versetzungsnocken 26 in die im Lagerdeckel 13 ange­ brachte Aufnahmenut 22 (oder in umgekehrter Anordnung in die Aufnahmenut 24 im Lagergehäuse) und stützt sich beim Zusammenbau der Gleitlageranordnung 10 mit seiner wirksamen Fläche an der Trennfläche des Lagergehäuses (bzw. bei umge­ kehrtem Einbau an der Trennfläche des Lagerdeckels 13) ab.

Die Halbschale 17 ist dadurch beim Zusammenfügen der Radial­ gleitlageranordnung 10 gezwungen, die in Fig. 2 bis 3 dar­ gestellte Lage einzunehmen und die andere Halbschale 18 in die entsprechende Lage zu zwingen, in welcher die beiden Trennflächenebenen 14 und 19 um das festgelegte Versetzungs­ maß 25 in Abstand genau parallel zueinander liegen. Dabei wird zugleich die genaue Achsausrichtung beider Halbschalen mit der Lagermittelachse 15 gewährleistet. Eine durch das erforderliche seitliche Spiel der Verdrehsicherungsnocken 21 und 23 in den Aufnahmenuten 22 und 24 bedingte Möglich­ keit einer geringfügigen axialen Versetzung der beiden Halbschalen 17 und 18 hat für die Laufeigenschaften der Gleitlagerschale 16 keine nachteiligen Auswirkungen.

Im Beispiel der Fig. 5 bis 8 ist die Radialgleitlager- Anordnung 10′ derart aufgebaut, daß die Trennflächenebene 19′ der Gleitlagerschale 16′ durch die Mittelachse 15 der Gleitlageranordnung verläuft, während die Trennflächenebene 14′ von Lagergehäuse 12′ und Lagerdeckel 13′ um ein Ver­ setzungsmaß 25′ parallel gegenüber der Trennflächenebene 19′ versetzt ist. Im Beispiel der Fig. 5 bis 8 ist der Lager­ deckel 13′ mit über die Trennflächenebene 19′ der Gleit­ lagerschale 16′ hinausgreifenden Endbereichen ausgebildet, so daß die in das Lagergehäuse 12′ eingesetzte Halbschale 17′ mit äußeren Abfasungen 20′ an ihren der Trennebene benach­ barten Bereichen zu versehen ist, damit sich die über den Halbkreis hinaus erstreckenden Teile der Lageraufnahmebohrung 11′ über die Enden der Halbschale 17′ stecken lassen.

Wie die Fig. 7 und 8 zeigen, sind die Halbschalen 17′ und 18′ in diesem Beispiel mit entsprechenden Sicherungs­ elementen ausgestattet, wie auch im Beispiel der Fig. 1 bis 4. Die aus dem Lagergehäuse 12′ an beiden Enden vor­ stehende Halbschale 17′ ist an einem Endbereich mit einem Verdrehsicherungsnocken 23′ ausgestattet, der in die ent­ sprechende Aufnahmenut 24′ im Lagergehäuse 12′ eingesetzt ist und sich gegen die Trennfläche des Lagerdeckels 13′ abstützt. In spiegelbildlich seitlich versetzter Anordnung trägt die Halbschale 17′ an diesem Ende einen radial nach außen vorstehenden Versetzungsnocken 26′, während die andere Halbschale 18′ nur einen Verdrehsicherungsnocken 21′ aufweist. Der Verdrehsicherungsnocken 21′ der Halbschale 18′ und der Versetzungsnocken 26′ der Halbschale 17′ greifen in die im Lagerdeckel angebrachte Aufnahmenut 22′, wobei sich der Versetzungsnocken 26′ an der Trennfläche des Lagerge­ häuses 12′ abstützt, so daß die Halbschale 17′ in einer durch den Verdrehsicherungsnocken 23′ und durch den Ver­ setzungsnocken 26′ definierten Lage im Lagergehäuse 12′ gehalten ist und durch die gegenseitige Anlage der Trenn­ flächen die Halbschale 18′ in definierte Lage innerhalb des Lagerdeckels 13′ zwingt.

Die Anordnung könnte auch so getroffen sein, daß das Lager­ gehäuse 12′ mit seinen seitlichen Endbereichen über die mittige Trennflächenebene 19′ hinausgreift, während der Lagerdeckel gegenüber dieser mittigen Trennflächenebene 19′ zurückversetzt ist. In solchem Fall ist aber die Gleit­ lagerschale 16′ nicht ohne weiteres und unverändert ein­ setzbar, sondern ist an diese Gegebenheit anzupassen.

• Bezugszeichenliste: 10, 10′ - Radialgleitlager-Anordnung
  11, 11′ - Lagerbohrung
  12, 12′ - Lagergehäuse
  13, 13′ - Lagerdeckel
  14, 14′ - Trennflächenebene
  15     - Lagermittelachse
  16, 16′ - Gleitlagerschale
  17, 17′ - Schale
  18, 18′ - Schale
  19, 19′ - Trennflächenebene
  20, 20′ - Abfasungen
  21, 21′ - Verdrehsicherungsnocken
  22, 22′ - Aufnahmenut
  23, 23′ - Verdrehsicherungsnocken
  24, 24′ - Aufnahmenut
  25, 25′ - Versetzungsmaß
  26, 26′ - Verdrehsicherungsnocken

Claims (4)

1. Radialgleitlager-Anordnung, insbesondere Pleuellager, mit in die eine Trennflächenebene aufweisende Lager­ bohrung von Lagergehäuse und Lagerdeckel eingesetzter, ebenfalls eine Trennflächenebene aufweisender, durch zwei Halbschalen gebildeter, dünnwandiger Gleitlager­ schale, bei der im Bereich einer Trennfläche jeder Gleitlager-Halbschale ein radial nach außen vorstehender Verdrehsicherungsnocken angebracht ist, der in jeweils eine benachbart zu einer Trennfläche in der Lagerbohrung des Lagergehäuses bzw. in der Lagerbohrung des Lager­ deckels angebrachte Aufnahmenut greift, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennflächenebene (14) der Lagerbohrung (11) und die Trennflächenebene (19) der Gleitlagerschale (16) im wesentlichen parallel zueinander versetzt angeordnet sind und die geteilte Gleitlagerschale (16) in dieser gegenseitigen Anordnung der Trennflächenebenen (14, 19) in der Lagerbohrung (11) gesichert ist, wobei als Versetzungs- und Verdrehsicherung die eine Gleitlager- Halbschale (17) an der ihrem Verdrehsicherungsnocken (23) benachbarten Trennfläche, jedoch dazu spiegelbildlich seitlich versetzt, einen Versetzungsnocken (26) trägt, der in die Aufnahmenut (22) für den Verdrehsicherungs­ nocken (21) der anderen Gleitlager-Halbschale zusammen mit diesem (21) eingreift, wobei die umfängliche Ver­ setzung des Versetzungsnockens (26) gleich dem Ver­ setzungsmaß (25) der Trennflächenebenen (14, 19) ist.

2. Gleitlager-Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Versetzungsmaß der Trennflächenebenen (14, 19) etwa 2% bis 6% des Lagerdurchmessers, mindes­ tens aber 1 mm bis 2 mm, beträgt.

3. Gleitlager-Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennflächenebene (14) von Lager­ gehäuse (12) und Lagerdeckel (13) die zentrale Lager­ achse (15) enthält und die Trennflächenebene (19) der Lagerschale (16) gegenüber der zentralen Lagerachse (15) parallel versetzt ist.

4. Gleitlager-Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennflächenebene (19′) der geteilten Gleitlagerschale (16′) die zentrale Lager­ achse (15) enthält und die Trennflächenebene (14′) vom Lagergehäuse (12′) und Lagerdeckel (13′) gegenüber der zentralen Lagerachse (15) parallel versetzt ist.