DE3721384C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Axialgleitlagerelement als ringförmige oder teilringförmige Anlaufscheibe mit einer Gleitfläche und einer Rückenfläche, wobei zumindest in einer der beiden Flächen der Anlaufscheibe mindestens eine sich in Umfangsrichtung über zumindest Teile des Umfanges erstreckende Nut vorhanden ist.

Bei Axialgleitlagerelementen dieser Art ist es von Wichtigkeit, daß die Gleitfläche und die Rückenfläche möglichst genau in zueinander parallelen Ebenen liegen. Jedoch hat sich durch die scheibenförmige, flache Gestalt dieser Axialgleitlagerelemente in der Praxis immer wieder der Mangel herausgestellt, daß sich solche scheibenförmigen Elemente sehr leicht verbiegen, also die ebene Ausbildung der beiden Flächen verlieren. Dies kommt häufig bereits bei der Fertigung vor. Das Zurechtbiegen solcher scheibenförmiger Axialgleitlagerelemente zu ebener Ausbildung ihrer Gleitfläche und ihrer Rückenfläche ist in der Praxis schwierig, da bei jedem solchen Biegen sich die Unebenheiten an der Gleitfläche und der Rückenfläche zumindest teilweise wieder elastisch rückstellen. Während der Montage hervorgerufene Unebenheit der Gleitfläche und Rückenfläche läßt sich praktisch überhaupt nicht mehr beheben und führt oftmals zu ungleichmäßigem Verschleiß an der Gleitfläche.

Aus der US-PS 40 65 279 ist ein stabil ausgebildetes Axialgleitlager bekannt, in dem eine Vielzahl von Nuten vorgesehen sind, die sowohl als Ring- als auch als Radialnuten ausgebildet sind. Diese Nuten sind jedoch nicht eingeprägt sondern eingeschnitten.

Die in der FR-PS 5 18 923 beschriebenen Anlaufscheiben sind in der Lauffläche in Umfangsrichtung gerillt. Diese Rillen sind mit Festschmiermittel, beispielsweise Graphit, gefüllt.

Aus der DE-AS 17 58 550 ist es bekannt, durch Kaltbearbeitung die Härte und somit die Verschleißfestigkeit zu verbessern. Auch in der Zeitschrift "Konstruktion" 13. (1961), Heft 11, S.431, wird lediglich auf die Erhöhung der Tragfähigkeit von Drucklagerelementen durch die Einarbeitung von radialen Elementen hingewiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es aber, Axialgleitlagerelemente der oben genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine genauere ebene Flächengestalt an der Gleitfläche und an der Rückenfläche erzeugt wird und daß solche scheibenförmigen Axialgleitlagerelemente auch gegen Verformung und Verlust ihrer ebenen Oberflächengestalt besser stabilisiert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nut eingeprägt ist.

Es hat sich überraschend herausgestellt, daß mit dem Einprägen einer solchen umfänglichen Nut in zumindest eine der beiden Flächen die während des Herstellungsvorganges erzeugten Verbiegungen und damit entstandenen Unebenheiten an den beiden Flächen einer Anlaufscheibe praktisch vollständig beseitigt werden können. Dies beruht vermutlich darauf, daß die Eigenspannung weitestgehend aufgehoben wird. Im Bereich der in die eine oder andere oder in beide Flächen der Anlaufscheibe eingeprägten Nut wird eine erhebliche Verfestigung und Stabilisierung gegen Verbiegen solcher scheibenförmiger Axialgleitlagerelemente erreicht. Es kommt dadurch auch bei der Montage dieser Axialgleitlagerelemente nicht mehr zu nennenswerten Biegeverformungen.

Die in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe verlaufende Nut hat weder an der Gleitfläche noch an der Rückenfläche nachteilige Wirkung auf die Funktion der Anlaufscheibe. Andererseits ist es im Betrieb einer Gleitlagerung von besonderer Wichtigkeit, daß die Anlaufscheibe im Bereich ihrer Funktionsnuten, insbesondere ihrer Ölzuführungsnuten ebene Gestalt hat. Es ist deshalb im Rahmen der Erfindung zu bevorzugen, daß die sich in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe erstreckende Nut sich mit in der Gleitfläche angebrachten Funktionsnuten, beispielsweise Schmiermittelnuten, kreuzt. An solchen Kreuzungsstellen kann dann die sich in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe erstreckende Nut unterbrochen sein.

Für viele Anwendungsfälle wird es ausreichen, eine einzige sich in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe erstreckende Nut in der Gleitfläche oder ggf. auch in der Rückenfläche der Anlaufscheibe vorzusehen. Bedingt durch die Dicke und die Materialbeschaffenheit der Anlaufscheibe sowie die Konstruktion der mit der Anlaufscheibe auszurüstenden Gleitlagerung kann im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, daß sowohl in der Gleitfläche als auch in der Rückenfläche der Anlaufscheibe je mindestens eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut eingeprägt ist. Dabei können die in die Gleitfläche und in die Rückenfläche der Anlaufscheibe eingeprägten, umfänglichen Nuten gegeneinander versetzt, vorzugsweise radial gegeneinander versetzt sein.

Die Tiefe der in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe verlaufenden Nut kann etwa 1% bis 20% der Dicke der Anlaufscheibe betragen. Die Breite der in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe verlaufenden Nut kann etwa 1% bis 20% der radialen Breite der Anlaufscheibe betragen. Unter Einhaltung dieser Grenzen wird einerseits ausreichende Stabilisierung der Anlaufscheibe erreicht und andererseits die Funktion der Anlaufscheibe durch die umfängliche Nut nicht beeinflußt, insbesondere nicht nachteilig beeinflußt.

Die in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe verlaufende Nut kann beispielsweise dreieckigen bis trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt kann die in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe verlaufende Nut mit abgerundetem, vorzugsweise kreisabschnittförmigem Querschnitt ausgebildet sein.

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

Es zeigt

Fig. 1 eine kreisringförmige, gemäß der Erfindung mit umfänglicher Nut ausgebildete Anlaufscheibe in Draufsicht auf die Gleitfläche;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung nach der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine halbkreisförmige Anlaufscheibe mit erfindungsgemäß in der Gleitfläche und in der Rückenfläche angebrachter umfänglicher Nut in Draufsicht auf die Gleitfläche;

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung nach der Linie 4-4 der Fig. 3;

Fig. 5 eine kreisringförmige Anlaufscheibe mit erfindungsgemäß angebrachten Nuten in Drauf­ sicht auf die Gleitfläche und

Fig. 6 eine halbkreisförmige Anlaufscheibe mit um­ fänglichen Nuten in der Gleitfläche bei ab­ gewandelter Ausbildung der Funktionsnuten in Draufsicht auf die Gleitfläche.

Im Beispiel der Fig. 1 und 2 ist eine kreisringförmige Anlaufscheibe 10 aus Schichtverbundwerkstoff vorgesehen und zwar mit einer Trägerschicht 11 aus Stahl, die an ihrer freien Oberfläche die Rückenfläche 12 bildet, mit der die Anlauf­ scheibe 10 sich gegen Lagergehäuse und Lagerdeckel an­ legt. Die Trägerschicht 11 ist mit einer Gleitschicht 13 aus Gleitlagerwerkstoff, beispielsweise Bleibronze oder Aluminium­ Blei-Legierung oder Aluminium-Zinn-Legierung oder Weißmetall­ Legierung, belegt. Diese Gleitschicht 13 bildet die dem um­ laufenden Maschinenteil axial bezüglich der Umlaufachse ent­ gegengerichtete Gleitfläche 14. Wie Fig. 1 zeigt, weist die kreisringförmige Anlaufscheibe 10 in herkömmlicher Weise Schmiermittelnuten 15 als Funktionsnuten auf. Diese Schmier­ mittelnuten 15 sind an der Gleitfläche 14 in die Gleit­ schicht 13, evtl. bis in die Trägerschicht 11 hinein span­ abhebend eingeschnitten. An ihrem Außenumfang trägt die kreisringförmige Anlaufscheibe 10 einen angeformten Verdreh­ sicherungsansatz 16.

Im Beispiel der Fig. 1 und 2 ist etwa in der radialen Mitte der Gleitfläche 14 der Anlaufscheibe 10 eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Nut 17 eingeprägt, also eingepreßt. Wie in Fig. 2 bei 18 angedeutet, liegt diese eingeprägte Nut 17 innerhalb der Gleitschicht 13, wie je­ doch bei 18 in Fig. 2 angedeutet, ist mit dieser einge­ prägten Nut 17 auch eine flache entsprechende Einprägung in die Trägerschicht 11 erfolgt. Durch das Einprägen der Nut 17 in die Gleitfläche 14 der mit der Rückenfläche 12 auf einer ebenen Unterlage liegenden Anlaufscheibe 10 sind einerseits die auf die Behandlung und Bearbeitung der An­ laufscheibe 10 zurückzuführenden Verbiegungen und Uneben­ heiten beseitigt, so daß sich die Anlaufscheibe 10 glatt durch eine schlitzförmige Prüflehre stecken läßt. Zum anderen ist die Anlaufscheibe 10 durch die Nut 17 versteift und verfestigt, so daß auch durch die Montagearbeiten zum Einsetzen der Anlaufscheibe in die jeweilige Lagerung keine Verformung mehr eintritt.

Im Beispiel der Fig. 1 und 2 ist die Nut 17 mit kreis­ abschnittförmigem Querschnitt ausgebildet und hat eine Breite von etwa 7,5% der Breite der Anlaufscheibe 10 und eine Tiefe von etwa 20% der Dicke der Anlaufscheibe 10.

Im Beispiel der Fig. 3 und 4 ist eine halbkreisförmige Anlaufscheibe 20 vorgesehen, die ebenfalls mit einer Träger­ schicht 11 und einer Gleitschicht 13 ausgestattet ist, wobei die freie Oberfläche der Trägerschicht 11 die Rückenfläche 12 und die freie Oberfläche der Gleitschicht 13 die Gleit­ fläche 14 der Anlaufscheibe 20 darstellt. In die Gleitfläche 14 sind wie im Beispiel der Fig. 1 Schmiermittelnuten 15 eingeschnitten. Ferner ist in die Gleitfläche 14 eine um­ fängliche Nut 17′ mit trapezförmigem Querschnitt eingepreßt. Diese umfängliche Nut 17′ liegt - wie Fig. 3 zeigt - etwa am äußeren Drittel der Gleitfläche und hat eine Breite von etwa 20% der Breite der Anlaufscheibe 20 und eine Tiefe von etwa 5% der Dicke der Anlaufscheibe 20. Die umfängliche Nut 17′ ist - wie im Beispiel der Fig. 1 - an den Schmiermittel­ nuten 15 unterbrochen, zumal die Tiefe der Schmiermittel­ nuten 15 größer sein kann als die Tiefe der Nut 17 bzw. 17′.

Im Bereich des inneren Drittels der Breite der Anlaufscheibe 20 ist in der Rückenfläche 12 eine zweite umfängliche Nut 18′ eingeprägt, die sich ununterbrochen über den gesamten Halbkreis der Anlaufscheibe 20 erstreckt. Durch die Anbringung zweier eingeprägter Nuten 17′ und 18′ wird die Stabilität der Anlaufscheibe 20 gegenüber derjenigen der Anlaufscheibe 10 erhöht und auch eine noch stärkere Beseitigung von irgendwelchen Verbiegungen oder Unebenheiten anschließend an den Herstellungsgang der Anlaufscheibe 20 erreicht.

Im Beispiel der Fig. 5 ist eine kreisförmige Anlaufscheibe 10′ vorgesehen, die in diesem Beispiel sich radial erstreckende Funktionsnuten, bevorzugt Schmiermittelnuten 15′ in der Gleitfähigkeit 14 aufweist. Im Beispiel der Fig. 5 ist in die Gleitfläche 14 der Anlaufscheibe 10′ eine umfängliche Nut 17″ eingeprägt, die jedoch große Unterbrechungen dadurch aufweist, daß sich diese Nut nur jeweils von der einen Seite einer Schmiermittelnut 15′ bis zur benachbarten Schmiermittelnut 15′ erstreckt, während von der Seite der Schmiermittelnut 15′ bis zur anderen benachbarten Schmiermittelnut 15′ die Gleitfläche 14 nutfrei ist. In der Rückenfläche der Anlaufscheibe 10′ sind in diesem Beispiel eine ununterbrochene äußere Nut 18 etwa im äußeren Drittel der Breite der Anlaufscheibe 10′ und eine unterbrochene innere Nut 18″ angebracht, wobei diese unterbrochene innere Nut 18″ die Schmiermittelnuten 15′ an der Rückenfläche der Anlaufscheibe 10′ etwa übergreifen und auf einem Teil des Abstandes zwischen zwei benachbarten Schmiermittelnuten 15′ unterbrochen ist.

Im Beispiel der Fig. 6 ist eine halbkreisförmige Anlaufscheibe 20′ an ihrer Gleitfläche 14 mit eingeschnitten, bananenförmigen Schmiermittelnuten 15″ ausgebildet. Ferner weist die Anlaufscheibe 20′ in der Gleitfläche 14 zwei konzentrisch angeordnete Nuten 17 und 17″ auf. Die Nut 17 ist etwa am inneren Drittel der Breite der Anlaufscheibe 20′ angeordnet und kreuzt jede bananenförmige Schmiermittelnut 15″ an zwei Stellen, wobei die Nut 17 an diesen Kreuzungs­ stellen unterbrochen ist. Die äußere Nut 17″ ist in diesem Beispiel etwa am äußeren Viertel der Breite der Anlauf­ scheibe 20′ angeordnet und erstreckt sich ununterbrochen über den Halbkreis der Anlaufscheibe 20′. Die Nuten 17 und 17″ können in diesem Beispiel mit abgerundetem Querschnitt oder auch eckigem Querschnitt, beispielsweise trapezförmigem oder dreieckigem Querschnitt, ausgebildet sein. Bezüglich der Ab­ messungen der Nuten 17 und 17″ gilt gleiches wie in den Bei­ spielen nach Fig. 1 bis 5. Die Breite der Nuten 17 und 17″ soll zwischen 1% und 20% der Breite der Anlaufscheibe 20′ betragen, während die Tiefe der Nuten 17 und 17″ zwischen 1% und 20% der Dicke der Anlaufscheibe 20′ betragen kann.

Bezugszeichenliste

10, 10′ - Anlaufscheibe
11 - Trägerschicht
12 - Rückenfläche
13 - Gleitschicht
14 - Gleitfläche
15, 15′, 15″ - Schmiermittelnuten
16 - Verdrehsicherungsansatz
17, 17′, 17″ - Nuten
18, 18′, 18″ - äußere und innere Nuten
20, 20′ - Anlaufscheibe

Claims (8)

1. Axialgleitlagerelement als ringförmige oder teilringförmige Anlaufscheibe mit einer Gleitfläche und einer Rückenfläche, wobei zumindest in einer der beiden Flächen der Anlaufscheibe mindestens eine sich in Umfangsrichtung und über zumindest Teile des Umfanges erstreckende Nut vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (17, 17′, 17″, 18, 18′, 18″) eingeprägt ist.

2. Axialgleitlagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe (10, 20, 20′) verlaufende Nut (17, 17′) sich mit in der Gleitfläche (14) angebrachten Funktionsnuten, beispielsweise Schmiermittelnuten (15, 15′, 15″), kreuzt.

3. Axialgleitlagerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gleitfläche (14) und in die Rückenfläche (12) der Anlaufscheibe (10′, 20) eingeprägte, umfängliche Nuten (17′, 18′; 17″, 18, 18″) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

4. Axialgleitlagerelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die umfänglichen Nuten (17′, 18′, 17″, 18, 18″) in der Gleitfläche (14) und der Rückenfläche (12) der Anlaufscheibe (10′, 20) radial gegeneinander versetzt sind.

5. Axialgleitlagerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der sich in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe (10, 10′, 20, 20′) erstreckenden Nut (17, 17′, 17″, 18, 18′, 18″) etwa 1% bis 20% der Dicke der Anlaufscheibe (10, 10′, 20, 20′) beträgt.

6. Axialgleitlagerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der sich in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe (10, 10′, 20, 20′) erstreckenden Nut (17, 17′, 17″, 18, 18′, 18″) etwa 1% bis 20% der radialen Breite der Anlaufscheibe (10, 10′, 20, 20′) beträgt.

7. Axialgleitlagerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe (10, 10′, 20, 20′) erstreckende Nut (17′, 18′) dreieckigen bis trapezförmigen Querschnitt aufweist.

8. Axialgleitlagerelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Umfangsrichtung der Anlaufscheibe (10, 10′, 20, 20′) erstreckende Nut (17, 17″, 18, 18″) abgerundeten, vorzugsweise kreisabschnitt­ förmigen Querschnitt aufweist.