DE3812855A1 - Gleitlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einem reibungsarmen Gleitlager und
einem Verfahren sowie einer Vorrichtung zur Herstellung des Lagers.
Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer Lageranordnung,
mit der Wellen oder Anker von Magneten bzw. Magnetventilen geführt
werden können. Gleitlager besitzen gegenüber Wälzlagern den Vorteil,
daß die Wälzkörper entfallen können. Die bisher üblichen Gleitlager
für rotierende Teile wiesen einander angepaßte äußere und innere
zylindrische Lagerflächen auf, zwischen denen ein Spalt belassen
wurde, der durch ein Strömungsmittel, z.B. Öl oder auch Luft, aus
gefüllt wurde. Es ist auch bekannt, zwischen dem festen und dem
beweglichen Teil eine Lagerfolie anzuordnen, die eine reibungs
arme Bewegung ermöglicht, jedoch die Neigung hat, sich zu verschieben
und zu überlappen, wodurch die Bewegung schwergängig wird. Bei
größeren Folientoleranzen ist außerdem ein größerer Luftspalt er
forderlich. Das Einlegen der Folie erfordert außerdem einen sehr
hohen manuellen Aufwand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gleitlageranordnung
zu schaffen, die bei billigem und robustem Aufbau eine lange Lebens
dauer bei reibungsarmem, wartungsfreiem Betrieb gewährleistet.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch ein Gleitlager gemäß dem
Kennzeichnungsteil der Ansprüche 1 und 2.
Es hat sich gezeigt, daß die Anwendung des erfindungsgemäßen Gleit
lagers insbesondere bei Magneten bzw. Magnetventilen zweckmäßig ist.
Bedingt durch den möglichst klein zu haltenden Luftspalt zwischen
Anker und Führungsrohr müssen besondere Maßnahmen getroffen werden,
welche einen raschen Volumenausgleich im Ankerraum ermöglichen.
Dies geschieht beispielsweise durch Längsschlitze oder Bohrungen im
Anker. Dies birgt die Gefahr von Verschmutzungen und Ablagerungen in
dem geringen Umfangsluftspalt in sich, was durch die erfindungsgemäße
Ausbildung vermieden wird. Dadurch können auch die bei bekannten
Hydrauliksystemen aufwendigen Spülungen und der Einsatz von Fein
filtern vermieden werden.
Die Erfindung ist mit Vorteil überall dort anwendbar, wo sich das
bewegliche Teil in einer Flüssigkeit bewegt und dabei die Noptwendig
keit eines Volumens- bzw. Druckausgleiches besteht, die Erfindung
ist aber auch für andere Anwendungszwecke geeignet.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Herstellung
eines solchen Gleitlagers, wobei die gestellte Aufgabe gelöst wird
durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 9 angegebenen Merkmale.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens. Zweckmäßige Ausgestaltungen dieser Vorrichtung ergeben
sich aus den Ansprüchen 10 bis 15.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gleit
lagers und der zur Herstellung benutzten Vorrichtung anhand der
Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen Radialschnitt eines erfindungsgemäß ausgebildeten Gleit
lagers mit zwei koaxial angeordneten Teilen;
Fig. 2 eine Radialansicht des in Fig. 1 dargestellten Gleitlagers;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht des Werkzeugs zur Deformation des
Führungsrohres eines Elektromagneten, das den äußeren Teil des Gleit
lagers bildet;
Fig. 4 eine Radialansicht der Werkzeuganordnung nach Fig. 3.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist ein Gleitlager
zwischen konzentrisch angeordneten Teilen dargestellt, die relativ
zueinander in Umfangsrichtung und/oder in Axialrichtung beweglich
sind. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Gleit
lageranordnung zwischen einem kreiszylindrischen Magnetanker (10)
und einem diesen konzentrisch umgebenden Führungsrohr (12) aus
gebildet. Beide Teile sind konzentrisch zu einer Achse (14) ange
ordnet und relativ zueinander in Umfangsrichtung und/oder in Axial
richtung beweglich. Der Innendurchmesser des Führungsrohres (12)
ist größer als der Außendurchmesser des Magnetankers, so daß ein
radialer Zwischenraum (16) zwischen den beiden Teilen verbleibt.
Vom Führungsrohr (12) stehen radial nach innen Erhebungen (18) ein,
die den Zwischenraum (16) überbrücken und in Gleitberührung mit der
zylindrischen Außenfläche (20) des Magnetankers (10) stehen. Diese
Erhebungen (18), die in Zahl und Anordnung der jeweiligen Anwendung
entsprechen, sind vorzugsweise mittels einer Werkzeuganordnung nach
Fig. 3 und 4 durch Einprägen hergestellt. Die Erhebungen (18) sind
derart ausgeführt, daß im normalen Anwendungsfall keine weitere
Bearbeitung erforderlich ist, jedoch können diese Erhebungen dann,
wenn eine höhere Lagergenauigkeit gefordert wird, auch nachträglich
spanabhebend bearbeitet werden. Die Erhebungen (18) sind an ihrer
Gleitfläche durch den Deformationsvorgang verdichtet und damit
gehärtet. Erforderlichenfalls kann zusätzlich ein weiterer Härte
vorgang erfolgen. Durch den Prägevorgang mittels der noch zu be
schreibenden Werkzeuganordnung nach Fig. 3 und 4 entstehen auf der
Außenseite des Führungsrohres Vertiefungen (22), die erforderlichen
falls überdreht werden können. Dies ist insbesondere dann notwendig,
wenn der Außenmantel des Führungsrohres von einem weiteren Hülsen
körper umgeben ist, der entsprechende Lagererhebungen (18) besitzt.
Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Anordnung mit nach innen
vorstehenden Erhebungen (18) ist aus herstellungstechnischen Gründen
zweckmäßig. Es ist jedoch auch möglich, radial nach außen vorstehende
Erhebungen vorzusehen, die aus einem rohrförmigen Körper ebenfalls
ausgeprägt werden können, während bei einem aus massivem Material
bestehenden Kern ein Aufschweißen entsprechender Lagerperlen möglich
ist. Es ist auch denkbar, auf beiden zusammenwirkenden Gleitflächen
Erhebungen vorzusehen, deren Anordnung so getroffen werden muß, daß
bei der erforderlichen Relativbewegung keine gegenseitige Störung
eintritt. Es ist ferner möglich, die Erhebungen in Umfangsnuten, in
Axialnuten oder in schräg zur Achse verlaufende Nuten des Gegenteils
zu führen, wenn eine präzise vorbestimmte Relativbewegung gefordert
wird. Die ausgeprägten Erhebungen (18) können sphärisch ausgebildet
sein. Sie können jedoch auch polygonal mit balliger Gleitfläche ge
staltet sein. Wie in Fig. 2 bei (18 a bzw. 18 b bzw. 18 c) dargestellt,
können die ausgeprägten Erhebungen länglich sein und in Umfangs
richtung (18 a), in Axialrichtung (18 b) oder schräg zur Achse (18 c)
verlaufen. Es kann ferner zweckmäßig sein, die Vertiefungen (18 d)
ringförmig derart auszubilden, daß im Inneren Schmiermittelnäpfe (24)
gebildet sind, die mit einer Fettfüllung versehen sein können.
Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren und eine dazu geeignete
Vorrichtung werden nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 be
schrieben. Über das mit den Erhebungen auf der Innenseite zu ver
sehende Führungsrohr (12) oder eine andere Lagerhülse wird eine
Buchse (26) geschoben, die gemäß dem dargestellten Ausführungs
beispiel als Sechskantrohr ausgeführt ist und mit Löchern (28)
an jenen Stellen versehen ist, an denen im Rohr (12) die Ausprägungen
hergestellt werden sollen. In das Führungsrohr (12) wird ein massiver
zylindrischer Körper (30) eingeschoben, der parallel zu den Mantel
flächen der Sechskantbuchse (26) mit Abflachungen (32) versehen ist,
deren Tiefe entsprechend der Tiefe der herzustellenden Erhebungen
(18) gewählt ist. In die Löcher (28) sind Druckstücke (34) beispiels
weise in Gestalt von Kugeln eingesetzt, die von radial angeordneten
Stempeln (36) beaufschlagbar sind, wodurch die Ausprägungen (18) in
das Führungsrohr (12) eingeprägt werden. Falls anstelle der sphärischen
Erhebungen längliche Erhebungen hergestellt werden sollen, so kann
dies dadurch geschehen, daß nach erfolgtem konzentrischen Zusammen
pressen der Stempel (24) eine Relativbewegung zwischen den Teilen
(26, 34 bzw. 12) in Richtung der Pfeile (38) erfolgt.
Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit einer Lageranordnung
zwischen dem Anker eines Elektromagneten und einer Führungshülse be
schrieben. Die Erfindung ist jedoch auch für andere Anwendungszwecke
anwendbar, wo eine lineare Verschiebung zwischen zwei Teilen oder
eine Drehung zwischen zwei oder mehreren Teilen stattfindet, oder
wo beide Bewegungen überlagert sind.
Claims (15)
1. Gleitlager zur reibungsarmen Führung relativ zueinander
beweglicher Teile,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das eine der Teile (10, 12) mit
Erhebungen (18) versehen ist, die auf einer glatten Lauffläche des
anderen Teiles gleitbar sind.
2. Gleitlager nach Anspruch 1, zur linearen und/oder drehbaren
Lagerung konzentrisch zueinander angeordneter Teile, insbesondere
zur Lagerung des Ankers von Elektromagneten oder Magnetventilen
in einem feststehenden Führungsrohr,
dadurch gekennzeichnet, daß das radial äußere Teil bzw. das radial
innere Teil mit radial nach innen bezw. radial nach außen
vorstehenden Erhebungen (18) versehen ist, die auf dem Gegenstück
gleitbar sind.
3. Gleitlager, nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen als Ausprägungen (18)
ausgebildet sind.
4. Gleitlager nach den Ansprüchen 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausprägungen ballig ausgeführt sind.
5. Gleitlager nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausprägungen mehreckig
ausgebildet sind.
6. Gleitlager nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausprägungen (18 a-18 c) länglich
ausgebildet sind und unter gleichen oder unterschiedlichen Richtung
zur Achse (14) verlaufen.
7. Gleitlager, nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Laufflächen der Ausprägungen
Schmiermittelnäpfe (24) ausgebildet sind.
8. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen der Ausprägungen
durch Deformation gehärtet sind.
9. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehr als zwei Teile konzentrisch ineinander gelagert sind.
10. Verfahren zur Herstellung eines Gleitlagers nach den
Ansprüchen 1-9,
dadurch gekennzeichnet, daß durch radial beaufschlagte Druckkörper
(34) der rohrförmige Lagerteil (12) gleichzeitig punktuell mit
inneren Ausprägungen (18) versehen wird.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß eine polygonale Buchse (26) den zu
deformierenden Lagerkörper (12) umgibt, die mit Durchgangslöchern
(28) für die Druckkörper, beispielsweise in Gestalt von Kugeln
(34) ausgebildet sind, daß im Inneren des zylindrischen Körpers
(12) ein massives zylindrisches Gegenlager (30) vorgesehen ist,
welches eine der Seiten des Vielecks der Buchse entsprechende Zahl
von Abflachungen (32) besitzt, deren Tiefe der Tiefe der herzu
stellenden Ausprägungen entspricht und daß jedem Druckkörper (34)
ein radial wirkender Druckstempel (36) zugeordnet ist, von denen
wenigstens die diametral gegenüberliegenden Stempel gleichzeitig
betätigt werden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (26) gleichzeitig oder nach
der Druckausübung der Druckstempel (36) relativ zu dem zylindrischen
Lagerkörper (12) verdreht und/oder axial verschoben wird.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (34) kugelförmig ausge
bildet sind.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 10 und 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke n-eckig ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke lose in den Löchern (28)
liegen oder fest an den Stempeln befestigt sind.
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- 1988-04-18 DE DE19883812855 patent/DE3812855A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
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8130 | Withdrawal |