DE3927405A1

DE3927405A1 - BEARINGS

Info

Publication number: DE3927405A1
Application number: DE19893927405
Authority: DE
Inventors: Guenther Holze
Original assignee: Renk GmbH
Current assignee: Renk GmbH
Priority date: 1989-08-19
Filing date: 1989-08-19
Publication date: 1991-02-21
Also published as: GB2235022A; GB2235022B; DE3927405C2; GB9014760D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a plain bearing according to the preamble of claim 1.

Bei den bekannten Gleitlagern ist die elektrisch isolierende Schicht auf die Aufnahmefläche des Gehäuses geklebt, damit keine elektrischen Ströme zwischen dem Gehäuse und den Lagerschalen fließen können. Solche elektrischen Ströme entstehen durch elektrische Potentialunterschiede zwischen dem Fundament, auf welchem das Gleitlager steht, und einer Welle, welche in dem Gleitlager gelagert ist. Wenn zwischen dem Gehäuse und den relativ zu ihm bewegbaren Lagerschalen auch nur kleinste elektrische Ströme im Bereich von Mikroampere fließen, können diese elektrischen Ströme zur Zerstörung von Lagerflächen des Gleitlagers führen oder zur Funkenbildung, durch welche brennbare Gase und Dämpfe entzündet werden können. Die Verwendung einer Schicht, welche auf die Aufnahmefläche des Gehäuses geklebt ist, erfordert viel Zeit und beeinträchtigt die Geometrie (Toleranzen und Positionen der einzelnen Lagerteile zueinander) des Gleitlagers. Anstatt eine isolierende Schicht zu verwenden ist es auch bekannt, das Gehäuse des Gleitlagers über ein elektrisch isolierendes Element auf einem Fundament aufzustellen oder an einer anderen Maschine, beispielsweise einem Getriebe oder einem Motor, zu befestigen. Diese weitere Möglichkeit hat den Nachteil, daß das Isolierelement durch Rohrleitungen für Kühlöl oder Schmieröl und durch Leitungen für Thermometer des Gleitlagers, oder durch nachträglich aufgebrachte äußere Farbschichten elektrisch überbrückt wird und dadurch wirkungslos wird. Auch bei der Verwendung einer isolierenden Schicht zwischen der Aufnahmefläche des Gehäuses und einer ringförmigen Stützfläche der Lagerschalen ist selbstverständlich darauf zu achten, daß diese Isolierung nicht durch andere Elemente elektrisch überbrückt wird.In the known plain bearings, it is electrical insulating layer on the receiving surface of the housing glued so that no electrical currents between the Housing and the bearing shells can flow. Such electrical currents arise from electrical Differences in potential between the foundation on which the plain bearing stands, and a shaft which in the Plain bearing is stored. If between the housing and the even the smallest movable bearing shells electrical currents flow in the range of microamps, can destroy these electrical currents Bearing surfaces of the plain bearing or sparking, through which flammable gases and vapors are ignited can. The use of a layer on the Mounting surface of the housing is glued, requires a lot Time and affects the geometry (tolerances and Positions of the individual bearing parts to each other) Plain bearing. Instead of using an insulating layer it is also known to use the housing of the plain bearing electrically insulating element on a foundation set up or on another machine, for example a gearbox or a motor. These Another possibility has the disadvantage that Isolation element through pipes for cooling oil or Lubricating oil and through lines for thermometers of the Plain bearing, or by retrofitted external Color layers is bridged electrically and thereby becomes ineffective. Even when using a insulating layer between the receiving surface of the Housing and an annular support surface of the Bearing cups must of course ensure that this insulation is not electrical by other elements is bridged.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Maschine oder das Fundament, mit welchem das Gehäuse des Gleitlagers verbunden ist, elektrisch zu isolieren von der Welle, die im Gleitlager gelagert ist, ohne daß dafür ein großer konstruktiver Aufwand oder großer Zeitaufwand notwendig ist, und ohne auf eine gute Geometrie (kleine Toleranzen, genau definierte Lage der einzelnen Lagerteile zueinander) verzichten zu müssen.The invention is intended to achieve the object that Machine or the foundation with which the housing of the Slide bearing is connected to electrically isolate from the Shaft that is mounted in the plain bearing without a great design effort or a lot of time is necessary and without a good geometry (small Tolerances, precisely defined position of the individual bearing parts to each other).

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Kennzeichen von Anspruch 1 in Kombination mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features in the characterizing part of claim 1 in combination with the Features solved in the preamble of claim 1.

Der gemäß der Erfindung verwendete selbsttragende Isolierring ist auf einfache Weise herstellbar. Der Isolierring ist "selbsttragend", was bedeutet, daß seine Stabilität so groß ist, daß er nicht zusammenklappt, wenn er außerhalb des Gleitlagers nur an einer punktförmigen Stelle hochgehalten wird oder wenn er in einer beliebigen Position auf eine Fläche gestellt oder gelegt wird. Durch seine Umfangsrippe ist der Isolierring auch dann noch "selbsttragend", wenn er nur sehr dünn und schmal ist, also beispielsweise eine Dicke von nur 0,5 mm und eine Breite von beispielsweise nur 5,0 mm hat. Die Abmessungen des Isolierringes hängen von der Größe des Gleitlagers ab. Beispielsweise kann die Dicke 3 mm und die Breite 25 mm betragen. Selbstverständlich sind auch größere Abmessungen möglich. Der Isolierring besteht vorzugsweise aus Kunststoff. Obwohl der Isolierring "selbsttragend" ist, ist er vorzugsweise so flexibel, daß er durch Handdruck verformt werden kann, wenn er zwischen das Gehäuse und die Lagerschalen eingesetzt wird. Vorzugsweise ist die Umfangsnut im Gehäuse gebildet, so daß der Isolierring in die Umfangsnut des Gehäuses eingesetzt werden kann, bevor die Lagerschalen in das Gehäuse eingesetzt werden. Die Umfangsnut ist vorzugsweise so schmal, daß sie die Umfangsrippe einklemmt. Dadurch kann der Isolierring selbst dann nicht aus der Umfangsnut herausfallen, bevor die Lagerschalen eingesetzt sind, wenn der Isolierring in mehrere bogenförmige Abschnitte unterteilt ist.The self-supporting insulating ring used according to the invention can be produced in a simple manner. The insulating ring is "self-supporting", which means that its stability is so great that it does not collapse if it is only held up at a point outside the plain bearing or if it is placed or placed on a surface in any position. Due to its circumferential rib, the insulating ring is still "self-supporting" even if it is only very thin and narrow, that is to say for example a thickness of only 0.5 mm and a width of for example only 5.0 mm. The dimensions of the insulating ring depend on the size of the plain bearing. For example, the thickness can be 3 mm and the width 25 mm. Of course, larger dimensions are also possible. The insulating ring is preferably made of plastic. Although the insulating ring is "self-supporting", it is preferably so flexible that it can be deformed by hand pressure when it is inserted between the housing and the bearing shells. The peripheral groove is preferably formed in the housing, so that the insulating ring can be inserted into the peripheral groove of the housing before the bearing shells are inserted into the housing. The circumferential groove is preferably so narrow that it clamps the circumferential rib. As a result, the insulating ring cannot fall out of the circumferential groove even before the bearing shells have been inserted if the insulating ring is divided into several arcuate sections.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben. In den Zeichnungen zeigenThe invention is described below with reference to the Drawings based on a preferred embodiment described. Show in the drawings

Fig. 1 einen abgebrochenen Axialschnitt eines Gleitlagers nach der Erfindung, Fig. 1 is a broken-off axial sectional view of a journal bearing according to the invention,

Fig. 2 einen der beiden selbsttragenden Isolierringe des Gleitlagers von Fig. 1, welcher aus zwei gleich ausgebildeten Ringhälften besteht, und Fig. 2 shows one of the two self-supporting insulating rings of the slide bearing of Fig. 1, which consists of two ring halves of the same design, and

Fig. 3 einen Ausschnitt an der Stelle III von Fig. 2, jedoch von einer weiteren Ausführungsform eines selbsttragenden Isolierringes nach der Erfindung. Fig. 3 shows a section at point III of Fig. 2, but of a further embodiment of a self-supporting insulating ring according to the invention.

Das in Fig. 1 dargestellte Gleitlager enthält ein Lagergehäuse 2 mit zwei ringförmigen Aufnahmeflächen 4 und einen Lagerkörper 6 mit zwei ringförmigen Stützflächen 8. Zwischen den Aufnahmeflächen 4 und den Stützflächen 8 befindet sich jeweils ein selbsttragender Isolierring 10, dessen Außenfläche 12 die gleiche Form hat wie die an ihr anliegende Aufnahmefläche 4, und dessen Innenfläche 14 die gleiche Form hat wie die an ihr anliegende ringförmige Stützfläche 8. Oder mit anderen Worten, die aneinander anliegenden Flächen haben zueinander komplementäre Formen. Der Lagerkörper 6 hat im wesentlichen die Form eines zu einem Kugelmittelpunkt M symmetrischen, ringförmigen Ausschnittes, von welchem die Stützflächen 8 Ausschnitte der Kugeloberfläche sind. Dadurch sind die Stützflächen 8 kugelausschnitt-bogenförmig, und auch die ringförmigen Aufnahmeflächen 4, die Außenflächen 12 und die Innenflächen 14 sind alle bogenförmig, und deren Bogenmittelpunkt liegt im Kugelmittelpunkt M. Dadurch ist der Lagerkörper 6 um den Kugelmittelpunkt M im Gehäuse 2 schwenkbar. Beim Verschwenken des Lagerkörpers 6 gleiten seine Stützflächen 8 auf den ringförmigen Innenflächen 14 der Isolierringe 10. Die Isolierringe 10 haben auf ihrer ringförmigen Außenfläche 12, vorzugsweise in axialer Mitte, eine Umfangsrippe 16, die in eine Umfangsnut 18 eingesetzt ist, welche in den beiden ringförmigen Aufnahmeflächen 4 jeweils gebildet ist. Die Umfangsnut 18 ist so schmal, daß sie die Umfangsrippe 6 in Lager-Axialrichtung einklemmt und dadurch den Isolierring 10 am Gehäuse 2 festhält. Die Schwenkbewegung des Lagerkörpers 6 relativ zum Gehäuse 2 kann durch Stifte 20 begrenzt sein, welche im Gehäuse 2, von ihm getrennt durch eine Buchse 22 aus elektrisch isolierendem Material, befestigt sind und durch die Isolierringe 10 hindurch in Bohrungen 24 des Lagerkörpers 6 ragen, welche einen größeren Durchmesser als die Stifte 20 haben.The sliding bearing shown in Fig. 1 includes a bearing housing 2 with two annular receiving surfaces 4 and a bearing body 6 with two annular support faces 8. Between the receiving faces 4 and the support surfaces 8 each is a self-supporting insulating ring 10 whose outer surface 12 has the same shape as that of its adjacent mounting surface 4, and its inner surface 14 has the same shape as the ring-shaped at their adjacent support surface. 8 In other words, the abutting surfaces have complementary shapes. The bearing body 6 has essentially the shape of an annular cutout symmetrical to a ball center M, of which the support surfaces 8 are cutouts of the ball surface. As a result, the support surfaces 8 are spherical-cut-arc-shaped, and also the annular receiving surfaces 4 , the outer surfaces 12 and the inner surfaces 14 are all arc-shaped, and their center of arc lies in the center of the sphere M. As a result, the bearing body 6 can be pivoted about the center of the sphere M in the housing 2 . When the bearing body 6 is pivoted, its support surfaces 8 slide on the annular inner surfaces 14 of the insulating rings 10 . The insulating rings 10 have on their annular outer surface 12 , preferably in the axial center, a circumferential rib 16 which is inserted into a circumferential groove 18 which is formed in each of the two annular receiving surfaces 4 . The circumferential groove 18 is so narrow that it clamps the circumferential rib 6 in the bearing axial direction and thereby holds the insulating ring 10 on the housing 2 . The pivoting movement of the bearing body 6 relative to the housing 2 can be limited by pins 20 which are fastened in the housing 2 , separated from it by a bush 22 made of electrically insulating material, and which project through the insulating rings 10 into bores 24 of the bearing body 6 , which have a larger diameter than the pins 20 .

Der ringförmige Lagerkörper 6 ist auf seiner inneren Umfangsfläche 28 mit einem Lagermaterial 30 beschichtet, welches gute Gleiteigenschaften für eine darin zu lagernde Welle hat. The annular bearing body 6 is coated on its inner peripheral surface 28 with a bearing material 30 which has good sliding properties for a shaft to be supported therein.

Das Gehäuse 2 ist in einer durch die Drehachse 32 gehenden Ebene 34 in einen oberen Gehäuseteil 36 und einen unteren Gehäuseteil 38 aufgeteilt. In der gleichen Ebene 34 ist auch der Lagerkörper 6 in eine obere Lagerschale 40 und eine untere Lagerschale 42 aufgeteilt. Die selbsttragenden Isolierringe mit ihrer Umfangsrippe 16 sind ebenfalls in der Ebene 34 jeweils auf zwei Halbringe 44 und 46 aufgeteilt. Diese Aufteilung der Lagerelemente auf zwei Hälften erleichtert die Montage des Gleitlagers.The housing 2 is divided into an upper housing part 36 and a lower housing part 38 in a plane 34 passing through the axis of rotation 32 . In the same plane 34 , the bearing body 6 is also divided into an upper bearing shell 40 and a lower bearing shell 42 . The self-supporting insulating rings with their peripheral rib 16 are also each divided into two half rings 44 and 46 in the plane 34 . This division of the bearing elements into two halves facilitates the assembly of the plain bearing.

In Fig. 2 ist deutlich der Radius 48 der Außenfläche 12, und der Radius 50 der Innenfläche 14 des Isolierringes 10 dargestellt. Die Dicke 52 des Isolierringes 10, ohne seine Umfangsrippe 16, kann bis zu 0,5 mm klein sein. Durch die Umfangsrippe 16 hat der Isolierring 10, und auch seine Ringhälften 44 und 46 für sich allein, jeweils eine Eigensteifigkeit, durch welche sie nicht durch ihr eigenes Gewicht zusammenklappen können. Der Isolierring 10, im vorliegenden Falle die beiden Isolierringhälften 44 und 46, bestehen jeweils zusammen mit ihrer Umfangsrippe 16 vorzugsweise aus Kunststoff. Dadurch sind sie elastisch und können von Hand verbogen werden, wenn dies erforderlich ist, um sie in das Gleitlager einzubauen oder auszubauen. Die Breite 54 des Isolierringes 10 kann beispielsweise 5 mm betragen, kann jedoch je nach Größe des Gleitlagers auch kleiner oder größer sein, beispielsweise 25 mm oder mehr betragen.In FIG. 2, the radius is significantly 48 of the outer surface 12 and the radius 50 of the inner surface 14 of the insulating ring 10 is illustrated. The thickness 52 of the insulating ring 10 , without its peripheral rib 16 , can be as small as 0.5 mm. Due to the circumferential rib 16 , the insulating ring 10 , and also its ring halves 44 and 46 on its own, each have their own stiffness, by means of which they cannot collapse under their own weight. The insulating ring 10 , in the present case the two insulating ring halves 44 and 46 , are preferably made of plastic together with their peripheral rib 16 . As a result, they are elastic and can be bent by hand if necessary to install or remove them in the slide bearing. The width 54 of the insulating ring 10 can be 5 mm, for example, but can also be smaller or larger, for example 25 mm or more, depending on the size of the sliding bearing.

Für eine Verschwenkung des Lagerkörpers 6, bestehend aus den beiden Lagerschalen 40 und 42, relativ zum Gehäuse 2, genügt es, wenn eine der beiden Flächen 12 oder 14 des Isolierringes 10 kugelausschnittförmig mit einem Mittelpunkt im Kugelmittelpunkt M ist. Wenn die Stützflächen 8 des Lagerkörpers 6 auf den Innenflächen 14 der Isolierringe 10 gleiten sollen, dann genügt es, wenn diese Flächen kugelausschnittförmig sind. Die Außenflächen 12 der Isolierringe 10 können eine beliebige andere Form haben, beispielsweise zylinderförmig sein, wie dies für die eine axiale Hälfte bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform eines selbsttragenden Isolierringes 10′ dargestellt ist. Dieser Isolierring 10′ hat ungefähr in axialer Mitte eine Umfangsrippe 16, auf der einen Seite davon eine kugelausschnittförmige Außenfläche 12′ und auf der anderen Seite davon eine zylindrische Außenfläche 13. Die Innenfläche 14 ist identisch mit der Innenfläche 14 des in Fig. 2 dargestellten Isolierringes 10. Eine weitere abgewandelte Ausführungsform kann darin bestehen, daß die Isolierringe 10 die Umfangsrippe 16 nicht auf ihrer Außenfläche 12 haben, sondern auf ihrer Innenfläche 14, damit sie mit dem Lagerkörper 6 verbunden werden können. In diesem Falle, wenn der Lagerkörper 6 relativ zum Gehäuse 2 verschwenkt wird, gleitet die Außenfläche 12 auf der Aufnahmefläche 24 des Gehäuses 2.For a pivoting of the bearing body 6 , consisting of the two bearing shells 40 and 42 , relative to the housing 2 , it is sufficient if one of the two surfaces 12 or 14 of the insulating ring 10 has a spherical cutout shape with a center in the center of the sphere M. If the support surfaces 8 of the bearing body 6 are to slide on the inner surfaces 14 of the insulating rings 10 , then it is sufficient if these surfaces are spherical. The outer surfaces 12 of the insulating rings 10 can have any other shape, for example be cylindrical, as is shown for the one axial half in the embodiment of a self-supporting insulating ring 10 'shown in FIG. 3'. This insulating ring 10 'has approximately in the axial center a circumferential rib 16 , on one side thereof a spherical cut-out outer surface 12 ' and on the other side thereof a cylindrical outer surface 13th The inner surface 14 is identical to the inner surface 14 of the insulating ring 10 shown in FIG. 2. A further modified embodiment can consist in that the insulating rings 10 do not have the peripheral rib 16 on their outer surface 12 , but rather on their inner surface 14 , so that they can be connected to the bearing body 6 . In this case, when the bearing body 6 is pivoted relative to the housing 2 , the outer surface 12 slides on the receiving surface 24 of the housing 2 .

Claims

1. plain bearing with an electrically insulating layer ( 10 ) between an annular receiving surface ( 4 ) of a housing ( 2 ) and an annular support surface ( 8 ), which is formed by two bearing shells ( 40 , 42 ), which together as a bearing body ( 6 ) can be pivoted relative to the housing ( 2 ) around a center of the sphere (M), the housing ( 2 ) being divided in the same plane ( 34 ) in which the two bearing shells ( 40 , 42 ) lie opposite one another, the outer surface ( 12 ) of the layer ( 10 ) has a complementary shape to the receiving surface ( 4 ) lying against it, and wherein the inner surface ( 14 ) of the layer ( 10 ) has a complementary shape to the supporting surface ( 8 ) lying against it, characterized in that the layer consists of a self-supporting insulating ring ( 10 ) made of electrically insulating material, the inner surface ( 14 ) and / or outer surface ( 12 ) of which is spherical and forms the center of the sphere (M), that the Insulating ring ( 10 ) is provided with a circumferential ring ( 16 ) which extends in the circumferential direction and is integral with it, which is inserted into an annular circumferential groove ( 18 ) of the housing ( 2 ) or the bearing shells ( 40 , 42 ), and that the insulating ring ( 10 ) including its peripheral rib ( 16 ) is divided into two half rings ( 44 , 46 ).

2. Plain bearing according to claim 1, characterized in that the circumferential rib ( 16 ) is on the outside ( 12 ) of the insulating ring ( 10 ) and that the circumferential groove ( 18 ) receiving it is formed in the housing ( 2 ).

3. plain bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the circumferential groove ( 18 ) is so narrow that it clamps the circumferential rib ( 16 ) in the bearing axial direction.

4. Plain bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the bearing axial direction at a distance from the first insulating ring ( 10 ) an identically formed second insulating ring ( 10 ) in the same way between an annular receiving surface ( 4 ) of the housing ( 2 ) and an annular support surface ( 8 ) of the bearing shells ( 40 , 42 ) is arranged.