DE4123231C2 - Bogenförmiger Anlaufscheiben-Halbring für Axialgleitlagerflächen und Verfahren zum Herstellen solcher Halbringe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen bogenförmigen Anlaufscheiben-Halbring für Axialgleitlagerflächen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen solcher Halbringe.

Anlaufscheiben-Halbringe weisen im allgemeinen kreisförmig verlaufende Innen- und Außenkonturen auf. Zwei solcher Anlaufscheiben-Halbringe werden zusammengesetzt, um eine axiale Gleitlagerbahn herzustellen. Die Anlaufscheiben-Halbringe müssen an den jeweils aneinanderliegenden Teilungsfugenkanten der Halbringe ausreichende Auflageflächen zum festen Verbinden der Segmente aufweisen.

Weiterhin müssen geeignete Vorrichtungen zum Fixieren der Anlaufscheiben-Halbringe vorhanden sein, um eine Rotation der Teile durch die sich in der Gleitlagerbahn bewegende Welle zu verhindern.

Aus der Deutschen Offenlegungsschrift 24 33 929 (Glyco Metallwerke) und der britischen Patentschrift 1 589 322 sind derartige Anlaufscheiben-Halbringe bekannt. Beide Schriften geben Hinweise darauf, wie eine materialsparende Anordnung der Anlaufscheiben-Halbringe beim Ausstanzen aus einem bandförmigen Gleitlagerverbundwerkstoff aussehen kann.

Um eine maximale Materialausnutzung zu erreichen, werden sowohl die Enden der Innenkanten der Anlaufscheiben-Halbringe beschnitten, als auch Ausschnitte an der Außenkante der Anlaufscheiben-Halbringe hingenommen, um den Ausschuß beim Ausstanzen der Anlaufscheibenteile zu miniminieren. Begrenzt werden diese Maßnahmen durch die Vorgabe, daß die Enden der Anlaufscheiben-Halbringe eine ausreichende Breite für die Trennfuge zum benachbarten Anlaufscheiben-Halbring aufweisen müssen. Trotzdem fallen auch beim Vorsehen solcher Einschnitte und Aussparungen Materialverluste in der Größenordnung von ca. 30% der benötigten Fläche des Gleitlagerverbundwerkstoffes an.

Aus der GB 13 58 876 sind Anlaufscheiben-Halbringe mit konvexer Außenkontur und konkaver Innenkontur bekannt, deren Breite in radialer Richtung vom Scheitelpunkt zu den Enden hin abnimmt. Mindestens ein Ende des Halbringes weist eine seitliche Verbreiterung auf, die zur Außenseite des Halbringes weist. Die seitliche Verbreiterung weist deutlich über die konvexe Außenkontur des Halbringes hinaus.

Aufgabe der Erfindung ist es, Anlaufscheiben-Halbringe vorzuschlagen, die unter hoher Ausnutzung des Lagermaterialbandes, aus dem sie ausgestanzt werden, im Vergleich zu halben Kreisringen mit etwa gleicher Oberfläche eine solchen Kreisringen zumindest entsprechende Lagerungsfunktion ausüben. Diese Aufgabe wird vorrichtungsmäßig durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Gegenüber einem Kreisring mit entsprechender Oberfläche ist der erfindungsgemäße Halbring im Scheitelbereich nach außen verbreitert, während er unter Winkeln von etwa 45 Grad zur Basislinie schmaler ausgeführt ist. Die seitlichen Verbreiterungen an den Enden, die sich wieder bis auf den Außenradius des Scheitelpunktes des Ringes erstrecken, gleichen die Verringerung der Breite im dazwischenliegenden Übergangsbereich wieder aus, so daß ein aus zwei erfindungsgemäßen Halbringen zusammengesetzter Vollring jeweils versetzt um 90 Grad ausreichend breite Auflageflächen aufweist, während in den Zwischenbereichen Flächenverminderungen stattfinden können, die zu der abfallarm herstellbaren Gesamtgestalt führen.

Bedingt durch die gleiche Form der inneren und äußeren Umfangskante wird bei bevorzugter Ausführungsform beim Ausstanzen eines Anlaufscheiben-Halbrings mit einer einzigen Schnittlinie gleichzeitig die Außenkante des einen Halbringes und die Innenkante der nachfolgenden Halbringe ausgebildet. Dies steht im Gegensatz zu bisher bekannten Verfahrensweisen wie sie in den o.g. Schriften gezeigt sind. Bei bekannten Verfahren wird durch einen ersten Schnitt die Außenkante des ersten Segments gebildet und durch einen nachfolgenden, zweiten Schritt die Innenkante des zweiten Segments. Beim Ausstanzen des erfindungsgemäßen Anlaufscheiben-Halbrings fällt nicht wie bisher ein flächiges Verluststück des Gleitlagerverbundwerkstoffes zwischen zwei aufeinander folgenden Segmenten an. Die Verlustfläche beim Ausstanzen des erfindungsgemäßen Anlaufscheiben-Halbringes ist daher auf maximal 10% der benutzten Fläche des Gleitlagerverbundwerkstoffes begrenzt, die im wesentlichen nur noch an der Außenkante des Materialbandes anfallen.

Der Anlaufscheiben-Halbring kann auf bekannte Weise weiterhin mit Nuten in der Oberfläche versehen sein, die der Zuführung des Schmiermittels zwischen Anlaufscheiben-Halbring und gelagerter Achse dienen. Diese Nuten können so gestaltet sein, daß sie bei aufeinanderfolgenden Anlaufscheiben-Halbringen stets an derselben Stelle angeordnet sind und im Ausgangsmaterial als eine durchgehende Vertiefung eingeprägt werden können.

Beim Ausstanzen der Anlaufscheiben-Halbringe wird jeweils eine innere und eine äußere Kontur des Anlaufscheiben-Halbrings in einem einzigen Schnitt erzeugt.

Die angefaste Ausnehmung im Bereich der Trennfugenkante des Anlaufscheiben-Halbrings kann unmittelbar vor oder während des Ausstanzens der Anlaufscheiben-Halbringe erzeugt werden, sowohl von der beschichteten als auch von der Trägermaterialseite des flächigen Gleitlagerverbundwerkstoffes her.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anlaufscheiben-Halbrings dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 Draufsicht auf ein Anlaufscheibensegment, und

Fig. 2 Draufsicht auf die Zuschnittanordnung für Anlaufscheibensegmente nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anlaufscheiben-Halbringes 2 mit nachfolgend detailliert beschriebenen Merkmalen dargestellt. Der Anlaufscheiben-Halbring 2 weist eine konkave Innenkontur 4 und eine konvexe Außenkontur 6 mit jeweils gleichem Verlauf auf. Der gleichförmige Verlauf der Innenkontur 4 und der Außenkontur 6 bedingt nach außen vorstehende seitliche Vorsprünge 8 sowie eine Trennfugenkante 10 jeweils an jedem Ende eines Anlaufscheiben-Halbringes. Weiterhin weist der Anlaufscheiben-Halbring 2 eine Nut (12) für Schmiermittel sowie Restausnehmungen (14) der Nut des benachbarten Anlaufscheiben-Halbrings in jedem Endbereich auf. Weitere Ausnehmungen 16 als Durchlaß für Schmiermittel sind im Bereich der Trennfugenkante 10 durch Anfasung vorgesehen.

Fig. 2 stellt die Zuschnittanordnung von erfindungsgemäßen Anlaufscheiben-Halbringen dar. Aus der Abbildung geht hervor, daß durch die gleichlaufende innere und äußere Kontur das Ausstanzen benachbarter Anlaufscheiben-Halbringe im wesentlichen verlustfrei erfolgen kann.

Im Vergleich zu den bekannten Herstellungsverfahren vereinfacht sich nicht nur der Bearbeitungsaufwand für die Anlaufscheiben-Halbringe, sondern auch die Stabilität des erfindungsgemäßen Anlaufscheiben-Halbringes 2 ist wesentlich verbessert gegenüber einem herkömmlichen Anlaufscheibensegment.

Claims (11)

1. Axialanlaufscheiben-Halbring, als Teil einer aus zwei derartigen Halbringen zu bildenden Axialgleitlagerfläche, mit konvexer Außenkontur (6) und konkaver Innenkontur (4) sowie Teilungsfugenkanten (10) an den Enden des Halbringes (2), deren Verbindungslinie eine gedachte Basislinie des Halbringes bildet, wobei die Breite des Halbringes (2), in Radialrichtung von der Mitte der Basislinie aus betrachtet, zwischen der konvexen Außenkontur (6) und der konkaven Innenkontur (4) vom Scheitelpunkt des Halbringes (2) in Richtung auf seine Enden abnimmt, die Tangenten an die Enden der konvexen Außenkontur (6) und der konkaven Innenkontur (4) mit der Basislinie Winkel von kleiner 90° bilden und mindestens ein Ende des Halbringes (2) mit einer nach außen weisenden, seitlichen Verbreiterung (8) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden des Halbringes (2) mit einer solchen nach außen weisenden seitlichen Verbreiterung (8) versehen sind und sich diese Verbreiterungen (8) mit ihren radial außenliegenden Umfangsbegrenzungsabschnitten bis auf einen Kreisbogen mit dem Radius des Scheitelpunktes der konvexen Außenkontur (6) um den Mittelpunkt der Basislinie erstrecken oder die radial außenliegenden Umfangsbegrenzungsabschnitte auf diesem Kreisbogen liegen.

2. Halbring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkel zwischen den Tangenten an die Enden der konvexen Außenkontur (6) bzw. der konkaven Innenkontur (4) und der Basislinie 70° und weniger, vorzugsweise etwa 60° betragen.

3. Halbring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Verbreiterungen (8) in einer Richtung senkrecht zur Basislinie einerseits durch die Teilungsfugenkante (10) bzw. die Basislinie selbst und andererseits durch eine im wesentlichen zur Basislinie parallele Querkante begrenzt sind, wobei diese Querkante durch den Schnittpunkt verläuft, der durch die konvexe Außenkontur (6) und eine Normale zur Basislinie gebildet wird, welche ihrerseits im Schnittpunkt der Basislinie mit der konkaven Innenkontur (4) auf der Basislinie steht.

4. Halbring nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Außenkontur (6) und die konkave Innenkontur (4) einen quasi parabolischen Verlauf aufweisen.

5. Halbring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Innenkontur (4) und zumindest Teile der Trennfugenkanten (10) einerseits sowie die konvexe Außenkontur (6) und die Querkanten der seitlichen Erweiterung (8) kongruente Linienverläufe aufweisen.

6. Halbring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der konvexen Außenkontur (6) Kerben oder Ansätze beispielsweise zu Positionierungszwecken vorgesehen sind, denen in Richtung senkrecht zur Basislinie versetzt deckungsgleiche, komplementäre Ansätze oder Kerben in der konkaven Innenkontur (4) entsprechen.

7. Halbring nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß seine Oberfläche mindestens eine Halbkreislinie um die Mitte der Basislinie enthält.

8. Halbring nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Teilungsfugenkante (10) zumindest etwa der Hälfte der Breite des Halbringes im Scheitelpunkt über der Basislinie, gemessen in Radialrichtung entspricht.

9. Verfahren zum Herstellen bogenförmiger Anlaufscheiben-Halbringe nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei dem die Halbringe in gleicher Ausrichtung hintereinander liegend mit einem entsprechenden Stanzwerkzeug aus einem Band geeigneten Gleitlagermaterials ausgestanzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbringe unmittelbar aneinanderliegend mit einem Werkzeug ausgestanzt werden, welches nur eine Stanzschneide oder mehrere Stanzschneiden mit identischem Konturverlauf aufweist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ausstanzen der Halbringe die Halbringgrenzen überschreitende Vertiefungen (12) für Schmiermittelzuführung in die Legierungsseite des Lagermaterials eingeprägt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder während des Freistanzens der Halbringe Kantenanfasungen entlang der (vorgesehenen) Schnittlinien in den Lagermaterialstreifen eingeprägt werden.