DE4312256A1 - Wartungsfreies gleitlager mit langzeitschmierung - Google Patents

Wartungsfreies gleitlager mit langzeitschmierung

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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
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    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
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    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/103—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant retained in or near the bearing
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Description

Die Erfindung betrifft ein wartungsfreies Gleitla­ ger mit Langzeitschmierung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Um Instandhaltungskosten von Maschinen und Anlagen zu senken, ist man in zunehmendem Male bemüht, wartungsarme und wartungsfreie Maschinenelemente einzusetzen. Eine beson­ dere Rolle spielen dabei die Lager. Zur Verringerung der Wartung ist es bekannt, die Lagerstellen mit Schmiereinhei­ ten zu versehen oder mit Öl oder Fließfett automatisch zu versorgen. Es ist auch bekannt, Festschmierstoffbuchsen in Bohrungen der Lagerwerkstoffe einzusetzen, die kontinuier­ lich Schmierstoff in die Gleitbahn abgeben. Zur Erhöhung der Schmiersicherheit ist es ferner bekannt, schmierstoffgefüll­ te Sintermetallbuchsen einzusetzen, vgl. DE-PS 36 33 164.
Im Maschinenbau werden zur Lagerung von Wellen mei­ stens Wälzlager eingesetzt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dar­ in, ein wartungsfreies Gleitlager mit Langzeitschmierung mit verbesserter Schmierwirkung anzugeben, das insbesondere geeignet ist, Wälzlager zu ersetzen.
Diese Aufgabe wird durch die Ausbildung gemäß Kenn­ zeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung nutzt durch Befestigung eines Ringes, der auf seinem Außenumfang Schmierstoff-Speicherelemente aufweist, auf einer Welle die Zentrifugalkraft zur beschleu­ nigten Herausförderung von Schmieröl. Hierdurch wird der Aufbau und der Erhalt des Schmierfilmes wesentlich verbes­ sert. Infolge der hohen Zentrifugalkräfte können auch höher­ viskose Schmieröle eingesetzt werden. Das erfindungsgemäße Gleitlager vermag in ausgezeichneter Weise herkömmliche Wälzlager zu ersetzen.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der er­ findungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Wellenlagerung,
Fig. 2 einen Schnitt C-D durch die Wellen­ lagerung nach Fig. 1 und
Fig. 3 ein bei der Wellenlagerung nach den Fig. 1 und 2 verwendetes Schmierstoff- Speicherelement im Detail.
Gleiche Bauteile in den Figuren der Zeichnung sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die Zeichnung zeigt eine Welle 2, die mit Hilfe eines Gleitlagers 4 in einem Gehäuse 6 gelagert ist. Das Gleitlager 4 umfaßt ein ringförmiges Trägerelement 8, bei­ spielsweise einen Bronzering, der fest auf der Welle 4 angebracht ist und mit der Welle dreht, und einen im Gehäuse 6 angeordneten Gegenwerkstoff 10, beispielsweise einen Stahlring. Zwischen dem Trägerelement 8 und dem Gegenwerk­ stoff 10 ist ein Schmierspalt 11 gebildet.
Der Bronzering bzw. das ringförmige Trägerelement 8 weist auf seinem Umfang zwei Arten von Schmierstoff-Spei­ cherelementen 12′ und 12′′ auf, die aufeinanderfolgend ab­ wechselnd verteilt in der Außenumfangsfläche des Bronzerin­ ges bzw. des Trägerelementes 8 angeordnet sind, vgl. Fig. 1 und 2. Die Schmierstoff-Speicherelemente 12′ und 12′′ können auch seitlich versetzt zueinander angeordnet sein.
Die Schmierstoff-Speicherelemente 12′ der einen Art werden jeweils gebildet durch eine radiale Sackbohrung 13 im Bronzering 8, in deren gleitflächenseitiger Bohrungsöffnung ein becherförmiger Einsatz 14 aus mit Molybdändisulfid (MoS2) versetzter Kunststoff eingesetzt ist. Der Becher­ boden 16 begrenzt einen relativ groben Ölraum 18. In den Becher 14 ist eine an der Becherinnenwandung anliegende Buchse 20 aus poröser Sinterbronze eingesetzt, die einen relativ kleinen Ölraum 22 einschließt, der gleitflächensei­ tig von einem porösen Festschmierstoffstopfen 24 verschlos­ sen ist.
Im Becherboden 16 ist wenigstens eine enge Bohrung 26 ausgebildet, über die die beiden Ölräume 18 und 22 miteinan­ der in Verbindung stehen, vgl. insbesondere Fig. 3.
Die Schmierstoff-Speicherelemente 12′′ der anderen Art werden jeweils gebildet durch eine radiale Sackbohrung 28 im Bronzering 8, in deren Bohrungsöffnung ein poröser Festschmierstoffstopfen 30 eingesetzt ist, der einen Ölraum 32 begrenzt. Dem Öl in den Ölräumen sind in der Regel Addi­ tive zugemischt.
Das beschriebene Gleitlager wirkt wie folgt. Bei Drehung der Welle 2 und damit des ringförmigen Trägerelemen­ tes bzw. des Bronzeringes 8 bildet sich im Spalt 11 ein Schmierfilm 34 wie folgt aus: Während der Einlaufphase tritt Öl und Additive in feiner Dosierung über die porösen Fest­ schmierstoffstopfen 24 und 30 aus. Gleichzeitig baut der Abrieb des Festschmierstoffes einen beständigen Schmierfilm auf. In der Folgephase entsteht ein porenverschließender fester Schmierfilm, bestehend aus Festschmierstoff, Öl und Additiv. Im Endzustand dringt der eingelagerte Flüssig­ schmierstoff (Schmieröl) durch das poröse Sinterbronzemate­ rial der Büchse 20 und den porösen Westschmierstoffstopfen 24 und 30 hindurch, wobei eine ständige Nachlieferung aus dem groben Ölraum 18 erfolgt. Hierdurch wird eine kontinu­ ierliche Nachschmierung mit Langzeitwirkung erzielt. Hierbei trägt die beim Drehen der Welle auftretende Zentrifugalkraft (Fz = m×v2/r) wesentlich zum Aufbau des Schmierfilmes im Spalt 11 bei, da die Zentrifugalkraft das Hindurchdiffun­ dieren des Flüssigschmierstoffes einschließlich Additiv durch den porösen Festschmierstoff und die poröse Sinter­ buchse wesentlich beschleunigt.

Claims (10)

1. Wartungsfreies Gleitlager mit Langzeitschmierung mit einem Trägerelement, das gleitflächenseitig mit Ausnehmungen versehen ist, in die jeweils ein Schmierstoff-Speicherelement eingesetzt ist, das einen in der Ausnehmung ausgebildeten Ölraum umfaßt, der gleitflächenseitig einen Festschmier­ stoff stopfen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (8) ein auf einer in einem Gehäuse (6) gela­ gerten Welle (2) fest angeordneter, mit der Welle umlaufen­ der Ring ist, in dessen Außenumfangsfläche die Ausnehmungen in Form von Sackbohrungen (13, 28) ausgebildet sind, in denen die Schmierstoff-Speicherelemente (12′, 12′′) angeord­ net sind.
2. Wartungsfreies Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Arten von Schmierstoff-Speicher­ elementen (12′, 12′′) vorgesehen sind, die aufeinanderfolgend abwechselnd in der Außenumfangsfläche des ringförmigen Trägerelementes (8) angeordnet sind.
3. Wartungsfreies Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schmierstoff-Speicherelemen­ te (12′, 12′′) auf einem Umfangskreis angeordnet sind.
4. Wartungsfreies Gleitlager nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Schmierstoff-Speicherelement (12′) der einen Art einen in die Öffnung der Sackbohrung (13) eingesetzten becherförmigen Einsatz (14) aufweist, dessen Becherboden (16) einen durch die Sackbohrung gebilde­ ten Ölraum (18) begrenzt und in den eine Büchse (20) aus porösem Sintermaterial eingesetzt ist, die einen weiteren Ölraum (22) einschließt, der gleitflächenseitig von einem porösen Festschmierstoffstopfen (24) verschlossen ist, und daß die beiden Ölräume (18, 22) über wenigstens eine im Becherboden (16) ausgebildete Bohrung (26) miteinander in Verbindung stehen.
5. Wartungsfreies Gleitlager nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Schmierstoff-Speicherelement (12′′) der anderen Art einen in die Öffnung der Sackbohrung (28) eingesetzten porösen Festschmierstoffstopfen (30) aufweist, der einen durch die Sackbohrung gebildeten Ölraum (32) gleitflächenseitig begrenzt.
6. Wartungsfreies Gleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintermaterial der Büchse (20) Sinterbronze ist.
7. Wartungsfreies Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Trägerelement (8) ein Bronzering ist.
8. Wartungsfreies Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenwerkstück des Trägerelementes ein Stahlring (10) im Gehäuse (6) angebracht ist.
9. Wartungsfreies Gleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der becherförmige Einsatz (14) aus mit Molybdändisulfid versetztem Kunststoff besteht.
10. Wartungsfreies Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmier­ stoff-Speicherelemente (12′ und 12′′) seitlich versetzt zueinander angeordnet sind.
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