DE6932445U - Gleitelement, insbesondere gleitstein, zur uebertragung von antriebskraeften bei antriebsmaschinen - Google Patents

Gleitelement, insbesondere gleitstein, zur uebertragung von antriebskraeften bei antriebsmaschinen

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DE6932445U
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/02Sliding-contact bearings

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE DR.-ING. VON KREISLER DR.-1NG. SCHÖN WALD DR.-iNG. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VCN KREiSLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH KÖLN 1, DEICHMANNHAUS
1 k. 8. 69
!Dextar GmbH.,
509 Leverkusen-Schlebusch,, Jägerstraße 1-25
Gleitelement, insbesondere Gleitstein, zur Übertragung von Antriebskräften bei Antriebsinaschinen.
Erfindung bezieht sich, auf ein Gleitelement, insbesondere einen Gleitstein, öler als äswischengüed zur Übertragung von Antriebskräften für translatorisohe, » rotatorische und oszillierende Bewegungen bei Üoertragungsgliedern, wie Gelenkspindeln u.dgl. von Maschinen* z.B. Werkzeugmaschinen, Landmaschinen, Sextilmasehinen sowie Schwermaschinen, wie Walzwerksantrieoe u.dgl..
Es ist bekannt, die Gleit elemente der genannten Art als Verbundkörper herzustellen, wobei ein träger hoher Festigkeit mit einer Auflage aus einem weicheren Lagermaterial o.dgl. versehen ist. Die BeSchichtungen körrnen aus Kunststoff oder anderen Materialien bestehen, die g nach dem angestrebten Ziel, wie ζ·3. die Hotiaufeigenschaft zu verbessern oder eine Bauerschsierung herbeizu führen, oder ähnliches ausgewählt werden.
Die Beschichtung des Trägerkörpers erfolgt in einer vorbestimmten Dicke, wobei die Dicke der Schicht in einer vorbestimmten Größe gleichmäßig gehalten wird. Hierbei ergibt sich, daß die Tragflächen zwischen dem Gleitelement bzw. dem Gleitstein und dem GegenlagerteJl einer ungleichmäßigen Belastung unterworfen werden. Diese lcann so groß werden, daß an einigen Stellen der Tragfläche die Elastizitätsgrenze des Werkstoffes der Auflageschicht überschritten wird. Es kann zu bleibenden (plastischen) Verformungen in der Auflageschicht kommen, die zur vorzeitigen Zerstörung des Gleitelementes führen. Die eingebauten Gleitelemente sind dadurch nicht dauerhaft genug und müssen sehr bald ausgewechselt v/erden, was mit erheblichen Umrüstkosten verbunden ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Gleitelement bzw. den Gleitstein so auszubilden und zu gestalten, daß die Tragfläche zwischen dem Gleitelement und dem Gegenlagerteil trotz der ungleichmäßigen Verteilung der zu übertragenden Kräfte eine gleichmäßige Belastung erhält. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die bisher bekannten Konstruktionen nicht die sich einstellende Verteilung der spezifischen Flächenbelastung berücksichtigen, die sich daraus ergibt, daß die zu übertragenden Kräfte von mehreren Werkstoffen mit verschiedenen Ε-Modulen aufgenommen werden müssen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Träger und die Auflage in den Oberflächenbegrenzungen so zueiader abgestimmt sind, daß in Abhängigkeit von den durch die zu übertragenden Kräfte sich ergebenden Verformungen der Werkstoffe des Gleitelementes eine mindestens angenähert gleichmäßige !Flächenbelastung an der dem Gegenlagerteil zugekehrten Tragfläche auftritt.
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Unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Stauchwerte bei den die Kräfte aufnehmenden I^erialien läßt sich durch eine konstruktive Gestaltung des Gleitelernentes hinsiohtlioh der Konturierung der Auflageschicht und/oder des Trägerkörpers der aus Stahl, Bronze, Aluminium u. dgl. bestehen kann, eine annähernd gleichmäßige Plächen-belastung erzreichen, die an keiner öceiie die Elastizitätsgrenze des Gleitmaterials überschreitet. Da es fertigungstechnisch in vielen Fällen umständlich bzw· schwierig sein wird, die reehnerische Idealform praktisch auszuführen, kann man auf Näherungslösungen erster oder zweiter Ordnung übergehen, wenn diese auf Grund einer Fehlerrechnung innerhalb der elastischen Beanspruchungsgrenze des Gleitroaterials liegen. Man erhält auf jeden Fall durch die erfindungsgemäße Maßnähme eine gleichmäßigere Verteilung der spezifischen Flächenbelastung; über die ganze Tragfläche des Gleiteleßjentes, so daß eine Verringerung des Verschleisses gewährleistet ist· Die Lebensdauer <des Gleitelementes wird wesentlich erhöht. Die Verformung des harten Materials, d.h.
des Werkstoffes hoher Festigkeit des Trägerkörpers,ist in der Berechnung für die Ausbildung der Oberflächengestaltung deij Tragfläche nit zu berücksichtigen.
Die gemäß der Erfindung vorgesehene Formkorrektur der Tragfläche kann durch die geometrische Gestaltung allein dez* Auflageschicht erzielt "werden. Kau kann auch die Formkorrektur der Tragfläche allein an den Trägerkörper bei gleichmäßiger Schichtdicke der Auflage vorsehen. Ferner ist es möglich, die Formkorrektur für die Erzielung einer gleichmäßigen spezifischen Flächenbelastung über die gesamte Tragfläche sowohl in den Trägerkörper als auch in die Auflageschicht zu legen. Schließlich kann die Formkorrektur der Tragf lache auch in der Weise erreicht werden,
daß diese ganz oder teilweise durch die räumliche Gestal- f ;ung der Oberfläche des Gegenlagerteils vorgenommen wird.
Die erfindungsgemäße Maßnahme ist sowohl bei einem Gleitelement durchführbar, bei dem mehrere Materialien mit verschiedenen Ε-Modulen vorhanden sind, als auch bei einem solchen Gleitelement bzw. Gleitstein, bei dem die Werkstoffe des Trägerkörpers und der Auflageschicht den gleichen Ε-Modul aufweisen, z. B. aus demselben Material j bestehen. !
Die Erfindung wird anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert.
Fig. 1 und 2 zeigen im Schema die Ausbildung eines bekannten Gleitsteins mit dem dazugehörigen Diagramm der Flächenbelastungs-Kurve.
Fig. 3 und 4- veranschaulichen eine Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Gleitsteins in Schnitt und im Schema mit dem dazugehörigen Diagramm der Flächenbelastung. v
j Fig. 5 und 6 stellen ein weiteres Beispiel der Ausbildung 2o eines erfindungsgemäßen G-leitsteins mit zugehörigem Diagramm der Flächenbelastung dar.
Fig. 7 veranschaulicht ein weiteres Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Gleitelementes im Längsschnitt, während Fig. 8 ein Querschnitt nach , . 25 der Linie VIII - VIII der Fig. 7 ist.
: Bei dem bekannten Gleitstein 1 der Fig. 1 ist eine Auflage 2 aus eineia Gleitmat^rial mit gleichmäßiger Sshichtstärke entsprechend einem Zylinderabschnitt vorgesehen. Das
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Gegenlagerteil ist mit 3 bezeichnet. Die auf den Träger- : körper 1 wirkende spezifische Flächenbelastung 4 ist über die ganze Fläche gleichmäßig. Fig. 2 veranschaulicht die Kurve 7 der spezifischen Flächenbelastung der Tragfläche 6, wie sie sich aufgrund spannungsoptischer Untersuchungen innerhalb des Gleitniaterials 2 ergibt. Die Spitzenwerte an den Eändern können bei den bisher bekannten Konstrukticmen beispielsweise cfen fünffachen Wert der bei 4 darge- j stellten rechnerischen Fläehenpressung annehmen» j
Der- Gleitstein 8 der Fig* 3 ist mit einer Auflageschicht !
9 ausgerüstet, die gemäß der Erfindung eine über die Fiacres korrigierte Schichtenverteilung aufweist. Die Schichthöhe ist beispielsweise an den Randzonen größer als in der Mitte des Querschnittes des Gleiteiementes 8* Ünt^r Berücksichtigung der unterschiedlichen Stauchwerte der die Kräfte aufnehmenden Materialien kann an der Tragfläche 6 eine annähernd gleichmäßige Verteilung der Flächenpressung erreicht werden, wie das Diagramm der Fig. 4 zeigt.
Fig. 5 zeigt einen Gleitstein 11, der an seiner ünter-2ö fläche mit einer Gleitschicht 12 versehen ist, welche über die gesamte Fläche in der Dicke eine Korrektur entsprechend der erfindungsgemäßen Maßnahme erhalten hat. Bei gleichmäßiger Belastung des Gleitsteins 11 durch die Kräfte 4 läßt sich ein Diagramm 13 entsprechend der Darstellung der Fig. 6 erreichen, bei dem die spezifische Belastung über die gesamte Fläche verteilt nahezu als konstant anzusprechen ist. V/esentliche Unterschiede in den Werten der spezifischen Flächenbelastung sind nicht festzustellen. · Dadurch Vfird die Auflageschicht über die gesamte Trag- Jo flMehe gleiehmsSiger beansprucht, 'wodurch eine wesentliche Verschleißminderung und vergrößerte Dauerhaftigkeit erzielt wird.
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— O —
Fig. 7 zeigt; den längssennitt diurcii ein Gleiteleisent 14„ dessen geosetriseiie Storsgebung unter Berüelcsieiitigung dei· vei^chieöenen E-Iiodule ailez· an dei* Lastübertragung beteiligten Kzzifts und Ifeseiiineneleisente errecriGet vrurde. Fig. S zeigt einen Querschnitt durch das Gleitelecsent 14 der Fig. T, das sicn aus dem Srägerkörper 15 U32d den oberen und unteren Aufiagesenicnten zusammensetzt« iJiese ] Figuren lassen erkennen, <3aS sicn die Korrektur der geo-
elexaentes erstrecken 222B3, dasait sich eine gleichnäßige Verteilung der spezifischen Flächenpressung einstellt.
Die Korrektur der geozentrischen Formgebung der Teile des Gieitelenjsntes kann au? rechnerische Weise oder auch durch die Praxis, z. 3. Belastungsproben u. dgl., ermittelt werden» Hierbei sind die Belastungszustände über die gesamte Tragiläche des Gleitaeisentes zusiindest hinsichtlich der Hauptpunkte zu ermitteln.

Claims (6)

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    Ansprüche
    1« Gleitelement, insbesondere Gleitstein, zur Übertragung von Antriebskräften für translatorische, rotatorische und oszillierende Bewegungen bei Übertragungsgliedern, wie Kupplungen, Gelenkspindein u.dgl., von Maschinen, vorzugsweise .Antrieben, welches sich aus einem Träger hoher festigkeit und einer Auflage aus einem weicheren Lagermaterial zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Irägerkörper (8,11,15) und die Auflageschicht (9,12,16) in den geometrischen Oberflächenbegrenzungen so zueinander abgestimmt sind, daß in Abhängigkeit von den durch die zu übertragenden Kräfte sich ergebenden "Verformungen der Werkstoffe des Sleitelementes eine mindestens angenähert gleichmäßige Flächenbelastung an der dem Gegenlagerteil (3) zugeketrten Tragf_äehe (6) auftritt.
  2. 2. GXeitelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lOrmkorrektur der Tragfläche durch die geometrische Gestaltung 4er Auflageschicht (9,12,16) erzielt ist·
  3. 3» Gleitelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jpormkorrektur der Tragfläche an dem Trägerkörper bei gleichmäßiger Schichtdicke der Auflageschicht vorgesehen ist.
  4. 4. Gleitelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkorrektur der Tragfläche sowohl in den Trägerkörper als auch in die Auflageschicht gelegt ist.
  5. 5. Gleitelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, däS die ~röHmkuxTek.i,ux der xrägfiäciie ganz öder teilweise durch die räumliche Gestaltung der Oberfläche des Gegenlagerteils vorgenommen- ist.
    13)- * * 31 **
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  6. 6. Gleitelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch I gekennzeichnet, daß die Werkstoffe des Trägerkörpers ; und der Auflageschicht den gleichen E-Mcdul aufweisen.
DE6932445U 1969-08-16 1969-08-16 Gleitelement, insbesondere gleitstein, zur uebertragung von antriebskraeften bei antriebsmaschinen Expired DE6932445U (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7088089B2 (en) 2002-02-08 2006-08-08 Rohde & Schware Gmbh & Co. Kg Power detector with constant voltage decoupling
US7361294B2 (en) 1997-01-16 2008-04-22 Trexel, Inc. Injection molding of polymeric material
DE102023201689A1 (de) 2023-02-24 2024-08-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schwenkwiegenlagerung, Verfahren zum Herstellen einer Schwenkwiegenlagerung und Kolbenmaschine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US7361294B2 (en) 1997-01-16 2008-04-22 Trexel, Inc. Injection molding of polymeric material
US7088089B2 (en) 2002-02-08 2006-08-08 Rohde & Schware Gmbh & Co. Kg Power detector with constant voltage decoupling
DE102023201689A1 (de) 2023-02-24 2024-08-29 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Schwenkwiegenlagerung, Verfahren zum Herstellen einer Schwenkwiegenlagerung und Kolbenmaschine

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