NO311950B1 - Lageranordning - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et glidelager som angitt i innledningen til patentkrav 1.

Bakgrunn

Vanlige glidelagre/kulelagre fremstilles normalt av metalliske materialer. Når disse anvendes i værutsatte områder, som for eksempel utendørs, må det anvendes et smøremiddel, såsom olje eller fett for å redusere glidefriksjonen. Dette øker både kompleksiteten til lageret og også fremstillingskostnader og vedlikeholdskostnader. Tørrfriksjons-glidelagre kan ikke anvendes i værutsatte områder, da de hurtig vil korrodere, og dermed være ubrukelige. Tørrfriksjon kan dessuten i kke anvendes ved høye rotasjonshastigheter, som for eksempel i en roterende sag som anvendes på en byggeplass.

Fra tysk offentliggjøringsskrift 2354158 (Boning) er det kjent en lagerkonstruksjon med en metallisk innerring, ei mellomliggende glidehylse og en metallisk ytterring. Her må glidehylsa enten støpes eller presses på plass permanent. Dette er ikke hensiktsmessig for mange formål.

Fra US-patentskrift 4053665 (Orkin mf.l.) er det kjent en lageranordning med den delt metallisk innerring som sitter på ei metallisk hylse, hvor den ytre hylsa rager inn mellom de to delene av den delte innerringen, og hvor det mellom den ytre hylsa og de øvrige delene er innsatt permanent en plastring med U-profil. Denne må dermed presses på plass og kan ikke demonteres.

Formål

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelsen er å frembringe en smørefri lageranordning som kan anvendes som erstatning for konvensjonelle rullelagre eller glidelagre, som brukes i værutsatte områder, såsom i hjul på rulleskøyter, transportband, i maritime miljø eller lignende, roterende maskiner som står ute eller lignende, som ikke utsettes for korrosjon og er svært slitesterk, som kan anvendes uten bruk av smøremiddel, og som også er svært rimelig å fremstille.

Oppfinnelsen

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er kjennetegnet ved de trekk som fremgår av karakteristikken i det etterfølgende patentkrav 1

Oppfinnelsen gjelder et glidelager med omfattende en statordel og en rotordel som fortrinnsvis omfatter et ytre ringformet glideelement som er fremstilt av et plastmateriale, foretrukket polyetylentereftalat (PETP). I det indre av glideelementet anordnes to motstående like indre glideelementer, som kan monteres på en aksling eller lignende, foretrukket fremstilt av aluminium/messing eller lignende materiale. Det ytre glidelementet kan således fungere enten som lagerets statordel eller dets rotordel.

Foretrukne utførelser av anordningen ifølge oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige krav 2-6. Flere detaljer ved oppfinnelsen vil gå frem av eksempelbeskrivelsen.

Eksempel

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til vedlagte figurer, hvor; Figur 1 viser en oppdelt perspektivtegning av en foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse.

Figur 2 viser et sideriss av en sammensatt utførelse av oppfinnelsen i figur 1.

Figur 3 viser et snitt gjennom linjen A-A i figur 2.

Figur 4 viser et snitt av den sammensatte utførelsen i figur 3 oppdelt i enkeltkomponenter.

Med uttrykket «tilsvarende» som benyttes i denne beskrivelsen, menes en trang pasning, såsom for eksempel en skyvepasning. Lengde 1, tykkelse t og bredde b angir alle retningsbestemte mål i en aksial retning når det ytre glideelementet 12 og de to indre glideelementene 14a og 14b er montert sammen.

Figurene viser en foretrukket utførelse av et glidelager 10 som omfatter et ytre ringformet glideelement 12 som er fremstilt av et plastmateriale, foretrukket polyetylentereftalat (PETP). Den indre overflaten til det ytre glideelementet 12 utformes med to glideflater 16a og 16b adskilt av en mellomliggende radial stoppkant 18. Den ytre overflaten 20 til glideelementet 12 kan utformes for å tilpasses et bestemt bruksområde, som for eksempel kan være i et hjul til en rulleskøyte eller andre lignende hjul, eller som lager i et roterende maskineri.

Lagerkonstruksjonen ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter også to indre ringformete delglideelementer 14a og 14b, som er motstående like, med en ytre diameter ty tilsvarende den indre diameteren dy til det ytre glideelementet 12. Den aksiale tykkelsen t på de indre glideelementene 14a og 14b tilsvarer bredden til en av glideflatene 16a og 16b. På delglideelementene 14a og 14b sine innoverrettede sider, dvs de sidene som vender inn mot det ytre glideelementet 12, er det aksielt utadragende hylser 23a og 23b med en ytre diameter Dh tilsvarende den indre diameteren d, til den mellomliggende stoppkanten 18. Lengden 1 på hylsene 23a og 23b i aksial retning tilsvarer halve stoppkantens 18 bredde b.

Glidelageret 10 monteres sammen ved å føre de indre delglideelementene 14a og 14b inn i det ytre glideelementet 12 slik at endeflatene på de utadragende hylsene 23a og 23b støter sammen mot hverandre, og «kneppes» på plass. Det frembringes derved et glidelager med et antall glideflater som, på grunn av at enkeltelementene er fremstilt med en trang pasning, gir et glidelager med ingen eller svært lite «slark». Glideflatene er som følger; de ytre overflatene til de aksialt utadragende hylsene 23a og 23b glir mot den indre overflaten til stoppkanten 18, sideoverflaten til de ringformete glideringene 14a og 14b glir mot sideoverflaten til stoppkanten 18, og de ytre overflatene til glideelementene 14a og 14b glir mot de indre glideoverflatene 16a og 16b til det ytre glideelementet 12. Som nevnt, dette frembringer derved et stødig glidelager som roterer lett, og som kan oppta radiale laster.

En andre foretrukket utførelse av foreliggende oppfinnelse omfatter at det ytre ringformete glideelementet 12 fremstilles av et metallisk materiale, såsom aluminium eller lignende, mens de indre glideelementene 14a og 14b 30 fremstilles av et plastmateriale, foretrukket polyetylentereftalat (PETP).

Glidelageret kan monteres på en stasjonær (fast) aksel, dvs de indre delglideelementene festet på en kjent måte på en aksel mens det ytre glideelementet 12 roterer, eller motsatt, glidelageret kan monteres på en roterbar (løs) aksel, dvs det ytre glideelementet 12 festes på en kjent måte til arbeidsredskapet eller bruksgjenstanden, mens de indre glideelementene 14a og 14b, festet for eksempel til en aksling, roterer. Det ringformete ytre glideelementet 12, eller de indre delglideelementene 14a og 14b, kan fremstilles ved konvensjonelle tilvirkningsteknikker såsom støping, pressing, stuking og/eller dreiing, polering eller andre passende fremstillingsmetoder. PETP (polyetylentereftalat) er et termoplastisk, delvis krystallinsk polyester. PETP fremstilles ved polykondensasjon av et etylenglykol med tereftalsyre eller omestring av en tereftalester med etylenglykol. Materialet er hardt, slitesterkt og har lav friksjonskoeffisient, samt lav fuktighetsabsorbasjon og god dimensjonsstabilitet. Materialet har også gode bearbeidingsegenskaper, som er svært viktig for å oppnå nøyaktige pasninger, det er enkelt å støpe og det kan dessuten sveises, limes og poleres. Det har dessuten gode brannegenskaper, dvs det er tungtantennelig og avgir ingen farlige stoffer. Som tabell 1 viser er PETP et svært lett materiale med en densitet på kun 1. 37 kg/dm3. Strekkfasthet og E-modul er svært høy sammenlignet med andre polyestere. Slagfasthetsprøve (Charpy - med skår) viser at PETP ikke oppnår brudd. Det er svært viktig at materialet motstår slag og støt hvis oppfinnelsen for eksempel skal anvendes som et selvstendig hjul eller som et lager i et hjul.

På grunn av egenskapene til PETP (polyetylentereftalat) dannes det under påføring av radiale krefter på glideelementene et selvsmørende «sjikt» mellom ytre og indre glideflater. Dette medfører at foreliggende glidelager oppnår svært lav friksjon, både med og uten belastning. Dette er en mulig forklaring på de svært gode glideegenskaper til foreliggende oppfinnelse, og må ikke oppfattes som en begrensende eller som en eneste forklaring.

I følge oppfinnelsen er det således frembrakt en smørefri lageranordning som kan anvendes som erstatning for alle typer konvensjonelle rullelagre eller et glidelagre, som kan anvendes i værutsatte områder, som trenger svært lite vedlikehold, som ikke ruster og er svært slitesterk, som kan anvendes uten bruk av smøremiddel, og som også er svært rimelig å fremstille. Eksempler på bruksområder kan være rulleskøyter, hjul på senger, tv osv, handlevogner, transportbånd, bagasjetraller og lignende og i et maritimt miljø.

Claims (6)

1. Glidelager (10) for å oppta radiale og/eller aksiale krefter, omfattende en ytterring og en todelt innerring (glideelement), karakterisert ved at et ytre ringformet glideelement (12) er innrettet til å anordnes mellom tilpassete radiale og aksiale glideflater (24, 26, 28) i to motstående, indre ringformete delglideelementer (14a, 14b), hvor fortrinnsvis det ytre glideelementet og/eller de indre glideelementene fremstilles av et plastmateriale.

2. Glidelager (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at plastmaterialet omfatter polyetylentereftalat (PETP).

3. Glidelager (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det ytre ringformete glideelementet (12) eller de indre ringformete delglide elementene (14a, 14b) fremstilles av et metallisk materiale, så som aluminium eller messing.

4. Glidelager (10) i samsvar med krav 1,karakterisert ved at det ytre ringformete glideelementet (12) omfatter en stoppkant (18) radialt sentrert på sin indre glideoverflate.

5. Glidelager (10) i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det omfatter et ytre ringformet glideelement (12), fremstilt av polyetylentereftalat, hvor det anordnes to motstående like indre ringformete delglide elementer (14a, 14b), med aksialt utadragende hylser (23a, 40 23b), fremstilt av et metallisk materiale, så som aluminium eller lignende, i det indre av det ytre glideelementet (12), med ytre glideflater tilpasset glidning mot indre glideflater (16a, 16b) i det ytre glideelementet.

6. Glidelager (10) i samsvar med krav 1-5, karakterisert ved at glideflatene er som følger: de ytre overflatene til de aksialt utadragende hylsene (23a og 23b) glir mot den indre overflaten til stoppkanten (18), side overflaten til de ringformete delglideelementene (14a og 14b) glir mot sideoverflaten til stoppkanten (18), og de ytre overflatene til delglideelementene (14a og 14b) glir mot de indre glideoverflatene (16a og 16b) til det ytre glideelementet.