WO2010046069A2 - Gleitlager - Google Patents

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Wolfgang Bauer
Wilfried Hoene
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Ks Gleitlager Gmbh
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/10—Making other particular articles parts of bearings; sleeves; valve seats or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/40—Shaping by deformation without removing material
    • F16C2220/42—Shaping by deformation without removing material by working of thin-walled material such as sheet or tube

Definitions

  • the invention relates to a sliding bearing element, with a substantially planar disc shape, in particular a thrust washer, and a method for producing the sliding bearing element.
  • the run-up discs consist of a flat ring or ring segment with an outer diameter and an inner diameter.
  • a material waste accumulates, which must be removed as a waste product, which is complicated and cost-intensive.
  • the present invention has for its object to provide a sliding bearing element of the type mentioned, which is cheaper to manufacture.
  • a sliding bearing element of the type mentioned that it is bent from a strip-shaped flat material portion about an axis perpendicular to the plane of the flat material portion and has an outer diameter and an inner diameter and that the strip-shaped flat material portion before bending on the Inner side forming side has flared open-edged recesses, which are at least at least almost closed after bending.
  • the strip-shaped flat material section is preferably cut to length from an endless ribbon-shaped flat material.
  • the inner diameter and the outer diameter of the Slide bearing element preferably extend substantially concentric to a center.
  • edge-open recesses which expand outwards can in principle be introduced into the strip-shaped flat material section by any material processing. However, it proves to be expedient and cost-effective if the recesses are punched out of the strip-shaped flat material section. Compared with previously known plain bearing elements of the type in question here, it proves to be advantageous that a much lower material waste is formed.
  • the open-edged recesses have an open-edge first portion which is V-shaped, U-shaped or parabolic.
  • the open-edged recesses have a second portion facing away from the edge and the recesses defining the inside, which is substantially rounded and, as it were, forms the edge of the recess facing away from the edge.
  • the first section of the widening recesses after bending is not completely closed, since a certain spring-back effect occurs. It thus forms a gap in the surface along the butt joint.
  • the second portion of the recesses in the sliding bearing element is not completely closed. In both cases, this lubrication pockets can be formed in the sliding partner facing the top of the sliding bearing element.
  • the strip-shaped flat material section is slightly wedge-shaped in cross section with increasing thickness in the direction of the outer diameter-forming side of the flat material section.
  • the sliding bearing element has, in one embodiment of the invention, at least one projection which extends in the radial direction.
  • This projection may for example comprise a retaining cam, by means of which the sliding bearing element can be arranged against rotation in a bearing point.
  • the sliding bearing element has on at least one flat side, preferably radially extending lubrication grooves. As a result, the lubricant supply can be improved and the wear of the sliding bearing element can be reduced.
  • the sliding bearing element extends in the circumferential direction of 90 ° - 360 °, in particular 180 ° or 360 °.
  • the invention also provides a method for producing the plain bearing element with the following method steps:
  • the flat material may in this case comprise an endless band-shaped flat material or cut-sheet material sections. It is irrelevant whether the recesses are introduced into the strip-shaped flat material or in the cut flat portions.
  • the flat material comprises an endless strip-shaped flat material
  • the strip-shaped sheet material is bent endlessly around the axis perpendicular to the plane of the later disk shape, in particular helically wound endlessly, before individual plain bearing elements are cut to length.
  • the two ends of the 360 ° sliding bearing element are connected to each other, in particular material or form-fit, in particular welded.
  • two 180 ° sliding bearing elements or more sliding bearing elements can be connected to one another with their ends cloth or form-fitting manner.
  • FIG. 1 shows a strip-shaped flat material section for the production of a linear bearing according to the invention
  • Figure 2 is a plan view of an inventive
  • Figure 3 is a sectional view through a bearing with a sliding bearing element according to the invention.
  • Figure 4 is a helically endless wound strip-shaped sheet material for producing a plain bearing element according to the invention.
  • Figure 2 shows a planar disc-shaped sliding bearing element 2, which is made of a strip-shaped flat material portion 4, which is shown in Figure 1, characterized in that it is bent about an axis 6 which is perpendicular to the plane of the sheet portion 4.
  • the strip-shaped flat material section 4 has outwardly flared edge-open recesses 8, which are at least at least at least almost closed in the sliding bearing element 2 after bending.
  • the recesses 8 having side of the flat material portion 4 forms the inner diameter 10 of the sliding bearing element second
  • the opposite side of the flat material section 4 forms the outer diameter 12 of the sliding bearing element 2.
  • FIG. 1 shows the flat material section 4 before bending.
  • the outwardly flared recesses 8 have a first portion 9, which is formed substantially V-shaped.
  • the recesses 8 also have a second portion 14 which faces away from the edge 17 and the recesses 8 bounded inside.
  • the first section 9 and the second section 14 merge into one another. Both can be introduced, for example, by punching in the flat material section 4.
  • Figure 2 shows that from the strip-shaped
  • the sliding bearing element 2 forms a circular segment of substantially 180 °.
  • Figure 3 shows schematically a section through a bearing, in which a sliding bearing element 2 rests against a shaft collar 18 of a sliding partner.
  • the sliding bearing element 2 is rounded on the outer diameter 12 forming side.
  • Figure 4 shows a schematic representation of a strip-shaped sheet 20 which is endlessly bent about the axis 6 and wound helically endless. Before bending and endless winding around the axis 6, the open-edged recesses (not shown in Figure 4) are introduced. To produce sliding bearing elements according to the invention, the helically wound arrangement 22 is separated by one or more cuts parallel to the axis 6, so that individual arcuate segments of the arrangement 22 are obtained.

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Abstract

Gleitlagerelement, mit einer im Wesentlichen ebenen Scheibenform, insbesondere Anlauf Scheibe, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es aus einem streifenförmigen Flachmaterialabschnitt (4) um eine senkrecht auf der Ebene des Flachmaterialabschnitts (4) stehende Achse (6) gebogen ist und einen Außendurchmesser (12) und einen Innendurchmesser (10) aufweist und dass der streifenförmige Flachmaterialabschnitt (4) vor dem Biegen auf der den Innendurchmesser (10) bildenden Seite sich nach Außen erweiternde randoffene Aussparungen (8) aufweist, die nach dem Biegen zumindest wenigstens nahezu geschlossen sind.

Description

Titel : Gleitlager
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Gleitlagerelement, mit einer im Wesentlichen ebenen Scheibenform, insbesondere eine AnlaufScheibe, sowie ein Verfahren zum Herstellen des Gleitlagerelements .
Es ist bekannt, AnlaufScheiben aus einem Metallband zu stanzen. Die AnlaufScheiben bestehen aus einem ebenen Ring oder Ringsegment mit einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser. Beim Ausstanzen der AnlaufScheibe fällt ein Materialverschnitt an, der als Abfallprodukt abgeführt werden muss, was aufwändig und kostenintensiv ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlagerelement der genannten Art vorzuschlagen, das kostengünstiger herzustellen ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Gleitlagerelement der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass es aus einem streifenförmigen Flachmaterialabschnitt um eine senkrecht auf der Ebene des Flachmaterialabschnitts stehende Achse gebogen ist und einen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser aufweist und dass der streifenförmige Flachmaterialabschnitt vor dem Biegen auf der den Innendurchmesser bildenden Seite sich nach außen erweiternde randoffene Aussparungen aufweist, die nach dem Biegen zumindest wenigstens nahezu geschlossen sind.
Der streifenförmige Flachmaterialabschnitt ist vorzugsweise aus einem endlosen bandförmigen Flachmaterial abgelängt. Der Innendurchmesser und der Außendurchmesser des Gleitlagerelements verlaufen vorzugsweise im Wesentlichen konzentrisch zu einem Zentrum.
Die sich nach außen erweiternden randoffenen Aussparungen können grundsätzlich durch eine beliebige Materialbearbeitung in den streifenförmigen Flachmaterialabschnitt eingebracht sein. Es erweist sich jedoch als zweckmäßig und kostengünstig, wenn die Aussparungen aus dem streifenförmigen Flachmaterialabschnitt ausgestanzt sind. Gegenüber vorbekannten Gleitlagerelementen der hier in Rede stehenden Art erweist es sich als vorteilhaft, dass ein viel geringerer Materialverschnitt entsteht.
Es erweist sich als vorteilhaft, wenn die randoffenen Aussparungen einen randoffenen ersten Abschnitt aufweisen, der V-förmig, ü-förmig oder parabelförmig ausgebildet ist.
Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die randoffenen Aussparungen einen vom Rand abgewandten und die Aussparungen innen begrenzenden zweiten Abschnitt aufweisen, der im Wesentlichen verrundet ist und gewissermaßen das randabgewandte Ende der Aussparung bildet. Dadurch dass der zweite Abschnitt verrundet ist, ist der Verschleiß des Stanzwerkzeugs reduziert.
Es ist auch denkbar, dass der erste Abschnitt der sich erweiternden Aussparungen nach dem Biegen nicht ganz geschlossen ist, da ein gewisser Rückfederungseffekt eintritt. Es bildet sich so in der Oberfläche entlang der Stoßfuge ein Spalt. Ferner ist es denkbar, dass der zweite Abschnitt der Aussparungen bei dem Gleitlagerelement nicht ganz geschlossen ist. In beiden Fällen können hierdurch Schmiertaschen in der dem Gleitpartner zugewandten Oberseite des Gleitlagerelements gebildet werden. Darüber hinaus ist in Weiterbildung der Erfindung der streifenförmige Flachmaterialabschnitt beziehungsweise das hieraus hergestellte Gleitlagerelement auf der den Außendurchmesser bildenden Seite am Rand verrundet, wodurch der Verschleiß reduziert ist.
Weiter erweist es sich als vorteilhaft, wenn der streifenförmige Flachmaterialabschnitt im Querschnitt leicht keilförmig mit zunehmender Dicke in Richtung auf die den Außendurchmesser bildende Seite des Flachmaterialabschnitts ausgebildet ist.
Das Gleitlagerelement weist bei einer Ausführungsform der Erfindung mindestens einen in radialer Richtung erstreckten Vorsprung auf. Dieser Vorsprung kann beispielsweise einen Haltenocken umfassen, mittels dessen das Gleitlagerelement verdrehsicher in einer Lagerstelle anordenbar ist.
Darüber hinaus erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Gleitlagerelement auf mindestens einer Flachseite, vorzugsweise radial verlaufende Schmiernuten aufweist. Hierdurch kann die SchmierstoffZuführung verbessert und der Verschleiß des Gleitlagerelements reduziert werden.
Schließlich erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Gleitlagerelement sich in Umfangsrichtung von 90° - 360°, insbesondere 180° oder 360° erstreckt.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zum Herstellen des Gleitlagerelements mit folgenden Verfahrensschritten:
Einbringen, insbesondere Ausstanzen, von sich erweiternden randoffenen Aussparungen in eine den späteren Innendurchmesser bildende Längsseite eines Flachmaterials ; Biegen des Flachmaterials um eine senkrecht auf der Ebene des Flachmaterials stehenden Achse.
Das Flachmaterial kann hierbei ein endloses bandförmiges Flachmaterial oder abgelängte Flachmaterialabschnitte umfassen. Dabei ist es unerheblich, ob die Aussparungen in das bandförmige Flachmaterial oder in die abgelängten Flachmaterialabschnitte eingebracht sind.
Umfasst das Flachmaterial ein endloses bandförmiges Flachmaterial, erweist es sich nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung als vorteilhaft, wenn zur Bildung der Flachmaterialabschnitte das bandförmige Flachmaterial in streifenförmige Abschnitte abgelängt und dann gebogen wird.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das streifenförmige Flachmaterial um die senkrecht auf der Ebene der späteren Scheibenform stehende Achse endlos gebogen, insbesondere schraubenförmig endlos aufgewickelt, bevor individuelle Gleitlagerelemente abgelängt werden.
Schließlich werden bei einer Weiterbildung der Erfindung die beiden Enden des 360° umfassenden Gleitlagerelements miteinander, insbesondere Stoff- oder formschlüssig verbunden, insbesondere geschweißt. Ferner können auch zwei 180° umfassende Gleitlagerelemente oder mehrere Gleitlagerelemente mit ihren Enden Stoff- oder formschlüssig miteinander verbunden werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen und aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In der Zeichnung zeigen: Figur 1 einen streifenförmigen Flachmaterialabschnitt zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gl ei t lagere lernen t s ; ■
Figur 2 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes
Gleitlagerelement , das aus dem streifenförmigen Flachmaterialabschnitt gemäß Figur 1 gebogen ist ;
Figur 3 eine Schnittansicht durch eine Lagerstelle mit einem erfindungsgemäßen Gleitlagerelement ;
Figur 4 ein schraubenförmig endlos aufgewickeltes streifenförmiges Flachmaterial zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Gleitlagerelements .
Figur 2 zeigt ein ebenes scheibenförmiges Gleitlagerelement 2 , das aus einem streifenförmigen Flachmaterialabschnitt 4 , der in Figur 1 dargestellt ist , dadurch hergestellt ist , dass dieser um eine Achse 6, die senkrecht auf der Ebene des Flachmaterialabschnitts 4 steht , gebogen ist . Der streifenförmige Flachmaterialabschnitt 4 weist sich nach außen erweiternde randoffene Aussparungen 8 auf , die bei dem Gleitlagerelement 2 nach dem Biegen zumindest wenigstens nahezu geschlossen sind . Die die Aussparungen 8 aufweisende Seite des Flachmaterialabschnitts 4 bildet dabei den Innendurchmesser 10 des Gleitlagerelements 2 . Die gegenüberliegende Seite des Flachmaterialabschnitts 4 bildet den Außendurchmesser 12 des Gleitlagerelements 2 .
Figur 1 zeigt den Flachmaterialabschnitt 4 vor dem Biegen . Die sich nach außen erweiternden Aussparungen 8 weisen einen ersten Abschnitt 9 auf , der im Wesentlichen V-förmig ausgebildet ist . Die Aussparungen 8 weisen zudem einen zweiten Abschnitt 14 auf , der dem Rand 17 abgewandt ist und die Aussparungen 8 innen begrenzt . Dabei gehen der erste Abschnitt 9 und der zweite Abschnitt 14 ineinander über . Beide können beispielsweise durch Stanzen in den Flachmaterialabschnitt 4 eingebracht sein.
Figur 2 zeigt das aus dem streifenförmigen
Flachmaterialabschnitt 4 gemäß Figur 1 durch Biegen um die Achse 6 erhaltene Gleitlagerelement 2. Dabei haben sich die Aussparungen 8 zumindest wenigstens nahezu geschlossen, indem die Flanken der Aussparungen 8 auf Stoß wenigstens nahezu gegeneinander anliegen.
Das Gleitlagerelement 2 bildet ein Kreissegment von im Wesentlichen 180°.
Figur 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch eine Lagerstelle, bei der ein Gleitlagerelement 2 an einen Wellenbund 18 eines Gleitpartners anliegt. Das Gleitlagerelement 2 ist dabei auf der den Außendurchmesser 12 bildenden Seite verrundet.
Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung eines streifenförmigen Flachmaterials 20, das um die Achse 6 endlos gebogen und dabei schraubenförmig endlos aufgewickelt ist. Vor dem Biegen und endlosen Aufwickeln um die Achse 6 werden die randoffenen Aussparungen (in Figur 4 nicht dargestellt) eingebracht. Zum Herstellen erfindungsgemäßer Gleitlagerelemente wird die schraubenförmig aufgewickelte Anordnung 22 durch einen oder mehrere Schnitte parallel zur Achse 6 getrennt, so dass einzelne bogenförmige Segmente der Anordnung 22 erhalten werden.

Claims

Patentansprüche
1. Gleitlagerelement, mit einer im Wesentlichen ebenen Scheibenform, insbesondere AnlaufScheibe, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem streifenförmigen Flachmaterialabschnitt (4) um eine senkrecht auf der Ebene des Flachmaterialabschnitts (4) stehende Achse (6) gebogen ist und einen Außendurchmesser (12) und einen Innendurchmesser (10) aufweist und dass der streifenförmige Flachmaterialabschnitt (4) vor dem Biegen auf der den Innendurchmesser (10) bildenden Seite sich nach Außen erweiternde randoffene Aussparungen (8) aufweist, die nach dem Biegen zumindest wenigstens nahezu geschlossen sind.
2. Gleitlagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die randoffenen Aussparungen (8) einen randoffenen ersten Abschnitt (9) aufweisen, der V- förmig, U-förmig oder parabelförmig ausgebildet ist.
3. Gleitlagerelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die randoffenen Aussparungen (8) einen vom Rand (17) abgewandten und die Aussparungen (8) Innen begrenzenden zweiten Abschnitt (14) aufweisen, der im wesentlichen verrundet ist.
4. Gleitlagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (9) und/oder der zweite Abschnitt (14) der Aussparungen (8) einen Spalt (16) in der Oberfläche des Gleitlagerelements bilden.
5. Gleitlagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der streifenförmige Flachmaterialabschnitt (4) auf der den Außendurchmesser (12) bildenden Seite am Rand verrundet ist.
6. Gleitlagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der streifenförmige Flachmaterialabschnitt (4) keilförmig ausgebildet ist.
7. Gleitlagerelement nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlagerelement (2) mindestens einen in radialer Richtung erstreckten Vorsprung aufweist.
8. Gleitlagerelement nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es auf mindestens einer Flachseite, vorzugsweise radial verlaufende, Schmiernuten aufweist.
9. Gleitlagerelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich in
Umfangsrichtung von 90° bis 360°, insbesondere 180° oder 360° erstreckt.
10. Verfahren zum Herstellen eines Gleitlagerelements (2), insbesondere AnlaufScheibe, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
11. Einbringen, insbesondere Ausstanzen, von sich erweiternden randoffenen Aussparungen (8) in eine den späteren Innendurchmesser (10) bildende Längsseite eines Flachmaterials;
12. Biegen des Flachmaterials um eine senkrecht auf der Ebene des Flachmaterials stehenden Achse (6) .
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das streifenförmige Flachmaterial um die senkrecht auf der Ebene der späteren Scheibenform stehende Achse (6) endlos gebogen wird, insbesondere schraubenförmig endlos aufgewickelt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung des Flachmaterialabschnitts (4) ein bandförmiges Flachmaterial (20) in streifenförmige Abschnitte abgelängt wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden des streifenförmigen Flachmaterialabschnitts (4) nach dem Biegen um die Achse (6) miteinander, insbesondere stoff- oder formschlüssig, verbunden werden.
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