WO2015172781A1 - Gleitlager-drehverbindung - Google Patents

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WO2015172781A1
WO2015172781A1 PCT/DE2015/200277 DE2015200277W WO2015172781A1 WO 2015172781 A1 WO2015172781 A1 WO 2015172781A1 DE 2015200277 W DE2015200277 W DE 2015200277W WO 2015172781 A1 WO2015172781 A1 WO 2015172781A1
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WO
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ring
groove
guide surfaces
collar
rotary joint
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PCT/DE2015/200277
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English (en)
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Inventor
Rainer Gebauer
Alexander Güttler
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • 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
    • F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/02—Sliding-contact bearings
    • 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
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • 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
    • F16C2300/00—Application independent of particular apparatuses
    • F16C2300/10—Application independent of particular apparatuses related to size
    • F16C2300/14—Large applications, e.g. bearings having an inner diameter exceeding 500 mm

Definitions

  • the invention relates to a plain bearing rotary joint, with a first and a second, each solid ring, which lie radially in one another, wherein the rings have mutually complementary and intermeshing guide means in the form of a groove and a collar.
  • Such plain bearing slewing rings are usually used in applications where large loads are to be transferred. Worth mentioning is the field of construction and agricultural machinery, where relatively rotatable components are often exposed to very high loads and shocks as well as a static or a pivoting operation. These are solid bearings, which means that the rings are made massive, in order to transfer the loads.
  • Such a plain bearing rotary joint known in the prior art usually has two radially interlocking rings, that is to say an inner ring and an outer ring, wherein a radial groove is formed on one ring and a radially projecting collar on the other groove, which act as guide means and mesh.
  • the collar and the groove have a rectangular cross-sectional shape, that is, that the collar and groove surfaces are both perpendicular and parallel to the axis of rotation.
  • a rotary joint on plain bearing base in lightweight construction is known.
  • Such a lightweight bearing is not suitable to be used in areas where high loads are to be transmitted and the bearing mechanically by shocks and the like is heavily loaded.
  • the bearing described therein is characterized by an inner ring and an outer ring, which are each designed as hollow sheet metal parts.
  • the outer ring a plastic sliding element is used, on which the inner ring slides off.
  • the inner ring has a cone-shaped cross section in the region of its raceway, correspondingly also the sliding element.
  • spacer sleeves, the respective legs of the inner ring and the outer ring are supported against each other.
  • the outer ring itself is, in order to allow a recording and replacement of the sliding element, made in two parts.
  • the invention is therefore based on the problem to give a plain bearing rotary joint, on the one hand can transmit very high loads and shocks and record, and on the other hand is easily adjustable without play.
  • the groove and the collar each have at least two, raceway-forming, guide surfaces with which they slide on each other, wherein the guide surfaces at an angle not equal to 90 ° to the axis of rotation and wherein the groove having the ring consists of two axially juxtaposed ring halves, which are connected to each other via connecting means under adjustment of the bearing preload.
  • the plain bearing rotary joint according to the invention is characterized on the one hand by a specific collar and groove geometry, and on the other hand by a two-part, the groove having ring.
  • the groove and the collar each have at least two guide surfaces, with which they derive each other. These guide surfaces are now, unlike in the case of known plain bearing slewing rings with solid rings, not perpendicular or parallel to the axis of rotation, but at an angle. equal to 90 °, that is, they are oblique to the axis of rotation and are set against each other or tilted.
  • the groove having the ring is made in two parts, the two ring halves are set axially together. They are firmly screwed together via appropriate connecting means, usually screws, of course.
  • appropriate connecting means usually screws, of course.
  • the sliding bearing rotary connection according to the invention is therefore, as conceived of massive rings respectively the two solid ring halves, capable of being able to transmit extremely high loads, it is also extremely stable both in terms of any impact loads.
  • the slewing connection can be adjusted without backlash so that it is extremely wear-resistant and as a result maintenance-free.
  • the collar and the groove have a prismatic cross-sectional shape with corresponding prismatic raceways. That is, in this embodiment, the two inclined guide surfaces to run towards each other and the collar expires quasi acute.
  • the guide surfaces are preferably at an angle of 90 ° to each other.
  • the guide surfaces are at an angle of 45 ° to the axis of rotation.
  • a trapezoidal cross-sectional shape of the collar and the groove with corresponding trapezoidal raceways is conceivable.
  • an isosceles trapeze collar and nut fact provided.
  • the inclined guide surfaces also converge towards each other, but they are connected to one another at the ends via a radial, circumferential path running parallel to the axis of rotation.
  • This can be somewhat shortened, especially for large-sized rotary joints, the radial structure compared to the prismatic configuration of the cross-sectional shapes.
  • both the axial and the radial clearance, resulting from the obliquely extending guide surfaces can also be adjusted here.
  • the guide surfaces should preferably be at an angle of 90 ° to one another, and preferably at an angle of 45 ° to the axis of rotation.
  • the axial parting plane between the ring halves z. B. centered with respect to the prismatic or trapezoidal career. This means that the prism is ultimately divided in the middle.
  • the two prismatic guide surfaces consequently run out in the parting plane.
  • the dividing plane seen axially, runs in the middle of the radial circumferential path.
  • the two ring halves can be made identical, which is particularly advantageous from a production point of view. Because in this case, only a half-ring configuration is to be made after the two ring halves are to be mounted in reverse to each other.
  • the one-piece ring having the collar is an inner ring, that is, this ring is located radially further inside, while the two-ring having the groove partial ring is an outer ring which engages around the inner ring radially.
  • the modification could also be the other way around, that is to say that the two-part ring having the groove is the inner ring, while the radially outer outer ring has the collar.
  • the two halves of the ring can already be manufactured or dimensioned from the house that adjusts itself with their screwing under investment of the axial, abutting annular surfaces at the same time the defined, desired bias within the camp.
  • a radial gap between the two ring halves defining shim between the two ring halves it is also conceivable to arrange a radial gap between the two ring halves defining shim between the two ring halves.
  • This adjusting washer which is extremely thin, is placed between the two ring halves in order to space them as required, so that, after firmly connecting the ring halves, the defined preload is set over the adjoining guide surfaces.
  • a sliding coating is expediently applied to both guide surfaces of at least one ring.
  • the two guide surfaces of the two-part ring having the groove are preferably provided with the sliding lining, which can be glued onto the guide surface, for example.
  • Sliding coating may be, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), that is, a plastic. This can be applied in the form of a film.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • a PTFE fabric which is incorporated in a resin matrix, can also be used as a sliding size.
  • the sliding layer may also be designed as a sandwich layer consisting of a first layer of synthetic fibers and PTFE
  • the materials used are merely exemplary, of course, other materials can be used to form the sliding coating, as far as they meet the specific requirements.
  • such a plain bearing slewing compound is preferably suitable for use in or on a vehicle, in particular an agricultural machine.
  • Another use can also be the use of such a rotary joint for rotatable coupling of a fixed structure having
  • Fig. 1 is a partial view of a plain bearing rotary connection according to the invention, in perspective and in section, according to a first embodiment, and
  • Fig. 2 is a partial view of a plain bearing rotary connection according to the invention, in perspective and in section, according to a second embodiment.
  • Fig. 1 shows a sliding bearing rotary joint 1 according to the invention, with a first solid ring 2, which is designed here as an inner ring, and a second, also solid ring 3, which is designed as an outer ring and two axially adjacent solid ring halves 3a and 3b consists.
  • the collar 6 has a prismatic cross-sectional shape. It is defined by two guide surfaces 8a, 8b which run at an angle which is not equal to 90 ° to the axis of rotation D.
  • the guide surfaces taper at an angle of 90 ° to each other. They are facing the axis of rotation D at an angle of 45 °.
  • the groove 7 is also defined by two guide surfaces 9a and 9b. These guide surfaces also run towards the bottom of the groove towards each other and are also at an angle of 90 ° to each other, and preferably 45 ° to the axis of rotation D. That is, that the groove has a prismatic cross-sectional shape.
  • the guide surfaces 9a, 9b each have a sliding coating 10a, 10b, which is realized, for example, via a glued-on PTFE film, but other sliding materials or differently constructed sliding lining layers are also conceivable.
  • Fig. 2 shows another embodiment of a plain bearing rotary joint 1 according to the invention, wherein the same reference numerals are used for the same components.
  • This also consists of a ring 2 and an outer ring 3, which in turn consists of two ring halves 3a and 3b.
  • a guide means 4 in the form of a collar 6 are provided on the inner ring 2 and a guide means 5 in the form of a groove 7 on the outer ring 3.
  • an isosceles trapezoidal shape is realized as a cross-sectional geometry.
  • the collar 6 is in turn defined by two guide surfaces 8a and 8b, which are at an angle not equal to 90 °, as well as with respect to FIG. 1, preferably of 45 ° to the axis of rotation D, but which do not terminate at a sharp point, but in a circumferential, parallel open to the axis of rotation extending radial surface 8c.
  • the groove 7 is designed. These also on the two obliquely and thus at an angle not equal to 90 °, also here 45 °, to the rotation axis D extending guide surfaces 9a, 9b defined, as well as a provided between both, the groove bottom forming circumferential radial surface 9c.
  • the guide surfaces 9a, 9b are also provided with a sliding coating 10a, 10b in this embodiment.
  • the function of the guide surfaces 8a, 8b and 9a, 9b is the same as described with reference to FIG.
  • the guide surfaces 9a, 9b are in turn pressed against the guide surfaces 8a, 8b, so that sets a defined bias in the axial and radial directions and thus a corresponding backlash in both directions.
  • This results from the oblique course of the guide surfaces 8a, 8b or 9a, 9b according to the invention.
  • a shim 13 is shown by way of example, which is set between the two ring halves 3 a, 3 b, respectively, whose axial surfaces 1 1 a, 1 1 b.
  • This shim 13 which is extremely thin, an extremely narrow annular gap between the ring halves 3a, 3b can be defined, ultimately so the axial distance of the guide surfaces 9a, 9b to each other, and in turn the achievable with the screwing of the ring halves 3a, 3b bearing preload .
  • this shim 13 which can be made in extremely small thickness variations and on the one hundredth of a millimeter range ring gap adjustment is possible, the achievable bearing preload can be easily defined.
  • the axial separation plane between the two ring halves 3a, 3b regardless of whether a prismatic or a trapezoidal cross-sectional geometry is selected, always centered with respect to the respective cross-sectional geometry, that is, in the case of the embodiment of FIG. 1, the parting plane lies in the Center of the tapered groove bottom, in the case of the embodiment of FIG. 2 in the middle of the defined here on the circumferential surface 9c groove bottom.

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Abstract

Gleitlager-Drehverbindung, mit einem ersten und einem zweiten, jeweils massiven Ring (2, 3), die radial ineinander liegen, wobei die Ringe (2, 3) zueinander komplementäre und ineinandergreifende Führungsmittel (4, 5) in Form einer Nut (6) und eines Kragens (7) aufweisen, wobei die Nut (6) und der Kragen (7) jeweils wenigstens zwei, Laufbahnen bildende, Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) aufweisen, mit denen sie aufeinander gleiten, wobei die Führungsflächen, (8a, 8b, 9a, 9b) unter einem Winkel ungleich 90° zur Drehachse (D) stehen, und wobei der die Nut (7) aufweisende Ring (3) aus zwei axial aneinander gesetzten Ringhälften (3a, 3b) besteht, die über Verbindungsmittel unter Einstellung der Lagervorspannung miteinander verbunden sind.

Description

Gleitlager-Drehverbindung
Die Erfindung betrifft eine Gleitlager-Drehverbindung, mit einem ersten und einem zweiten, jeweils massiven Ring, die radial ineinander liegen, wobei die Ringe zueinander komplementäre und ineinandergreifende Führungsmittel in Form einer Nut und eines Kragens aufweisen.
Derartige Gleitlager-Drehverbindungen kommen in der Regel bei Anwendungen zum Einsatz, bei denen große Lasten zu übertragen sind. Zu nennen ist der Bereich von Bau- und Landmaschinen, wo relativ zueinander drehbare Bauteile häufig sehr hohen Belastungen und Stößen sowie einem statischen oder einem Schwenkbetrieb ausgesetzt sind. Es handelt sich hierbei um Massivlager, das heißt, dass die Ringe massiv ausgeführt sind, um die Lasten übertragen zu können.
Eine solche im Stand der Technik bekannte Gleitlager-Drehverbindung weist üblicherweise zwei radial ineinander liegende Ringe, also einen Innenring und einen Außenring auf, wobei am einen Ring eine radiale Nut und am anderen Nut ein radial vor- springender Kragen ausgebildet sind, die als Führungsmittel fungieren und ineinandergreifen. Der Kragen sowie die Nut haben eine rechteckige Querschnittsform, das heißt, dass die Kragen- und Nutflächen sowohl senkrecht als auch parallel zur Drehachse verlaufen. Neben dem Umstand, dass derartige Gleitlager-Drehverbindungen wartungspflichtig sind, besteht ein weiteres Problem darin, dass das Lagerspiel, in- sbesondere in radialer Richtung, nicht einstellbar ist, das heißt, dass das Lager stets etwas spielbehaftet ist, was verschleißfördernd ist.
Aus EP 2 554 802 A2 ist eine Drehverbindung auf Gleitlagerbasis in Leichtbauweise bekannt. Ein solches Leichtbaulager ist nicht geeignet in Bereichen eingesetzt zu werden, wo hohe Lasten zu übertragen sind und das Lager mechanisch durch Stöße und dergleichen stark belastet wird. Das dort beschriebene Lager zeichnet sich durch einen Innenring und einen Außenring aus, die jeweils als hohle Blechteile ausgeführt sind. Im Außenring ist ein Kunststoff-Gleitelement eingesetzt, auf dem der Innenring abgleitet. Der Innenring hat im Bereich seiner Laufbahn einen konusförmigen Quer- schnitt, entsprechend auch das Gleitelement. Über Distanzhülsen sind die jeweiligen Schenkel des Innenrings sowie des Außenrings gegeneinander abgestützt. Der Außenring selbst ist, um eine Aufnahme und einen Austausch des Gleitelements zu ermöglichen, zweiteilig ausgeführt. Über Verbindungsschrauben, die die Distanzhülsen durchsetzen, werden diese ringseitig fixiert, hierüber erfolgt auch im Falle des Außen- rings die Verbindung der Außenringteile. Das Kunststoffgleitelement ist im Betrieb verschleißanfällig, es kann durch Öffnen des Außenrings bei Verschleiß ausgetauscht werden.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Gleitlager-Drehverbindung an- zugeben, die einerseits sehr hohe Lasten und Stöße übertragen respektive aufnehmen kann, und die andererseits auf einfache Weise spielfrei einstellbar ist.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Gleitlager-Drehverbindung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Nut und der Kragen jeweils we- nigstens zwei, Laufbahnen bildende, Führungsflächen aufweisen, mit denen sie aufeinander gleiten, wobei die Führungsflächen unter einem Winkel ungleich 90° zur Drehachse stehen und wobei der die Nut aufweisende Ring aus zwei axial aneinander gesetzten Ringhälften besteht, die über Verbindungsmittel unter Einstellung der Lagervorspannung miteinander verbunden sind.
Die erfindungsgemäße Gleitlager-Drehverbindung zeichnet sich einerseits durch eine spezifische Kragen- und Nutgeometrie, und andererseits durch einen zweiteiligen, die Nut aufweisenden Ring aus. Die Nut und der Kragen weisen jeweils wenigstens zwei Führungsflächen auf, mit denen sie aufeinander ableiten. Diese Führungsflächen ste- hen nun, anders als bei bekannten Gleitlager-Drehverbindungen mit massiven Ringen, nicht senkrecht oder parallel zur Drehachse, sondern unter einem Winkel un- gleich 90°, das heißt, sie verlaufen schräg zur Drehachse und sind gegeneinander gestellt respektive gekippt.
Der die Nut aufweisende Ring ist zweiteilig ausgeführt, die beiden Ringhälften sind axial aneinander gesetzt. Sie werden über entsprechende Verbindungsmittel, üblicherweise natürlich Schrauben, fest miteinander verschraubt. Hierüber ist es möglich, das Lager komplett spielfrei zu stellen respektive die Lagervorspannung einzustellen, resultierend aus dem Umstand, dass die Führungsflächen schräg verlaufen. Denn hieraus resultierend lässt sich sowohl das Axialspiel als auch das Radialspiel respektive die Lagervorspannung in diesen beiden Richtungen einstellen. Es ist erfindungsgemäß lediglich erforderlich, die beiden Ringhälften axial aneinander zu setzen, so dass sie die Nut definieren und gleichzeitigen den Kragen umgreifen, mithin also die Führungsflächen entsprechend ausgerichtet sind. Sodann sind lediglich die Verbindungsmittel, also üblicherweise die Schrauben, zu setzen, wobei die Schrauben entweder durch die eine Ringhälfte gesteckt und in ein Innengewinde der anderen Ringhälfte eingeschraubt werden, oder durch beide Ringhälften gesteckt und über Muttern gekontert werden. Mit dem Verbinden der Ringhälften wird automatisch die axiale und radiale Lagervorspannung und damit die Spielfreiheit entsprechend eingestellt.
Die erfindungsgemäße Gleitlager-Drehverbindung ist folglich, da aus massiven Ringen respektive den beiden massiven Ringhälften konzipiert, in der Lage, auch extrem hohe Lasten übertragen zu können, sie ist auch sowohl hinsichtlich etwaiger Stoßbelastungen äußerst stabil. Die Drehverbindung ist wie beschrieben spielfrei einstellbar, so dass sie extrem verschleißfest und daraus resultierend wartungsfrei ist.
Bevorzugt weisen der Kragen und die Nut eine prismatische Querschnittsform mit entsprechenden, prismatischen Laufbahnen auf. Das heißt, dass bei dieser Ausgestaltung die beiden schräg verlaufenden Führungsflächen aufeinander zu laufen respektive der Kragen quasi spitz ausläuft. Die Führungsflächen stehen dabei bevorzugt unter einem Winkel von 90° zueinander. Vorzugsweise stehen die Führungsflächen unter einem Winkel von 45° zur Drehachse. Entsprechendes gilt in Bezug auf die Nutkonfi- guration. Auch diese ist prismatisch, das heißt, die dortigen Führungsflächen laufen ebenfalls, vorzugsweise unter einem Winkel von 90° zueinander. Auch sie stehen vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zur Drehachse
Alternativ ist eine trapezförmige Querschnittsform des Kragens und der Nut mit entsprechenden trapezförmigen Laufbahnen denkbar. Bevorzugt ist ein gleichschenkliges Trapez kragen- und nutseitig vorgesehen. Bei dieser Ausgestaltung laufen die schrägen Führungsflächen ebenfalls aufeinander zu, sie sind jedoch endseitig über eine parallel zur Drehachse verlaufende radiale, umlaufende Bahn miteinander verbunden. Hierüber kann, insbesondere bei großdimensionierten Drehverbindungen, der radiale Aufbau etwas verkürzt werden, verglichen zur prismatischen Ausgestaltung der Querschnittsformen. Gleichermaßen kann aber auch hier sowohl das Axial- als auch das Radialspiel, resultierend aus den schräg verlaufenden Führungsflächen, eingestellt werden. Auch bei der gleichförmigen Trapezkonfiguration sollten die Führungsflächen bevorzugt unter einem Winkel von 90° zueinander stehen, sowie vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zur Drehachse.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung liegt die axiale Trennebene zwischen den Ringhälften z. B. mittig in Bezug auf die prismatische oder trapezförmige Laufbahn. Das heißt, dass das Prisma letztlich mittig geteilt ist. Die beiden prismatischen Führungsflächen laufen folglich in der Trennebene aus. Im Falle einer trapezförmigen Laufbahnkonfiguration verläuft die Trennebene, axial gesehen, in der Mitte der radialen umlaufenden Bahn.
Die beiden Ringhälften können dabei identisch ausgeführt sein, was aus fertigungstechnischer Sicht besonders vorteilhaft ist. Denn in diesem Fall ist lediglich eine Ringhälftenkonfiguration herzustellen, nachdem die beiden Ringhälften umgekehrt zueinander zu montieren sind.
Bevorzugt ist der den Kragen aufweisende einteilige Ring ein Innenring, das heißt, dieser Ring liegt radial gesehen weiter innen, während der die Nut aufweisende zwei- teilige Ring ein Außenring ist, der den Innenring radial umgreift. Grundsätzlich könnte die Modifikation auch andersherum sein, das heißt, dass der die Nut aufweisende, zweiteilige Ring der Innenring ist, während der radial außenliegende Außenring den Kragen aufweist.
Durch entsprechende Bearbeitung können die beiden Ringhälften von Haus aus bereits so gefertigt respektive dimensioniert sein, dass sich mit ihrem Verschrauben unter Anlage der axialen, aneinander anliegenden Ringflächen gleichzeitig die definierte, gewünschte Vorspannung innerhalb des Lagers einstellt. Alternativ zu einer solchen, sehr exakten Ringbearbeitung ist es auch denkbar, zwischen den beiden Ringhälften eine einen Radialspalten zwischen beiden Ringhälften bestimmende Einstellscheibe anzuordnen. Diese Einstellscheibe, die äußerst dünn ist, wird zwischen die beiden Ringhälften gesetzt, um diese im Bedarfsfall definiert zu beabstanden, so dass nach festem Verbinden der Ringhälften die definierte Vorspannung über die aneinander lie- genden Führungsflächen eingestellt ist.
In Weiterbildung der Erfindung ist zweckmäßigerweise auf beiden Führungsflächen wenigstens eines Ringes ein Gleitbelag aufgebracht. Bevorzugt sind die beiden Führungsflächen des die Nut aufweisenden zweiteiligen Rings mit dem Gleitbelag verse- hen, der beispielsweise auf die Führungsfläche aufgeklebt sein kann. Ein solcher
Gleitbelag kann beispielsweise aus Polytetrafluorethylen (PTFE) sein, also aus einem Kunststoff. Dieser kann in Form einer Folie aufgebracht werden. Alternativ zu einer solchen Folie kann auch ein PTFE-Gewebe, das in einer Harzmatrix eingebunden ist, als Gleitschlicht verwendet werden. Auch kann die Gleitschicht als Sandwichschicht ausgeführt sein, bestehend aus einer ersten Schicht aus Kunstfasern und PTFE-
Fasern, die in einem Harz gebunden sind und die die innere Teilschicht bilden, auf der eine äußere Schicht umfassend Glasfasern, die ebenfalls in Harz gebunden sind, und die gegebenenfalls gewickelt sind, aufgebracht ist. Die verwendenden Materialien sind lediglich beispielhaft, selbstverständlich können auch andere Materialien zur Bildung des Gleitbelags verwendet werden, soweit sie den spezifischen Anforderungen genügen. Wie beschrieben eignet sich eine solche Gleitlager-Drehverbindung vorzugsweise zur Verwendung in oder an einem Fahrzeug, insbesondere einer Landwirtschaftsmaschine. Eine weitere Verwendung kann auch der Einsatz einer solchen Drehverbindung zur verdrehbaren Kopplung einer einen feststehenden Aufbau aufweisenden
schwenkfähigen Arbeitsplattform sein. Auch hierbei handelt es sich lediglich um Verwendungsbeispiele, die keinesfalls beschränkend sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Gleitlager-Drehverbindung, perspektivisch und im Schnitt, gemäß einer ersten Ausführungsform, und
Fig. 2 eine Teilansicht einer erfindungsgemäßen Gleitlager-Drehverbindung, perspektivisch und im Schnitt, gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Gleitlager-Drehverbindung 1 , mit einem ersten massiven Ring 2, der hier als Innenring ausgeführt ist, sowie einem zweiten, ebenfalls massiven Ring 3, der als Außenring ausgeführt ist und aus zwei axial aneinander anschließenden massiven Ringhälften 3a und 3b besteht.
Am nachfolgend als Innenring beschriebenen Ring 2 sowie am nachfolgend als Au- ßenring beschriebenen Ring 3 sind jeweils ineinandergreifende Führungsmittel 4, 5 vorgesehen, und zwar im Falle des Führungsmittels 4 ein am Innenring 2 ausgebildeter Kragen 6 und im Falle des Führungsmittels 5 am Außenring 3 eine formkomplementäre Nut 7, in die der Kragen 6 eingreift. Der Kragen 6 weist eine prismatische Querschnittsform auf. Er ist über zwei unter einem Winkel ungleich 90° zur Drehachse D verlaufende Führungsflächen 8a, 8b definiert. Die Führungsflächen laufen unter einem Winkel von 90° zueinander spitz aus. Sie stehen zur Drehachse D unter einem Winkel von 45°.
In entsprechender, formkompatibler Weise ist die Nut 7 ebenfalls über zwei Führungsflächen 9a und 9b definiert. Diese Führungsflächen laufen ebenfalls zum Nutgrund hin spitz aufeinander zu und stehen ebenfalls unter einem Winkel von 90° zueinander, sowie vorzugsweise 45° zur Drehachse D. Das heißt, dass auch die Nut eine prisma- tische Querschnittsform aufweist. Die Führungsflächen 9a, 9b weisen jeweils einen Gleitbelag 10a, 10b auf, der beispielsweise über eine aufgeklebte PTFE-Folie realisiert ist, jedoch sind auch andere Gleitmaterialien respektive anders aufgebaute Gleitbelagschichten denkbar.
In der in Fig. 1 gezeigten Montagestellung gleiten die Führungsflächen 8a und 9a sowie die Führungsflächen 8b und 9b aufeinander ab, wobei die Gleitbewegung über die Gleitbeläge 10a, 10b extrem reibungsreduziert ist.
Um die Gleitlagerdrehverbindung zusammen zu setzen ist es lediglich erforderlich, die beiden Ringhälften 3a und 3b axial aneinander zu setzen, so dass sie mit ihren axialen Stirnflächen 1 1 a, 1 1 b aneinander anliegen. Sodann sind Verbindungsmittel, vorzugsweise Schrauben, durch entsprechende Durchsteckbohrungen 12, die beide Ringhälften 3a, 3b durchgreifen, zu stecken und beispielsweise über Kontermuttern zu verschrauben. Der Kragen 6 ist sodann in der Nut 7 aufgenommen, gleichzeitig ist durch das feste Verschrauben der Ringhälften 3a, 3b das Lager spielfrei. Denn durch das Verschrauben werden die Führungsflächen 9a und 9b gegen die Führungsflächen 8a und 8b bewegt und definiert verspannt. Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen, schrägen Ausrichtung der Führungsflächen 8a, 8b respektive 9a, 9b zur Drehachse D ergibt sich bei diesem Verschrauben eine Spannkraft sowohl in axialer als auch in radialer Richtung. Dies führt dazu, dass die Gleitlager-Drehverbindung 1 hie- rüber sowohl axial als auch radial spielfrei ist und eine definierte Lagervorspannung in beiden Richtungen aufweist.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Gleitlager- Drehverbindung 1 , wobei für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Auch diese besteht aus einem Ring 2 und einem Außenring 3, der wiederum aus zwei Ringhälften 3a und 3b besteht. Bei dieser Erfindungsausgestaltung sind wiederum am Innenring 2 ein Führungsmittel 4 in Form eines Kragens 6 und am Außenring 3 ein Führungsmittel 5 in Form einer Nut 7 vorgesehen, jedoch ist als Querschnitt- sgeometrie eine gleichschenklige Trapezform realisiert.
Der Kragen 6 ist wiederum über zwei unter einem Winkel ungleich 90°, wie auch bezüglich Fig. 1 bevorzugt von 45°, zur Drehachse D stehende Führungsflächen 8a und 8b definiert, die hier jedoch nicht spitz auslaufen, sondern in einer umlaufenden, paral- lel zur Drehachse verlaufenden radialen Fläche 8c münden.
In entsprechender Weise ist auch die Nut 7 konzipiert. Auch diese über die beiden schräg und damit unter einem Winkel ungleich 90°, auch hier 45°, zur Drehachse D verlaufende Führungsflächen 9a, 9b definiert, sowie über eine zwischen beiden vor- gesehene, den Nutgrund bildende umlaufende radiale Fläche 9c. Die Führungsflächen 9a, 9b sind auch bei dieser Ausgestaltung mit einem Gleitbelag 10a, 10b versehen.
Die Funktion der Führungsflächen 8a, 8b und 9a, 9b ist die gleiche wie bezüglich Fig. 1 beschrieben. Beim Zusammensetzen der Ringhälften 3a und 3b und beim Ver- schrauben derselben werden wiederum die Führungsflächen 9a, 9b gegen die Führungsflächen 8a, 8b gedrückt, so dass sich eine definierte Vorspannung in axialer und radialer Richtung und damit auch eine entsprechende Spielfreiheit in beide Richtungen einstellt. Dies wiederum resultierend aus dem erfindungsgemäßen, schrägen Verlauf der Führungsflächen 8a, 8b respektive 9a, 9b. Insbesondere, wenn der axiale Durchmesser der Ringe 2, 3 relativ groß ist, wird durch diese gleichschenklige Trapezform seitens der Führungsmittel erreicht, dass die Drehverbindung radial kürzer auf- gebaut werden kann, denn der Kragen 6 läuft nicht soweit radial nach außen, als wenn die Führungsflächen 8a, 8b spitz auslaufen würden, entsprechendes gilt in Bezug auf die Nut 7.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 2 ist exemplarisch eine Einstellscheibe 13 gezeigt, die zwischen die beiden Ringhälften 3a, 3b respektive deren axiale Flächen 1 1 a, 1 1 b gesetzt ist. Über diese Einstellscheibe 13, die äußerst dünn ist, kann ein extrem schmaler Ringspalt zwischen den Ringhälften 3a, 3b definiert werden, letztlich also der axiale Abstand der Führungsflächen 9a, 9b zueinander, und hierüber wiederum die mit dem Verschrauben der Ringhälften 3a, 3b erreichbare Lagervorspannung. Mit dieser Einstellscheibe 13, die in extrem kleinen Dickenvariationen hergestellt werden kann und über die im einhundertstel Millimeter-Bereich eine Ringspalteinstellung möglich ist, kann auf einfache Weise die erreichbare Lagervorspannung definiert werden.
Ersichtlich läuft die axiale Trennebene zwischen den beiden Ringhälften 3a, 3b unabhängig davon, ob eine prismatische oder eine trapezförmige Querschnittsgeometrie gewählt ist, stets mittig in Bezug auf die jeweilige Querschnittsgeometrie, das heißt, im Falle der Ausgestaltung nach Fig. 1 liegt die Trennebene in der Mitte des spitz zulaufenden Nutgrundes, im Falle der Ausgestaltung nach Fig. 2 in der Mitte des hier über die umlaufende Fläche 9c definierten Nutgrundes.
Wie die in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele zeigen, ist es möglich, die beiden Ringhälften 3a, 3b identisch auszuführen, so dass lediglich eine Hälftenform zu produzieren ist, nachdem die Ringhälften umgekehrt zueinander angeordnet werden können.
Wenngleich bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Gleitbelag 10a, 10b auf den Führungsflächen 9a, 9b der Ringhälften 3a, 3b aufgebracht ist, wäre es selbstverständlich auch denkbar, alternativ oder zusätzlich auf den Führungsflächen 8a, 8b des Innenrings 2 entsprechende Gleitbeläge aufzubringen. Schließlich besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Anordnung des Kragens 6 und der Nut 7 umgekehrt zu gestalten, mithin also am Innenring 2, der dann zweiteilig wäre und aus zwei Ringhälften bestehen würde, eine entsprechende prismatische oder trapezförmige Nut vorzusehen, während der dann einteilige Außenring 3 den entsprechenden Kragen aufweisen würde.
Bezuqszeichenliste Gleitlager-Drehverbindung
Ring
Ring
a Ringhälfte
b Ringhälfte
Führungsmittel
Führungsmittel
Kragen
Nut
a Führungsfläche
b Führungsfläche
c Fläche
a Führungsfläche
b Führungsfläche
c Fläche
0a Gleitbelag
0b Gleitbelag
1 a Stirnfläche
1 b Stirnfläche
2 Durchsteckbohrung
3 Einstellscheibe

Claims

Patentansprüche
Gleitlager-Drehverbindung, mit einem ersten und einem zweiten, jeweils massiven Ring (2, 3), die radial ineinander liegen, wobei die Ringe (2, 3) zueinander komplementäre und ineinandergreifende Führungsmittel (4, 5) in Form einer Nut (6) und eines Kragens (7) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (6) und der Kragen (7) jeweils wenigstens zwei, Laufbahnen bildende, Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) aufweisen, mit denen sie aufeinander gleiten, wobei die Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) unter einem Winkel ungleich 90° zur Drehachse (D) stehen, und wobei der die Nut (7) aufweisende Ring (3) aus zwei axial aneinander gesetzten Ringhälften (3a, 3b) besteht, die über Verbindungsmittel unter Einstellung der Lagervorspannung miteinander verbunden sind.
Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (6) und die Nut (7) eine prismatische oder trapezförmige Querschnittsform mit prismatischen oder trapezförmigen Laufbahnen aufweist.
Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) unter einem Winkel von 90° zueinander stehen.
Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Trennebene zwischen den Ringhälften (3a, 3b) mittig durch die prismatische oder trapezförmige Laufbahn verläuft.
Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringhälften (3a, 3b) identisch ausgeführt sind.
Gleitlager-Drehverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den Kragen (6) aufweisende einteilige Ring ein Innenring (2) und der die Nut (7) aufweisende zweiteilige Ring ein Außenring (3) ist.
7. Gleitlager-Drehverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Ringhälften (3a, 3b) eine ei- nen Radialspalt zwischen beiden Ringhälften (3a, 3b) bestimmende Einstellscheibe (13) vorgesehen ist.
8. Gleitlager-Drehverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Führungsflächen (8a, 8b, 9a, 9b) we- nigstens eines Ringes (2, 3) ein Gleitbelag (10a, 10b) aufgebracht ist.
9. Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Führungsflächen (9a, 9b) des die Nut (7) aufweisenden zweiteiligen Rings (3) jeweils ein Gleitbelag (10a, 10b) aufgebracht ist.
10. Gleitlager-Drehverbindung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleitbelag (10a, 10b) auf die Führungsfläche (8a, 8b, 9a, 9b) aufgeklebt ist.
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