WO2017183013A2 - Sliding bearing arrangement with solid lubricant - Google Patents

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WO2017183013A2
WO2017183013A2 PCT/IB2017/053504 IB2017053504W WO2017183013A2 WO 2017183013 A2 WO2017183013 A2 WO 2017183013A2 IB 2017053504 W IB2017053504 W IB 2017053504W WO 2017183013 A2 WO2017183013 A2 WO 2017183013A2
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solid lubricant
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partners
bearing arrangement
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Michael Döring
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Revobotik Gmbh
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    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
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    • F16C23/046Sliding-contact bearings self-adjusting with spherical surfaces, e.g. spherical plain bearings for radial load mainly, e.g. radial spherical plain bearings with split outer rings

Definitions

  • the invention relates to a slide bearing assembly for the storage of relatively moving components, which meets high demands on force load and rotational speed.
  • the solid lubricants used should be suitable for contact with food.
  • Ceramic bearing in combination with elastic material for damping of impacts and compensation of tolerances, ceramic bearing with embedded solid lubricant, bearing with ceramic coating.
  • spherical plain bearings are usually used in dry running. Usually, metallic balls are used which interact with a softer sliding partner, which usually consists of plastic. Spherical plain bearings are also known in robots which use ceramic balls, as it were in combination with plastics or other sliding partners having a significantly lower hardness (for example a material hardness of less than 900 HV).
  • the bearings used here have a low load capacity against forces and sliding speeds. But both are equally important for High-speed applications, as the joint loads increase with increasing robot speed, bearing forces generally square, sliding speeds usually linear. Also problematic in the prior art is the simultaneous fulfillment of requirements for suitability for contact and mixing with food. High load bearing materials are generally unsuitable for this purpose. Most plain bearings were designed for cylindrical operation. Again, mostly metallic waves and mostly softer sliding partners are used for dry running. This is especially true for the food contact applications. The plastic sliding bearings used have the disadvantage that the load capacity decreases with the sliding speed and thus can not be present at the same time high forces and high sliding speeds.
  • the sliding partner previously referred to as softer may consist of a combination of a solid state lubricant (e.g., PTFE) and an open cell material (e.g., metal, ceramic) or open-pore material (e.g., tissue).
  • a solid state lubricant e.g., PTFE
  • an open cell material e.g., metal, ceramic
  • open-pore material e.g., tissue
  • the object of the invention is to provide a sliding bearing assembly in which the above-mentioned disadvantages are at least partially eliminated.
  • a sliding bearing arrangement with at least two sliding partners, which are movable relative to one another having a solid lubricant element, wherein at least one of the sliding partners is movable relative to the solid lubricant element and wherein means are provided for the solid lubricant element against the at least one of the solid lubricant element to press movable sliding partner.
  • a solid lubrication is realized, in which a solid lubricant element is pressed onto the at least one moving sliding partner.
  • the sliding bearing arrangement can be carried out so maintenance-free, because it is permanently and evenly lubricated by the pressing of solid lubricant.
  • the sliding bearing assembly according to the invention can thus be operated in dry running, ie without lubrication with liquid or pasty substances.
  • the invention comprises the separate supply of a solid lubricant, which is supplied either directly to a sliding surface or in the interior of a sliding bearing assembly so that the sliding surface is wetted with the solid lubricant.
  • the solid lubricant element does not or does not contribute significantly to absorbing the operating load.
  • an external load acting on the slide bearing assembly is described that does not serve the internal function of the slide bearing assembly (the internal function is, for example, the cohesion of the bearing).
  • the material polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferred because of its suitability for use in food processing and its good sliding properties.
  • Each sliding partner comprises a sliding surface which is designed to slide on a sliding surface of another sliding partner during operation.
  • the relative to each other and relative to the solid lubricant element movable sliding partner can be rotatably movable and / or be pivotally movable.
  • it may in particular be a rotary bearing arrangement or a pivot bearing arrangement.
  • a sliding partner may comprise a portion or a separate element that is not slidably configured. This may be, for example, a shaft or a shaft section on which the sliding surface is arranged.
  • the solid lubricant element is an element that provides lubricant in the form of abrasion caused by friction of the solid lubricant element on a surface.
  • the means may comprise: a feed device which is designed to receive the solid lubricant element, wherein the at least one sliding partner rotatable relative to the solid lubricant element is movable relative to the feed device.
  • the sliding partners can at least partially define a space in which the solid lubricant element is at least partially disposed and which is suitable for collecting solid lubricant abrasion.
  • the solid lubricant element can be arranged at least partially in one of the sliding partners and configured to deliver solid lubricant abrasion directly to a sliding surface of another sliding partner.
  • At least one of the sliding partners may be an outer sliding partner and be formed as an outer bearing ring.
  • the feed device can be rigidly connected to the outer sliding partner and / or to a bearing housing.
  • One of the sliding partners can be an inner sliding partner and have a spherical sliding element.
  • the inner sliding partner may have a shaft portion that is rotatable relative to the outer sliding partner.
  • the solid lubricant element is advantageously a food-compatible element, so does not affect the quality and compatibility of food.
  • One of the sliding partners can be designed geometrically deformable in order to avoid a radial strain of the sliding bearing assembly - with minimal operating clearance and at the same time maximum contact of the sliding surfaces to each other.
  • the sliding bearing arrangement may further comprise provisions for sealing the Gleitla- geranix against leakage of solid lubricant.
  • the sliding bearing arrangement can be designed to be used in a robot, in particular in a parallel kinematic system, in particular in delta robots.
  • Such robots find particular application in food processing.
  • At least one of the sliding partners may have a sliding surface which is provided with a surface structure which promotes the wetting with solid lubricant.
  • a structure comprises in particular in the bearing gap leading grooves.
  • the slide bearing assembly may comprise two pairs of sliding partners, each pair each having a sliding partner having a spherical sliding member, and wherein the pairs of sliding bearings are braced against each other.
  • a further development of the invention comprises a slide bearing arrangement in which at least one sliding partner, preferably all sliding partners, consist of ceramic materials or of other materials with a surface hardness of> 900 HV and which is operated in dry operation.
  • one of the sliding partners is designed geometrically deformable in order to avoid a radial strain that could lead to failure of the bearing.
  • this sliding partner may be the annular outer sliding partner.
  • the opening of the annular element is proposed.
  • the solid lubricant element may be made of a different material than the at least two sliding partners on their contact surface.
  • At least one sliding partner may consist of ceramic materials with a surface hardness greater than 900HV.
  • the slide bearing assembly may be suitable for use in forearms of delta robots, with two forearms each with two spherical bearings are clamped with tools. It is particularly advantageous if materials are selected for the sliding partners and the solid lubricant of the sliding bearing arrangement which are approved for use in the food, animal feed or pharmaceutical industries, ie are compatible with foods, feedstuffs and / or pharmaceuticals. Then, wetting or mixing with the product or product surface to be processed during operation of the slide bearing assembly can be tolerated.
  • the solid lubricant element contributes only insignificantly to absorb the operating load. This results from the fact that the solid lubricant element does not form a running surface of one or more sliding partners.
  • a sliding bearing arrangement which enables low-pollution and low-maintenance operation in dry running, can be carried out with low backlash, has a low coefficient of friction and at the same time high loads due to bearing forces and high sliding speeds can endure.
  • FIG. 5 shows a detail of the embodiment of FIG. 4,
  • Fig. 15 is a radial feed of the solid lubricant in the contact surface between the sliding partners.
  • the sliding preferably both, made of ceramic material or at least of other materials with a surface hardness greater than 900 HV.
  • the sliding partners are operated in dry running.
  • a solid lubricant element 8 or solid lubricant in particular PTFE is used, which is also considered food compatible.
  • the solid lubricant element 8 is thus an element which provides lubricant due to abrasion.
  • Fig. 1 shows a sliding bearing assembly according to the first embodiment of the invention for a cylindrical bearing assembly.
  • sliding partners 1; 2, 3 present, in each case as an outer sliding an outer bearing ring 1, which is fixedly mounted on the bearing housing 6, and as an inner sliding partner in each case a portion of the shaft 2.
  • the inner sliding partner 2 also includes a Section that is not sliding with respect to the outer sliding partner 1.
  • the solid lubricant element 8 is pressed by means 4 against the inner sliding partner, so the shaft 2.
  • the space 7, in which the solid lubricant element 8 is located at least partially, is defined by the sliding partners and by the bearing housing 6, which surrounds at least the sliding partners.
  • the means 4 comprise a feed device, which is arranged centrally with respect to the two outer bearing rings 1 and is rigidly connected to the bearing housing 6.
  • the means 4 are designed to exert a force Fz on the solid lubricant element 8, so that the solid lubricant element 8 is permanently pressed against the shaft 2. Due to the friction during the rotation of the shaft 2, abrasion is produced on the solid lubricant element 8, which collects in the space 7, wets the sliding surfaces of the sliding partners and thus ensures their permanent lubrication.
  • the means 4 may have a spring element, which acts in a radial direction relative to the sliding partner 2, that is to say the shaft 2 or its axis of rotation.
  • FIG. 2 shows a cylindrical sliding bearing arrangement according to the second embodiment of the invention.
  • This sliding bearing arrangement comprises two pairs of sliding partners 1, 3.
  • the sliding bearing arrangement acts with respect to that of FIG. 1 angle-compensating and is thus less susceptible to tension within the sliding bearing assembly.
  • the inner sliding partners here have spherical sliding elements 3, which are arranged on the shaft 2 at a predetermined axial distance from each other.
  • the means 4 are configured similarly to the first embodiment, but they are each arranged in the outer bearing rings 1 and give the lubricant directly to the sliding surface of the sliding part 3 from.
  • Fig. 3 shows a third embodiment of the invention, a spherical Gleitla- geranssen in which the inner sliding partner 3 is spherical and the outer sliding partner is formed by two bearing rings 1.
  • the inner sliding partner 3 is seated on the shaft 2.
  • the space 7 is bounded by the two bearing rings 1, the spherical inner sliding partner 3 and the bearing housing 6.
  • the solid lubricant element 8 is fed into the space 7 between the two bearing rings 1, directly on the sliding surface of the inner sliding partner 3.
  • the forces Fv and Fz act as previously described.
  • Fig. 4 shows as a fourth embodiment schematically a e.g. Sliding bearing arrangement used in delta robots for the lower arms (without forearm bracing and sketch of the lower arms, which are connected to the outer bearing mountings of bearing ring 1).
  • the arrangement shown in Fig. 3 with double inner sliding element is carried out with separate supply of each of a solid lubricant element 8 for each pair of sliding partners.
  • the solid lubricant element 8 is fed directly to the sliding surface of the inner Gleit- partners 3 in the space 7 between the bearing ring 1 and the bearing housing 6.
  • the forces Fv and Fz act in turn as previously described.
  • the slide bearing arrangement according to FIG. 4 has as a particularly preferred field of application robots, in particular parallel robots and in particular delta robots. These robots achieve high travel speeds and have a performance-critical point, in particular at the spherical joints. Especially at high speeds and in the ratio of large moving masses or resulting high joint forces due to a low load capacity of the bearings, the maximum achievable speed can not be achieved or is associated with premature wear of the bearings.
  • FIG. 5 shows by way of example a possibility for allowing a deformability of the annular sliding partner 1. As a result, a radial tension of the slide bearing assembly can be avoided, which could lead to failure of the bearing.
  • the left-hand illustration shows in simplified form the bearing arrangement of FIG.
  • the right-hand illustration shows the sectional view AA.
  • the outer sliding partner so here the bearing ring 1, separated at a point 5, so that it can deform geometrically during operation.
  • This point 5 can at the same time include or form the feed device 4.
  • the bearing ring 1 is installed so that a securing element is used to prevent rotation.
  • All embodiments may include provisions for sealing the slide bearing against leakage of solid lubricant to the outside of the slide bearing assembly.
  • At least one of the sliding partners may have a sliding surface which is provided with a surface structure which promotes wetting with solid lubricant, in particular grooves leading into the bearing gap.
  • one of the hard sliding partners 1, 2, 3 are designed so that it can accommodate mainly disturbing thermal deformations. Since the sliding partners preferably, but not exclusively, run against each other without play, compensation should be made elsewhere. This can have the consequence that prevails between the outer sliding partner 1 and the bearing housing 6 game or a frictional connection. Since turning the outer sliding partner (bearing ring) 1 relative to the bearing housing 6 in operation is not desirable (this would lead to unwanted abrasion and failure of storage), a rotation can be provided. This rotation can be introduced at the point 5 or at any other location. The rotation should be as simple as possible, since the storage is often used per robot application and not interfere with the disassembly of the storage.
  • Another preferred embodiment is the introduction of the securing element 9 in axial alignment between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing, see.
  • a significantly larger contact area can be achieved with the same cross-sectional area of the securing element, since the securing element can be executed over the entire width of the bearing.
  • this anti-twist device 9 is embodied by an additional form element on the outer sliding partner (bearing ring) 1, which overlaps the bearing housing 6 in such a form-fitting manner that no rotation can take place between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing 6.
  • This feature has the advantage that no additional component must be provided, the bearing is removable and, as in FIG. 7, there is a large contact surface between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing 6. If the shape of the outer sliding partner (bearing ring) 1 should be kept as simple as possible, which is particularly interesting in a realization of ceramic, the reverse expression using a shaped element of the bearing housing 6 can be provided as anti-rotation 9. This is shown in FIG. 9.
  • outer sliding partner (bearing ring) 1 should be interchangeable and the thermal expansion of the sliding is not included between outer sliding partner (bearing ring) 1 and inner sliding partner (bearing ball) 3 when heated, can, preferably between the outer sliding (bearing ring) 1 and the Bearing housing 6, a compensation of these deformations are added.
  • the requirements can be as follows:
  • a clearance between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing 6 is selected such that at a given heating no distortion of storage, ie between outer sliding (bearing ring) 1 and inner sliding (bearing ball) 3 may arise. Consequently, a game is provided, but this can be disturbing in robot operation and due to the changing load directions in robot operation can lead to micro-movements between outer sliding (bearing ring) 1 and bearing housing 6. This can adversely affect the fit between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and bearing housing 6 by wear and even wear foreign abrasion in the storage, which can lead to failure of storage.
  • one or more elastic members 12 between outer sliding partner (bearing ring) 1 and bearing housing 6 are proposed to prevent this.
  • one or more rings made of a soft elastically deformable material are proposed (eg rubber, silicone, PTFE), the Insertion of the outer sliding partner (bearing ring) 1 are deformed and cause a tension of the game between outer sliding partner (bearing ring) 1 and bearing housing 6.
  • This can be done for example by an inserted in the bearing housing 6 circumferential groove 13, in which an O-ring is used.
  • this elastic ring could also be achieved by, for example, metallic materials (possibly also carbon) are used.
  • this ring can also consist of deformable partial elements which are positioned on the circumference.
  • harder materials eg metallic material, carbon materials
  • the shape must be adapted to the stiffness requirement.
  • Fig. 11 is exemplified for a spherical bearing means of a disc or annular element of solid lubricant 7, which has at least in its outer regions in contact with the inner or outer sliding and is fixed in the bearing housing 6, the lubrication produced. Since there is no relative movement between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing 6, such will be present between the element 8 and the inner sliding partner and lead to abrasion of solid lubricant. This abrasion should be performed for the appropriate lubrication in the sliding contact between the two hard sliding partners 1 and 3.
  • a pivoting movement is present in such a way that particles of solid lubricant on the ball are taken along solely by this pivoting movement and are carried in the sliding contact between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the inner sliding partner (bearing ball) 3.
  • the feed is selected from a solid lubricant with very good lubricating properties.
  • a solid lubricant with very good lubricating properties for example, PTFE can be used or corresponding other solid lubricants.
  • a solid-state lubricant with a creeping, ie, material that is not significantly elastic over the exposure time of a load high lubricant entry into the contact surface between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the inner sliding partner (bearing ball) 3 can be realized even with small pivoting angles become.
  • the solid lubricant element 8 has an outer diameter, which is only slightly smaller than the smallest inner diameter of the inner sliding partner (bearing ring) 3, compared with the outer sliding partner 3.
  • a chamfer which causes an inner space 11 in which, on the one hand, lubricant collects, but is pressed in by the tapering gap and the established lubricant pressure.
  • the load due to lubricant pressure on the Sealing between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the solid lubricant element 8 is reduced, which improves the function of the seal.
  • a higher pressure can be built up following, which improves the function of the lubricant supply.
  • annular solid lubricant element 8 is laterally axially pressed against the outer sliding partner (bearing ring) 1 that a lubricant pressure in the contact surface of the sliding is achieved by the plastic deformation of the solid lubricant element 8 and the abrasion due to the relative movement to the inner sliding partner.
  • a molding element is provided which guides the deforming solid lubricant element and its abrasion into the contact zone.
  • FIG. 14 Another possibility of feeding solid lubricant into the contact surface between the sliding partners is shown in FIG. 14.
  • a mold element 14 At the outer sliding partner 1 is a mold element 14 in such a way that a portion of the contact surface of the sliding on the inner sliding partner 2 is accessible.
  • a solid lubricant element 8 is pressed by means of a feed device 4 on the surface of the inner sliding partner 2 axially to the outer sliding partner 1 (and inner sliding partner 2).
  • the relative movement between the inner sliding partner 2 and the outer sliding partner 1 and a relative movement between the solid lubricant element 8 and the inner sliding partner 2 produces abrasion on the solid lubricant element, which is carried directly into the contact surface of the sliding partners. This especially if there is a significant rotational movement of the storage.
  • FIG. Yet another possibility of feeding solid lubricant into the contact surface between the sliding partners is shown in FIG.

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Abstract

The invention relates to a sliding bearing arrangement having at least two sliding partners that can move relative to one another, and comprising a solid lubricant element, wherein at least one of the sliding partners can move relative to the solid lubricant element and wherein means are provided to force the solid lubricant element against the at least one sliding partner that can move relative to the solid lubricant element.

Description

Gleitlageranordnung mit Festkörperschmierstoff Die Erfindung betrifft eine Gleitlageranordnung zur Lagerung von relativ zueinander bewegten Bauteilen, die hohen Ansprüchen an Kraftbelastung und Drehgeschwindigkeit genügt. Hierbei ist es eine Anforderung, auf flüssiges oder pastöses Schmiermittel zu verzichten, um eine Verunreinigung der Lagerung, angrenzender Bauteile und Produkte zu vermeiden und um möglichst auf eine Nachschmierung zu verzichten zu können. Zudem sollen die eingesetzten Festkörperschmierstoffe geeignet für den Kontakt mit Lebensmitteln sein.  Gleitlageranordnung mit Festkörperschmierstoff The invention relates to a slide bearing assembly for the storage of relatively moving components, which meets high demands on force load and rotational speed. Here it is a requirement to dispense with liquid or pasty lubricant in order to avoid contamination of the storage, adjacent components and products and to be able to do without relubrication as possible. In addition, the solid lubricants used should be suitable for contact with food.
Bereits bekannt sind zylindrische bzw. allgemeine Keramiklager, z.B. Keramiklager in Kombination mit elastischem Material zum Dämpfen von Stößen und Aus- gleich von Toleranzen, Keramiklager mit eingelagertem Festkörperschmierstoff, Lager mit keramischer Beschichtung. Already known are cylindrical or general ceramic bearings, e.g. Ceramic bearing in combination with elastic material for damping of impacts and compensation of tolerances, ceramic bearing with embedded solid lubricant, bearing with ceramic coating.
In Robotern, speziell Delta-Robotern werden zumeist sphärische Gleitlagergelenke im Trockenlauf eingesetzt. Gewöhnlich werden hierbei metallische Kugeln einge- setzt, die mit einem weicheren Gleitpartner zusammenwirken, der üblicherweise aus Kunststoff besteht. Auch sind sphärische Gleitlager in solchen Robotern bekannt, die Keramikkugeln einsetzen, gleichsam in Verbindung mit Kunststoffen o- der anderen Gleitpartnern mit deutlich geringerer Härte (z.B. einer Materialhärte kleiner 900 HV). In robots, especially delta robots, spherical plain bearings are usually used in dry running. Usually, metallic balls are used which interact with a softer sliding partner, which usually consists of plastic. Spherical plain bearings are also known in robots which use ceramic balls, as it were in combination with plastics or other sliding partners having a significantly lower hardness (for example a material hardness of less than 900 HV).
Die eingesetzten Lager weisen hierbei eine geringe Belastungsfähigkeit gegenüber Kräften und Gleitgeschwindigkeiten auf. Beides ist aber gleichsam wichtig für Hochgeschwindigkeitsanwendungen, da die Gelenkbelastungen mit steigender Robotergeschwindigkeit steigen, Lagerkräfte i.d.R. quadratisch, Gleitgeschwindigkeiten i.d.R. linear. Zudem problematisch im Stand der Technik ist die gleichzeitige Erfüllung von Ansprüchen an die Eignung für den Kontakt und die Vermischung mit Lebensmitteln. Gleitlagerwerkstoffe mit hoher Belastbarkeit sind im Allgemeinen hierfür nicht geeignet. Die meisten Gleitlager wurden für den zylindrischen Betrieb entwickelt. Auch hier werden für den Trockenlauf zumeist metallische Wellen und zumeist weichere Gleitpartner eingesetzt. Dieses trifft vor allem für die mit Lebensmittel in Kontakt stehenden Anwendungen zu. Die eingesetzten Kunststoff gleitlager haben den Nachteil, dass die Belastungsfähigkeit mit der Gleitgeschwindigkeit sinkt und somit nicht zugleich hohe Kräfte und hohe Gleitgeschwindigkeiten vorliegen können. The bearings used here have a low load capacity against forces and sliding speeds. But both are equally important for High-speed applications, as the joint loads increase with increasing robot speed, bearing forces generally square, sliding speeds usually linear. Also problematic in the prior art is the simultaneous fulfillment of requirements for suitability for contact and mixing with food. High load bearing materials are generally unsuitable for this purpose. Most plain bearings were designed for cylindrical operation. Again, mostly metallic waves and mostly softer sliding partners are used for dry running. This is especially true for the food contact applications. The plastic sliding bearings used have the disadvantage that the load capacity decreases with the sliding speed and thus can not be present at the same time high forces and high sliding speeds.
Auch kann der zuvor als weicher bezeichnete Gleitpartner aus einer Kombination aus einem Festkörperschmierstoff (z.B. PTFE) und einem offenporigem Werkstoff (z.B. Metall, Keramik) oder offenporig gefügtem Material (z.B. Gewebe) bestehen. Also, the sliding partner previously referred to as softer may consist of a combination of a solid state lubricant (e.g., PTFE) and an open cell material (e.g., metal, ceramic) or open-pore material (e.g., tissue).
Die Ausführung eines Gleitpartners aus einem metallischen Material in Kombination mit einem weicheren, zumeist kunststoffbasierten Gegenlaufkörper ist zwar relativ einfach in der Herstellung, bietet allerdings den Nachteil, dass sich der Kunststoff gerade bei hohen Belastungen und gleichzeitig hohen effektiven Geschwin- digkeiten erwärmt und somit schnell verschleißt. Gleiches gilt für die Herstellung oder Beschichtungen aus anderen thermisch sensiblen Festkörperschmierstoffen. The design of a sliding partner of a metallic material in combination with a softer, mostly plastic-based mating body is relatively easy to manufacture, however, has the disadvantage that the plastic heats up especially at high loads and high effective speeds and thus quickly wears , The same applies to the production or coatings of other thermally sensitive solid lubricants.
Wie am Stand der Technik ablesbar, ist die Ausführung eines zylindrischen Lagers bzw. einer zylindrischen Lageranordnung aus keramischen Werkstoffen gleichsam problematisch, da Toleranzen und Verformungen zu ungünstiger Belastung des keramischen Lagerteils führen können. Allgemein bieten Gleitlagerkombinationen mit keramischen Werkstoffen ohne zusätzlichen Schmierstoff den Nachteil, dass der Reibkoeffizient im Trockenlauf hohe Werte annimmt. Dieses Problem wurde im Stand der Technik bereits aufgegriffen, wobei Festkörperschmierstoffe eingesetzt werden, die zumeist nicht für den Kontakt mit Lebensmitteln geeignet sind (z.B. Graphit). As can be seen in the prior art, the execution of a cylindrical bearing or a cylindrical bearing assembly made of ceramic materials as it is problematic, since tolerances and deformations can lead to unfavorable loading of the ceramic bearing part. In general, plain bearing combinations with ceramic materials without additional lubricant have the disadvantage that the coefficient of friction in dry running assumes high values. This problem has already been addressed in the prior art, using solid lubricants, which are usually not suitable for contact with food (eg graphite).
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleitlageranordnung bereitzustellen, bei welcher die oben erwähnten Nachteile zumindest teilweise beseitigt sind. The object of the invention is to provide a sliding bearing assembly in which the above-mentioned disadvantages are at least partially eliminated.
Die Aufgabe wird durch eine Gleitlageranordnung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. The object is achieved by a sliding bearing assembly according to claim 1. Advantageous developments are defined in the dependent claims.
Erfindungsgemäß bereitgestellt wird demnach eine Gleitlageranordnung mit zu- mindest zwei Gleitpartnern, die relativ zueinander beweglich sind, aufweisend ein Festkörperschmierstoffelement, wobei zumindest einer der Gleitpartner relativ zu dem Festkörperschmierstoffelement beweglich ist und wobei Mittel vorgesehen sind, um das Festkörperschmierstoffelement gegen den zumindest einen der zum Festkörperschmierstoffelement beweglichen Gleitpartner zu pressen. According to the invention, a sliding bearing arrangement with at least two sliding partners, which are movable relative to one another, is thus provided, having a solid lubricant element, wherein at least one of the sliding partners is movable relative to the solid lubricant element and wherein means are provided for the solid lubricant element against the at least one of the solid lubricant element to press movable sliding partner.
Bei der Erfindung ist also eine Feststoffschmierung realisiert, bei der ein Festkörperschmierstoffelement auf den zumindest einen sich bewegenden Gleitpartner auf- gepresst wird. Durch dieses Aufpressen wird permanent Festkörperschmierstoff vom Festkörperschmierstoffelement abgerieben und zur Schmierung der Gleitpartner bzw. deren aneinander reibenden Oberflächen bereitgestellt. Die Gleitlager- anordnung kann so wartungsfrei ausgeführt werden, weil sie durch das Aufpressen von Festkörperschmierstoff permanent und gleichmäßig geschmiert wird. Die erfindungsgemäße Gleitlageranordnung kann also im Trockenlauf, also ohne Schmierung mit flüssigen oder pastösen Stoffen, betrieben werden. Die Erfindung umfasst also die separate Zuführung eines Festkörperschmierstoffs, der entweder direkt auf eine Gleitfläche oder in den Innenraum einer Gleitlageranordnung so zugeführt wird, dass die Gleitfläche mit dem Festkörperschmierstoff benetzt wird. In the invention, therefore, a solid lubrication is realized, in which a solid lubricant element is pressed onto the at least one moving sliding partner. By this pressing permanently solid lubricant from the solid lubricant element is abraded and provided for lubrication of the sliding partners or their surfaces rubbing against each other. The sliding bearing arrangement can be carried out so maintenance-free, because it is permanently and evenly lubricated by the pressing of solid lubricant. The sliding bearing assembly according to the invention can thus be operated in dry running, ie without lubrication with liquid or pasty substances. Thus, the invention comprises the separate supply of a solid lubricant, which is supplied either directly to a sliding surface or in the interior of a sliding bearing assembly so that the sliding surface is wetted with the solid lubricant.
So können mindestens 90% der Betriebslast durch die Gleitpartner aufgenommen werden. Das Festkörperschmierstoffelement trägt nicht oder nicht wesentlich zur Aufnahme der Betriebslast bei. Als Betriebslast wird eine auf die Gleitlageranordnung wirkende äußere Last beschrieben, die nicht der inneren Funktion der Gleitlageranordnung dient (die innere Funktion ist z.B. der Zusammenhalt der Lagerung). This means that at least 90% of the operating load can be absorbed by the sliding partners. The solid lubricant element does not or does not contribute significantly to absorbing the operating load. As an operating load, an external load acting on the slide bearing assembly is described that does not serve the internal function of the slide bearing assembly (the internal function is, for example, the cohesion of the bearing).
Als Festkörperschmierstoff wird aufgrund seiner Eignung für den Einsatz in der Lebensmittelverarbeitung und seiner guten Gleiteigenschaften der Werkstoff Poly- tetrafluorethylen (PTFE) bevorzugt. As a solid lubricant, the material polytetrafluoroethylene (PTFE) is preferred because of its suitability for use in food processing and its good sliding properties.
Jeder Gleitpartner umfasst eine Gleitfläche, die ausgestaltet ist, im Betrieb auf einer Gleitfläche eines anderen Gleitpartners zu gleiten. Each sliding partner comprises a sliding surface which is designed to slide on a sliding surface of another sliding partner during operation.
Die relativ zueinander und relativ zum Festkörperschmierstoffelement beweglichen Gleitpartner können drehbar beweglich sein und/oder schwenkbar beweglich sein. Erfindungsgemäß kann es sich also insbesondere um eine Rotationslageranordnung oder um eine Schwenklageranordnung handeln. The relative to each other and relative to the solid lubricant element movable sliding partner can be rotatably movable and / or be pivotally movable. Thus, according to the invention, it may in particular be a rotary bearing arrangement or a pivot bearing arrangement.
Des Weiteren kann ein Gleitpartner einen Abschnitt oder ein separates Element umfassen, das nicht gleitend ausgestaltet ist. Dies kann z.B. ein Welle oder ein Wellenabschnitt sein, auf welcher die Gleitfläche angeordnet ist. Das Festkörperschmierstoffelement ist ein Element, welches Schmierstoff in Form von Abrieb bereitstellt, der durch Reibung des Festkörperschmierstoffelements an einer Fläche entsteht. Die Mittel können aufweisen: Eine Zuführungseinrichtung, die ausgebildet ist, das Festkörperschmierstoffelement aufzunehmen, wobei der zumindest eine zum Festkörperschmierstoffelement drehbare Gleitpartner relativ zu der Zuführungseinrichtung beweglich ist. Die Gleitpartner können zumindest teilweise einen Raum definieren, in welchem das Festkörperschmierstoffelement zumindest teilweise angeordnet ist und welcher zum Sammeln von Festkörperschmierstoff abrieb geeignet ist. Furthermore, a sliding partner may comprise a portion or a separate element that is not slidably configured. This may be, for example, a shaft or a shaft section on which the sliding surface is arranged. The solid lubricant element is an element that provides lubricant in the form of abrasion caused by friction of the solid lubricant element on a surface. The means may comprise: a feed device which is designed to receive the solid lubricant element, wherein the at least one sliding partner rotatable relative to the solid lubricant element is movable relative to the feed device. The sliding partners can at least partially define a space in which the solid lubricant element is at least partially disposed and which is suitable for collecting solid lubricant abrasion.
Das Festkörperschmierstoffelement kann zumindest teilweise in einem der Gleit- partner angeordnet sein und ausgestaltet sein, Festkörperschmierstoffabrieb direkt auf eine Gleitfläche eines anderen Gleitpartners abzugeben. The solid lubricant element can be arranged at least partially in one of the sliding partners and configured to deliver solid lubricant abrasion directly to a sliding surface of another sliding partner.
Zumindest einer der Gleitpartner kann ein äußerer Gleitpartner sein und als äußerer Lagerring ausgebildet sein. At least one of the sliding partners may be an outer sliding partner and be formed as an outer bearing ring.
Die Zuführungseinrichtung kann mit dem äußeren Gleitpartner und/oder mit einem Lagergehäuse starr verbunden sein. The feed device can be rigidly connected to the outer sliding partner and / or to a bearing housing.
Einer der Gleitpartner kann ein innerer Gleitpartner sein und ein kugelförmiges Gleitelement aufweisen. One of the sliding partners can be an inner sliding partner and have a spherical sliding element.
Der innere Gleitpartner kann einen Wellenabschnitt aufweisen, der relativ zum äußeren Gleitpartner drehbar ist. Das Festkörperschmierstoffelement ist vorteilhafterweise ein lebensmittelverträgliches Element, beeinträchtigt also nicht die Qualität und die Verträglichkeit von Lebensmitteln. Einer der Gleitpartner kann geometrisch verformbar ausgeführt sein, um eine radiale Verspannung der Gleitlageranordnung zu vermeiden - bei minimalem Betriebsspiel und gleichzeitig maximalem Kontakt der Gleitflächen zueinander. The inner sliding partner may have a shaft portion that is rotatable relative to the outer sliding partner. The solid lubricant element is advantageously a food-compatible element, so does not affect the quality and compatibility of food. One of the sliding partners can be designed geometrically deformable in order to avoid a radial strain of the sliding bearing assembly - with minimal operating clearance and at the same time maximum contact of the sliding surfaces to each other.
Die Gleitlageranordnung kann weiter Vorkehrungen zur Abdichtung der Gleitla- geranordnung gegen Austritt von Festkörperschmierstoff aufweisen. The sliding bearing arrangement may further comprise provisions for sealing the Gleitla- geranordnung against leakage of solid lubricant.
Die Gleitlageranordnung kann ausgestaltet sein, um in einem Roboter, insbesondere in einer Parallelkinematik, weiter insbesondere bei Delta-Robotern eingesetzt zu werden. The sliding bearing arrangement can be designed to be used in a robot, in particular in a parallel kinematic system, in particular in delta robots.
Derartige Roboter finden insbesondere in der Lebensmittelverarbeitung Anwendung. Such robots find particular application in food processing.
Zumindest einer der Gleitpartner kann eine Gleitfläche aufweisen, die mit einer Oberflächenstruktur versehen ist, die die Benetzung mit Festkörperschmierstoff begünstigt. Eine solche Struktur umfasst insbesondere in den Lagerspalt führende Rillen. At least one of the sliding partners may have a sliding surface which is provided with a surface structure which promotes the wetting with solid lubricant. Such a structure comprises in particular in the bearing gap leading grooves.
Die Gleitlageranordnung kann speziell zwei Paare von Gleitpartnern aufweisen, wobei jedes Paar jeweils einen Gleitpartner aufweist, der ein kugelförmiges Gleitelement aufweist, und wobei die Paare von Gleitlagern gegeneinander verspannt angeordnet sind. Eine Weiterbildung der Erfindung umfasst eine Gleitlageranordnung, bei der mindestens ein Gleitpartner, vorzugsweise alle Gleitpartner aus keramischen Werkstoffen bzw. aus anderen Werkstoffen mit einer Oberflächenhärte > 900 HV bestehen und die im Trockenlauf betrieben wird. Specifically, the slide bearing assembly may comprise two pairs of sliding partners, each pair each having a sliding partner having a spherical sliding member, and wherein the pairs of sliding bearings are braced against each other. A further development of the invention comprises a slide bearing arrangement in which at least one sliding partner, preferably all sliding partners, consist of ceramic materials or of other materials with a surface hardness of> 900 HV and which is operated in dry operation.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist einer der Gleitpartner geometrisch verformbar ausgeführt, um eine radiale Verspannung zu vermeiden, die zum Versagen des Lagers führen könnte. Vorzugsweise kann dieser Gleitpartner der ringförmig ausgebildete äußere Gleitpartner sein. Um eine solche Elastizität zu erreichen, wird die Öffnung des ringförmigen Elementes vorgeschlagen. Zudem wird vorgeschlagen die Aufnahme des ringförmigen Elementes so auszubilden, dass die Verformung des ringförmigen Elementes zugelassen wird (z.B. durch eine leichte Spielpassung). According to a further advantageous embodiment of the invention, one of the sliding partners is designed geometrically deformable in order to avoid a radial strain that could lead to failure of the bearing. Preferably, this sliding partner may be the annular outer sliding partner. To achieve such elasticity, the opening of the annular element is proposed. In addition, it is proposed to form the receptacle of the annular element in such a way that the deformation of the annular element is permitted (for example by a slight clearance fit).
Dies kann aber auch durch andere Maßnahmen erreicht werden, z.B. durch ein erhöhtes Betriebsspiel, sofern der hierdurch reduzierte Flächenkontakt zwischen den Gleitpartnern akzeptabel ist. Keramische oder vergleichbare Lagerwerkstoffe bieten die Möglichkeit, diesen Verschleiß zu reduzieren und gleichzeitig die Reibungsverluste gering zu halten, wenn die erfindungsgemäß ausgestaltete Festkörperschmierung zum Einsatz kommt. Das Festkörperschmierstoffelement kann aus einem anderen Werkstoff beschaffen sein als die zumindest zwei Gleitpartner an ihrer Kontaktfläche. However, this can also be achieved by other measures, e.g. by an increased operating clearance, provided that the reduced surface contact between the sliding partners is acceptable. Ceramic or comparable bearing materials offer the possibility of reducing this wear and at the same time keeping the friction losses low when the solid-state lubrication designed according to the invention is used. The solid lubricant element may be made of a different material than the at least two sliding partners on their contact surface.
Mindestens ein Gleitpartner kann aus keramischen Werkstoffen mit einer Oberflächenhärte größer als 900HV bestehen. Die Gleitlageranordnung kann für den Einsatz in Unterarmen von Delta-Robotern geeignet sein, wobei jeweils zwei Unterarme mit jeweils zwei sphärischen Lagern mit Hilfsmitteln verspannt sind. Besonders vorteilhaft ist es, wenn für die Gleitpartner und der Festkörperschmierstoff der Gleitlageranordnung Materialien gewählt werden, die für den Einsatz in der Lebensmittel-, Futtermittel- oder Pharmaindustrie zugelassen sind, also mit Lebensmitteln, Futtermitteln und/oder Pharmazeutika verträglich sind. Dann kann eine Benetzung oder Vermischung mit dem zu verarbeitenden Produkt oder der Produktoberfläche im Betrieb der Gleitlageranordnung toleriert werden. At least one sliding partner may consist of ceramic materials with a surface hardness greater than 900HV. The slide bearing assembly may be suitable for use in forearms of delta robots, with two forearms each with two spherical bearings are clamped with tools. It is particularly advantageous if materials are selected for the sliding partners and the solid lubricant of the sliding bearing arrangement which are approved for use in the food, animal feed or pharmaceutical industries, ie are compatible with foods, feedstuffs and / or pharmaceuticals. Then, wetting or mixing with the product or product surface to be processed during operation of the slide bearing assembly can be tolerated.
Bei der erfindungsgemäßen Gleitlageranordnung kann mindestens 90% der Betriebslast durch die Gleitpartner aufgenommen werden. Dies bedeutet, dass das Festkörperschmierstoffelement nur unwesentlich zur Aufnahme der Betriebslast beiträgt. Dies ergibt sich daraus, dass das Festkörperschmierstoffelement nicht eine Lauffläche eines oder mehrerer Gleitpartner bildet. In the sliding bearing assembly according to the invention, at least 90% of the operating load can be absorbed by the sliding partners. This means that the solid lubricant element contributes only insignificantly to absorb the operating load. This results from the fact that the solid lubricant element does not form a running surface of one or more sliding partners.
Somit wird durch die Erfindung bzw. die Weiterbildungen der Erfindung eine Gleitlageranordnung bereitgestellt, die zum einen im Trockenlauf einen verschmut- zungs- und wartungsarmen Betrieb ermöglicht, spielarm ausgeführt werden kön- nen, einen geringen Reibkoeffizienten aufweisen und gleichzeitig hohe Belastungen durch Lagerkräfte und hohe Gleitgeschwindigkeiten ertragen können.  Thus, by the invention or the developments of the invention, a sliding bearing arrangement is provided, which enables low-pollution and low-maintenance operation in dry running, can be carried out with low backlash, has a low coefficient of friction and at the same time high loads due to bearing forces and high sliding speeds can endure.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigt The invention will be described in more detail with reference to embodiments and the drawing. In the drawing shows
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, 1 shows a first embodiment of the invention,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, 2 shows a second embodiment of the invention,
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, 3 shows a third embodiment of the invention,
Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, 4 shows a fourth embodiment of the invention,
Fig. 5 ein Detail zum Ausführungsbeispiel der Fig. 4, 5 shows a detail of the embodiment of FIG. 4,
Fig. 6 eine Verdrehsicherung durch ein Formelement, Fig. 7 eine Verdrehsicherung in axialer Ausrichtung, 6 a rotation by a form element, 7 a rotation in axial alignment,
Fig. 8 eine Verdrehsicherung am äußeren Gleitpartner, 8 an anti-rotation lock on the outer sliding partner,
Fig. 9 eine Verdrehsicherung unter Nutzung eines Formelements des Lagergehäuses,  9 shows an anti-rotation using a formula element of the bearing housing,
Fig. 10 eine Maßnahme zur Spielreduktion,  10 shows a measure for game reduction,
Fig. 11 ein Scheiben- oder ringförmiges Festkörperschmierstoffelement,  11 is a disc or annular solid lubricant element,
Fig. 12 eine Fase am äußeren Lagerring, 12 a chamfer on the outer bearing ring,
Fig. 13 eine Zuführung des Festkörperschmierstoffs seitlich an den äußeren Gleitpartner,  13 shows a supply of the solid lubricant laterally to the outer sliding partner,
Fig. Heine axiale Zuführung des Festkörperschmierstoffs in die Kontaktfläche zwischen den Gleitpartnern und  Heine axial supply of solid lubricant into the contact surface between the sliding partners and
Fig. 15 eine radiale Zuführung des Festkörperschmierstoffs in die Kontaktfläche zwischen den Gleitpartnern. Für alle Ausführungsbeispiele und Ausprägungen der Erfindung gilt, dass mindestens einer der Gleitpartner, bevorzugt beide, aus keramischem Werkstoff bestehen oder jedenfalls aus anderen Werkstoffen mit einer Oberflächenhärte größer als 900 HV. Die Gleitpartner werden im Trockenlauf betrieben. Als Festkörperschmierstoffelement 8 bzw. Festkörperschmierstoff kommt insbesondere PTFE zum Einsatz, das überdies als lebensmittelverträglich gilt. Das Festkörperschmierstoffelement 8 ist also ein Element, welches Schmierstoff aufgrund von Abrieb bereitstellt. Fig. 15 is a radial feed of the solid lubricant in the contact surface between the sliding partners. For all embodiments and variants of the invention is that at least one of the sliding, preferably both, made of ceramic material or at least of other materials with a surface hardness greater than 900 HV. The sliding partners are operated in dry running. As a solid lubricant element 8 or solid lubricant in particular PTFE is used, which is also considered food compatible. The solid lubricant element 8 is thus an element which provides lubricant due to abrasion.
Weil die beschriebenen Gleitlager bevorzugt Drehbewegungen ermöglichen, um fasst der Begriff "beweglich" im Folgenden speziell auch die Variante "drehbar be weglich". Aber auch schwenkbar bewegliche Anordnungen sind umfasst. Because the plain bearings described preferably allow rotational movements, the term "movable" in the following especially the variant "rotatably moveable". But also pivotally movable arrangements are included.
Fig. 1 zeigt eine Gleitlageranordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine zylindrische Lageranordnung. Es sind zwei Paare von Gleitpartnern 1; 2, 3 vorhanden, und zwar jeweils als äußerer Gleitpartner ein äußerer Lagerring 1, der am Lagergehäuse 6 fest angeordnet ist, und als innerer Gleitpartner jeweils ein Abschnitt der Welle 2. Der innere Gleitpartner 2 umfasst auch einen Abschnitt, der nicht gleitend bezüglich des äußeren Gleitpartners 1 ist. Das Festkörperschmierstoffelement 8 wird durch Mittel 4 gegen den inneren Gleitpartner, also die Welle 2 gepresst. Der Raum 7, in welchem sich das Festkörperschmierstoffelement 8 zumindest teilweise befindet, wird durch die Gleitpartner sowie durch das Lagergehäuse 6, welches zumindest die Gleitpartner umgibt, definiert. Die Mittel 4 umfassen eine Zuführungseinrichtung, die ist mittig mit Bezug auf die beiden äußeren Lagerringe 1 angeordnet und starr mit dem Lagergehäuse 6 verbunden ist. Die Mittel 4 sind ausgestaltet, eine Kraft Fz auf das Festkörperschmierstoffelement 8 auszuüben, so dass das Festkörperschmierstoffelement 8 permanent gegen die Welle 2 gepresst wird. Aufgrund der Reibung bei der Drehung der Welle 2 wird am Festkörperschmierstoffelement 8 Abrieb erzeugt, der sich im Raum 7 sammelt, die Gleitflächen der Gleitpartner benetzt und somit für deren permanente Schmierung sorgt. Zur Bereitstellung der Kraft Fz können die Mittel 4 ein Federelement aufweisen, welches in radialer Richtung bezogen auf den Gleitpartner 2, also die Welle 2 bzw. deren Rotationsachse wirkt. Fig. 1 shows a sliding bearing assembly according to the first embodiment of the invention for a cylindrical bearing assembly. There are two pairs of sliding partners 1; 2, 3 present, in each case as an outer sliding an outer bearing ring 1, which is fixedly mounted on the bearing housing 6, and as an inner sliding partner in each case a portion of the shaft 2. The inner sliding partner 2 also includes a Section that is not sliding with respect to the outer sliding partner 1. The solid lubricant element 8 is pressed by means 4 against the inner sliding partner, so the shaft 2. The space 7, in which the solid lubricant element 8 is located at least partially, is defined by the sliding partners and by the bearing housing 6, which surrounds at least the sliding partners. The means 4 comprise a feed device, which is arranged centrally with respect to the two outer bearing rings 1 and is rigidly connected to the bearing housing 6. The means 4 are designed to exert a force Fz on the solid lubricant element 8, so that the solid lubricant element 8 is permanently pressed against the shaft 2. Due to the friction during the rotation of the shaft 2, abrasion is produced on the solid lubricant element 8, which collects in the space 7, wets the sliding surfaces of the sliding partners and thus ensures their permanent lubrication. To provide the force Fz, the means 4 may have a spring element, which acts in a radial direction relative to the sliding partner 2, that is to say the shaft 2 or its axis of rotation.
Fig. 2 zeigt eine zylindrische Gleitlageranordnung gemäß dem zweiten Ausfüh- rungsbeispiel der Erfindung. Diese Gleitlageranordnung umfasst zwei Paare von Gleitpartnern 1, 3. Die Gleitlageranordnung wirkt gegenüber derjenigen der Fig. 1 winkelausgleichend und ist hierdurch weniger anfällig auf Verspannungen innerhalb der Gleitlageranordnung. Die inneren Gleitpartner weisen hier kugelförmige Gleitelemente 3 auf, die auf der Welle 2 in vorbestimmtem axialem Abstand zuei- nander angeordnet sind. Die Mittel 4 sind ähnlich ausgestaltet wie beim ersten Ausführungsbeispiel, allerdings sind sie jeweils in den äußeren Lagerringen 1 angeordnet und geben den Schmierstoff direkt auf die Gleitfläche des Gleitpartners 3 ab. 2 shows a cylindrical sliding bearing arrangement according to the second embodiment of the invention. This sliding bearing arrangement comprises two pairs of sliding partners 1, 3. The sliding bearing arrangement acts with respect to that of FIG. 1 angle-compensating and is thus less susceptible to tension within the sliding bearing assembly. The inner sliding partners here have spherical sliding elements 3, which are arranged on the shaft 2 at a predetermined axial distance from each other. The means 4 are configured similarly to the first embodiment, but they are each arranged in the outer bearing rings 1 and give the lubricant directly to the sliding surface of the sliding part 3 from.
Durch Kräfte Fv, die axial zur Welle 2 bzw. deren Rotationsachse auf die äußeren Gleitpartner wirken, werden die Gleitpartner axial in Position zueinander gehalten. Die Anordnung der Mittel kann in gleicher Weise in einer sphärischen Anordnung gemäß Fig. 3 oder Fig. 4 eingesetzt werden. By forces Fv, which act axially to the shaft 2 and whose axis of rotation on the outer sliding partner, the sliding partners are held axially in position to each other. The arrangement of the means can be used in the same way in a spherical arrangement according to FIG. 3 or FIG. 4.
Fig. 3 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine sphärische Gleitla- geranordnung, bei welcher der innere Gleitpartner 3 kugelförmig ist und der äußere Gleitpartner durch zwei Lagerringe 1 gebildet ist. Der innere Gleitpartner 3 sitzt auf der Welle 2. Der Raum 7 ist durch die beiden Lagerringe 1, den kugelförmigen inneren Gleitpartner 3 sowie das Lagergehäuse 6 begrenzt. Das Festkörperschmierstoffelement 8 wird in den Raum 7 zwischen den beiden Lagerringen 1 zugeführt, und zwar direkt auf die Gleitfläche des inneren Gleitpartners 3. Die Kräfte Fv und Fz wirken wie zuvor beschrieben. Fig. 3 shows a third embodiment of the invention, a spherical Gleitla- geranordnung in which the inner sliding partner 3 is spherical and the outer sliding partner is formed by two bearing rings 1. The inner sliding partner 3 is seated on the shaft 2. The space 7 is bounded by the two bearing rings 1, the spherical inner sliding partner 3 and the bearing housing 6. The solid lubricant element 8 is fed into the space 7 between the two bearing rings 1, directly on the sliding surface of the inner sliding partner 3. The forces Fv and Fz act as previously described.
Fig. 4 zeigt als viertes Ausführungsbeispiel schematisch eine z.B. in Delta- Robotern eingesetzte Gleitlageranordnung für die Unterarme (ohne Unterarmverspan- nung und Skizze der Unterarme, welche mit den äußeren Lageraufnahmen des Lagerrings 1 verbunden sind). Hierbei ist die in Fig. 3 dargestellte Anordnung mit doppeltem inneren Gleitelementausgeführt mit separater Zuführung jeweils eines Festkörperschmierstoffelements 8 für jedes Paar von Gleitpartnern. Auch hier wird das Festkörperschmierstoffelement 8 direkt auf die Gleitfläche des inneren Gleit- partners 3 im Raum 7 zwischen dem Lagerring 1 und dem Lagergehäuse 6 zugeführt. Die Kräfte Fv und Fz wirken wiederum wie zuvor beschrieben. Fig. 4 shows as a fourth embodiment schematically a e.g. Sliding bearing arrangement used in delta robots for the lower arms (without forearm bracing and sketch of the lower arms, which are connected to the outer bearing mountings of bearing ring 1). Here, the arrangement shown in Fig. 3 with double inner sliding element is carried out with separate supply of each of a solid lubricant element 8 for each pair of sliding partners. Again, the solid lubricant element 8 is fed directly to the sliding surface of the inner Gleit- partners 3 in the space 7 between the bearing ring 1 and the bearing housing 6. The forces Fv and Fz act in turn as previously described.
Die Gleitlageranordnung nach Fig. 4 hat als besonders bevorzugtes Einsatzfeld Roboter, insbesondere Parallelroboter und insbesondere Delta- Roboter. Diese Roboter erzielen hohe Verfahrgeschwindigkeiten und weisen insbesondere an den sphärischen Gelenken einen leistungskritischen Punkt auf. Gerade bei hohen Verfahrgeschwindigkeiten und im Verhältnis großen bewegten Massen bzw. resultierend hohen Gelenkkräften kann aufgrund einer geringen Belastbarkeit der Lagerstellen die maximal erreichbare Verfahrgeschwindigkeit nicht erreicht werden oder geht mit einem vorschnellen Verschleiß der Lagerstellen einher. Fig. 5 zeigt exemplarisch eine Möglichkeit, um eine Verformbarkeit des ringförmigen Gleitpartners 1 zu erlauben. Hierdurch kann eine radiale Verspannung der Gleitlageranordnung vermieden werden, die zum Versagen des Lagers führen könnte. Die linke Abbildung zeigt vereinfacht die Lageranordnung der Fig. 4, die rechte Abbildung zeigt die Schnittansicht A-A. Hierbei ist der äußere Gleitpartner, also hier der Lagerring 1, an einer Stelle 5 aufgetrennt, so dass er sich im Betrieb geometrisch verformen kann. Diese Stelle 5 kann zugleich die Zuführeinrichtung 4 umfassen oder bilden. Diese ist in Fig. 5 nicht illustriert. Vorzugsweise ist der Lagerring 1 so verbaut, dass ein Sicherungselement zur Verdrehsicherung eingesetzt wird. The slide bearing arrangement according to FIG. 4 has as a particularly preferred field of application robots, in particular parallel robots and in particular delta robots. These robots achieve high travel speeds and have a performance-critical point, in particular at the spherical joints. Especially at high speeds and in the ratio of large moving masses or resulting high joint forces due to a low load capacity of the bearings, the maximum achievable speed can not be achieved or is associated with premature wear of the bearings. FIG. 5 shows by way of example a possibility for allowing a deformability of the annular sliding partner 1. As a result, a radial tension of the slide bearing assembly can be avoided, which could lead to failure of the bearing. The left-hand illustration shows in simplified form the bearing arrangement of FIG. 4, the right-hand illustration shows the sectional view AA. Here, the outer sliding partner, so here the bearing ring 1, separated at a point 5, so that it can deform geometrically during operation. This point 5 can at the same time include or form the feed device 4. This is not illustrated in FIG. 5. Preferably, the bearing ring 1 is installed so that a securing element is used to prevent rotation.
Alle Ausführungsbeispiele können Vorkehrungen zur Abdichtung der Gleitlager gegen Austritt von Festkörperschmierstoff nach außerhalb der Gleitlageranordnung enthalten. All embodiments may include provisions for sealing the slide bearing against leakage of solid lubricant to the outside of the slide bearing assembly.
Ebenfalls kann bei allen Ausführungsbeispielen zumindest einer der Gleitpartner eine Gleitfläche aufweisen, die mit einer Oberflächenstruktur versehen ist, die die Benetzung mit Festkörperschmierstoff begünstigt, insbesondere in den Lagerspalt führende Rillen. Also, in all embodiments at least one of the sliding partners may have a sliding surface which is provided with a surface structure which promotes wetting with solid lubricant, in particular grooves leading into the bearing gap.
Bei der Ausführung mit zwei harten Gleitpartnern und separater Festkörperschmierung kann weiter vorteilhafterweise einer der harten Gleitpartner 1, 2, 3 so ausgeführt werden, dass er vornehmlich störende thermische Verformungen aufnehmen kann. Da die Gleitpartner vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, spielfrei gegeneinander laufen, sollte an einer anderen Stelle ein Ausgleich erfolgen. Dieses kann zur Folge haben, dass zwischen dem äußeren Gleitpartner 1 und dem Lagergehäuse 6 Spiel vorherrscht bzw. ein Kraftschluss. Da ein Drehen des äußeren Gleitpartners (Lagerring) 1 gegenüber dem Lagergehäuse 6 im Betrieb nicht erwünscht ist (dieses würde zu ungewolltem Abrieb und Versagen der Lagerung führen), kann eine Verdrehsicherung vorgesehen werden. Diese Verdrehsicherung kann an der Stelle 5 oder an einer beliebigen anderen Stelle eingebracht werden. Die Verdrehsicherung sollte möglichst einfach aufgebaut sein, da die Lagerung vielfach je Roboter Anwendung findet und die Demontage der Lagerung nicht störend beeinflussen. Letzteres bedeutet, dass ohne zus. Werkzeug die Verdrehsicherung bei der Demontage lösbar sein sollte. In Fig. 6 ist diese Verdrehsicherung durch ein Sicherungselement 9, z.B. einen Bolzen oder ein anderes Formelement ausgeführt, der/das radial in die aufgetrennte Ringstelle 5 an dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 so hineinragt, dass sich keine Winkelverdrehung zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem Lagergehäuse 6 einstellen kann. Hierbei wird das Formelement selbst radial zu dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 eingebracht (vgl. rechte Abbildung). In the embodiment with two hard sliding partners and separate solid-state lubrication can further advantageously one of the hard sliding partners 1, 2, 3 are designed so that it can accommodate mainly disturbing thermal deformations. Since the sliding partners preferably, but not exclusively, run against each other without play, compensation should be made elsewhere. This can have the consequence that prevails between the outer sliding partner 1 and the bearing housing 6 game or a frictional connection. Since turning the outer sliding partner (bearing ring) 1 relative to the bearing housing 6 in operation is not desirable (this would lead to unwanted abrasion and failure of storage), a rotation can be provided. This rotation can be introduced at the point 5 or at any other location. The rotation should be as simple as possible, since the storage is often used per robot application and not interfere with the disassembly of the storage. The latter means that without zus. Tool, the rotation should be solved during disassembly. In Fig. 6, this rotation is performed by a securing element 9, for example a bolt or other form of element which projects radially into the separated ring point 5 on the outer sliding (bearing ring) 1 so that no angular rotation between the outer sliding ( Bearing ring) 1 and the bearing housing 6 can adjust. Here, the mold element itself is introduced radially to the outer sliding partner (bearing ring) 1 (see right figure).
Eine weitere vorzugsweise Ausprägung ist das Einbringen des Sicherungselementes 9 in axialer Ausrichtung zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem Lagergehäuse, vgl. Fig. 7. Hierdurch kann bei gleicher Querschnittsfläche des Sicherungselementes eine deutlich größere Kontaktfläche erreicht werden, da das Sicherungselement bis über die gesamte Breite des Lagers ausgeführt werden kann. Another preferred embodiment is the introduction of the securing element 9 in axial alignment between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing, see. In this way, a significantly larger contact area can be achieved with the same cross-sectional area of the securing element, since the securing element can be executed over the entire width of the bearing.
In Fig. 8 ist diese Verdrehsicherung 9 durch ein zusätzliches Formelement am äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 ausgeführt, welches mit dem Lagergehäuse 6 der- art formschlüssig überlappt, dass keine Verdrehung zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem Lagergehäuse 6 stattfinden kann. Diese Ausprägung hat den Vorteil, dass kein zusätzliches Bauteil vorgesehen werden muss, die Lagerung demontierbar ist und wie bei Fig. 7 eine große Kontaktfläche zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem Lagergehäuse 6 vorliegt. Sofern die Form des äußeren Gleitpartners (Lagerring) 1 möglichst einfach gehalten werden soll, was insbesondere bei einer Realisierung aus Keramik interessant ist kann die umgekehrte Ausprägung unter Nutzung eines Formelementes des Lagergehäuses 6 als Verdrehsicherung 9 vorgesehen werden. Dies zeigt Fig. 9. In FIG. 8, this anti-twist device 9 is embodied by an additional form element on the outer sliding partner (bearing ring) 1, which overlaps the bearing housing 6 in such a form-fitting manner that no rotation can take place between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing 6. This feature has the advantage that no additional component must be provided, the bearing is removable and, as in FIG. 7, there is a large contact surface between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing 6. If the shape of the outer sliding partner (bearing ring) 1 should be kept as simple as possible, which is particularly interesting in a realization of ceramic, the reverse expression using a shaped element of the bearing housing 6 can be provided as anti-rotation 9. This is shown in FIG. 9.
In Verbindung mit Fig. 10 wird eine Maßnahme zur Spielreduktion zwischen äußerem Gleitpartner (Lagerring) 1 und Lagergehäuse 6 beschrieben. Da der äußere Gleitpartner (Lagerring) 1 wechselbar sein sollte und die thermische Ausdehnung der Gleitpartner bei Erwärmung nicht zwischen äußerem Gleitpartner (Lagerring) 1 und innerem Gleitpartner (Lagerkugel) 3 aufgenommen wird, kann, vorzugsweise zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem Lagergehäuse 6, ein Ausgleich dieser Verformungen aufgenommen werden. Hierbei können die Anforderungen folgendermaßen sein: In conjunction with FIG. 10, a measure for reducing the play between outer sliding partner (bearing ring) 1 and bearing housing 6 will be described. Since the outer sliding partner (bearing ring) 1 should be interchangeable and the thermal expansion of the sliding is not included between outer sliding partner (bearing ring) 1 and inner sliding partner (bearing ball) 3 when heated, can, preferably between the outer sliding (bearing ring) 1 and the Bearing housing 6, a compensation of these deformations are added. Here the requirements can be as follows:
keine Verringerung der Belastungsfähigkeit der Gesamtlagerung,  no reduction in the load capacity of the overall storage,
- hohe verbleibende Steifigkeit der Gesamtlagerung,  high residual stiffness of the overall storage,
Spielarme bzw. Spielfreie Gestaltung.  Play arms or play-free design.
Im einfachsten Fall wird eine Spielpassung zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem Lagergehäuse 6 derart gewählt, dass bei einer vorgegebenen Erwärmung keine Verspannung der Lagerung, d.h. zwischen äußerem Gleitpartner (Lagerring) 1 und innerem Gleitpartner (Lagerkugel) 3 entstehen kann. Folglich ist ein Spiel vorgesehen, was aber im Roboterbetrieb störend sein kann und aufgrund der wechselnden Lastrichtungen im Roboterbetrieb zu Mikrobewegungen zwischen äußerem Gleitpartner (Lagerring) 1 und Lagergehäuse 6 führen kann. Dieses kann die Passung zwischen äußerem Gleitpartner (Lagerring) 1 und Lagergehäuse 6 durch Verschleiß negativ beeinflussen und sogar Fremdabrieb in die Lagerung tragen, was zum Ausfall der Lagerung führen kann. Aus diesem Grund werden ein oder mehrere elastische Elemente 12 zwischen äußerem Gleitpartner (Lagerring) 1 und Lagergehäuse 6 vorgeschlagen, um dieses zu verhindern. Hierbei werden zum einen ein oder mehrere Ringe aus einem weichen elastisch verformbaren Material vorgeschlagen (z.B. Kautschuk, Silikon, PTFE), die beim Einsetzen von dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 verformt werden und eine Verspannung des Spiels zwischen äußerem Gleitpartner (Lagerring) 1 und Lagergehäuse 6 bewirken. Dies kann z.B. durch eine in dem Lagergehäuse 6 eingefügte umlaufende Nut 13 erfolgen, in der ein O-Ring eingesetzt wird. Im Weiteren könnte dieser elastische Ring auch erreicht werden, indem z.B. metallische Werkstoffe (evtl. auch Carbon) eingesetzt werden. Hierbei kann dieser Ring erfindungsgemäß auch aus verformbaren Teilelementen bestehen, die am Umfang positioniert werden. Neben einem weichen elastisch leicht verformbaren Material können zudem härtere Materialien (z.B. metallische Werkstoff, Karbonwerkstoffe) eingesetzt wer- den, um einen in gleicher Weise elastischen Ring oder Segmente zu formen (in Analogie zu einem Metallbalg). Die Form ist hierbei an die Steifigkeitsf orderung anzupassen. In the simplest case, a clearance between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing 6 is selected such that at a given heating no distortion of storage, ie between outer sliding (bearing ring) 1 and inner sliding (bearing ball) 3 may arise. Consequently, a game is provided, but this can be disturbing in robot operation and due to the changing load directions in robot operation can lead to micro-movements between outer sliding (bearing ring) 1 and bearing housing 6. This can adversely affect the fit between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and bearing housing 6 by wear and even wear foreign abrasion in the storage, which can lead to failure of storage. For this reason, one or more elastic members 12 between outer sliding partner (bearing ring) 1 and bearing housing 6 are proposed to prevent this. Here, on the one hand, one or more rings made of a soft elastically deformable material are proposed (eg rubber, silicone, PTFE), the Insertion of the outer sliding partner (bearing ring) 1 are deformed and cause a tension of the game between outer sliding partner (bearing ring) 1 and bearing housing 6. This can be done for example by an inserted in the bearing housing 6 circumferential groove 13, in which an O-ring is used. Furthermore, this elastic ring could also be achieved by, for example, metallic materials (possibly also carbon) are used. In this case, according to the invention, this ring can also consist of deformable partial elements which are positioned on the circumference. In addition to a soft, elastically easily deformable material, harder materials (eg metallic material, carbon materials) can be used to form a similarly elastic ring or segments (in analogy to a metal bellows). The shape must be adapted to the stiffness requirement.
Im Folgenden wird eine Ausführung der Schmiermittelzuführung vorgeschlagen. In the following, an embodiment of the lubricant supply is proposed.
In Fig. 11 wird beispielhaft für eine sphärische Lagerung mittels eines scheiben- oder ringförmigen Elementes aus Festkörperschmierstoff 7, das zumindest in seinen äußeren Bereichen Kontakt mit dem inneren oder äußeren Gleitpartner hat und in dem Lagergehäuse 6 befestigt ist, die Schmierung hergestellt. Da zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem Lagergehäuse 6 keine Relativbewegung vorliegt, wird zwischen dem Element 8 und dem inneren Gleitpartner eine solche vorliegen und zu Abrieb von Festkörperschmierstoff führen. Dieser Abrieb soll für die geeignete Schmierung in den Gleitkontakt zwischen den beiden harten Gleitpartnern 1 und 3 geführt werden. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn eine Schwenk- bewegung derart vorliegt, dass allein durch diese Schwenkbewegung Partikel von Festkörperschmierstoff an der Kugel mitgenommen werden und in den Gleitkontakt zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem inneren Gleitpartner (Lagerkugel) 3 getragen werden. Hierzu wird ein möglichst geringer Abstand zwischen der Kontaktfläche zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem inneren Gleitpartner (Lagerkugel) 3 und zwischen dem inneren Gleitpartner (La- gerkugel) 3 und dem Festkörperschmierstoffelement 8 vorgeschlagen, der so ausgeführt ist, dass im Betrieb zumindest eine Überdeckung der auf der Kugel abgetragenen Reibfläche zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem inneren Gleitpartner (Lagerkugel) 3 und dem inneren Gleitpartner (Lagerkugel) 3 und dem Festkörperschmierstoffelement 8 ermöglicht wird. In Fig. 11 is exemplified for a spherical bearing means of a disc or annular element of solid lubricant 7, which has at least in its outer regions in contact with the inner or outer sliding and is fixed in the bearing housing 6, the lubrication produced. Since there is no relative movement between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the bearing housing 6, such will be present between the element 8 and the inner sliding partner and lead to abrasion of solid lubricant. This abrasion should be performed for the appropriate lubrication in the sliding contact between the two hard sliding partners 1 and 3. For this purpose, it is advantageous if a pivoting movement is present in such a way that particles of solid lubricant on the ball are taken along solely by this pivoting movement and are carried in the sliding contact between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the inner sliding partner (bearing ball) 3. For this purpose, the smallest possible distance between the contact surface between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the inner sliding partner (bearing ball) 3 and between the inner sliding partner (bearing). gerkugel) 3 and the solid lubricant element 8 proposed, which is designed so that during operation at least a covering of the abraded on the ball friction surface between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the inner sliding partner (bearing ball) 3 and the inner sliding partner (bearing ball). 3 and the solid lubricant element 8 is enabled.
Vorteilhafterweise wird die Zuführung aus einem Festkörperschmierstoff mit sehr guten Schmiereigenschaften gewählt. Hierbei kann z.B. PTFE eingesetzt werden oder entsprechende andere Festkörperschmierstoffe. Wird ein Festkörperschmier- stoff mit einem kriechendem, d.h. über die Einwirkungszeit einer Belastung nicht maßgeblich elastischen Werkstoff verwendet, so kann auch bei kleinen Schwenkwinkeln ein hoher Schmiermitteleintrag in die Kontaktfläche zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem inneren Gleitpartner (Lagerkugel) 3 realisiert werden. Hierzu hat das Festkörperschmierstoffelement 8 gegenüber dem äu- ßeren Gleitpartner 3 einen Außendurchmesser, der nur geringfügig kleiner ist als der kleinste Innendurchmesser des inneren Gleitpartners (Lagerring) 3. Somit wird eine hohe Überdeckung der Oberfläche eines der Gleitpartner mit der diesem in Kontakt stehenden Oberfläche des Festkörperschmierstoffelementes erreicht, aber auch infolge des kriechenden Verhaltens des Festkörperschmierstoffs eine Abdich- tung zwischen dem Festkörperschmierstoffelement 8 und dem äußeren Gleitpartner 1. Hierdurch kann durch Verformung des Festkörperschmierstoffs und Festkörperschmierstoffabrieb ein Schmiermitteldruck hinein in die Kontaktoberfläche der Gleitpartner erreicht werden. Abrieb wird hierdurch nicht aus der Lagerung herausgequetscht oder getragen, sondern in die Kontaktfläche geleitet. Dieses Verhalten kann noch dadurch verbessert werden, wenn an dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 Formelemente vorhanden sind, die die Leitung hinein in die Kontaktfläche unterstützen. In Fig. 12 ist beispielhaft eine Fase angetragen, die einen Innenraum 11 hervorruft, in der sich zum einen Schmiermittel sammelt, aber durch den sich verjüngenden Spalt und des aufgebauten Schmiermitteldrucks hineingedrückt wird. Zudem wird durch diese Fase die Belastung infolge Schmiermitteldruck auf die Abdichtung zwischen dem äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 und dem Festkörperschmierstoffelement 8 verringert, was die Funktion der Abdichtung verbessert. Hierdurch kann folgend ein höherer Druck aufgebaut werden, was die Funktion der Schmiermittelzuführung verbessert. Advantageously, the feed is selected from a solid lubricant with very good lubricating properties. In this case, for example, PTFE can be used or corresponding other solid lubricants. If a solid-state lubricant with a creeping, ie, material that is not significantly elastic over the exposure time of a load, high lubricant entry into the contact surface between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the inner sliding partner (bearing ball) 3 can be realized even with small pivoting angles become. For this purpose, the solid lubricant element 8 has an outer diameter, which is only slightly smaller than the smallest inner diameter of the inner sliding partner (bearing ring) 3, compared with the outer sliding partner 3. Thus, a high coverage of the surface of one of the sliding partners with the surface of the sliding contact in contact therewith Solid lubricant element reaches, but also due to the creeping behavior of the solid lubricant a seal between the solid lubricant element 8 and the outer sliding 1. This can be achieved by deformation of the solid lubricant and Festkörperschmierstoffabrieb a lubricant pressure into the contact surface of the sliding. Abrasion is thereby not squeezed out of storage or carried, but passed into the contact surface. This behavior can be further improved if there are 1 form elements on the outer sliding partner (bearing ring), which support the line into the contact surface. In Fig. 12, by way of example, a chamfer is proposed which causes an inner space 11 in which, on the one hand, lubricant collects, but is pressed in by the tapering gap and the established lubricant pressure. In addition, the load due to lubricant pressure on the Sealing between the outer sliding partner (bearing ring) 1 and the solid lubricant element 8 is reduced, which improves the function of the seal. As a result, a higher pressure can be built up following, which improves the function of the lubricant supply.
Eine Ausprägung mit ähnlichem verbessertem Schmiermechanismus durch einen (kriechfähigen) Festkörperschmierstoff kann bei einer Ausprägung gemäß Fig. 13 erreicht werden. Hierzu wird das ringförmige Festkörperschmierstoffelement 8 derart seitlich axial an den äußeren Gleitpartner (Lagerring) 1 gedrückt, dass durch die plastische Verformung des Festkörperschmierstoffelements 8 und den Abrieb infolge der Relativbewegung zum inneren Gleitpartner 2 ein Schmiermitteldruck in die Kontaktfläche der Gleitpartner erreicht wird. Besonders vorteilhaft ist wiederum, wenn zumindest am äußeren Gleitpartner ein Formelement vorgesehen ist, welches das sich verformende Festkörperschmierstoffelement und dessen Abrieb in die Kontaktzone leitet. An expression with a similar improved lubrication mechanism by a (creepable) solid lubricant can be achieved in one embodiment according to FIG. 13. For this purpose, the annular solid lubricant element 8 is laterally axially pressed against the outer sliding partner (bearing ring) 1 that a lubricant pressure in the contact surface of the sliding is achieved by the plastic deformation of the solid lubricant element 8 and the abrasion due to the relative movement to the inner sliding partner. In turn, it is particularly advantageous if at least on the outer sliding partner a molding element is provided which guides the deforming solid lubricant element and its abrasion into the contact zone.
Eine weitere Möglichkeit der Zuführung von Festkörperschmierstoff in die Kon- taktfläche zwischen den Gleitpartnern ist in Fig. 14 gezeigt. An dem äußeren Gleitpartner 1 liegt ein Formelement 14 derart vor, dass ein Abschnitt der Kontaktfläche der Gleitpartner auf dem inneren Gleitpartner 2 zugänglich ist. In diesen Abschnitt der Kontaktfläche wird mittels einer Zuführeinrichtung 4 ein Festkörperschmierelement 8 auf die Oberfläche des inneren Gleitpartners 2 axial zum äußeren Gleitpartner 1 (und inneren Gleitpartner 2) gedrückt. Durch die Relativbewegung zwischen innerem Gleitpartner 2 und äußerem Gleitpartner 1 und einer Relativbewe- gung zwischen Festkörperschmierelement 8 und innerem Gleitpartner 2 wird Abrieb am Festkörperschmierelement erzeugt, der direkt in die Kontaktfläche der Gleitpartner getragen wird. Dieses insbesondere dann, wenn eine deutliche Rotationsbewegung der Lagerung vorliegt. Noch eine weitere Möglichkeit der Zuführung von Festkörperschmierstoff in die Kontaktfläche zwischen den Gleitpartnern ist in Fig. 15 gezeigt. Hier erfolgt die Zuführung des Festkörperschmierstoffs 8 mittels Zuführungseinrichtung 4 ähnlich wie bei Fig. 4 in radialer Richtung zum äußeren Gleitpartner (und inneren Gleitpartner 2), allerdings durch die Kontaktfläche hindurch. Bezugszeichenliste Another possibility of feeding solid lubricant into the contact surface between the sliding partners is shown in FIG. 14. At the outer sliding partner 1 is a mold element 14 in such a way that a portion of the contact surface of the sliding on the inner sliding partner 2 is accessible. In this section of the contact surface, a solid lubricant element 8 is pressed by means of a feed device 4 on the surface of the inner sliding partner 2 axially to the outer sliding partner 1 (and inner sliding partner 2). The relative movement between the inner sliding partner 2 and the outer sliding partner 1 and a relative movement between the solid lubricant element 8 and the inner sliding partner 2 produces abrasion on the solid lubricant element, which is carried directly into the contact surface of the sliding partners. This especially if there is a significant rotational movement of the storage. Yet another possibility of feeding solid lubricant into the contact surface between the sliding partners is shown in FIG. Here is the Feeding the solid lubricant 8 by means of feed device 4 similar to FIG. 4 in the radial direction to the outer sliding partner (and inner sliding partner 2), but through the contact surface. LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 äußerer Gleitpartner, speziell Lagerring 1 outer sliding partner, especially bearing ring
2 innerer Gleitpartner, speziell Lagerwelle  2 inner sliding partner, especially bearing shaft
3 innerer Gleitpartner, speziell Lagerkugel  3 inner sliding partner, especially bearing ball
4 Pressmittel, Zuführungseinrichtung  4 pressing means, feeding device
5 aufgetrennte Ringstelle  5 split ring point
6 Lagergehäuse  6 bearing housing
7 Raum (Schmierraum)  7 space (lubricating space)
8 Festkörperschmierstoffelement  8 solid lubricant element
9 Sicherungselement, Verdrehsicherung  9 securing element, anti-twist device
11 Zwischenraum  11 gap
12 elastische(s) Element(e)  12 elastic element (s)
13 (umlaufende) Nut  13 (circumferential) groove
14 Formelement  14 mold element
A-A Schnittlinie  A-A cutting line
Fz radiale Anpresskraft  Fz radial contact force
Fv axiale Kraft  Fv axial force

Claims

Ansprüche claims
1. Gleitlageranordnung mit zumindest zwei Gleitpartnern (1; 2, 3), die relativ zueinander beweglich sind, aufweisend ein Festkörperschmierstoffelement (8), wobei zumindest einer der Gleitpartner relativ zu dem Festkörperschmierstoffelement (8) beweglich ist und wobei Mittel (4) vorgesehen sind, um das Festkörperschmierstoffelement (8) gegen den zumindest einen der zum Festkörperschmierstoffelement (8) beweglichen Gleitpartner (1; 2, 3) zu pressen. 1. Sliding bearing arrangement with at least two sliding partners (1, 2, 3) which are movable relative to one another, comprising a solid lubricant element (8), wherein at least one of the sliding partners is movable relative to the solid lubricant element (8) and wherein means (4) are provided for pressing the solid lubricant element (8) against the at least one sliding partner (1, 2, 3) which is movable relative to the solid lubricant element (8).
2. Gleitlageranordnung gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel (4) aufweisen: Eine Zuführungseinrichtung (4), die ausgebildet ist, das Festkörperschmierstoffelement aufzunehmen, wobei der zumindest eine zum Festkörperschmierstoffelement (8) drehbare Gleitpartner (1; 2, 3) relativ zu der Zuführungseinrichtung (4) beweg- lieh ist. 2. Slide bearing assembly according to claim 1, wherein the means (4) comprises: a feed device (4) which is adapted to receive the solid lubricant element, wherein the at least one to the solid lubricant element (8) rotatable sliding partner (1, 2, 3) relative to the Feeding device (4) is movable borrowed.
3. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Gleitpartner zumindest teilweise einen Raum (7) definieren, in welchem das Festkörperschmierstoffelement (8) zumindest teilweise angeordnet ist und welcher zum Sammeln von Festkörperschmierstoffabrieb und zum Zurückführen des Festkörperschmierstoffabriebs auf zumindest einen der Gleitpartner (1; 2, 3) geeignet ist. 3. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein the sliding partners at least partially define a space (7) in which the solid lubricant element (8) is at least partially arranged and which for collecting Festkörperschmierstoffabrieb and for returning the Festkörperschmierstoffabriebs on at least one of the sliding partners (1 ; 2, 3) is suitable.
4 Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Festkörperschmierstoffelement (8) zumindest teilweise in einem der Gleitpartner (1) angeordnet ist und ausgestaltet ist, Festkörperschmierstoffabrieb direkt auf eine Gleitfläche eines anderen Gleitpartners (2, 3) abzugeben. 4 slide bearing assembly according to one of the preceding claims, wherein the solid lubricant element (8) is at least partially disposed in one of the sliding partner (1) and configured to give Festkörperschmierstoffabrieb directly to a sliding surface of another sliding partner (2, 3).
5. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei einer der Gleitpartner (1) ein äußerer Gleitpartner ist und als äußerer Lagerring (1) ausgebildet ist. 5. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein one of the sliding partners (1) is an outer sliding partner and is formed as an outer bearing ring (1).
6. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Zuführungseinrichtung (4) mit einem äußeren Gleitpartner (1) und/oder mit einem Lagergehäuse (6) der Gleitlageranordnung starr verbunden ist. 6. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein the feed device (4) with an outer sliding partner (1) and / or with a bearing housing (6) of the slide bearing assembly is rigidly connected.
7. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei zu- mindest einer der Gleitpartner geometrisch verformbar ausgeführt ist. 7. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein at least one of the sliding partners is made geometrically deformable.
8. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, weiter aufweisend: Vorkehrungen zur Abdichtung der Gleitlageranordnung gegen Austritt von Festkörperschmierstoff nach außerhalb der Gleitlageranordnung. 8. Slide bearing assembly according to one of the preceding claims, further comprising: provisions for sealing the slide bearing assembly against leakage of solid lubricant to the outside of the slide bearing assembly.
9. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest einer der Gleitpartner ( 1 ; 2, 3) eine Gleitfläche aufweist, die mit einer Oberflächenstruktur versehen ist, die die Benetzung mit Festkörperschmierstoff begünstigt, insbesondere in den Lagerspalt führende Rillen. 9. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein at least one of the sliding partners (1, 2, 3) has a sliding surface, which is provided with a surface structure which favors the wetting with solid lubricant, especially in the bearing gap leading grooves.
10. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest einer der Gleitpartner aus keramischen Werkstoffen ist. 10. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein at least one of the sliding partners is made of ceramic materials.
11. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei jeder Gleitpartner (1; 2, 3) eine Gleitfläche umfasst, die ausgestaltet ist, im Betrieb auf einer Gleitfläche des jeweils anderen Gleitpartners zu gleiten und wobei die relativ zueinander und relativ zum Festkörperschmierstoffelement (8) beweglichen Gleitpartner (1; 2, 3) drehbar beweglich sein und/oder schwenkbar beweglich sein können. 11. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein each sliding partner (1; 2, 3) comprises a sliding surface which is designed to slide during operation on a sliding surface of the respective other sliding partner and wherein the relative to each other and relative to the solid lubricant element (8) movable sliding partner (1, 2, 3) to be rotatably movable and / or pivotally movable.
12. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Festkörperschmierstoffelement (8) aus einem anderen Werkstoff beschaffen ist als die zumindest zwei Gleitpartner (1; 2, 3) an ihrer Kontaktfläche. 12. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein the solid lubricant element (8) is made of a different material than the at least two sliding partners (1, 2, 3) on their contact surface.
13. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, bei der mindestens ein Gleitpartner aus keramischen Werkstoffen mit einer Oberflächenhärte größer als 900HV besteht. 13. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein at least one sliding partner made of ceramic materials having a surface hardness greater than 900HV.
14. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, für den Einsatz in Unterarmen von Delta- Robotern, wobei jeweils zwei Unterarme mit jeweils zwei sphärischen Lagern mit Hilfsmitteln verspannt sind. 14. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, for use in forearms of delta robots, wherein in each case two lower arms, each with two spherical bearings are braced with aids.
15. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Gleitpartner und der Festkörperschmierstoff für den Einsatz in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie zulässig sind, derart, dass eine Benetzung oder Vermischung mit dem zu verarbeitenden Produkt oder Produktoberfläche möglich ist. 15. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein the sliding partner and the solid lubricant are suitable for use in the food or pharmaceutical industry, such that wetting or mixing with the product or product surface to be processed is possible.
16. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei mindestens 90% der Betriebslast durch die Gleitpartner aufgenommen werden. 16. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein at least 90% of the operating load are absorbed by the sliding partners.
17. Gleitlageranordnung gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Verdrehsicherung (9) vorgesehen ist, welche verhindert, dass es eine Verdrehung zwischen dem äußeren Gleitpartner (1) und einem Lagergehäuse (6) gibt. 17. Sliding bearing arrangement according to one of the preceding claims, wherein an anti-rotation device (9) is provided, which prevents there is a rotation between the outer sliding partner (1) and a bearing housing (6).
18. Gleitlageranordnung gemäß einem der Ansprüche, wobei die Mittel (4) ausgestaltet sind, den Festkörperschmierstoff (8) durch eine Öffnung in die Kontaktflä- che zwischen innerem und äußerem Gleitpartner derart zuzuführen, dass die Zuführung radial zum äußeren Gleitpartner erfolgt. 18. Sliding bearing arrangement according to one of the claims, wherein the means (4) are configured to supply the solid lubricant (8) through an opening in the contact surface between the inner and outer sliding partners in such a way that the supply takes place radially to the outer sliding partner.
19. Gleitlageranordnung gemäß einem der Ansprüche, wobei die Mittel (4) ausgestaltet sind, den Festkörperschmierstoff (8) durch eine Öffnung in die Kontaktflä- che zwischen innerem und äußerem Gleitpartner derart zuzuführen, dass die Zuführung axial zum äußeren Gleitpartner erfolgt. 19. Sliding bearing arrangement according to one of the claims, wherein the means (4) are configured to supply the solid lubricant (8) through an opening in the contact surface between the inner and outer sliding partners in such a way that the supply takes place axially to the outer sliding partner.
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