WO2024068372A1 - Axial-radial-gleitlager, insb. axial-radial-gleitlager für anwendungen mit hygieneanforderungen - Google Patents

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WO2024068372A1
WO2024068372A1 PCT/EP2023/075849 EP2023075849W WO2024068372A1 WO 2024068372 A1 WO2024068372 A1 WO 2024068372A1 EP 2023075849 W EP2023075849 W EP 2023075849W WO 2024068372 A1 WO2024068372 A1 WO 2024068372A1
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axial
radial
sealing ring
bearing element
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PCT/EP2023/075849
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Jonas KEMP
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Igus Gmbh
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    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20—Sliding surface consisting mainly of plastics

Definitions

  • an axial-radial plain bearing in particular an axial-radial plain bearing for applications with Hygiene requirements, comprising a first bearing element in the form of a bearing ring and a second bearing element, wherein the bearing elements are arranged to be rotatable relative to one another about a bearing axis, and the second bearing element forms a substantially U-shaped cross section in a first radial section near the axis, around the first bearing element at least in sections to accommodate, and a sliding element arrangement comprising at least one sliding element made of a polymer material, which is arranged between the first and second bearing elements to provide axial and radial sliding surfaces in order to decouple the bearing elements axially and radially.
  • Such axial-radial plain bearings also referred to as rotary table bearings, are designed to absorb axial as well as radial forces as well as tilting moments and are used, for example, for rotary indexing tables, dividing heads, for the design of CNC rotary axes and for the storage of pivoting screens, etc .
  • a tribologically suitable polymer can be used as the polymer material for producing the sliding elements can usually be used without lubricants.
  • a generic axial-radial plain bearing is described, for example, in the utility model DE 202013 101 374 U1. The advantages of such conventional plain bearings can be seen in particular in the low friction between the bearing elements, the maintenance-free operation, the inexpensive production as well as the robust construction and the high wear resistance.
  • the present invention is based on the object of developing a conventional axial-radial plain bearing in such a way that it is more suitable, in particular for applications with hygiene requirements, than the known conventional axial-radial plain bearings. The present invention solves this problem with an axial-radial plain bearing with the features of claim 1.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention has a first bearing element designed as a bearing ring, and a second bearing element, the bearing elements being rotatable relative to one another about a bearing axis are arranged, and the second bearing element has a substantially U-shaped cross section in a first radial section near the axis in order to accommodate the first bearing element, or the bearing ring, at least in sections, and a sliding element arrangement comprising at least one sliding element, in particular comprising a plurality of sliding elements a polymer material disposed between the first and second bearing elements to provide axial and radial sliding surfaces to axially and radially decouple the bearing elements.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention is characterized in that the second bearing element can extend, in particular extends, radially outwards beyond the first bearing element on an axial end face of the plain bearing, and the second bearing element extends radially to the other axial end face of the plain bearing first bearing element is set back inwards, with at least two radially spaced, axial annular grooves being formed on the other axial side of the plain bearing for receiving a respective associated sealing ring, and the respective sealing ring is formed and is set up to seal an associated, circumferentially extending axial gap between the first and second bearing elements.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention is based on the idea of defining the volume area of the bearing in which the sliding element arrangement is arranged between the bearing elements and from which abrasion can be released to the outside or material can be introduced from the outside, which contradicts any hygiene requirements or Compliance with such regulations makes it difficult to hermetically seal by closing the two circumferential, axial gaps between the first and second bearing elements by providing a respective sealing ring arranged in an annular groove in such a way that essentially no more material is introduced from the outside into this volume area can.
  • the indication “axial gap” or axial gap refers to the axial spacing of the first and second bearing elements meant regardless of whether this cavity is filled by the sliding element arrangement or not.
  • the axial dimension of this circumferentially extending axial gap can correspond to the axial extent of the sliding element(s).
  • These two columns or spaces can also be used here as Individual, full-circumference axial gaps or gaps can be considered, since the two axial gaps between the bearing elements are connected to one another radially on the inside or can merge into one another.
  • the axial spacing of the gap or gaps or spaces is determined by the axial thickness of the first bearing element. Sealing or closing this gap or gaps is generally to be understood as sealing against the environment in such a way that no material can enter from the outside.
  • the sealing or closure of such an axial gap does not have to be realized in a radial initial section of the respective axial gap, but can also be realized by a cavity within the bearing which is connected to the gap, ie into which the gap protrudes , closed or sealed.
  • a respective sealing ring rests on both one and the other bearing element.
  • one of the sealing rings is arranged on one of the two bearing elements for relative stationary contact and on the other of the two bearing elements for relative sliding contact when the two bearing elements rotate relative to one another and that at the same time another of the sealing rings is arranged on the one of the two bearing elements is arranged for relative grinding contact and on the other of the two bearing elements for relative stationary contact.
  • both sealing rings are each arranged on the same one bearing element for relative stationary contact and on the same other bearing element for relative sliding contact.
  • the second bearing element projects radially beyond the first bearing element on one axial end face of the plain bearing or extends radially over the first bearing element extends outwards, so that in a frontal view of one of the axial end faces only boundary sections of the second bearing element are visible, but none of the first bearing element, which can be advantageous for hygiene reasons and cleaning purposes.
  • the second bearing element on the one axial end face of the plain bearing overlaps the first bearing element at a radial distance in the axial direction in order to further delimit the two bearing elements on the one axial end face of the axial-radial plain bearing and/or to provide a radially outer groove wall of the radially outer annular groove, wherein the sealing ring received by the radially outer annular groove can rest on a radial contact surface, in particular a radial boundary surface of the first bearing element.
  • both sealing rings are located on the same axial end face of the plain bearing, which can further facilitate the operation of the axial-radial plain bearing according to the invention, particularly in applications with hygiene requirements.
  • the first bearing element is on the other axial end face of the Plain bearing has an axial recess lying radially on the inside of the radially outer annular groove to form a radially inner annular groove, wherein the sealing ring assigned to the inner annular groove and received by it can rest on a radial contact surface, in particular a radial boundary surface, of the second bearing element.
  • the sealing ring comprises an elastic material or is made from such, so that the sealing ring can be pressed into its associated annular groove, whereby the sealing ring in its annular groove undergoes elastic deformation is introduced, the elastic restoring force ensuring that the sealing ring can be clamped between the groove walls of the annular groove, which can be cylindrical.
  • the term “groove wall” is to be understood broadly; in particular, it can be provided that the two groove walls that radially delimit the respective annular groove have a different height, it being possible for the sealing ring to rest on both groove walls in the area of different heights of the respective groove wall, which will be discussed in more detail below.
  • a groove wall of such an annular groove can have two different axial regions in the axial direction, one section being provided by one bearing element, while the other section can be provided by the other bearing element.
  • the respective sealing ring of the axial-radial plain bearing according to the invention must rest on both bearing elements in order to seal or close an associated, circumferentially extending axial gap between the bearing elements, there are special requirements for the design and the material properties of the sealing ring. In particular, it must have a relatively stationary contact with respect to one of the bearing elements, while it has a relative grinding contact with respect to the other bearing element, since the sealing ring is arranged immovably relative to one bearing element, while it has a grinding contact with respect to the other bearing element, sealing in both cases Plant has.
  • a respective sealing ring has a body section and a lip section which extends from the body section, in particular axially and radially in the installed position, the lip section having an end trunk, ie at its free end , rests with force on a bearing element assigned to it and the body section in turn rests with force on the other bearing element assigned to it.
  • the free end of the lip section rests on the associated bearing element, which is arranged to be movable relative to the lip section or the sealing ring, while the body section of the sealing ring rests on the other bearing element assigned to it, which is relative to the body section or the sealing ring not moved during operation of the axial-radial plain bearing according to the invention.
  • the body section of the respective sealing ring can be rectangular, round or oval in cross section.
  • sealing rings it can expediently be provided to provide at least one, in particular all, sealing rings with an insert, in particular with a metal ring insert, a hard plastic insert or a composite material insert, which can in particular be arranged approximately radially centrally within the body section of the sealing ring.
  • the insert in particular the metal ring insert, can be arranged within the body section in such a way that when the sealing ring is pressed into the associated annular groove, a press fit is realized between the insert and a boundary surface of the body section which rests on the associated bearing element, such that a elastic deformation caused by elastic material of the sealing ring is within a portion of the body portion of the sealing ring between the insert and an associated contact surface to the associated bearing element.
  • a pressing ring which rests radially on the outside of the body section, in particular a metal ring, which rests on a cylindrical radial surface of the body section of the sealing ring in order to press the body section of the sealing ring onto the associated bearing element, preferably again with elastic deformation of the material of the sealing element to generate a contact force for pressing the body section of the sealing ring against an associated contact surface of the associated bearing element.
  • Both the pressing ring and the insert for the body section of the respective pressing ring can have an axial height which, in the installed position, essentially corresponds to the axial height of the body section of the sealing ring, may also be slightly smaller, so that if an insert is used, it is completely embedded in the elastic material of the sealing ring.
  • a pressing ring rests on a radial boundary surface of the body section of the sealing ring in order to press the body section onto a contact surface of the associated bearing element, it can expediently be provided that the respective pressing ring is in a cavity section of the respective annular groove and spaced from the lip section of the Sealing ring associated bearing element is arranged.
  • the respective lip section of the respective sealing ring can be designed for grinding contact with a contact surface of the associated bearing element. Since the axial surfaces of the first and second bearing elements are axially offset from one another, it can expediently be provided that the respective lip section extends from an axial and radial end region of the body section of the respective sealing element to rest on a respective contact surface of the bearing element assigned to the lip section. As explained, in the installed position, the respective lip section rests on the associated bearing element under force, this application of force can be caused by the provision of a described press fit of the sealing ring in the associated annular groove due to the elastic deformation of the material of the sealing ring.
  • the geometric design of the annular groove and the associated sealing ring is such that when the sealing ring is inserted into the associated annular groove, the lip section is in a radial and is deflected in the axial direction, which can lead to an elastic deformation in the area of the attachment of the lip section on the body section, such that a contact surface of the lip section rests under force on an assigned contact surface of the assigned bearing element.
  • the lip section of the sealing ring extends in the axial and radial direction to the contact surface of the associated bearing element, which has a substantially identical thickness over its length can.
  • the lip section in the installed position the lip section, starting from the body section of the sealing ring, initially extends at an angle of approximately 45° to the axis to which an end section of the lip section, ie a free end, adjoins.
  • the lip section of a sealing ring provides a contact surface at its free end section, which is essentially designed as a radial surface and corresponds to a contact surface of the associated bearing element, ie the mutually assigned contact surfaces can and can run parallel in the contact area in this embodiment be designed as radial surfaces.
  • the thickness of the lip portion of a sealing ring is less than 50%, in particular less than 40%, preferably less than 30% of the axial extent of the body portion of the respective sealing ring.
  • the axial height of the lip section in the installed position can be > 40%, in particular > 60% and ⁇ 150%, in particular ⁇ 100%.
  • a groove wall of an annular groove on which a body section of the associated sealing ring rests under force, has a chamfer or a chamfer on its axial end section facing away from the groove base Bevel, wherein the chamfer can be arranged in the installed position of the sealing ring at the axial height of the approach of the sealing lip on the body portion of the sealing ring.
  • the body section of the sealing ring of the annular groove is radially widened in the installed position in the area of this chamfer of the groove wall in order to completely fill the chamfer.
  • a groove wall is at least partially through a boundary surface, in particular a cylindrical boundary surface of the first bearing element and a groove wall radially opposite this groove wall is at least partially through a boundary surface, in particular a cylindrical boundary surface of the second bearing element is formed. Due to the axial offset of the two bearing elements relative to one another, it can be provided that the groove walls of the respective annular groove have a different axial height.
  • the contact sections of a sealing ring namely the lip section and the body section, provide respective contact surfaces which can be axially and radially offset from one another.
  • the described inventive design of an axial-radial plain bearing can be adapted to the respective specific requirements with regard to the design of the second bearing element.
  • the second bearing element can have two mutually spaced bearing disk sections or bearing ring sections and at least one bearing cylinder section arranged between the two bearing disks or bearing ring sections and coaxially aligned with the first bearing element designed as a bearing ring.
  • the two specified bearing disk sections and the bearing cylinder section arranged between them can form the second bearing element.
  • the bearing cylinder section is integrally attached to one of the bearing disk sections or the bearing ring sections.
  • the second bearing element comprises only two components instead of three and at least one additional fastening bolt for connecting the parts.
  • the two or three components can be connected to one another by a screw connection extending coaxially to the axis of rotation be.
  • the second bearing element and/or the first bearing element each has a plurality of axial threaded bores on at least one of its respective two axial end faces, whereby unused threaded holes can be closed using a head screw.
  • the head screw can have a sealing material on its head contact surface to prevent material from penetrating into the screw hole of the respective bearing element.
  • cylindrical spacer elements provided with a central through hole are used as part of the plain bearing according to the invention, which have sealing rings on their two end faces, with which the spacer element rests on the respective bearing element.
  • the first, the second and/or the spacer elements are made of a stainless steel material and/or the sealing rings are an elastic material with a low coefficient of friction such as PTFE or a tribological one Polymer include or are made from it.
  • the sliding element arrangement can be designed differently.
  • the sliding element arrangement for providing sliding surfaces between the two bearing elements can have a cylindrical sleeve part for providing a radial sliding surface and have two axially spaced sliding elements to provide axial sliding surfaces, the respective direction information representing a normal direction for the specified sliding surface.
  • the sliding element arrangement is designed in one piece in the form of a ring, which forms a U-shape in cross section to provide the desired axial and radial decoupling of the two bearing elements.
  • the sliding element arrangement starting from the one-piece variant described above, can provide a two-piece variant, which can be created, for example, by the one-piece variant described being cut in a plane perpendicular to the axis of rotation.
  • a plurality of individual sliding elements which, for example, have an L-shape and which are arranged next to one another circumferentially to provide a substantially continuous sliding element arrangement for providing axial and radial sliding surfaces.
  • Such a design of a sliding element arrangement is described, for example, in utility model DE 202021 101 947 U1.
  • Figure 1 in a perspective sectional view, an axial-radial plain bearing designed according to the invention
  • Figure 2a a head ring for designing the second bearing element of the axial-radial plain bearing according to the invention in an end view
  • Figure 2b the head ring indicated in Figure 2a in a sectional view of plane B-B
  • Figure 2c the head ring of Figure 2a in a perspective view
  • Figure 3a a bearing disk in an end view for designing the second bearing element together with the head ring of Figure 2a
  • Figure 3b the bearing disk of Figure 3a in a sectional view of the section plane CC
  • Figure 3c the bearing disk of Figure 3a in a perspective view
  • Figure 4a the first bearing element designed as a bearing ring in an end view
  • Figure 4b the first bearing element of Figure 4a in a sectional view of section DD
  • Figure 4c the first bearing element of Figure 4a in a perspective view
  • the rotary table bearing 1 comprises the bearing ring 2 as the first bearing element, which is received in sections by the second bearing element 3 over a radial extent.
  • the second bearing element 3 can have a head ring 30, which comprises a bearing disk section 31 and a bearing cylinder section 32 arranged coaxially therewith, which are manufactured integrally in the described embodiment.
  • the second bearing element 3 further comprises a bearing disk 40 which is axially spaced from the first bearing disk section 31 by the bearing cylinder section 32 and which is fastened to the head ring 30 in the described embodiment by means of a mounting screw 120 screwed coaxially into a mounting hole 33 of the bearing cylinder section 32 of the head ring 30.
  • the bearing disk 40 and the bearing disk section 31 form a U-shaped cross section in a radial section near the axis in which the bearing ring 2 is accommodated.
  • a plurality of here L-shaped sliding elements 70 are arranged in the described receiving section near the axis between the two bearing elements 2, 3, which in this respect provide radial and axial sliding surfaces between the two bearing elements 2, 3.
  • it can also be provided to provide a two- or three-piece sliding element arrangement in order to achieve axial and radial decoupling between the two bearing elements 2, 3.
  • first and second bearing elements 2, 3 are arranged so that they can rotate relative to one another about the axis of rotation A, with both the first bearing element 2 having a plurality of screw holes 26, as well as the second bearing element 3 on the head ring 30 has a plurality of screw holes 36 for fastening the rotary table bearing 1 according to the invention to a fixed component, as well as a component rotating relative to it, depending on the respective application.
  • spacer elements 10 are used, which comprise a hollow cylinder 100 which has ring seals 101, 102 on its end faces, so that contact surfaces between the spacer elements 10 and the respective axial surfaces 27 of the first bearing element 2 and the axial surfaces 37, 47 of the second bearing element 3 are sealed.
  • the rotary table bearing 1 according to the invention is designed so that on an axial end face the bearing disk section 31 of the second bearing element 3 completely covers the first bearing element 2 radially, extends radially beyond the first bearing element 2 and then the first bearing element by means of an overhang 35 2 overlaps radially spaced in the axial direction.
  • a circumferential annular groove 50 is formed by the outer radial surface 29 of the first bearing element 2 and the inner surface of the overhang 35, which is radially spaced from this surface.
  • the bearing disk 40 which is axially spaced from the bearing disk section 31 of the head ring 30, is set back radially inwards from the bearing disk section 31 and through the Radial surface 49 limited.
  • the first bearing element or the bearing ring 2 has an annular groove 22 which lies radially on the inside of the outer annular groove 50, the inner groove wall of which is connected to the radial surface 49 of the bearing disk 40 corresponds, ie the radial surface 49 of the bearing disk 40 can be arranged parallel to the inner groove wall surface of the annular groove 22.
  • the design of the rotary table bearing 1 has two axially spaced axial gaps 60, 65, which extend circumferentially and each extend into or end in one of the annular grooves 22, 50 described.
  • both annular grooves 22, 50 each comprise radially opposite groove walls, the heights of which can differ.
  • sealing rings 8, 9 are provided, which are each pressed into one of the annular grooves 22, 50 for respective sealing contact with the inner boundary surfaces of the two radially spaced groove walls.
  • the sealing ring 8 has a body section 80, which can, for example, be rectangular in section, a lip section 85 being able to connect to its radial and axial end section in the installed position, the body section 80 resting against the groove wall provided by the overhang 35 of the second bearing element 3 , while the lip section 85, which extends from the body section 80 in the axial and radial directions, rests on the outer radial surface 29 of the bearing ring 2.
  • the lip section 85 seals against the first bearing element 2 and the body section 80 seals against the second bearing element 3, so that the axial groove 60 is closed and no abrasion to the outside and no entry from outside into the axial gap 60 can occur.
  • the radial dimension of the seal 8 in the installed position is designed to be slightly larger than the radial dimension of the annular groove 8, so that when the sealing ring 8 is pressed into the associated groove 50, an elastic deformation of the sealing ring 8 takes place and a contact surface of the lip section 85 is pressed against the radial surface 49 and at the same time the radially outer contact surface of the body section 80 is pressed against the inner surface of the associated groove wall or the inner surface of the transmission 35.
  • the body section 80 of the sealing ring 8 is glued to its contact surfaces with the second bearing element 3 in order to ensure a secure arrangement of the sealing ring 8 in the associated groove.
  • the body section 80 of the sealing ring 8 has an insert in the form of an insert ring 83, which here can be completely embedded in the material of the sealing ring 8.
  • the sealing ring 8 With a relative rotation of the two bearing elements 2, (30, 40), ie 2, 3, the sealing ring 8 is arranged in a stationary manner relative to the second bearing element 3 or the head ring 30, while the sealing ring 8 with its lip section 85 rubs against the radial surface 29 of the Bearing ring 2 rests.
  • the design and arrangement of the radially inner sealing ring 9 in its associated annular groove 22 is implemented in a corresponding manner.
  • the sealing ring 9 lies against the radially outer groove wall, so that the sealing ring 9 moves in a stationary manner with the bearing ring 2 and with its Lip section 95 is arranged on a radial surface of the second bearing element 3, here a radial surface 49 of the bearing disk 40, in a grinding and sealing contact, so that the axial gap 65 is closed in this way.
  • the sealing ring 9 is designed identically to the sealing ring 8 described except for the different radius, ie has a body section 90 and a lip section 95 extending from a radial and axial end of the body section 90, the body section 90 in turn comprising an insert ring 93, for example made of a metal material or a hard plastic.
  • the material for the sealing ring 8, 9 which meet the application-related hygiene conditions and, on the one hand, have a certain elastic property and, on the other hand, good sliding properties, for example PTFE or generally a tribological polymer.
  • the components for the first and second bearing elements 2, 3 are made of a stainless steel material in order to meet desired hygiene requirements.
  • Figures 2a, b and c the structure of the head ring 30 for designing the second bearing element 3 is explained.
  • Figure 2a shows an end view of the top of the head ring 30, which, as described with reference to Figure 1, leads to a completed design of the rotary table bearing 1 according to the invention on one of its axial end faces.
  • a plurality of screw holes 36 can be made in the head ring 30 for fastening the rotary table bearing 1 to a component provided for this purpose.
  • Figure 2b shows a section in Figure 2a plane BB shown, which contains the axis A of Figure 1 and therefore runs parallel to it.
  • the head ring 30 comprises a bearing disk section 31 with a bearing cylinder section 32 which is integral therewith and aligned coaxially, with a mounting hole 33 being provided in the described embodiment for fastening the bearing disk 40, see Figure 1, for the design of the second bearing element 3.
  • the bearing disk section 31 points on its closed axial side a boundary surface which has a radial component in the course of its radial course and therefore has a small angle to the radial direction.
  • FIG. 2c shows the head ring 30 in a perspective view of the bearing cylinder section 32.
  • Figure 3 shows the structure of the bearing disk 40 for the rotary table bearing 1 described, which in the described embodiment forms the second bearing element 3 together with the head ring 30, in different perspectives.
  • Figure 3a is a front end view of the bearing disk 40, indicating a longitudinal sectional plane of the plane CC, which here runs through fastening bores 42, via which a component is fastened to the second bearing element 2 on the head ring 30, see Figure 1.
  • the bearing disk 40 a central bore 41 for receiving a mounting screw 120, which extends through this bore 41 into an associated thread of the head ring 30, see Figure 1.
  • Figure 3c shows the bearing disk 40 in one perspective view.
  • Figures 4a to c are individual representations of the first bearing element or the bearing ring 2, again in different perspectives or a sectional view. As stated with reference to the explanations for FIG. 1, the bearing ring 2 is designed to be accommodated in sections in the second bearing element 3.
  • Figure 4a shows an end view of the axial surface 27, ie the top surface of the figure, into which the inner annular groove 22 is incorporated.
  • a plurality of screw holes 26 are provided at a circumferential distance for fastening to a second component.
  • Figure 4a also shows the provision of a chamfer or bevel 25 on the radially outer groove wall of the annular groove 22, which will be discussed in more detail below.
  • 4b shows the bearing ring 2 of FIG 22 is designed higher than the radially inner groove wall of the annular groove 22.
  • Figure 4c shows the bearing ring 2 in a perspective view with a view of the axial surface 28, which in the assembled state faces the inner axial surface 38 of the head ring 30.
  • FIG. 5 shows the rotary table bearing 1 of FIG. 1 in a longitudinal section similar to the illustration in FIG Attachment to a first or second component serves and can optionally be used depending on the specific application.
  • Figure 6 is a representation similar to Figure 5, with the sectional plane lying in the plane of the drawing.
  • an annular insert 83, 93 can be provided in the body section 80, 90 of the respective sealing ring 8, 9, as explained above, which supports a press fit of the respective sealing ring 8, 9 in the associated annular groove 22, 50 in that the body section 80, 90 of the respective sealing ring 8, 9 does not move into the remaining cavity of the respective groove.
  • the respective annular groove 22, 50 has a chamfer 25, 39, in particular a radial bevel, on the groove wall on which the respective body section 80, 90 rests, which in the installation situation shown in FIG respective sealing ring 8, 9 is filled.
  • the arrangement of the sealing ring 9 in the annular groove 22 of the bearing ring 2 has a corresponding design, with a chamfer 25 on the groove wall, against which the body section 90 of the sealing ring 9 rests, and the radial widening 96 of the sealing ring 9 in the installed position sealing ring 9.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Axial-Radial-Gleitlager (1), insbesondere Axial-Radial-Gleitlager (1) für Anwendungen mit Hygieneanforderungen, umfassend ein erstes Lagerelement in Form eines Lagerrings (2), ein zweites Lagerelement (3), wobei das zweite Lagerelement (3) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt in einem ersten achsennahen Radialabschnitt aufweist, eine Gleitelementanordnung (7) umfassend zumindest ein Gleitelement (70) aus einem Polymermaterial. Das zweite Lagerelement 3 kann sich an einer axialen Stirnseite des Gleitlagers radial über das erste Lagerelement (2) hinaus erstrecken und das zweite Lagerelement (3) ist an einer anderen axialen Stirnseite des Gleitlagers radial zum ersten Lagerelement (2) zurückversetzt, wobei an der anderen axialen Stirnseite des Gleitlagers radial beabstandete, axiale Ringnuten (22,50) zur Aufnahme eines jeweils zugeordneten Dichtrings (8, 9) ausgebildet sind, und der jeweilige Dichtring (8, 9) ausgebildet und eingerichtet ist zur Abdichtung eines zugeordneten, umfänglich verlaufenden, axialen Spaltes zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerelement (2, 3).

Description

Ma/Ju 19. September 2023 Anmelder: igus GmbH 51147 Köln Axial-Radial-Gleitlager, insb. Axial-Radial-Gleitlager für Anwendungen mit Hygieneanforderungen Die Erfindung betrifft ein Axial-Radial-Gleitlager, insbesondere ein Axial-Radial-Gleitlager für Anwendungen mit Hygieneanforderungen, umfassend ein erstes Lagerelement in Form eines Lagerrings und ein zweites Lagerelement, wobei die Lagerelemente gegeneinander um einer Lagerachse drehbar angeordnet sind, und das zweite Lagerelement einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt in einem ersten achsennahen Radialabschnitt bildet, um das erste Lagerelement zumindest abschnittsweise aufzunehmen, sowie eine Gleitelementanordnung umfassend zumindest ein Gleitelement aus einem Polymermaterial, welches zwischen erstem und zweiten Lagerelement angeordnet ist zur Bereitstellung von axialen und radialen Gleitflächen, um die Lagerelemente axial und radial zu entkoppeln. Derartige Axial-Radial-Gleitlager, auch als Rundtischlager bezeichnet, sind ausgebildet, um axiale als auch radiale Kräfte sowie Kippmomente aufzunehmen und werden beispielsweise für Rundschalttische, Teilapparate, für die Gestaltung von CNC-Drehachsen und für die Lagerung von schwenkbaren Bildschirmen, etc. verwendet. Als Polymermaterial zur Herstellung der Gleitelemente kann ein tribologisch geeignetes Polymer eingesetzt werden, das in der Regel schmiermittelfrei verwendet werden kann. Ein gattungsbildendes Axial-Radial-Gleitlager ist beispielsweise in der Gebrauchsmusterschrift DE 202013 101 374 U1 beschrieben. Die Vorteile derartiger herkömmlicher Gleitlager sind insbesondere in der geringen Reibung der Lagerelemente zueinander, dem wartungsfreien Betrieb, der preisgünstigen Herstellung sowie der robusten Bauweise und der hohen Verschleißfestigkeit zu sehen. Da neben radialen und axialen Lasten auch Kippmomentbelastungen der Lagerstelle trotz eventuell geringer Baugröße sicher aufgenommen werden können, reduziert sich bei diesen herkömmlichen Axial-Radial-Gleitlagern der Aufwand und damit die Kosten für die Gestaltung von Anschlusskonstruktionen und dem Einbau der Lager erheblich. Die Vielzahl dieser Vorteile hat zur Folge, dass die Verbreitung derartiger Polymer-Rundtischlager (PRT) auf den unterschiedlichsten Gebieten verstärkt zugenommen hat. Insbesondere der mögliche schmiermittelfreie Betrieb macht die Axial-Radial-Gleitlager auch interessant für Anwendungen mit vorgegebenen Hygieneanforderungen, insbesondere im Bereich der Lebensmitteltechnologie oder im Bereich der Pharmazie, beispielsweise bei der Lebensmittel- bzw. der Medikamentenherstellung und/oder -verarbeitung. Es ist jedoch festzustellen, dass bei der Verwendung von Gleitelementen zur Bereitstellung von axialen und radialen Gleitflächen bei den herkömmlichen Axial-Radial-Gleitlagern ein Abrieb des Polymermaterials aufgrund eventuell auftretender Betriebsbelastungen bzw. ein Eintritt von Stoffen in das Lager nicht vollständig ausgeschlossen werden kann, was die Verwendung der herkömmlichen Axial-Radial- Gleitlager im Bereich von solchen Anwendungen mit Hygieneanforderungen häufig verhindert. Insofern kann insbesondere auch die Reinigung herkömmlicher Axial-Radial- Gleitlager zeitaufwendig sein. Insofern liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein herkömmliches Axial-Radial-Gleitlager so weiterzubilden, dass es insbesondere für Anwendungen mit Hygieneanforderungen besser geeignet ist als die bekannten herkömmlichen Axial-Radial-Gleitlager. Diese Aufgabe löst die vorliegende Erfindung schon mit einem Axial-Radial-Gleitlager mit den Merkmalen von Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Axial-Radial-Gleitlager weist ein erstes als Lagerring ausgebildetes Lagerelement auf, sowie ein zweites Lagerelement, wobei die Lagerelemente zueinander um eine Lagerachse drehbar angeordnet sind, und das zweite Lagerelement einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt in einem ersten achsennahen Radialabschnitt aufweist, um das erste Lagerelement, respektive den Lagerring, zumindest abschnittsweise aufzunehmen, sowie eine Gleitelementanordnung umfassend zumindest ein Gleitelement, insbesondere umfassend eine Mehrzahl von Gleitelementen, aus einem Polymermaterial, welches zwischen erstem und zweiten Lagerelement angeordnet ist zur Bereitstellung von axialen und radialen Gleitflächen, um die Lagerelemente axial und radial zu entkoppeln. Das erfindungsgemäße Axial-Radial- Gleitlager zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Lagerelement sich an einer axialen Stirnseite des Gleitlagers radial nach außen über das erste Lagerelement hinaus erstrecken kann, insbesondere erstreckt, und das zweite Lagerelement an einer anderen axialen Stirnseite des Gleitlagers radial zum ersten Lagerelement nach innen zurückversetzt ist, wobei an der anderen axialen Seite des Gleitlagers zumindest zwei radial beabstandete, axiale Ringnuten zur Aufnahme eines jeweils zugeordneten Dichtrings ausgebildet sind, und der jeweilige Dichtring ausgebildet und eingerichtet ist zur Abdichtung eines zugeordneten, umfänglich verlaufenden axialen Spaltes zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerelement. Dem erfindungsgemäßen Axial-Radial-Gleitlager liegt die Idee zugrunde, den Volumenbereich des Lagers, in welchem die Gleitelementanordnung zwischen den Lagerelementen angeordnet ist und aus welchen Abrieb nach außen abgegeben werden kann bzw. von außen Material eingetragen werden kann, was eventuellen Hygieneanforderungen widerspricht bzw. das Einhalten derartiger Vorschriften erschwert, hermetisch abzudichten, indem die beiden umfänglich verlaufenden, axialen Spalte zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerelement durch das Vorsehen eines jeweiligen in einer Ringnut angeordneten Dichtrings derart verschlossen werden, dass im Wesentlichen kein Materialeintrag von außen mehr in diesen Volumenbereich erfolgen kann. Mit der erfindungsgemäßen Gestaltung des Axial-Radial-Gleitlagers kann insofern vermieden werden, dass Gleitelementabrieb nach außen dringt bzw. ein beliebiger Materialeintrag in den Zwischenraum zwischen erstem und zweitem Lagerelement, der zumindest teilweise durch die Gleitelementanordnung ausgefüllt ist, verhindert ist. Es sei bemerkt, dass diese beiden vollumfänglich verlaufenden, axial beabstandeten Axialspalte zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerelement zumindest teilweise mit der Gleitelementanordnung gefüllt sein können, erfindungsgemäß ist vorliegend mit der Angabe „Axialspalt“ bzw. axialer Spalt die axiale Beabstandung des ersten und zweiten Lagerelements gemeint unabhängig davon, ob dieser Hohlraum durch die Gleitelementanordnung ausgefüllt ist oder nicht. Die axiale Abmessung dieser umfänglich verlaufenden, axialen Spalte kann dem axialen Erstreckungsmaß des bzw. der Gleitelemente entsprechen. Diese beiden Spalte oder Zwischenräume können hier auch als einzelner vollumfänglich verlaufender axialer Spalt oder Zwischenraume betrachtet werden, da beiden axialen Spalte zwischen den Lagerelementen radial innenliegend miteinander verbunden sind bzw. ineinander übergehen können. Dabei wird die axiale Beabstandung des Spalts bzw. der Spalte bzw. Zwischenräume durch die axiale Dicke des ersten Lagerelements festgelegt. Das Abdichten oder Verschließen dieses Spalts bzw. dieser Spalte ist allgemein zu verstehen als Abdichtung gegenüber der Umgebung, derart, dass von außen kein Eintrag von Material erfolgen kann. Die Abdichtung oder Verschließung eines solchen axialen Spalts muss insofern nicht in einem radialen Anfangsabschnitt des jeweiligen axialen Spaltes realisiert sein, sondern kann auch dadurch realisiert sein, dass ein Hohlraum innerhalb des Lagers, der mit dem Spalt in Verbindung steht, d.h. in den der Spalt hineinragt, verschlossen bzw. abgedichtet wird. Hierdurch ist ein Eintrag von Material wie Schmutz in den jeweiligen Spalt verhindert, da der Hohlraum nach außen abgeschlossen ist. Zur Abdichtung der Axialspalte zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerelement liegt ein jeweiliger Dichtring sowohl an dem einen als auch an dem anderen Lagerelement an. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass einer der Dichtringe bei einer relativen Drehung der beiden Lagerelemente zueinander an einem der beiden Lagerelemente zur relativen ortsfesten Anlage und an dem anderen der beiden Lagerelemente zur relativen schleifenden Anlage angeordnet ist und dass gleichzeitig ein anderer der Dichtringe an dem einen der beiden Lagerelemente zur relativen schleifenden Anlage und an dem anderen der beiden Lagerelemente zur relativen ortsfesten Anlage angeordnet ist. In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass beide Dichtringe jeweils an dem gleichen einen Lagerelement zur relativen ortsfesten Anlage und am gleichen anderen Lagerelement zur relativen schleifenden Anlage angeordnet sind. Um an einer axialen Stirnseite des erfindungsgemäßen Axial- Radial-Gleitlagers axiale Übergänge zwischen den beiden Lagerelementen zu vermeiden, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass das zweite Lagerelement an der einen axialen Stirnseite des Gleitlagers das erste Lagerelement radial überragt bzw. sich radial über das erste Lagerelement hinaus nach außen erstreckt, sodass bei einer Frontalansicht auf die eine der axialen Stirnseiten nur Begrenzungsabschnitte des zweiten Lagerelements sichtbar sind, jedoch keine des ersten Lagerelements, was aus Hygienegründen und Reinigungszwecken vorteilhaft sein kann. Insbesondere kann dann ferner vorgesehen sein, dass das zweite Lagerelement an der einen axialen Stirnseite des Gleitlagers das erste Lagerelement radial beabstandet in axialer Richtung übergreift zur weiteren Abgrenzung der beiden Lagerelemente an der einen axialen Stirnseite des Axial-Radial-Gleitlagers und/oder zur Bereitstellung einer radial äußeren Nutwand der radial außenliegenden Ringnut, wobei der von der radial außenliegenden Ringnut aufgenommene Dichtring an einer radialen Anlagefläche, insbesondere einer radialen Begrenzungsfläche des ersten Lagerelements anliegen kann. Bei dieser Ausführungsform kann insofern vorgesehen sein, dass sich beide Dichtringe an der gleichen axialen Stirnseite des Gleitlagers befinden, was den Betrieb des erfindungsgemäßen Axial-Radial-Gleitlagers insbesondere bei Anwendungen mit Hygieneanforderungen nochmals erleichtern kann. Dabei kann vorgesehen sein, dass das erste Lagerelement an der anderen axialen Stirnseite des Gleitlagers eine zur radial äußeren Ringnut radial innenliegende axiale Ausnehmung zur Gestaltung einer radial inneren Ringnut aufweist, wobei der der inneren Ringnut zugeordnete und von dieser aufgenommene Dichtring an einer radialen Anlagefläche, insbesondere einer radialen Begrenzungsfläche, des zweiten Lagerelements anliegen kann. Um den jeweiligen Dichtring stabil in seiner zugeordneten Ringnut anzuordnen, kann vorgesehen sein, dass der Dichtring ein elastisches Material umfasst bzw. aus einem solchen hergestellt ist, so dass der Dichtring in seine zugeordnete Ringnut einpressbar ist, wodurch der Dichtring in seiner Ringnut unter elastischer Verformung eingebracht ist, wobei die elastische Rückstellkraft dafür Sorge trägt, dass der Dichtring zwischen den Nutwänden der Ringnut, die zylinderförmig ausgebildet sein können, verklemmt sein kann. Wie untenstehend erläutert, ist die Angabe „Nutwand“ breit zu verstehen, insbesondere kann vorgesehen sein, dass die beiden die jeweilige Ringnut radial begrenzenden Nutwände eine unterschiedliche Höhe aufweisen, wobei vorgesehen sein kann, dass die Anlage des Dichtrings an beiden Nutwänden im Bereich unterschiedlicher Höhen der jeweiligen Nutwand erfolgt, worauf wiederum untenstehend noch näher eingegangen wird. Ferner kann eine Nutwand einer solchem Ringnut in axialer Richtung zwei unterschiedliche axiale Bereiche aufweisen, wobei ein Abschnitt von einem Lagerelement bereitgestellt wird, während der andere Abschnitt von dem anderen Lagerelement bereitgestellt werden kann. Da der jeweilige Dichtring des erfindungsgemäßen Axial- Radial-Gleitlagers an beiden Lagerelemente anliegen muss zur Abdichtung bzw. Schließung eines zugeordneten, umfänglich verlaufenden axialen Spaltes zwischen den Lagerelementen, sind besondere Anforderungen an die Gestaltung und die Materialeigenschaften des Dichtrings zu stellen. Insbesondere muss er gegenüber einem der Lagerelemente eine relative ortsfeste Anlage aufweisen, während er gegenüber dem anderen Lagerelement eine relative schleifende Anlage aufweist, da der Dichtring relativ zu dem einen Lagerelement unbeweglich angeordnet ist, während er gegenüber dem anderen Lagerelement eine schleifende, in beiden Fällen dichtende Anlage aufweist. Um in beiden Anlageabschnitten des Dichtrings eine dichtende Anlage bereitzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass ein jeweiliger Dichtring einen Körperabschnitt und einen sich vom Körperabschnitt aus, insbesondere in Einbaulage axial und radial, erstreckenden Lippenabschnitt aufweist, wobei der Lippenabschnitt endstämmig, d. h. an seinem freien Ende, an einem diesem zugeordneten Lagerelement kraftbeaufschlagt anliegt und der Körperabschnitt an dem diesem zugeordneten anderen Lagerelement wiederum kraftbeaufschlagt anliegt. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das freie Ende des Lippenabschnitts an dem zugeordneten Lagerelement anliegt, das zum Lippenabschnitt bzw. dem Dichtring beweglich angeordnet ist, während der Körperabschnitt des Dichtrings an dem diesem zugeordneten anderen Lagerelement anliegt, das sich relativ zum Körperabschnitt bzw. dem Dichtring nicht bewegt im Betrieb des erfindungsgemäßen Axial-Radial- Gleitlagers. Der Körperabschnitt des jeweiligen Dichtrings kann insbesondere im Querschnitt rechteckig, rund oder oval ausgebildet sein. Um die Anlage des jeweiligen Dichtrings an dem zu diesem nicht bewegten Lagerelement im Bereich des Körperabschnitts des Dichtrings sicherzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, zumindest einen, insbesondere alle Dichtringe mit einer Einlage, insbesondere mit einer Metallringeinlage, einer Hartkunsteinlage oder einer Verbundwerkstoffeinlage zu versehen, die insbesondere etwa radial mittig innerhalb des Körperabschnitts des Dichtrings anordnet sein kann. Dabei kann die Einlage, insbesondere die Metallringeinlage innerhalb des Körperabschnitts so angeordnet sein, dass bei einem Einpressen des Dichtrings in die zugeordnete Ringnut zwischen der Einlage und einer Begrenzungsfläche des Körperabschnittes, die an dem zugeordneten Lagerelement anliegt, eine Presspassung realisiert ist, derart, dass eine elastische Verformung von elastischen Material des Dichtrings verursacht ist innerhalb eines Abschnitts des Körperabschnitts des Dichtrings zwischen der Einlage und einer zugeordneten Anlagefläche zum zugeordneten Lagerelement. Es kann auch vorgesehen sein, zusätzlich oder statt einer solchen Einlage im Körperabschnitt des Dichtrings einen radial außen zum Körperabschnitt anliegenden Pressring, insbesondere einen Metallring vorzusehen, der an einer zylinderförmigen Radialfläche des Körperabschnitts des Dichtrings anliegt zum Anpressen des Körperabschnitts des Dichtrings an das zugeordnete Lagerelement, vorzugsweise wiederum unter elastischer Verformung vom Material des Dichtelements zur Erzeugung einer Anpresskraft zum Anpressen des Körperabschnitts des Dichtrings an eine zugeordnete Anlagefläche des zugeordneten Lagerelements. Sowohl der Pressring als auch die Einlage für den Körperabschnitt des jeweiligen Pressrings können eine axiale Höhe aufweisen, die in Einbaulage im Wesentlichen der axialen Höhe des Körperabschnitts des Dichtrings entspricht, unter Umständen auch geringfügig kleiner ist, so dass im Falle der Verwendung einer Einlage diese vollkommen durch das elastische Material des Dichtrings eingebettet ist. In der Ausführungsform, bei welcher ein Pressring an einer radialen Begrenzungsfläche des Körperabschnitts des Dichtrings anliegt zum Anpressen des Körperabschnitts an eine Anlagefläche des zugeordneten Lagerelements kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass der jeweilige Pressring in einem Hohlraumabschnitt der jeweiligen Ringnut und beabstandet zu dem, dem Lippenabschnitt des Dichtrings zugeordneten Lagerelement angeordnet ist. Wie dargestellt, kann der jeweilige Lippenabschnitt des jeweiligen Dichtrings zur schleifenden Anlage an einer Anlagefläche des zugeordneten Lagerelements ausgebildet sein. Da die Axialflächen des ersten und zweiten Lagerelements axial zueinander versetzt sind, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass der jeweilige Lippenabschnitt sich ausgehend von einem axialen und radialen Endbereich des Körperabschnitts des jeweiligen Dichtelements erstreckt zur Anlage an eine jeweilige Anlagefläche des dem Lippenabschnitt zugeordneten Lagerelements. Wie erläutert liegt in Einbaulage der jeweilige Lippenabschnitt an dem zugeordneten Lagerelement kraftbeaufschlagt an, wobei diese Kraftbeaufschlagung verursacht sein kann durch das Vorsehen einer beschriebenen Presspassung des Dichtrings in der zugeordneten Ringnut aufgrund der elastischen Verformung des Materials des Dichtrings. Dabei kann vorgesehen sein, dass die geometrische Gestaltung der Ringnut und des zugeordneten Dichtrings derart ist, dass beim Einsetzen des Dichtrings in die zugeordnete Ringnut der Lippenabschnitt in radialer und axialer Richtung ausgelenkt wird, was im Bereich des Ansatzes des Lippenabschnitts am Körperabschnitt zu einer elastischen Verformung führen kann, derart, dass eine Anlagefläche des Lippenabschnitts kraftbeaufschlagt an einer zugeordneten Anlagefläche des zugeordneten Lagerelements anliegt. Um den jeweiligen umfänglich verlaufenden, axialen Spalt zwischen dem ersten und zweiten Lagerelement abzudecken, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass sich der Lippenabschnitt des Dichtrings in axialer und radialer Richtung zur Anlagefläche des zugeordneten Lagerelements erstreckt, wobei dieser über seine Längenerstreckung eine im Wesentlichen identische Dicke aufweisen kann. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass in Einbaulage der Lippenabschnitt ausgehend vom Körperabschnitt des Dichtrings sich zunächst in einem Winkel von etwa 45° zur Achse erstreckt, an die sich ein Endabschnitt des Lippenabschnitts, d. h. ein freies Ende anschließt. Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass der Lippenabschnitt eines Dichtrings an seinem freien Endabschnitt eine Anlagefläche bereitstellt, die im Wesentlichen als Radialfläche ausgebildet ist und mit einer Anlagefläche des zugeordneten Lagerelements korrespondiert, d. h. die einander zugeordneten Anlageflächen können in dieser Ausführungsform im Kontaktbereich parallel verlaufen und können als Radialflächen ausgebildet sein. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Dicke des Lippenabschnitts eines Dichtrings geringer als 50%, insbesondere geringer als 40%, vorzugsweise geringer als 30% des axialen Erstreckungsmaßes des Körperabschnitts des jeweiligen Dichtrings beträgt. Dabei kann die axiale Höhe des Lippenabschnitts in Einbaulage > 40%, insbesondere > 60% sowie < 150%, insbesondere < 100% betragen. Um eine besonders gute Abdichtung des jeweiligen Dichtrings zum zugeordneten, relativ zum Dichtring nicht bewegten Lagerelement sicherzustellen, kann zweckmäßigerweise vorgesehen sein, dass eine Nutwand einer Ringnut, an welcher ein Körperabschnitt des zugeordneten Dichtrings kraftbeaufschlagt anliegt, an ihren dem Nutgrund abgewandten axialen Endabschnitt eine Fase oder Abschrägung aufweist, wobei die Fase in Einbaulage des Dichtrings auf axialer Höhe des Ansatzes der Dichtlippe am Körperabschnitt des Dichtrings angeordnet sein kann. Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass der Körperabschnitt des Dichtrings der Ringnut in Einbaulage im Bereich dieser Fasung der Nutwand radial verbreitert ist zur vollständigen Ausfüllung der Fase. Das Vorsehen dieser Fase an der Nutwand unter Ausfüllung der Ausnehmung durch den Körperabschnitt des Dichtrings kann die Gefahr des Eindringens von Fremdmaterial zwischen die einander zugeordneten Anlageflächen der Nutwand und des Körperabschnitts des Dichtrings verringert. In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zur Gestaltung einer jeweiligen Ringnut zur Aufnahme eines zugeordneten Dichtrings eine Nutwand zumindest abschnittsweise durch eine Begrenzungsfläche, insbesondere eine zylindrische Begrenzungsfläche des ersten Lagerelements und eine dieser Nutwand radial gegenüberliegende Nutwand zumindest abschnittsweise durch eine Begrenzungsfläche, insbesondere eine zylindrische Begrenzungsfläche des zweiten Lagerelements gebildet ist. Aufgrund der axialen Versetzung der beiden Lagerelemente zueinander kann vorgesehen sein, dass die Nutwände der jeweiligen Ringnut eine unterschiedliche axiale Höhe aufweisen. Grundsätzlich kann zur Bereitstellung einer zuverlässigen Abdichtung eines jeweiligen, umfänglich verlaufenden, axialen Spaltes zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerelement vorgesehen sein, dass die Anlageabschnitte eines Dichtrings, namentlich der Lippenabschnitt und der Körperabschnitt jeweilige Anlageflächen bereitstellen, die axial und radial zueinander versetzt sein können. Die beschriebene erfindungsgemäße Gestaltung eines Axial- Radial-Gleitlagers, insbesondere im Bereich der Lebensmitteltechnologie kann in Bezug auf die Gestaltung des zweiten Lagerelements an die jeweiligen spezifischen Anforderungen angepasst sein. Beispielsweise kann das zweite Lagerelement zwei zueinander beabstandete Lagerscheibenabschnitte oder Lagerringabschnitte aufweisen und zumindest einen, zwischen den beiden Lagerscheiben bzw. Lagerringabschnitten angeordneten und zu dem ersten als Lagerring ausgebildeten Lagerelement koaxial ausgerichteten Lagerzylinderabschnitt aufweisen. Insbesondere bei solchen Anwendungen, bei welchen das erfindungsgemäße Axial-Radial- Gleitlager an einer axialen Stirnseite, insbesondere aus Hygieneerwägungen, geschlossen ist, können die beiden angegebenen Lagerscheibenabschnitte und der dazwischen angeordnete Lagerzylinderabschnitt das zweite Lagerelement bilden. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass der Lagerzylinderabschnitt an einem der Lagerscheibenabschnitte bzw. der Lagerringabschnitte integral angebracht ist. In dieser Ausführungsform umfasst das zweite Lagerelement insofern statt drei nur zwei Bauteile und zumindest einen zusätzlichen Befestigungsbolzen zum Verbinden der Teile. In der Ausführungsform, bei welcher das zweite Lagerelement Lagerscheibenabschnitte umfasst, kann eine Verbindung der beiden bzw. drei Bauteile miteinander durch eine koaxial zur Drehachse sich erstreckende Schraubverbindung realisiert sein. Zur Befestigung des erfindungsgemäßen Axial-Radial- Gleitlagers an einem festen Bauteil und/oder einem zu bewegenden Bauteil kann vorgesehen sein, dass das zweite Lagerelement und/oder das erste Lagerelement jeweils an zumindest einer seiner jeweiligen beiden axialen Stirnseiten eine Mehrzahl von axialen Gewindebohrungen aufweist, wobei nicht verwendete Gewindebohrungen mittels einer Kopfschraube verschlossen sein können. Dabei kann die Kopfschraube an ihrer Kopfanlagefläche ein Dichtmaterial aufweisen zur Vermeidung eines Eindringens von Material in die Schraubbohrung des jeweiligen Lagerelements. Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass zur Befestigung des erfindungsgemäßen Axial-Radial-Gleitlagers zylinderförmige, mit einer zentrischen Durchgangsbohrung versehene Distanzelemente als Teil des erfindungsgemäßen Gleitlagers zur Anwendung kommen, die an ihren beiden Stirnflächen Dichtringe aufweisen, mit welchen die Distanzelement auf dem jeweiligen Lagerelement aufliegen. Vorzugsweise, insbesondere bei Anwendungen im Bereich der Pharmazie und/oder der Lebensmitteltechnologie kann vorgesehen sein, dass das erste, das zweite und/oder die Distanzelemente aus einem Edelstahlmaterial hergestellt sind und/oder die Dichtringe ein elastisches Material mit geringem Reibwert wie PTFE oder ein tribologisches Polymer umfassen bzw. daraus hergestellt sind. Je nach Ausführungsform kann die Gleitelementanordnung unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Gleitelementanordnung zur Bereitstellung von Gleitflächen zwischen den beiden Lagerelementen ein zylinderförmiges Hülsenteil zur Bereitstellung einer radialen Gleitfläche und zwei axial zueinander beabstandet angeordnete Gleitelemente aufweisen zur Bereitstellung von axialen Gleitflächen, wobei die jeweilige Richtungsangabe eine Normalenrichtung für die angegebene Gleitfläche darstellt. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, die Gleitelementanordnung einstückig auszubilden in Form eines Rings, welcher im Querschnitt eine U-Form ausbildet zur Bereitstellung der gewünschten axialen und radialen Entkopplung der beiden Lagerelemente. In einer weiteren Ausführungsform kann die Gleitelementanordnung, ausgehend von der vorstehend beschriebenen einstückigen Variante eine zweistückige Variante vorsehen, die beispielsweise dadurch entstehen kann, dass die beschriebene einstückige Variante in einer Ebene senkrecht zur Drehachse geschnitten ist. Bei einer weiteren Variante kann vorgesehen sein, eine Vielzahl von einzelnen Gleitelementen vorzusehen, die beispielsweise eine L-Form aufweisen und die umfänglich nebeneinander angeordnet sind zur Bereitstellung einer im Wesentlichen durchgängigen Gleitelementanordnung zur Bereitstellung von axialen und radialen Gleitflächen. Eine solche Gestaltung einer Gleitelementanordnung ist beispielsweise im Gebrauchsmuster DE 202021 101 947 U1 beschrieben. Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren durch das Beschreiben einer Ausführungsform nebst einigen Abwandlungen erläutert, wobei Figur 1: in einer perspektivischen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäß gestaltetes Axial-Radial- Gleitlager; Figur 2a: einen Kopfring zur Gestaltung des zweiten Lagerelements des erfindungsgemäßen Axial- Radial-Gleitlagers in einer Stirnseitenansicht; Figur 2b: den in Figur 2a angegebene Kopfring in einer Schnittdarstellung der Ebene B–B; Figur 2c: den Kopfring der Figur 2a in einer perspektivischen Aufsicht; Figur 3a: eine Lagerscheibe in einer Stirnseitenansicht zur Gestaltung des zweiten Lagerelementes zusammen mit dem Kopfring der Figur 2a; Figur 3b: die Lagerscheibe der Figur 3a in einer Schnittdarstellung der Schnittebene C-C; Figur 3c: die Lagerscheibe der Figur 3a in einer perspektivischen Aufsicht; Figur 4a: das als Lagerring ausgebildete erste Lagerelement in einer Stirnseitenansicht; Figur 4b: das erste Lagerelement der Figur 4a in einer Schnittdarstellung des Schnittes D-D; Figur 4c: das erste Lagerelement der Figur 4a in einer perspektivischen Aufsicht; Figur 5: das zusammengesetzte Lager der Figur 1 in einer Schnittdarstellung mit Blick auf den Kopfring; und Figur 6: das Lager der Figur 1 in einer Schnittdarstellung mit frontaler Ansicht auf den Längsschnitt zeigt. Die erfindungsgemäße Gestaltung eines Axial-Radial- Gleitlagers 1 wird am Beispiel eines Rundtischlagers 1 zur Verwendung im Lebensmittelbereich erläutert, wie es in einer perspektivischen Schnittdarstellung in Figur 1 angegeben ist. Das erfindungsgemäße Rundtischlager 1 umfasst in der beschriebenen Ausführungsform als erstes Lagerelement den Lagerring 2, der von dem zweiten Lagerelement 3 über eine radiale Erstreckung abschnittsweise aufgenommen ist. Hierzu kann das zweite Lagerelement 3 einen Kopfring 30 aufweisen, der einen Lagerscheibenabschnitt 31 und einen koaxial zu diesem angeordneten Lagerzylinderabschnitt 32 umfasst, die in der beschriebenen Ausführungsform integral hergestellt sind. Das zweite Lagerelement 3 umfasst ferner eine zum ersten Lagerscheibenabschnitt 31 axial durch den Lagerzylinderabschnitt 32 beabstandete Lagerscheibe 40, die mit dem Kopfring 30 in der beschriebenen Ausführungsform mittels einer koaxial in eine Montagebohrung 33 des Lagerzylinderabschnitts 32 des Kopfrings 30 eingeschraubte Montageschraube 120 befestigt ist. Wie insbesondere aus der Darstellung der Figur 1 hervorgeht, bilden die Lagerscheibe 40 und der Lagerscheibenabschnitt 31 einen U-förmigen Querschnitt in einem achsennahen Radialabschnitt, in welchem der Lagerring 2 aufgenommen ist. Zur axialen und radialen Endkopplung des hier durch den Kopfring 30 und die Lagerscheibe 40 gebildeten zweiten Lagerelements 3 und des ersten Lagerelements 2 ist in dem beschriebenen achsennahen Aufnahmeabschnitt zwischen den beiden Lagerelementen 2, 3 eine Mehrzahl von hier L-förmigen Gleitelementen 70 angeordnet, welche insofern radiale und axiale Gleitflächen zwischen den beiden Lagerelementen 2, 3 bereitstellen. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, eine zwei- oder dreistückige Gleitelementanordnung vorzusehen, um eine axiale und radiale Entkopplung zwischen den beiden Lagerelementen 2, 3 zu erzielen. Erkennbar sind damit das erste und das zweite Lagerelement 2, 3 zueinander drehbar um die Drehachse A angeordnet, wobei sowohl das erste Lagerelement 2 eine Mehrzahl von Schraubbohrungen 26, als auch das zweite Lagerelement 3 am Kopfring 30 eine Mehrzahl von Schraubbohrungen 36 aufweist zur Befestigung des erfindungsgemäßen Rundtischlagers 1 an einem festen Bauteil, sowie einem zu diesem drehenden Bauteil, abhängig von der jeweiligen Anwendung. In der beschriebenen Ausführungsform werden zu dieser Befestigung des erfindungsgemäßen Rundtischlagers 1 an diesen Bauteilen Distanzelemente 10 verwendet, die einen Hohlzylinder 100 umfassen, der an seinen Stirnseiten Ringdichtungen 101, 102 aufweist, so dass Anlageflächen zwischen den Distanzelementen 10 und den jeweiligen Axialflächen 27 des ersten Lagerelements 2 und den Axialflächen 37, 47 des zweiten Lagerelements 3 abgedichtet sind. In der beschriebenen Ausführungsform ist das erfindungsgemäße Rundtischlager 1 so gestaltet, dass an einer axialen Stirnseite der Lagerscheibenabschnitt 31 des zweiten Lagerelements 3 das erste Lagerelement 2 radial vollständig abdeckt, sich radial über das erste Lagerelement 2 hinaus erstreckt und dann mittels einer Überkragung 35 das erste Lagerelement 2 radial beabstandet in axialer Richtung übergreift. Hierdurch ist eine umfängliche Ringnut 50 gebildet durch die äußere Radialfläche 29 des ersten Lagerelements 2 und der zu dieser Fläche radial beabstandeten Innenfläche der Überkragung 35. Die axial zum Lagerscheibenabschnitt 31 des Kopfrings 30 beabstandete Lagerscheibe 40 ist radial zum Lagerscheibenabschnitt 31 nach innen zurückversetzt und durch die Radialfläche 49 beschränkt. Im Bereich dieser Radialfläche 29 weist das erste Lagerelement bzw. der Lagerring 2 eine zur äußeren Ringnut 50 radial innenliegende Ringnut 22 auf, deren innere Nutwandung mit der Radialfläche 49 der Lagerscheibe 40 korrespondiert, d. h. die Radialfläche 49 der Lagerscheibe 40 kann parallel zur innenliegenden Nutwandfläche der Ringnut 22 angeordnet sein. Wie aus Figur 1 ersichtlich, weist die Gestaltung des Rundtischlagers 1 zwei axial beabstandete Axialspalte 60, 65 auf, die umfänglich verlaufen und jeweils in einem der beschriebenen Ringnute 22, 50 hineinreichen bzw. enden. Dabei ist der Axialspalt 60 im Bereich des Nutgrundes der Ringnut 50 angeordnet, während der Axialspalte 65 am oberen Ende der in den Lagerring 2 eingearbeiteten Ringnut 22 anschließt. In anderer Betrachtungsweise umfassen beide Ringnute 22, 50 jeweils radial gegenüberliegende Nutwände, deren Höhen sich unterscheiden können. Zur hermetischen Abdichtung der beiden beschriebenen Axialspalte 60, 65 sind Dichtringe 8, 9 vorgesehen, die jeweils in einen der Ringnute 22, 50 eingepresst sind zur jeweiligen dichtenden Anlage an den inneren Begrenzungsflächen der beiden radial beabstandeten Nutwände. In Bezug auf den in der äußeren Ringnut 50 angeordneten Dichtring 8 wird im Folgenden die Gestaltung der Abdichtung des Axialspaltes 60 erläutert. Der Dichtring 8 weist einen Körperabschnitt 80 auf, der beispielsweise im Schnitt rechteckförmig ausgebildet sein kann, wobei an dessen in Einbaulage radialen und axialen Endabschnitt ein Lippenabschnitt 85 anschließen kann, wobei der Körperabschnitt 80 an der durch die Überkragung 35 des zweiten Lagerelements 3 bereitgestellten Nutwand anliegt, während der sich vom Körperabschnitt 80 in axialer und radialer Richtung erstreckende Lippenabschnitt 85 an der äußeren Radialfläche 29 des Lagerrings 2 anliegt. Dabei dichtet der Lippenabschnitt 85 zum ersten Lagerelement 2 und der Körperabschnitt 80 zum zweiten Lagerelement 3 ab, so dass die Axialnut 60 abgeschlossen ist und kein Abrieb nach außen und darüber hinaus kein Eintrag von außen in den Axialspalt 60 auftreten kann. Es kann vorgesehen sein, dass das radiale Maß der Dichtung 8 in Einbaulage etwas größer als das radiale Maß der Ringnut 8 gestaltet ist, so dass beim Einpressen des Dichtrings 8 in die zugeordnete Nut 50 eine elastische Verformung des Dichtrings 8 erfolgt und eine Anlagefläche des Lippenabschnitts 85 an die Radialfläche 49 gepresst wird und gleichzeitig die radial außenliegende Anlagefläche des Körperabschnitts 80 gegen die Innenfläche der zugeordneten Nutwand bzw. der Innenfläche der Übertragung 35 gepresst ist. Es kann vorgesehen sein, den Körperabschnitt 80 des Dichtrings 8 an seinen Kontaktflächen zum zweiten Lagerelement 3 zu verkleben, um eine sichere Anordnung des Dichtrings 8 in der zugeordneten Nut zu gewährleisten. In der dargestellten Ausführungsform weist der Körperabschnitt 80 des Dichtrings 8 eine Einlage in Form eines Einlagerings 83 auf, der hier vollständig in das Material des Dichtrings 8 eingebettet sein kann. Bei einer relativen Drehung der beiden Lagerelemente 2, (30, 40), d.h. 2, 3 ist der Dichtring 8 insofern zum zweiten Lagerelement 3 bzw. dem Kopfring 30 ortsfest angeordnet, während der Dichtring 8 mit seinem Lippenabschnitt 85 schleifend an der Radialfläche 29 des Lagerrings 2 anliegt. Die Gestaltung und Anordnung des radial inneren Dichtrings 9 in dessen zugeordneter Ringnut 22 ist in entsprechender Art und Weise realisiert. Dabei liegt der Dichtring 9 hier an der radial äußeren Nutwand an, so dass der Dichtring 9 sich insofern ortsfest mit dem Lagerring 2 bewegt und mit seinem Lippenabschnitt 95 an einer Radialfläche des zweiten Lagerelements 3, hier einer Radialfläche 49 der Lagerscheibe 40 in einer schleifenden und dichtenden Anlage angeordnet ist, so dass auf diese Weise der Axialspalt 65 abgeschlossen ist. Erkennbar ist der Dichtring 9 bis auf den unterschiedlichen Radius identisch zum beschriebenen Dichtring 8 ausgebildet, d. h. weist einen Körperabschnitt 90 sowie einen sich an einem radialen und axialen Ende des Körperabschnitts 90 abgehenden Lippenabschnitt 95 auf, wobei der Körperabschnitt 90 wiederum einen Einlagering 93 umfasst, beispielsweise aus einem Metallmaterial oder aus einem Hartkunststoff. Als Material für den Dichtring 8, 9 sind grundsätzlich alle Materialien und Verbundwerkstoffe denkbar, welche den anwendungsbezogenen Hygienebedingungen genügen, sowie zum einen eine gewisse elastische Eigenschaft und zum anderen ein gutes Gleitvermögen aufweisen, beispielsweise PTFE oder allgemein ein tribologisches Polymer. In der beschriebenen Ausführungsform sind die Bauteile für das erste und zweite Lagerelement 2, 3 aus einem Edelstahlmaterial hergestellt um gewünschte Hygieneanforderungen zu erfüllen. Mit Bezug auf die Figuren 2a, b und c wird der Aufbau des Kopfrings 30 zur Gestaltung des zweiten Lagerelementes 3 erläutert. Figur 2a zeigt eine Stirnseitenansicht auf die Oberseite des Kopfrings 30, die wie mit Bezug auf Figur 1 beschrieben zu einer abgeschlossenen Gestaltung des erfindungsgemäßen Rundtischlagers 1 an einer seiner axialen Stirnseiten führt. Eine Mehrzahl von Schraubbohrungen 36 können in den Kopfring 30 eingebracht sein zur Befestigung des Rundtischlagers 1 an einem dafür vorgesehenen Bauelement. Figur 2b zeigt einen Schnitt in der in Figur 2a gezeigten Ebene B-B, welche die Achse A der Figur 1 enthält und insofern parallel zu dieser verläuft. Der Kopfring 30 umfasst einen Lagerscheibenabschnitt 31 mit einem integral zu diesem und koaxial ausgerichteten Lagerzylinderabschnitt 32, wobei in der beschriebenen Ausführungsform eine Montagebohrung 33 vorgesehen ist zur Befestigung der Lagerscheibe 40, siehe Figur 1, zur Gestaltung des zweiten Lagerelements 3. Der Lagerscheibenabschnitt 31 weist an seiner geschlossenen Axialseite eine Begrenzungsfläche auf, die im Laufe ihres radialen Verlaufs eine radiale Komponente aufweist und insofern einen geringen Winkel zur Radialrichtung besitzt. Demgegenüber ist in der beschriebenen Ausführungsform die Axialfläche 38, welche der Fläche 37 gegenüberliegt, keine Abschrägung zur Radialrichtung. Aus der Darstellung der Figur 2b ist nicht ersichtlich, dass am freien Ende der Überkragung 35 eine radiale Fase oder Abschrägung 35 vorgesehen ist, die untenstehend mit Bezug auf die Figur 6 näher erläutert wird. Figur 2c zeigt den Kopfring 30 in einer perspektivischen Aufsicht auf den Lagerzylinderabschnitt 32. Figur 3 zeigt für das beschriebene Rundtischlager 1 den Aufbau der Lagerscheibe 40, die in der beschriebenen Ausführungsform zusammen mit dem Kopfring 30 das zweite Lagerelement 3 bildet, in verschiedenen Perspektiven. Figur 3a ist eine frontale Stirnansicht auf die Lagerscheibe 40 unter Angabe einer Längsschnittebene der Ebene C-C, die hier durch Befestigungsbohrungen 42 verläuft, über welche eine Befestigung eines Bauelements am zweiten Lagerelement 2 am Kopfring 30 erfolgt, siehe Figur 1. Darüber hinaus weist die Lagerscheibe 40 eine zentrische Bohrung 41 auf zur Aufnahme einer Montageschraube 120, die sich durch diese Bohrung 41 in ein zugeordnetes Gewinde des Kopfrings 30 erstreckt, siehe Figur 1. Figur 3c zeigt die Lagerscheibe 40 in einer perspektivischen Ansicht. Die Figuren 4a bis c sind Einzeldarstellungen des ersten Lagerelements bzw. des Lagerrings 2, wiederum in unterschiedlichen Perspektiven bzw. einer Schnittdarstellung. Wie mit Bezug auf die Erläuterungen zu Figur 1 angegeben, ist der Lagerring 2 zur abschnittsweisen Aufnahme im zweiten Lagerelement 3 ausgebildet. Figur 4a zeigt eine Stirnseitenansicht auf die Axialfläche 27, d. h. die Aufsichtsfläche der Figur, in welche die innere Ringnut 22 eingearbeitet ist. In einem äußeren Radialabschnitt, der nicht von dem zweiten Lagerelement 3 aufgenommen ist, sind umfänglich beabstandet eine Mehrzahl von Schraubbohrungen 26 vorgesehen zur Befestigung an einem zweiten Bauelement. Figur 4a zeigt darüber hinaus das Vorsehen einer Fase oder Abschrägung 25 an der radial außenliegenden Nutwand der Ringnut 22 auf die untenstehend noch näher eingegangen wird. Figur 4b zeigt den Lagerring 2 der Figur 4a in der dort angegebenen Ebene D-D, welche eine Längsschnittebene darstellt mit einem Schnitt durch zwei der genannten, sich gegenüberliegenden Schraubbohrungen 26. Wie insbesondere aus Figur 4b hervorgeht, ist in dieser Ausführungsform die radial außenliegende Nutwand der Ringnut 22 höher ausgebildet als die radial innenliegende Nutwand der Ringnut 22. Figur 4c zeigt den Lagerring 2 in einer perspektivischen Aufsicht mit Blick auf die Axialfläche 28, welche im zusammengesetzten Zustand der innenliegenden Axialfläche 38 des Kopfrings 30 zugewandt ist. Figur 5 zeigt das Rundtischlager 1 der Figur 1 in einem Längsschnitt ähnlich der Darstellung der Figur 1, jedoch hier mit Blick auf die Axialfläche 38 des Kopfrings 30. Die in Figur 5, jedoch auch in Figur 1 angegebenen Distanzelemente 10 können zur definierten beabstandeten Befestigung an einem ersten bzw. zweiten Bauelement dienen und sind optional je nach spezifischer Anwendung einsetzbar. Figur 6 ist eine Darstellung ähnlich der Figur 5, wobei die Schnittebene in der Zeichnungsebene liegt. Um insbesondere ein Eindringen von außen im Bereich der relativen ortsfesten Anlage der jeweiligen Dichtungsringe 8, 9 am zugeordneten Lagerelement 2, 3 sicherzustellen, kann wie obenstehend erläutert im Körperabschnitt 80, 90 des jeweiligen Dichtungsrings 8, 9 eine ringförmige Einlage 83, 93 vorgesehen sein, welche eine Presspassung des jeweiligen Dichtrings 8, 9 in der zugeordneten Ringnut 22, 50 dadurch unterstützt, dass der Körperabschnitt 80, 90 des jeweiligen Dichtrings 8, 9 nicht in den verbleibenden Hohlraum der jeweiligen Nut ausweicht. Zur weiteren Stabilisierung des jeweiligen Dichtrings 8, 9 in der zugeordneten Ringnut 22, 50 kann statt der beschriebenen Einlage 83, 93 oder zusätzlich zu dieser Einlage 83, 93 eine besondere Anlagengestaltung des Körperabschnitts 80, 90 am zugeordneten, zum Körperabschnitt 80, 90 feststehenden Lagerelement 2, 3 vorgesehen sein. Wie insbesondere aus Figur 6 ersichtlich, weist die jeweilige Ringnut 22, 50 an der Nutwand, an welcher der jeweilige Körperabschnitt 80, 90 anliegt eine Fase 25, 39, insbesondere eine radiale Abschrägung auf, die in der in Figur 6 gezeigten Einbausituation durch Material des jeweiligen Dichtrings 8, 9 ausgefüllt ist. Es hat sich herausgestellt, dass durch eine solche Gestaltung zum einen eine höhere mechanische Stabilität des Dichtrings 8, 9 in der zugeordneten Ringnut 22, 50 bereitgestellt werden kann und darüber hinaus eine nochmals verringerte Gefahr eines Eindringens von Fremdstoffen in die jeweilige Axialnut 60, 65. Je nach Ausführungsform kann diese in Einbaulage radiale Verbreiterung 86, 96 des jeweiligen Dichtrings 8, 9 im nicht eingesetzten Zustand ausgebildet sein, in einer anderen Ausführungsform kann die beschriebene Fase 39, hier im Bereich der Innenseite der Überkragung 35 auch dazu dienen, durch die Einpressung verdrängtes Material aufzunehmen und damit zu vermeiden, dass dieses aus der Nut heraustritt, was die Gefahr eines Eintrags in den jeweiligen Axialspalt 60, 65 erhöhen kann und/oder die Stabilität des jeweiligen Dichtrings 8, 9 in der zugeordneten Ringnut 22, 50 vermindern kann. Wie aus Figur 6 auch ersichtlich, weist die Anordnung des Dichtrings 9 in der Ringnut 22 des Lagerrings 2 eine entsprechende Gestaltung auf, mit einer Fase 25 an der Nutwand, an welcher der Körperabschnitt 90 des Dichtrings 9 anliegt sowie der in Einbaulage radialen Verbreiterung 96 des Dichtrings 9.
Ma/Ju 19. September 2023 Anmelder: igus GmbH 51147 Köln Axial-Radial-Gleitlager, insb. Axial-Radial-Gleitlager für Anwendungen mit Hygieneanforderungen Bezugszeichenliste 1 Axial-Radial-Gleitlager, Rundtischlager 2 erstes Lagerelement, Lagerring 3 zweites Lagerelement 7 Gleitelementanordnung 8 äußerer Dichtring 9 innerer Dichtring 10 Distanzelement 22 Ringnut 25 Fase 26 Schraubbohrung 27 Axialfläche 28 Axialfläche 29 äußere Radialfläche 30 Kopfring 31 Lagerscheibenabschnitt 32 Lagerzylinderabschnitt 33 Montagebohrung 35 Überkragung 36 Schraubbohrung 37 Axialfläche 38 Axialfläche 39 Fase, Abschrägung 40 Lagerscheibe 41 Montagebohrung 42 Befestigungsbohrung 47 Axialfläche 48 Axialfläche 49 Radialfläche 50 Ringnut 60 Axialspalt, Spalt 65 Axialspalt, Spalt 70 Gleitelement 80 Körperabschnitt 83 Einlagering 85 Lippenabschnitt 86 radiale Verbreiterung 90 Körperabschnitt 93 Einlagering 95 Lippenabschnitt 96 radiale Verbreiterung 100 Zylinder 101 Dichtung 102 Dichtung 120 Montageschraube

Claims

Ma/Ju 19. September 2023 Anmelder: igus GmbH 51147 Köln Axial-Radial-Gleitlager, insb. Axial-Radial-Gleitlager für Anwendungen mit Hygieneanforderungen Ansprüche 1. Axial-Radial-Gleitlager (1), insbesondere Axial-Radial- Gleitlager (1) für Anwendungen mit Hygieneanforderungen, umfassend - ein erstes Lagerelement in Form eines Lagerrings (2), - ein zweites Lagerelement (3), wobei die Lagerelemente (2, 3) gegeneinander um eine Lagerachse drehbar angeordnet sind, und das zweite Lagerelement (3) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt in einem ersten achsennahen Radialabschnitt aufweist, um den ersten Lagerring (2) zumindest abschnittsweise aufzunehmen, - eine Gleitelementanordnung (7) umfassend zumindest ein Gleitelement (70) aus einem Polymermaterial, welches zwischen erstem und zweitem Lagerelement (3) angeordnet ist zur Bereitstellung von axialen und radialen Gleitflächen, um die Lagerelemente (2, 3) axial und radial zu entkoppeln, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerelement (3) sich an einer axialen Stirnseite des Gleitlagers radial über das erste Lagerelement (2) hinaus erstrecken kann und das zweite Lagerelement (3) an einer anderen axialen Stirnseite des Gleitlagers radial zum ersten Lagerelement (2) zurückversetzt ist, wobei an der anderen axialen Stirnseite des Gleitlagers radial beabstandete, axiale Ringnuten (22, 50) zur Aufnahme eines jeweils zugeordneten Dichtrings (8, 9) ausgebildet sind, und der jeweilige Dichtring (8, 9) ausgebildet und eingerichtet ist zur Abdichtung eines zugeordneten, umfänglich verlaufenden, axialen Spaltes zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerelement (2, 3).
2. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Dichtringe (8, 9) bei einer relativen Drehung der beiden Lagerelemente (2, 3) zueinander an einem der beiden Lagerelemente (2, 3) zur relativen ortsfesten Anlage und an dem anderen der beiden Lagerelemente (2, 3) zur relativen schleifenden Anlage angeordnet ist und das ein anderer der Dichtringe (8, 9) bei einer relativen Drehung der beiden Lagerelemente (2, 3) zueinander an dem einen der beiden Lagerelemente (2, 3) zur relativen schleifenden Anlage und an dem anderen der beiden Lagerelemente (2, 3) zur relativen ortsfesten Anlage angeordnet ist.
3. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerelement (3) an der einen axialen Stirnseite des Gleitlagers das erste Lagerelement (2) radial beabstandet in axialer Richtung übergreift zur Bereitstellung einer radial äußeren Nutwand der radial außenliegenden Ringnut (50), wobei der von der außenliegenden Ringnut (50) aufgenommene Dichtring (8) an einer radialen Anlagefläche, insbesondere an einer radialen Begrenzungsfläche, des ersten Lagerelements (2) anliegt.
4. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lagerelement (2) an der anderen axialen Stirnseite des Gleitlagers eine zur radial äußeren Ringnut (50) radial innenliegende axiale Ausnehmung zur Gestaltung der radial inneren Ringnut (22) aufweist, wobei der der inneren Ringnut (22) zugeordnete Dichtring (9) an einer radialen Anlagefläche, insbesondere einer radialen Begrenzungsfläche, des zweiten Lagerelements (3) anliegt.
5. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger Dichtring (8, 9) ein elastisches Material umfasst, und der Dichtring (, 9) in seine zugeordnete Ringnut (22, 50) eingepresst ist.
6. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Dichtringe (8, 9) einen Körperabschnitt (80, 90) und einen sich vom Körperabschnitt (80, 90) aus erstreckenden Lippenabschnitt (85, 95) aufweist, wobei der Lippenabschnitt (85, 95) am freien Ende an einem diesem zugeordneten Lagerelement (2, 3) kraftbeaufschlagt anliegt und der Körperabschnitt (80, 90) an dem diesem zugeordneten anderen Lagerelement (2, 3) kraftbeaufschlagt anliegt.
7. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Dichtringe (8, 9) eine Einlage, insbesondere eine Metallringeinlage im Körperabschnitt (80, 90) aufweist, oder dass ein Pressring an einer Radialfläche (29, 49) des Körperabschnittes (80, 90) des Dichtrings (8, 9) anliegt zum Anpressen des Körperabschnittes (80, 90) des Dichtrings (8, 9) an das zugeordnete Lagerelement (2, 3).
8. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Pressring in einem Hohlraumabschnitt der jeweiligen Ringnut (22, 50) und beabstandet zu dem, dem Lippenabschnitt (85, 95) des Dichtrings (8, 9) zugeordneten Lagerelement (2, 3) angeordnet ist.
9. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lippenabschnitt (85, 95) sich ausgehend von einem axialen und radialen Endbereich des Körperabschnittes (80, 90) des jeweiligen Dichtelementes erstreckt.
10. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Lippenabschnitt (85, 95) mittels eines integral hergestellten Filmscharniers am Körperabschnitt (80, 90) des Dichtrings (8, 9) angebracht ist.
11. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Lippenabschnittes (85, 95) geringer ist als 50%, insbesondere geringer als 40 %, vorzugsweise geringer als 30% des axialen Erstreckungsmaßes des Körperabschnittes (80, 90) des jeweiligen Dichtrings (8, 9) ist.
12. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Lippenabschnitt (85, 95) des Dichtrings (8, 9) in axialer und radialer Richtung zur Anlagefläche des zugeordneten Lagerelements (2, 3) erstreckt und über ihren Längenerstreckung eine identische Dicke aufweisen kann.
13. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Lippenabschnitt (85, 95) eines Dichtrings (8, 9) an seinem freien Endabschnitt eine Anlagefläche bereitstellt, die im Wesentlichen als Radialfläche (29, 49) ausgebildet ist und mit einer Anlagefläche des zugeordneten Lagerelements (2, 3) korrespondiert.
14. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nutwand einer Ringnut (22, 50), an welcher ein Körperabschnitt (80, 90) des zugeordneten Dichtrings (8, 9) kraftbeaufschlagt anliegt, an ihrem dem Nutgrund abgewandten axialen Endabschnitt eine Fase (25, 39) aufweist, wobei die Fase (25, 39) etwa in Einbaulage des Dichtrings (8, 9) auf axialer Höhe des Ansatzes der Dichtlippe am Körperabschnitt (80, 90) des Dichtrings (8, 9) angeordnet sein kann.
15. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Körperabschnitt (80, 90) des Dichtrings (8, 9) der Ringnut (22, 50) in Einbaulage im Bereich der Fase der Nutwand radial verbreitert ist zur zumindest teilweise Ausfüllung der Fase (25, 39).
16. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gestaltung einer jeweiligen Ringnut (22, 50)zur Aufnahme eines zugeordneten Dichtrings eine Nutwand zumindest abschnittsweise durch eine Begrenzungsfläche des ersten Lagerelements (2) und eine dieser Nutwand radial gegenüberliegende Nutwand zumindest abschnittsweise durch eine Begrenzungsfläche des zweiten Lagerelements (3) gebildet ist.
17. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerelement (3) zwei zueinander beanstandete Lagerscheibenabschnitte (31) oder Lagerringabschnitte und zumindest einen, zwischen den beiden Lagerscheibenabschnitten (31) bzw. Lagerringabschnitten angeordneten und zu dem ersten als Lagerring (2) ausgebildeten Lagerelement koaxial ausgerichteten Lagerzylinderabschnitt (32) aufweist.
18. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerelement (3) an zumindest einer seiner beiden axialen Stirnseiten eine Mehrzahl von axialen Gewindebohrungen aufweist und/oder das erste Lagerelement (2) an zumindest einer seiner beiden axialen Stirnseiten eine Mehrzahl von axialen Gewindebohrungen aufweist.
19. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet, durch eine Mehrzahl von zylinderförmigen Distanzelementen (10), die stirnbeidseitig ein Dichtelement zur Abdichtung an einer Axialfläche (27, 28, 37, 38, 47, 48) des ersten oder zweiten Lagerelementes (2, 3) aufweisen.
20. Axial-Radial-Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste, das zweite Lagerelement (9) und/oder die Distanzelemente (10) aus einem Edelstahlmaterial hergestellt sind und/oder die Dichtungsringe ein elastisches Material mit geringem Reibungswert wie PTFE oder ein tribologisches Polymer umfassen bzw. daraus hergestellt sind.
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