WO2025219217A1 - Axial-radial-gleitlager - Google Patents

Axial-radial-gleitlager

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WO2025219217A1
WO2025219217A1 PCT/EP2025/059934 EP2025059934W WO2025219217A1 WO 2025219217 A1 WO2025219217 A1 WO 2025219217A1 EP 2025059934 W EP2025059934 W EP 2025059934W WO 2025219217 A1 WO2025219217 A1 WO 2025219217A1
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WO
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axial
sliding
radial
polymer
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PCT/EP2025/059934
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Jonas KEMP
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Igus GmbH
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    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
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    • F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
    • F16C2322/39—General buildup of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators

Definitions

  • the invention relates to an axial-radial plain bearing, in particular a rotary table bearing, comprising at least a first and a second bearing element which are mounted coaxially relative to one another and rotatably about a bearing axis, at least one polymer sliding element, also called a plastic sliding element, which is arranged between the bearing elements and which has radial and axial sliding surfaces for the radial and axial decoupling of the bearing elements, wherein at least the first bearing element is designed in several parts and the second bearing element is guided at least in sections in at least one sliding channel of the polymer sliding element, wherein the sliding channel is formed between bearing parts of the first bearing element which are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • a polymer sliding element also called a plastic sliding element
  • Such axial-radial plain bearings are designed to absorb both axial and radial forces and are used, for example, for rotary indexing tables, dividing heads, for the design of CNC rotary axes, etc.
  • the advantages of such plain bearings are particularly evident in the low friction between the bearing elements, the maintenance-free operation, the cost-effective production, the robust construction and the high wear resistance.
  • the multitude of these advantages means that the widespread use of such bearings, especially as polymer rotary table bearings (PRT), trained axial-radial plain bearings have increased in a wide variety of areas.
  • An axial-radial plain bearing of the type mentioned above is known, for example, from DE 10 2021 125 527 A1.
  • the axial-radial plain bearing described in this publication has a first bearing ring and a second bearing ring, wherein the bearing rings are arranged to rotate relative to one another about a bearing axis and the second bearing ring forms a substantially U-shaped cross-section in order to accommodate the first bearing ring at least in sections.
  • the known axial-radial plain bearing comprises sliding elements made of a polymer optimized for tribological purposes. Such polymers are generally also referred to as tribopolymers.
  • the bearing elements or bearing rings are intended to be manufactured from metal parts, for example from turned parts.
  • the bearing rings are designed in such a way that they have two spaced-apart bearing disc sections and at least one bearing cylinder section arranged between the two bearing disc sections and at least one bearing ring associated with a bearing ring and optionally formed integrally with the bearing ring. which, together with the bearing disc sections of one bearing element, forms a U-shaped receiving channel for the other bearing element.
  • This arrangement largely determines the dimensions and structure of the rotary table bearing.
  • the invention is based on the object of providing a structurally simplified rotary table bearing which is easy to manufacture and has a particularly low overall height.
  • an axial-radial plain bearing which comprises at least a first and a second bearing element, wherein the bearing elements are mounted coaxially relative to one another and rotatable about a bearing axis, the axial-radial plain bearing further comprising at least one polymer sliding element which is arranged between the bearing elements and which has radial and axial sliding surfaces for the radial and axial decoupling of the bearing elements, wherein at least the first bearing element is designed in several parts and the second bearing element is guided at least in sections in at least one sliding channel of the polymer sliding element which is arranged between bearing parts of the first bearing element which are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the polymer sliding element can, for example, be a sliding element which is made from tribologically optimized plastic.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention is characterized is characterized in particular in that the first bearing element has an arrangement of rotationally interconnected bearing discs and/or bearing disc segments which axially enclose between them at least one spacer ring or at least one spacer ring segment which is designed to form at least one at least partially circumferential groove channel which receives at least one polymer sliding element for the rotatable guidance of the second bearing element.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention can, for example, have a particularly simple structure composed of stacked discs and/or rings of different diameters, which form a particularly compact package and can be designed, for example, as simple metal stampings, laser-cut metal parts, in particular laser-cut metal sheets, or metal castings. Such parts are simpler and cheaper to manufacture than metal turned parts with steps or recesses.
  • Such a rotary table bearing can, in a particularly advantageous manner, comprise metal parts which are designed as identical parts, which ensures both a low installation height and simple production.
  • the bearing discs can be designed as identical parts.
  • the bearing discs can each be made from a metal sheet, for example, each cut from a sheet, for example by means of punching or laser cutting.
  • the bearing discs can have the same thickness, i.e., extension along the bearing axis, or each be made from a metal sheet which has the same thickness.
  • the spacer ring can have a thickness, which is less than 20 times, in particular less than 10 times, in particular less than 5 times, and more than 1.5 times, in particular more than 2 times, in particular more than 3 times the thickness of the spacer rings.
  • surfaces of the plain bearing according to the invention or of its components as axial surfaces means surfaces whose surface normal runs essentially in the axial direction or which extend essentially perpendicular to the axial direction of the bearing or to the bearing axis or axis of rotation of the bearing.
  • a radial surface of the bearing or of one of its components extends essentially parallel to the axis of rotation of the bearing.
  • the outer surface of a cylinder is to be referred to as a radial surface to which a radius vector is perpendicular.
  • the bearing elements can, for example, be designed as bearing discs made of aluminum.
  • the spacer ring or several spacer ring segments, preferably complementing one another to form a closed ring, can also be designed as aluminum components.
  • the at least one polymer sliding element can be formed, for example, from a thermoplastic plastic filled with a sliding material or from a tribologically optimized plastic or from a tribologically optimized polymer.
  • a tribologically optimized polymer is a polymer optimized with regard to wear reduction and friction reduction.
  • such a polymer has a base polymer, for example the thermoplastics polyethylene, polypropylene, polyacetal, polycarbonate, polyamide, Polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, and, in the case of thermosets, phenolic resins.
  • Lubricants particularly fine-particle solid lubricants, for example molybdenum disulfide or graphite, and/or fillers, for example plastic or textile fibers or particles, are added to this base polymer.
  • the axial-radial plain bearing is, in the simplest case, composed of a package of essentially flat metal discs which are radially and axially decoupled from one another by at least one polymer sliding element makes it possible to provide a particularly light, simple and compact plain bearing.
  • the spacer ring is connected in a rotationally fixed manner to at least one, preferably to both, bearing discs arranged at a distance from one another, which form between them a circumferential, preferably U-shaped groove channel which is open radially outwards and is delimited on the inside by a circumferential surface of the spacer ring.
  • the spacer ring and the bearing discs comprise fastening means extending parallel to one another, preferably in the form of threaded bolts, by means of which the bearing discs are axially clamped against the spacer ring, preferably in the installed position of the axial-radial plain bearing.
  • the fastening means are preferably arranged at a regular and uniform angular distance over the circumference of the bearing discs of the spacer ring on a common bolt circle.
  • the sliding channel formed by the at least one polymer sliding element preferably has an approximately U-shaped, preferably radially outwardly open, cross-sectional profile which encompasses the second bearing element, wherein a radial bearing section or a radial bearing surface decouples the second bearing element from the spacer ring and two axial bearing sections or axial bearing surfaces decouple the second bearing element from the bearing disks of the first bearing element.
  • the at least one polymer sliding element generally preferably forms both axial bearing surfaces and at least one radial bearing surface for the second bearing element.
  • the polymer sliding element preferably bears against the spacer ring with a first radial bearing surface and against the second bearing element with a second radial bearing surface radially opposite this, such that the two opposing radial bearing surfaces of the polymer sliding element enable sliding with as little friction as possible between the spacer ring and the second bearing element.
  • the polymer sliding element extends radially between the aforementioned radial bearing surfaces, such that it extends radially between the spacer ring and the second bearing element.
  • the sliding friction present between the spacer ring and the second bearing element during rotation of the two bearing elements relative to one another is determined by the sliding pairing “spacer ring-polymer-sliding element” on the one hand and by the sliding pairing “second bearing element-polymer-sliding element” on the other.
  • the polymer sliding element has axially opposite axial bearing surfaces for the second bearing element, between which the second bearing element is arranged, wherein it has on its axial upper side and on its axial lower side a further axial bearing surface with which it rests on one of the two bearing disks of the first bearing element.
  • the polymer sliding element thus extends axially on the one hand between a first of the bearing disks and the second bearing element and also between the second bearing disk and the second bearing element, so that sliding friction when the two bearing elements rotate relative to one another is defined on the one hand by the sliding pairing of polymer sliding element and bearing disks and on the other hand by the sliding pairing between polymer sliding element and second bearing element.
  • a polymer sliding element can apply to each of the polymer sliding elements when several polymer sliding elements are provided.
  • the sliding channel formed by the polymer sliding element has an approximately U-shaped, preferably radially outwardly opening, cross-sectional profile, wherein the groove base of the U-shaped cross-sectional profile extends axially and forms a radial bearing that decouples the second bearing element from the spacer ring.
  • the two legs of the U-profile each form axial bearing sections that decouple the second, preferably also disk-shaped, bearing element from the bearing disks of the first bearing element.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention comprises a plurality of polymer sliding elements that are preferably distributed over the circumference of the bearing axis. These can, for example, form partial circle segments of the sliding channel that encircles the bearing axis.
  • the polymer sliding elements can be used, for example, as
  • the profile segments can be inserted into the groove channel without any connection to one another, largely without gaps, whereby they do not necessarily have to lie against one another radially outwards, but can fan out to form gussets, i.e. wedge-shaped spaces.
  • the profile segments can, for example, have been previously placed on the second bearing element, which preferably forms a receiving ring for a connecting component, wherein the legs of the U-shaped profile segments engage around axial surfaces of the receiving ring.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention is advantageously designed so that the individual parts can be assembled into a package in the manner of a sandwich.
  • the second bearing element, pre-assembled with the profile segments, can be inserted during assembly between the bearing discs, which are connected to one another via fastening means, in particular via fastening means penetrating the bearing discs and the spacer ring.
  • the legs of the U-shaped profile segments advantageously have a flexibility that allows the selected thickness of the spacer ring and/or the selected pre-tension of the fastening means during
  • the polymer sliding elements can alternatively be designed as individual partial circle segments that form a circumferential sliding channel. At least some partial circle segments can be connected to one another, for example, via radially extending film hinges. The number of partial circle segments can be selected to correspond to any desired division of a full circle into different partial circles. For example, it would be possible to provide a single polymer sliding element in the form of a ring that is open on only one side.
  • the polymer sliding elements are preferably formed at least partially from a tribopolymer. These can, for example, be formed from an injection-molded thermoplastic filled with a solid lubricant.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention can comprise a single one-piece spacer ring, the thickness of which is greater than the clear width of the sliding channel and which preferably has a smaller outer diameter than the bearing discs and which further preferably forms a continuously circumferential groove channel between the bearing discs.
  • the bearing discs of the first bearing element are designed as head discs of the axial-radial plain bearing and the second bearing element is preferably designed as a receiving ring with fastening means for fastening a component.
  • the bearing discs are preferably designed as substantially flat Discs are formed, i.e. their thickness is significantly smaller than their width.
  • the bearing discs can have the same inner diameter and the same outer diameter.
  • the spacer ring can have a greater thickness and a smaller width than the bearing discs.
  • the thickness refers to the axial dimension
  • the width refers to the radial extent.
  • the bearing discs and the receiving ring of the axial-radial plain bearing according to the invention are designed as metal components, preferably made of stainless steel or aluminum.
  • the axial-radial plain bearing according to the invention expediently comprises exactly four parts which form the bearing elements as well as the polymer sliding elements arranged between the bearing elements.
  • the invention further relates to a method for producing an axial-radial plain bearing, which comprises at least a first and a second bearing element, which are mounted coaxially relative to one another and rotatably about a bearing axis.
  • an axial-radial plain bearing produced by means of the method, at least one polymer sliding element is arranged between the bearing elements, which has radial and axial sliding surfaces for radial and axial decoupling of the bearing elements from one another.
  • At least the first bearing element is designed in several parts, and the second bearing element is guided at least in sections in at least one sliding channel of the polymer sliding element, which is formed between bearing parts of the first bearing element that are connected to one another in a rotationally fixed manner.
  • the second The bearing element is designed in the manner of a ring which has a central annular recess, as is of course usual for a ring.
  • the first bearing element can have the two bearing disks explained and the spacer ring, wherein each of the two bearing disks and the spacer ring are preferably each designed in the manner of a ring, each with a central annular recess.
  • the second bearing element preferably projects radially beyond the first bearing element.
  • the at least one polymer sliding element is pushed onto the second bearing element from the annular recess of the second bearing element, wherein the second bearing element with the pushed-on polymer sliding element is then placed onto a first bearing disk of the first bearing element and a second bearing disk of the first bearing element is then fixed to the first bearing disk, whereby a groove channel is formed between the bearing disks, in which groove channel the at least one polymer sliding element and the section of the second bearing element are arranged, onto which the polymer sliding element has previously been pushed.
  • the method according to the invention makes it particularly easy to produce an axial-radial plain bearing.
  • a spacer ring is arranged between the bearing disks.
  • the thickness of the spacer ring determines the axial length of the groove channel in which the at least one polymer sliding element and the section of the second bearing element onto which it is mounted are arranged.
  • the thickness of the spacer ring is preferably specifically selected to set an axial play between the bearing elements.
  • various axial-radial plain bearings are produced using the method according to the invention, wherein a first pair of different axial-radial plain bearings has the same bearing disks but a different spacer ring, the spacer rings differing in their thickness, and/or wherein a second pair of different axial-radial plain bearings each have an identically designed first bearing element, the different axial-radial plain bearings of the second pair differing either in the design of their at least one polymer sliding element or in the design of the second bearing element, the different polymer sliding elements differing in particular in their thickness, i.e. axial extension length, and/or the different second bearing elements differing in their radial extension length.
  • the invention further relates to a set consisting of various axial-radial plain bearings, which can differ from one another as explained here.
  • Fig . 1 a perspective view of the axial-radial
  • Fig. 2 a sectional view along a central
  • FIG. 3 a perspective view of parts of the axial
  • Fig. 4 a perspective view of a polymer
  • FIG. 5 another perspective view of parts of the
  • the axial-radial plain bearing 10 comprises a first and a second bearing element 20, 30, wherein the first bearing element and the second bearing element 20, 30 are guided and mounted coaxially and rotatably relative to one another.
  • the annular disk-shaped bearing elements 20, 30 are rotatable relative to one another about a common bearing axis 12.
  • the bearing axis 12 defines the axial direction of the axial-radial plain bearing 10.
  • the first and the second bearing element 20, 30 form a circumferential and radially outwardly open groove channel 11, in which the second bearing element 30 is guided rotatably relative to the first bearing element 20.
  • the first bearing element 20 is formed in several parts and comprises a first and second bearing disc 21, 22, which are connected to one another in a rotationally fixed manner with the interposition of a spacer ring 40 via fastening means (not shown), for example by means of threaded bolts.
  • the bearing discs 21, 22 are formed as essentially flat discs, i.e. their thickness is significantly smaller than their width.
  • the bearing discs 21, 22 each have the same inner diameter and the same outer diameter and each comprise a first hole circle 50 with Mounting holes 51 , wherein the hole circles 50 of the first and second bearing discs correspond to each other.
  • the spacer ring 40 comprises a corresponding hole circle 50 with corresponding fastening bores 51.
  • the spacer ring 40 generally preferably has a greater thickness and/or a smaller width than the bearing discs 21, 22.
  • the thickness refers to the axial dimension
  • the width refers to the radial extent.
  • the thickness of the spacer ring 40 determines the clear width of the groove channel 11, in which the second bearing element 30 is rotatably guided.
  • the second bearing element 30 is designed as an annular disc or an annular disc-shaped receiving ring for a connecting component to be rotatably supported.
  • the first and second bearing discs 21, 22 each form head plates of the axial-radial plain bearing 10, which is designed as a polymer rotary table bearing.
  • the second bearing element 30 is decoupled both axially and radially from the first bearing element 20 and the spacer ring 40 within the groove channel 11 via polymer sliding elements 70.
  • the second bearing element 30, which is designed as a receiving ring for a connecting component, comprises a second bolt circle 60 with second receiving bores 61 for fastening means of the connecting component.
  • Figure 3 shows a perspective view of the axial-radial plain bearing according to the invention, in which the second bearing disc 22 of the first bearing element 20 and the second bearing element 30 as well as some of the polymer sliding elements 70 are not shown for the sake of clarity.
  • the polymer sliding elements 70 have a configuration as shown in the perspective view according to Figure 4. These are designed as U-profile segments with two legs 71 that are connected to one another via a profile web 72. As can be seen in particular from the illustration in Figure 3, these are inserted into the groove channel 11 without being connected to one another and form a radially outwardly open sliding channel 73, in which, as shown in Figure 5, the second bearing element 30 is inserted.
  • Figure 5 shows a perspective view of the axial-radial plain bearing 10 according to the invention, which corresponds to the view in Figure 3, wherein the second bearing disc 22 and some of the polymer sliding elements 70 are not shown for reasons of simplification.
  • the legs 71 of the polymer sliding elements 70 each encompass axial surfaces 31 of the second bearing element 30.
  • the profile web 72 of the polymer sliding elements 70 rests in the installed position against a radial surface/circumferential surface 41 of the spacer ring 40.
  • the profile web 72 of the polymer sliding elements 70 thus forms a radial bearing surface, whereas the legs 72 of the polymer sliding elements each

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Abstract

Die Erfindung betrifft Axial-Radial-Gleitlager (10) umfassend wenigstens ein erstes und ein zweites Lagerelement (20, 30), die relativ zueinander koaxial und um eine Lagerachse (12) drehbar gelagert sind, wenigstens ein Polymer-Gleitelement(70), das zwischen den Lagerelementen (20, 30) angeordnet ist und das radiale und axiale Gleitflächen zur radialen und axialen Entkopplung der Lagerelemente (20, 30) aufweisen, wobei wenigstens das erste Lagerelement (20) mehrteilig ausgebildet ist und das zweite Lagerelement (30) zumindest abschnittsweise in wenigstens einem Gleitkanal (73) des Polymer-Gleitelements (70) geführt ist, der zwischen drehfest miteinander verbundenen Lagerteilen des ersten Lagerelements (20) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lagerelement (20) eine Anordnung von drehfest miteinander verbundenen Lagerscheiben (21, 22) und/oder Lagerscheibensegmenten umfasst, die axial zwischen sich wenigstens einen Distanzring (40) oder wenigstens ein Distanzringsegment einschließen, der oder das dazu ausgebildet ist, wenigstens einen wenigstens teilweise umlaufenden Nutkanal (11) zu bilden, der wenigstens ein Polymer-Gleitelement (70) zur drehbaren Führung des zweiten Lagerelements (30) aufnimmt.

Description

Axial -Radial -Glei tlager
Die Erfindung betri f ft ein Axial-Radial-Gleitlager, insbesondere ein Rundtischlager, umfassend wenigstens ein erstes und ein zweites Lagerelement , die relativ zueinander koaxial und um eine Lagerachse drehbar gelagert sind, wenigstens ein Polymer-Gleitelement , auch genannte Kunststof f-Gleitelement , das zwischen den Lagerelementen angeordnet ist und das radiale und axiale Gleitflächen zur radialen und axialen Entkopplung der Lagerelemente aufweisen, wobei wenigstens das erste Lagerelement mehrteilig ausgebildet ist und das zweite Lagerelement zumindest abschnittsweise in wenigstens einem Gleitkanal des Polymer-Gleitelements geführt ist , wobei der Gleitkanal zwischen drehfest miteinander verbundenen Lagerteilen des ersten Lagerelements ausgebildet ist .
Derartige Axial-Radial-Gleitlager sind dazu ausgebildet , um sowohl axiale als auch radiale Kräfte auf zunehmen und werden beispielsweise für Rundschalttische , Teilapparate , für die Gestaltung von CNC-Drehachsen etc . verwendet . Die Vorteile derartiger Gleitlager sind insbesondere in der geringen Reibung der Lagerelemente zueinander, dem wartungs freien Betrieb, der preisgünstigen Herstellung sowie der robusten Bauweise und der hohen Verschleiß festigkeit zu sehen . Die Viel zahl dieser Vorteile hat zur Folge , dass die Verbreitung solcher Lager, insbesondere als Polymer-Rundtischlager ( PRT ) ausgebildete Axial-Radial-Gleitlager auf den unterschiedlichsten Gebieten zugenommen hat .
Ein Axial-Radial-Gleitlager der vorstehend genannten Art ist beispielsweise aus der DE 10 2021 125 527 Al bekannt . Das in dieser Veröf fentlichung beschriebene Axial-Radial-Gleitlager weist einen ersten Lagerring und einen zweiten Lagerring auf , wobei die Lageringe gegeneinander um eine Lagerachse drehbar angeordnet sind und der zweite Lagerring einen im Wesentlichen U- förmigen Querschnitt bildet , um den ersten Lagerring zumindest abschnittsweise auf zunehmen . Das bekannte Axial-Radial-Gleitlager umfasst Gleitelemente aus einem für tribologischen Zwecke optimierten Polymer . Solche Polymere werden im Allgemeinen auch als Tribopolymere bezeichnet .
Für eine Viel zahl von Anwendungen für Rundtischlager ist eine geringe Bauhöhe des Lagers wünschenswert . Bestimmte Anwendungen erfordern besonders kleine und leichte Bauteile . Darüber hinaus besteht grundsätzlich das Bedürfnis , Rundtischlager konstruktiv einfach auf zubauen .
Bei dem in der DE 10 2021 125 527 Al beschriebenen Rundtischlager, wie auch bei vielen anderen bekannten Rundtischlagern ist vorgesehen, die Lagerelemente bzw . Lagerringe aus Metallteilen, beispielsweise aus Drehteilen zu fertigen .
Üblicherweise sind die Lagerringe so ausgebildet , dass diese zwei zueinander beabstandete Lagerscheibenabschnitte und zumindest einen, zwischen den beiden Lagerscheibenabschnitten angeordneten und wenigstens einen einem Lagerring zugeordneten und gegebenenfalls einstückig mit dem Lagerring ausgebildeten Lagerzylinderabschnitt aufweisen, der mit den Lagerscheibenabschnitten eines Lagerelements einen U- förmigen Aufnahmekanal für das andere Lagerelement bildet . Diese Anordnung bestimmt maßgeblich die Dimensionen und den Aufbau des Rundtischlagers .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde , ein konstruktiv vereinfachtes Rundtischlager bereitzustellen, welches einfach herstellbar ist und eine besonders geringe Bauhöhe aufweist .
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Rundtischlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen .
Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Axial- Radial-Gleitlager bereitgestellt , welches wenigstens ein erstes und ein zweites Lagerelement umfasst , wobei die Lagerelemente relativ zueinander koaxial und um eine Lagerachse drehbar gelagert sind, das Axial-Radial- Gleitlager weiterhin umfassend wenigstens ein Polymer- Gleitelement , das zwischen den Lagerelementen angeordnet ist und das radiale und axiale Gleitflächen zur radialen und axialen Entkopplung der Lagerelemente aufweist , wobei wenigstens das erste Lagerelement mehrteilig ausgebildet ist und das zweite Lagerelement zumindest abschnittsweise in wenigstens einem Gleitkanal des Polymer-Gleitelements geführt ist , der zwischen drehfest miteinander verbundenen Lagerteilen des ersten Lagerelements angeordnet ist . Das Polymer-Gleitelement kann beispielsweise ein Gleitelement sein, das aus tribologisch optimiertem Kunststof f hergestellt ist .
Das Axial-Radial-Gleitlager gemäß der Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus , dass das erste Lagerelement eine Anordnung von drehtest miteinander verbundenen Lagerscheiben und/oder Lagerscheibensegmenten aufweist , die axial zwischen sich wenigstens einen Distanzring oder wenigstens ein Distanzringsegment einschließen, der dazu ausgebildet ist , wenigstens einen wenigstens teilweise umlaufenden Nutkanal zu bilden, der wenigstens ein Polymer- Gleitelement zur drehbaren Führung des zweiten Lagerelements aufnimmt .
Das Axial-Radial-Gleitlager gemäß der Erfindung kann beispielsweise einen besonders einfachen Aufbau aus übereinanderliegend angeordneten Scheiben und/oder Ringen mit unterschiedlichen Durchmessern zusammengesetzt sein, die ein besonders kompaktes Paket bilden und die beispielsweise als einfache Metall-Stanzteile , lasergeschnittenen Metallteile , insbesondere lasergeschnittenen Metallbleche oder Metall-Gussteile ausgebildet sein können . Solche Teile sind einfacher und günstiger zu fertigen als metallene Drehteile mit Absätzen oder Einstichen .
Ein solches Rundtischlager kann in besonders vorteilhafter Art und Weise Metallteile umfassen, die als Gleichteile ausgebildet sind, was sowohl eine geringe Bauhöhe als auch eine einfache Fertigung gewährleistet . Beispielsweise können die Lagerscheiben als Gleichteile ausgebildet sein . Beispielsweise können die Lagerscheiben j eweils aus einem Metallblech hergestellt sein, beispielsweise j eweils aus einem Blech geschnitten sein, beispielsweise mittels Stanzens oder Laserschneidens . Beispielsweise können die Lagerscheiben eine selbe Dicke , d . h . Erstreckung entlang der Lagerachse , aufweisen bzw . j eweils aus einem Metallblech, das j eweils eine selbe Dicke aufweist , hergestellt sein . Beispielsweise kann der Distanzring eine Dicke aufweisen, die weniger als das 20-Fache , insbesondere weniger als das 10-Fache , insbesondere weniger als das 5-Fache , und mehr als das 1 , 5-Fache , insbesondere mehr als das 2-Fache , insbesondere mehr als das 3-Fache der Dicke der Distanzringe beträgt .
Die Bezeichnung von Flächen des erfindungsgemäßen Gleitlagers bzw . von dessen Bauteilen als axiale Flächen meint Flächen, deren Flächennormale im Wesentlichen in axialer Richtung verläuft bzw . die sich im Wesentlichen senkrecht zur axialen Richtung des Lagers bzw . zur Lagerachse bzw . Drehachse des Lagers erstrecken . In entsprechender Weise erstreckt sich eine radiale Fläche des Lagers bzw . eines seiner Bauteile im Wesentlichen parallel zu der Drehachse des Lagers . In dieser Weise ist die Mantel fläche eines Zylinders als Radial fläche zu bezeichnen, auf welcher ein Radiusvektor senkrecht steht .
Die Lagerelemente können beispielsweise als Lagerscheiben aus Aluminium ausgebildet sein . Der Distanzring oder mehrere sich vorzugsweise zu einem geschlossenen Ring ergänzende Distanzringsegmente können ebenfalls als Aluminium-Bauteile ausgebildet sein .
Das wenigstens eine Polymer-Gleitelement kann beispielsweise aus einem mit einem Gleitwerkstof f gefüllten thermoplastischen Kunststof f bzw . aus einem tribologisch optimierten Kunststof f bzw . aus einem tribologisch optimierten Polymer ausgebildet sein . Ein solches tribologische optimiertes Polymer ist ein mit Bezug auf Verschleißminderung und Reibminderung optimiertes Polymer . Üblicherweise weist ein solches Polymer ein Basispolymer auf , beispielsweise die Thermoplaste Polyethen, Polypropylen, Polyacetal , Polycarbonat , Polyamid, Polyvinylchlorid, Polytetraf luorethen sowie bei den Duroplasten Phenolharze . Diesem Basispolymer sind Schmiermittel , insbesondere feinteilige Feststof f Schmiermittel , beispielsweise Molybdändisul fid oder Graphit , und/oder Füllstof fe , beispielsweise Kunststof foder Textil fasern oder -partikel , beigefügt .
Insbesondere durch den Umstand, dass das Axial-Radial Gleitlager im einfachsten Fall als Paket aus im Wesentlichen flachen Metallscheiben zusammengesetzt ist , die durch wenigstens ein Polymer-Gleitelement voneinander radial und axial entkoppelt sind, lässt sich ein besonders leichtes , einfaches und kompaktbauendes Gleitlager bereitstellen .
Bei einer bevorzugten Variante des Axial-Radial-Gleitlagers gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass der Distanzring drehfest mit wenigstens einer, vorzugsweise mit beiden voneinander mit Abstand angeordneten Lagerscheiben verbunden ist , die zwischen sich einen umlaufenden, vorzugsweise U- förmigen Nutkanal bilden, der radial nach außen geöf fnet ist und innenseitig durch eine Umfangs fläche des Distanzrings begrenzt wird .
Bevorzugt umfassen der Distanzring und die Lagerscheiben sich parallel zueinander erstreckenden Befestigungsmittel , vorzugsweise in Form von Gewindebol zen, über die die Lagerscheiben gegen den Distanzring axial verspannt werden, vorzugsweise in der Einbaulage des Axial-Radial-Gleitlagers .
Die Befestigungsmittel sind vorzugsweise in einem regelmäßigen und gleichmäßigen Winkelabstand über den Umfang der Lagerscheiben des Distanzrings auf einem gemeinsamen Lochkreis verteilt angeordnet . Der von dem wenigstens einen Polymer-Gleitelement gebildete Gleitkanal besitzt vorzugsweise ein etwa U- förmiges , vorzugsweise radial auswärts geöf fnetes , Querschnittprofil , welches das zweite Lagerelement umgrei ft , wobei ein Radiallagerabschnitt oder eine Radiallagerf läche das zweite Lagerelement gegen den Distanzring entkoppelt und zwei Axiallagerabschnitte oder Axiallagerflächen das zweite Lagerelement gegen die Lagerscheiben des ersten Lagerelements entkoppelt .
Das wenigstens eine Polymer-Gleitelement bildet allgemein bevorzugt sowohl Axiallagerflächen als auch wenigstens eine Radiallagerf läche für das zweite Lagerelement aus . Bevorzugt liegt das Polymer-Gleitelement mit einer ersten Radiallagerf läche an dem Distanzring an und mit einer dieser radial gegenüberliegenden zweiten Radiallagerf läche an dem zweiten Lagerelement an, sodass durch die beiden gegenüberliegenden Radiallagerflächen des Polymer- Gleitelements ein möglichst reibungsarmes Abgleiten zwischen dem Distanzring und dem zweiten Lagerelement ermöglicht ist . Radial erstreckt sich das Polymer-Gleitelement zwischen den genannten Radiallagerflächen, sodass es sich radial zwischen dem Distanzring und dem zweiten Lagerelement erstreckt . Entsprechend ist die zwischen Distanzring und zweitem Lagerelement bei einer Rotation der beiden Lagerelemente zueinander vorliegende Gleitreibung durch die Gleitpaarung „DistanzringPolymer-Gleitelement" einerseits und durch die Gleitpaarung „zweites Lagerelement-Polymer-Gleitelement" andererseits festgelegt . Bevorzugt weist das Polymer- Gleitelement einander axial gegenüberliegende Axiallagerflächen für das zweite Lagerelement auf , zwischen denen das zweite Lagerelement angeordnet ist , wobei es an seiner axialen Oberseite und an seiner axialen Unterseite j eweils eine weitere Axiallagerf läche aufweist , mit der es an j eweils einer der beiden Lagerscheiben des ersten Lagerelements anliegt . Axial erstreckt sich das Polymer- Gleitelement somit einerseits zwischen einer ersten der Lagerscheiben und dem zweiten Lagerelement sowie zwischen der zweiten Lagerscheibe und dem zweiten Lagerelement , sodass eine Gleitreibung bei einer Drehung der beiden Lageelemente zueinander durch einerseits die Gleitpaarung Polymer-Gleitelement und Lagerscheiben und andererseits die Gleitpaarung zwischen Polymer-Gleitelement und zweitem Lagerelement definiert ist . Allgemein sei darauf hingewiesen, dass die vorliegenden Erläuterungen betref fend ein Polymer-Gleitelement bei dem Vorsehen von mehrerer Polymer-Gleitelemente auf j edes der Polymer-Gleitelemente zutref fen können .
In einer Aus führungs form weist der von dem Polymer- Gleitelement gebildete Gleitkanal ein etwa U- förmiges , vorzugsweise radial auswärts geöf fnetes , Querschnittprofil auf , wobei der Nutgrund des U- förmigen Querschnittsprofils sich axial erstreckt und ein Radiallager bildet , der das zweite Lagerelement gegen den Distanzring entkoppelt . Die beiden Schenkel des U-Profils bilden j eweils Axiallagerabschnitte aus , die das zweite , vorzugsweise ebenfalls scheibenförmig ausgebildete Lagerelement gegen die Lagerscheiben des ersten Lagerelements entkoppelt .
Besonders bevorzugt umfasst das Axial-Radial-Gleitlager gemäß der Erfindung eine Viel zahl von Polymer-Gleitelementen die bevorzugt über den Umfang der Lagerachse verteilt angeordnet sind . Diese können beispielsweise Teilkreissegmente des um die Lageachse umlaufenden Gleitkanals bilden .
Die Polymer-Gleitelemente können beispielsweise als im
Querschnitt U- förmige Profilsegmente , insbesondere nach Art einer Klammer, ausgebildet sein, von denen eine Viel zahl in den zwischen den Lagerscheiben gebildeten Nutkanal eingesetzt sein kann .
Die Profilsegmente können ohne Verbindung untereinander weitestgehend lückenlos in den Nutkanal eingesetzt sein, wobei diese radial auswärts nicht notwendigerweise aneinander anliegen müssen, sondern sich unter Bildung von Zwickeln, d . h . keil förmigen Zwischenräumen auf fächern können .
Bei der Montage des Axial-Radial-Gleitlagers gemäß der Erfindung können die Profilsegmente beispielsweise zuvor auf das zweite Lagerelement , welches vorzugsweise einen Aufnahmering für ein Anschlussbauteil bildet , aufgesteckt worden sein, wobei die Schenkel der U- förmig ausgebildeten Profilsegmente axiale Flächen des Aufnahmerings umgrei fen .
Das erfindungsgemäße Axial-Radial-Gleitlager ist in vorteilhafter Art und Weise so gestaltet , dass die einzelnen Teile nach Art eines Sandwichs zu einem Paket zusammengesetzt werden können . Das mit den Profilsegmenten vormontierte zweite Lagerelement kann bei der Montage zwischen die Lagerscheiben eingesetzt werden, welche über Befestigungsmittel miteinander verbunden werden, insbesondere über die Lagerscheiben und den Distanzring durchsetzende Befestigungsmittel miteinander verbunden werden .
Die Schenkel der U- förmig ausgebildeten Profilsegmente besitzen zweckmäßigerweise eine Flexibilität , die es erlaubt , über die gewählte Dicke des Distanzrings und/oder über die gewählte Vorspannung der Befestigungsmittel beim
Einbau des Axial-Radial-Gleitlagers das Lagerspiel einzustellen .
Wie vorstehend erwähnt , können die Polymer-Gleitelemente alternativ als einzelne Teilkreissegmente ausgebildet sein, die einen umlaufenden Gleitkanal bilden . Wenigstens einige Teilkreissegmente können beispielsweise über sich j eweils radial erstreckende Filmscharniere miteinander verbunden sein . Die Anzahl der Teilkreissegmente kann entsprechend beliebige Aufteilungen eines Vollkreises in verschiedene Teilkreise gewählt sein . Beispielsweise wäre es möglich, ein einziges Polymer-Gleitelement in Form eines nur an einer Seite geöf fneten Rings bereitzustellen .
Bevorzugt sind die die Polymer-Gleitelemente wenigstens teilweise aus einem Tribopolymer ausgebildet . Diese können beispielsweise aus einem spritzgegossenen, mit einem Festschmierstof f gefüllten thermoplastischen Kunststof f ausgebildet sein .
Das Axial-radial-Gleitlager gemäß der Erfindung kann einen einzigen einteiligen Distanzring umfassen, dessen Dicke größer als die lichte Weite des Gleitkanals ist und der vorzugsweise einen geringeren Außendurchmesser als die Lagerscheiben aufweist und der weiterhin vorzugsweise einen ununterbrochen umlaufenden Nutkanal zwischen den Lagerscheiben bildet .
Bevorzugt sind die Lagerscheiben des ersten Lagerelements als Kopfscheiben des Axial-Radial-Gleitlagers ausgebildet und das zweite Lagerelement ist bevorzugt als Aufnahmering mit Befestigungsmitteln zur Befestigung eines Bauteils ausgebildet .
Die Lagerscheiben sind bevorzugt als im Wesentlichen flache Scheiben ausgebildet , d . h . , dass deren Dicke signi fikant kleiner als deren Breite ist . Die Lagerscheiben können einen gleichen Innendurchmesser und einen gleichen Außendurchmesser aufweisen .
Der Distanzring kann eine größere Dicke und eine geringere Breite als die Lagerscheiben aufweisen . Als Dicke im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das axiale Maß bezeichnet , als Breite die radiale Erstreckung .
Zweckmäßigerweise sind die Lagerscheiben und der Aufnahmering des Axial-Radial-Gleitlagers gemäß der Erfindung als metallene Bauteile ausgebildet , bevorzugt aus Edelstahl oder Aluminium .
Das Axial-Radial-Gleitlager gemäß der Erfindung umfasst zweckmäßigerweise genau vier Teile , die die Lagerelemente bilden sowie die zwischen den Lagerelementen angeordneten Polymer-Gleitelemente .
Die Erfindung betri f ft ferner ein Verfahren zur Realisierung eines Axial-Radial-Gleitlagers , das wenigstens ein erstes und ein zweites Lagerelement umfasst , die relativ zueinander koaxial und um eine Lagerachse drehbar gelagert sind . Bei dem mittels des Verfahrens hergestellten Axial-Radial- Gleitlager ist wenigstens ein Polymer-Gleitelement zwischen den Lagerelementen angeordnet , das radiale und axiale Gleitflächen zur radialen und axialen Entkopplung der Lagerelemente voneinander aufweist . Zumindest das erste Lagerelement ist mehrteilig ausgebildet , und das zweite Lagerelement ist zumindest abschnittsweise in wenigstens einem Gleitkanal des Polymer-Gleitelements geführt , der zwischen drehfest miteinander verbundenen Lagerteilen des ersten Lagerelements ausgebildet ist . Das zweite Lagerelement ist nach Art eines Rings ausgebildet , der eine zentrale Ringsaussparung aufweist , wie dies bei einem Ring selbstverständlich üblich ist . Das erste Lagerelement kann die erläuterten zwei Lagerscheiben und den Distanzring aufweisen, wobei j ede der zwei Lagerscheiben und der Distanzring bevorzugt j eweils nach Art eines Rings mit j eweils einer zentralen Ringsaussparung ausgebildet sind . Allgemein bevorzugt steht das zweite Lagerelement radial über das erste Lagerelement vor . Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das wenigstens eine Polymer-Gleitelement von der Ringsaussparung des zweiten Lagerelement aus auf das zweite Lagerelement aufgesteckt , wobei anschließend das zweite Lagerelement mit dem auf gesteckten Polymer- Gleitelement auf eine erste Lagerscheibe des ersten Lagerelements aufgelegt wird und anschließend eine zweite Lagerscheibe des ersten Lagerelements an der ersten Lagerscheibe fixiert wird, wodurch zwischen den Lagerscheiben ein Nutkanal gebildet ist , in dem das zumindest eine Polymer-Gleitelements und der Abschnitt des zweiten Lagerelements angeordnet ist , auf den das Polymer- Gleitelement zuvor auf gesteckt worden ist . Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich ein Axial-Radial- Gleitlager besonders einfach realisieren . In einer bevorzugten Aus führungs form wird vor dem Fixieren der zweiten Lagerscheibe an der ersten Lagerscheibe ein Distanzring zwischen den Lagerscheiben angeordnet , durch dessen Dicke eine axiale Länge des Nutkanals festgelegt wird, in dem das zumindest eine Polymer-Gleitelement und der Abschnitt des zweiten Lagerelements , auf den es aufgesteckt ist , angeordnet sind . Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Dicke des Distanzrings gezielt zur Einstellung eines axialen Spiels zwischen den Lagerelementen ausgewählt . In einer Aus führungs form werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verschiedene Axial-Radial-Gleitlager realisiert , wobei ein erstes Paar an verschiedenen Axial-Radial- Gleitlagern dieselben Lagerscheiben, j edoch einen anderen Distanzring aufweist , wobei sich die Distanzringe in ihren Dicken unterscheiden, und/oder wobei ein zweites Paar an verschiedenen Axial-Radial-Gleitlagern ein j eweils identisch ausgebildetes erstes Lagerelement aufweisen, wobei sich die verschiedenen Axial-Radial-Gleitlager des zweiten Paars entweder in der Ausgestaltung ihres zumindest einen Polymer- Gleitelements oder in der Ausgestaltung des zweiten Lagerelements unterscheiden, wobei insbesondere sich die verschiedenen Polymer-Gleitelemente in ihrer Dicke , d . h . axialen Erstreckungslänge , unterscheiden und/oder sich die verschiedenen zweiten Lagerelemente in ihrer radialen Erstreckungslänge unterscheiden .
Die Erfindung betri f ft ferner ein Set bestehend aus verschiedenen Axial-Radial-Gleitlagern, die sich wie vorliegend erläutert voneinander unterscheiden können .
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf und anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Aus führungsbeispiels erläutert .
Es zeigen :
Fig . 1 : eine perspektivische Ansicht des Axial-Radial-
Gleitlagers gemäß der Erfindung;
Fig . 2 : eine Schnittansicht entlang eines mittleren
Querschnitts durch das Axial-Radial-Gleitlager gemäß der Erfindung; Fig . 3 : eine perspektivische Ansicht von Teilen des Axial-
Radial-Gleitlagers gemäß der Erfindung;
Fig . 4 : eine perspektivische Ansicht eines Polymer-
Geleitelements des Axial-Radial-Gleitlagers gemäß der Erfindung; und
Fig . 5 : eine andere perspektivische Ansicht von Teilen des
Axial-Radial-Gleitlagers gemäß der Erfindung .
Das Axial-Radial-Gleitlager 10 gemäß der Erfindung umfasst ein erstes und ein zweits Lagerelement 20 , 30 , wobei das erste Lagerelement und das zweite Lagerelement 20 , 30 koaxial und drehbar zueinander geführt und gelagert sind . Die ringscheibenförmig ausgebildeten Lagerelemente 20 , 30 sind um eine gemeinsame Lagerachse 12 gegeneinander verdrehbar . Die Lagerachse 12 definiert die Axialrichtung des Axial-Radial-Gleitlagers 10 .
Das erste und das zweite Lagerelement 20 , 30 bilden einen umlaufenden und radial auswärts geöf fneten Nutkanal 11 , in welchem das zweite Lagerelement 30 relativ zu dem ersten Lagerelement 20 verdrehbar geführt ist .
Das erste Lagerelement 20 ist mehrteilig ausgebildet und umfasst eine erste und zweite Lagerscheibe 21 , 22 , die unter Zwischenlage eines Distanzrings 40 über nicht dargestellte Befestigungsmittel , beispielsweise mittels Gewindebol zen, drehfest miteinander verbunden sind . Die Lagerscheiben 21 , 22 sind als im Wesentlichen flache Scheiben ausgebildet , d . h . , dass deren Dicke signi fikant kleiner als deren Breite ist . Die Lagerscheiben 21 , 22 haben j eweils den gleichen Innendurchmesser und den gleichen Außendurchmesser und umfassen j eweils einen ersten Lochkreis 50 mit Befestigungsbohrungen 51 , wobei die Lochkreise 50 der ersten und zweiten Lagerscheiben einander entsprechen .
Der Distanzring 40 umfasst einen entsprechenden Lochkreis 50 mit entsprechenden Befestigungsbohrungen 51 . Der Distanzring 40 hat allgemein bevorzugt eine größere Dicke und/oder eine geringere Breite als die Lagerscheiben 21 , 22 . Als Dicke im Sinne der vorliegenden Erfindung wird das axiale Maß bezeichnet , als Breite die radiale Erstreckung .
Die Dicke des Distanzrings 40 bestimmt die lichte Weite des Nutkanals 11 , in dem das zweite Lagerelement 30 verdrehbar geführt ist . Das zweite Lagerelement 30 ist als Ringscheibe bzw . ringscheibenförmiger Aufnahmering für ein drehbar zu lagerndes Anschlussbauteil ausgebildet . Die ersten und zweiten Lagerscheiben 21 , 22 bilden j eweils Kopfscheiben des als Polymer-Rundtischlager ausgebildeten Axial-Radial- Gleitlagers 10 .
Das zweite Lagerelement 30 ist innerhalb des Nutkanals 11 über Polymer-Gleitelemente 70 sowohl axial als auch radial von dem ersten Lagerelement 20 und dem Distanzring 40 entkoppelt . Das zweite Lagerelement 30 , welches als Aufnahmering für ein Anschlussbauteil ausgebildet ist , umfasst einen zweiten Lochkreis 60 mit zweiten Aufnahmebohrungen 61 für Befestigungsmittel des Anschlussbauteils .
Figur 3 zeigt eine perspektivische Darstellung des Axial- Radial-Gleitlagers gemäß der Erfindung, in welcher zur Veranschaulichung die zweite Lagerscheibe 22 des ersten Lagerelements 20 und das zweite Lagerelement 30 sowie einige der Polymer-Gleitelemente 70 nicht dargestellt sind . Die Polymer-Gleitelemente 70 besitzen eine Konfiguration, wie sie in der perspektivischen Darstellung gemäß Figur 4 gezeigt ist . Diese sind als U-Prof ilsegmente mit zwei Schenkeln 71 ausgebildet , die über einen Profilsteg 72 miteinander verbunden sind . Diese sind, wie insbesondere der Darstellung in Figur 3 zu entnehmen ist , nicht miteinander verbunden in den Nutkanal 11 eingesetzt und bilden einen radial auswärts geöf fneten Gleitkanal 73 , in welchen, wie dies in Figur 5 dargestellt ist , das zweite Lagerelement 30 eingesetzt ist .
Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Axial- Radial-Gleitlagers 10 gemäß der Erfindung, die der Darstellung in Figur 3 entspricht , wobei die zweite Lagerscheibe 22 und einige der Polymer-Gleitelemente 70 aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt sind .
Die Schenkel 71 der Polymer-Gleitelemente 70 umgrei fen j eweils Axial flächen 31 des zweiten Lagerelements 30 . Der Profilsteg 72 der Polymer-Gleitelemente 70 liegt in der Einbaulage gegen eine Radial f läche/Umf angs f läche 41 des Distanzrings 40 an . Der Profilsteg 72 der Polymer- Gleitelemente 70 bildet somit eine Radiallagerfläche , wohingegen die Schenkel 72 der Polymer-Gleitelemente j eweils
Axiallagerflächen bilden .
Bezugszeichenliste
Axial-Radial-Gleit lager Nutkanal
Lagerachse erstes Lagerelement erste Lagerscheibe zweite Lagerscheibe zweites Lagerelement Axial fläche Distanzring
Radi al lager fläche erster Lochkreis
Befestigungsbohrungen zweiter Lochkreis Aufnahmebohrungen Polymer- Gleitelemente Schenkel
Profilstege Axial lager flächen

Claims

Ansprüche
1. Axial-Radial-Gleitlager (10) umfassend wenigstens ein erstes und ein zweites Lagerelement (20, 30) , die relativ zueinander koaxial und um eine Lagerachse (12) drehbar gelagert sind, wenigstens ein Polymer-Gleitelement ( 70 ) , das zwischen den Lagerelementen (20, 30) angeordnet ist und das radiale und axiale Gleitflächen zur radialen und axialen Entkopplung der Lagerelemente (20, 30) aufweist, wobei wenigstens das erste Lagerelement (20) mehrteilig ausgebildet ist und das zweite Lagerelement (30) zumindest abschnittsweise in wenigstens einem Gleitkanal (73) des Polymer-Gleitelements (70) geführt ist, der zwischen drehfest miteinander verbundenen Lagerteilen des ersten Lagerelements (20) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lagerelement (20) eine Anordnung von drehfest miteinander verbundenen Lagerscheiben (21, 22) und/oder Lagerscheibensegmenten umfasst, die axial zwischen sich wenigstens einen Distanzring (40) oder wenigstens ein Distanzringsegment einschließen, der oder das dazu ausgebildet ist, wenigstens einen wenigstens teilweise umlaufenden Nutkanal (11) zu bilden, der wenigstens ein Polymer-Gleitelement (70) zur drehbaren Führung des zweiten Lagerelements (30) aufnimmt.
2. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (40) drehtest mit wenigstens einer, vorzugsweise mit zwei Lagerscheiben (21, 22) verbunden ist.
3. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (40) und zwei Lagerscheiben (21, 22) mittels sich parallel zu der Lagerachse ( 12 ) erstreckender Befestigungsmittel, vorzugsweise in Form von Gewindebolzen, drehfest verbunden sind, wobei die Befestigungsmittel vorzugsweise in einem regelmäßigen und gleichen Winkelabstand über den Umfang der Lagerscheiben (21, 22) und des Distanzrings (40) auf einem gemeinsamen Lochkreis (50) verteilt angeordnet sind.
4. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Polymer-Gleitelement wenigstens einen Gleitkanal (73) ausbildet und dass vorzugsweise der Gleitkanal (73) des wenigstens einen Polymer-Gleitelements (73) ein etwa U- förmiges Querschnittprofil aufweist, welches das zweite Lagerelement (30) umgreift,
5. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Radiallagerf lache des zumindest einen Polymer-Gleitelements (70) das zweite Lagerelement (30) gegen den Distanzring (40) entkoppelt und zwei Axiallagerflächen des Polymer- Gleitelements (70) das zweite Lagerelement (30) gegen das erste Lagerelement (20) , insbesondere gegen die Lagerscheiben (20, 21) entkoppelt.
6. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden
Ansprüche, umfassend Vielzahl von Polymer-Gleitelementen (70) die über den Umfang der Lagerachse (12) verteilt angeordnet sind.
7. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymer-Gleitelemente (70) Teilkreissegmente des um die Lagerachse (12) umlaufenden Gleitkanals (73) bilden.
8. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymer- Gleitelemente (70) wenigstens teilweise aus einem Tribopolymer ausgebildet sind.
9. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Polymer- Gleitelemente (70) Teilkreissegmente bilden.
10. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen einzigen einteiligen Distanzring (40) , dessen Dicke größer als die lichte Weite des Gleitkanals (73) ist, der vorzugsweise einen geringeren Durchmesser als die Lagerscheiben (21, 22) aufweist und der weiterhin vorzugsweise einen ununterbrochen umlaufenden Nutkanal (11) zwischen den Lagerscheiben bildet.
11. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Distanzrings (40) ein axiales Lagerspiel bestimmt.
12. Axial-Radial-Gleitlager (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerscheiben (21, 22) des ersten Lagerelements (20) als Kopfscheiben des Axial-Radial-Gleitlagers (10) ausgebildet sind und dass das zweite Lagerelement (30) als Aufnahmering mit Befestigungsbohrungen zur Befestigung eines
Anschlussbauteils ausgebildet ist.
13. Verfahren zur Realisierung eines Axial-Radial- Gleitlagers (10) umfassend wenigstens ein erstes und ein zweites Lagerelement (20, 30) , die relativ zueinander koaxial und um eine Lagerachse (12) drehbar gelagert sind, wenigstens ein Polymer-Gleitelement ( 70 ) , das zwischen den Lagerelementen (20, 30) angeordnet ist und das radiale und axiale Gleitflächen zur radialen und axialen Entkopplung der Lagerelemente (20, 30) aufweist, wobei wenigstens das erste Lagerelement (20) mehrteilig ausgebildet ist und das zweite Lagerelement (30) zumindest abschnittsweise in wenigstens einem Gleitkanal (73) des Polymer-Gleitelements (70) geführt ist, der zwischen drehfest miteinander verbundenen Lagerteilen des ersten Lagerelements (20) ausgebildet ist, wobei das zweite Lagerelement (30) nach Art eines Rings ausgebildet ist, der eine zentrale Ringaussparung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Polymer- Gleitelement (70) von der Ringaussparung aus auf das zweite Lagerelement aufgesteckt wird und anschließend das zweite Lagerelement (30) auf eine erste Lagerscheibe (21) des ersten Lagerelements (20) aufgelegt wird und anschließend eine zweite Lagerscheibe (22) des ersten Lagerelements (20) an der ersten Lagerscheibe (21) fixiert wird, wodurch zwischen den Lagerscheiben (21, 22) ein Nutkanal (11) gebildet ist, in dem das zumindest eine Polymer-Gleitelement (70) angeordnet ist, wobei insbesondere vor dem Fixieren der zweiten Lagerscheibe (22) an der ersten Lagerscheibe (21) ein Distanzring (40) zwischen den Lagerscheiben (21, 22) angeordnet wird, durch dessen Dicke eine axiale Länge des Nutkanals (11) festgelegt wird.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053665A (en) * 1975-08-04 1977-10-11 Kamatics Corporation Molded plastic bearing assembly
DE202004006697U1 (de) * 2004-04-25 2005-03-31 Glatz Dietmar Rundtischlager
US20200018294A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine
DE102021125527A1 (de) 2021-04-12 2022-10-13 Igus Gmbh Rundtischlager
DE202022105560U1 (de) * 2022-09-30 2024-01-03 Igus Gmbh Abgedichtetes Axial-Radial-Gleitlager

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202013101374U1 (de) * 2013-03-28 2013-04-12 Igus Gmbh Axial-Radial-Gleitlager mit Polymergleitelementen und entsprechendes Gleitelement

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4053665A (en) * 1975-08-04 1977-10-11 Kamatics Corporation Molded plastic bearing assembly
DE202004006697U1 (de) * 2004-04-25 2005-03-31 Glatz Dietmar Rundtischlager
US20200018294A1 (en) * 2018-07-10 2020-01-16 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Wind turbine
DE102021125527A1 (de) 2021-04-12 2022-10-13 Igus Gmbh Rundtischlager
DE202022105560U1 (de) * 2022-09-30 2024-01-03 Igus Gmbh Abgedichtetes Axial-Radial-Gleitlager

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