DE10124534A1

DE10124534A1 - Sleeve bearing or roller bearing used in camshafts consists of high strength glass or glass-ceramic

Info

Publication number: DE10124534A1
Application number: DE10124534A
Authority: DE
Inventors: Kurt Koch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-05-19
Filing date: 2001-05-19
Publication date: 2002-12-05

Abstract

Sleeve bearing or roller bearing consists of high strength glass or glass-ceramic. Preferred Features: The inner part of the bearing is made from glass or glass-ceramic applied onto a rotating metal part so that it is enclosed by the outer shell. The bearing shell is also made from glass or glass-ceramic.

Description

Gleitlager, Kugellager, Wälzlager und ihre Kombinationen finden überall dort ihre Anwendung, wo sich Teile, meist Maschinenteile, drehen. Drehende Teile müssen mindestens ein Lagerteil meist aber ein Mehrfaches davon besitzen.Plain bearings, ball bearings, roller bearings and their combinations can be found everywhere Application where parts, mostly machine parts, rotate. Rotating parts must usually have at least one bearing part but a multiple of it.

Kugellager oder Wälzlager sind in den meisten Fällen dem reinen Gleitlager in mehrfacher Hinsicht überlegen. Sie sind in der Regel leichter, platzsparender, lei stungsfähiger, reibungsärmer, dauerhafter, wartungsärmer, präziser und pflegeleich ter. Sie können aber nicht beliebig an jeder Stelle eingesetzt werden.Ball bearings or roller bearings are in most cases the pure plain bearing superior in several respects. They are usually lighter, more space-saving, lei More stable, less friction, more durable, less maintenance, more precise and easy to maintain ter. However, they cannot be used anywhere.

Um die Reibungsflächen so zu gestalten, dass so wenig wie möglich Reibung auftritt, muss der im Lager, auf das Lager ausgeübte Druck, auf größere Belastungs flächen verteilt werden. Das Lager wird also von sich aus größer als Kugellager. Kleinere Lager würden den spezifischen Druck in den Lagerschalen erhöhen und damit auch die Temepratur.To design the friction surfaces so that as little friction as possible occurs, the pressure exerted in the bearing on the bearing must be subjected to greater loads areas are distributed. The bearing itself is larger than ball bearings. Smaller bearings would increase the specific pressure in the cups and hence the temperature.

Es gibt Lagerteile bzw. -stellen, wo ein Wälzlager nicht montierbar ist, z. B. Kur belwelle und Kurbelwellensteg. Hier sind leistungsfähige Gleitlager einzusetzen.There are bearing parts or locations where a rolling bearing cannot be installed, e.g. B. cure Belwelle and crankshaft web. Powerful plain bearings are to be used here.

Kugel- oder Wälzlager können, aufgrund ihrer besonderen Bauart eine Dauer schmierung besitzen, sie können also auch an Plätzen eingesetzt werden, wo eine Wartung bzw. Schmierung nicht möglich oder eine Stelle allgemein nicht zugäng lich ist.Ball or roller bearings can last, due to their special design have lubrication, so they can also be used in places where a Maintenance or lubrication not possible or a location generally not accessible is.

Gleitlager brauchen in der Regel eine regelmäßige Schmierung, also an den Kontaktflächen, den Reibungsflächen, einen ständigen Öl- bzw. Schmierfettfilm.Plain bearings usually need regular lubrication, i.e. on the Contact surfaces, the friction surfaces, a permanent oil or grease film.

Kugel- oder Wälzlager haben als herausragende Eigenschaft, aufgrund der tech nischen Besonderheiten, eine weitaus geringere Reibung als Gleitlager. Die Reibungs-Wärmeentwicklung ist damit auch wesentlich geringer. Sie können mit samt einem Schmiermittel abgekapselt werden, nehmen daher keine Fremdkörper auf, benötigen keine Reinigunsvorgänge.Ball or roller bearings have an outstanding property, due to the tech niche peculiarities, a much lower friction than plain bearings. The Frictional heat development is also much less. You can with encapsulated together with a lubricant, therefore do not take any foreign bodies on, do not need cleaning processes.

Gleitlager verzehren stets Energie durch die Reibung der Kontaktflächen. Je stärker das Gleitlager belastet ist, je mehr Gewicht oder Druck auf ihm lastet, desto mehr Reibung entsteht. Die Reibung wird durchweg in Wärme umgewandelt. Ohne ausreichende, dauerhafte Schmierung ist die Reibung noch größer, ein Verschleiß stellt sich schnell ein, das Lager verliert seine Eigenschaften und zerstört sich schließ lich selbst.Plain bearings always consume energy through the friction of the contact surfaces. ever the greater the weight or pressure on the plain bearing, the more there is more friction. The friction is consistently converted into heat. Without sufficient, permanent lubrication, the friction is even greater, wear adapts quickly, the bearing loses its properties and finally destroys itself Lich itself.

Die aneinander gleitenden Metalle müssen beim Gleitlager besondere Eigenschaf ten aufweisen. Nicht alle Metallkombinationen sind geeignet.The sliding metals have to have special properties in the plain bearing have ten. Not all metal combinations are suitable.

Der Verschleiß findet, besonders auf Grund der vorher genannten Ursachen, im mer statt, mal mehr und schneller, mal weniger und langsamer.The wear takes place, especially due to the aforementioned causes instead of, sometimes more and faster, sometimes less and slower.

Die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit ist in hohem Maße von der Qualität der dauerhaften Schmierung abhängig.The lifespan and performance is largely dependent on the quality of the depending on permanent lubrication.

Eine Verbesserung aller Eigenschaften kann sowohl beim Gleitlager als auch Wälzlager durch den Einsatz von Komponenten aus hochfestem Glas erreicht wer den.An improvement of all properties can be done with the plain bearing as well Rolling bearings achieved by using components made of high-strength glass the.

Es ist zudem bekannt, dass nach dem neuesten Stand der Technik Glasarten zur Verfügung stehen, die auch höchsten Drücken und Schlägen schadlos standhal ten. It is also known that according to the state of the art glass types for Are available to withstand even the highest pressures and impacts th.

Lagerschalen, Lagerkörper, Lagergleit- oder Rollenkörper und kugelförmige Kör per in Wälzlager können aus hochfestem Glas gefertigt werden. Die Technik bietet heute die Möglichkeit Glas zu fertigen, das auch hohen Stoß- und Druckbelastungen standhält.Bearing cups, bearing bodies, bearing sliding or roller bodies and spherical bodies Rolling bearings can be made from high-strength glass. The technology offers today the possibility to manufacture glass, which also has high impact and pressure loads withstand.

Wellenteile oder Kurbelstege können mit Glas ummantelt werden, die Lagerschalen der Form angepasst und auf sehr präzise Maße gefertigt oder auch eingeschliffen werden.Shaft parts or crank stays can be covered with glass, the bearing shells adapted to the shape and manufactured to very precise dimensions or ground in become.

Lager für Bewegungsabläufe längs der Achse sowie kombinierte Abläufe - dre hend und längs der Achse - können aus hochfestem Glas gemacht werden.Bearings for movements along the axis as well as combined processes - dre and along the axis - can be made of high-strength glass.

Die Glaskörper können auf Metallkörper aufgespritzt bzw. gegossen werden, wie z. B. auf Kurbeln (Kurbelstege) bei Kurbelwellen.The glass bodies can be sprayed or poured onto metal bodies, such as z. B. on cranks (webs) in crankshafts.

Der geringere Gleitwiderstand und die schlechte Wärmeleitfähigkeit wirken dämp fend auf die Erwärmung durch Reibung. Schmieröl, wie in der Kurbelwellenwanne, kann gekühlt werden, so dass es nicht zu unerwünschten Spannungen durch un terschiedliche Dehnungskoeffizienten kommen muss. Schmieröl kann sehr dünn flüssig, mit geringer Viskosität genutzt werden.The lower sliding resistance and the poor thermal conductivity have a damping effect fend on the heating by friction. Lubricating oil, like in the crankshaft pan, can be cooled so that there are no undesirable voltages caused by un different expansion coefficients must come. Lube oil can be very thin liquid, with low viscosity.

Die Gleitflächen der Glaskörper können Rillen, feine Kanäle, in den unterschied lichsten geometrischen Anordnungen erhalten, aber derart, dass sich dünnflüssi ges Öl darin verteilen kann.The sliding surfaces of the vitreous can have grooves, fine channels, in the difference received the most geometrical arrangements, but in such a way that they become fluid can distribute any oil in it.

Die Lebensdauer eines Glaskörper-Gleitlagers, Wälz-, Rollen- oder Kugellagers, kann wesentlich erhöht, die Gleitfähigkeit verbessert, es kann billiger in der Her stellung sein, mit einem Verschleiß gleich Null. Die Oberflächenbehandlung kann mit höchster Präzision gestaltet werden, mit einer Maßgenauigkeit und Oberflächen güte, die bei Stahl nicht oder nur unter Einsatz von unverhältnismäßig hohem tech nischen Aufwand erreichbar ist.The service life of a vitreous plain bearing, roller, roller or ball bearing, can be significantly increased, the lubricity improved, it can be cheaper to manufacture position with zero wear. The surface treatment can be designed with the highest precision, with dimensional accuracy and surfaces Quality that is not possible with steel or only when using disproportionately high tech African effort is achievable.

Nicht nur Wälzlager, sondern auch Gleitlager können so mit Dauerschmierung ausgestattet werden.Not only rolling bearings, but also plain bearings can be lubricated with permanent lubrication be equipped.

Vorteile des Gleitlagers aus GlaskörperAdvantages of the plain bearing made of vitreous

Glas ist härter als der härteste Stahl, unterliegt also weniger Abnutzung.Glass is harder than the hardest steel, so it is less subject to wear.

Glas kann heute so produziert werden, dass keine Bruchgefahr mehr entsteht.Today glass can be produced in such a way that there is no longer any risk of breakage.

Glas kann von dem es umschließenden Kontaktmetall nicht verschlissen werden.Glass cannot be worn away by the contact metal surrounding it.

Lebensdauer wesentlich verlängert, wenn nicht sogar in vielen Fällen das Lager wartungsfrei auf Lebenszeit ausgelegt werden kann.Life extends significantly, if not in many cases, the bearing can be designed maintenance-free for life.

Weniger Entwicklung von Reibungswärme. Less frictional heat development.

Verhältnismäßig einfache HerstellungRelatively easy to manufacture

Feinste Oberflächengestaltung, besser als eine Stahloberfläche bzw. Metall oberfläche.Finest surface design, better than a steel surface or metal surface.

Zusammenfassung der Vorteile:
Summary of advantages:

- Bessere Gleiteigenschaften- Better sliding properties
- Weniger Wärmeentwicklung- Less heat generation
- Sehr wenig oder kein Verschleiß- Very little or no wear
- Längere Lebenszeit- Longer lifespan
- Feinste Oberflächenausbildung bzw. bearbeitung.- Finest surface formation or processing.

Nachteiledisadvantage

- Eine hohe Druck oder Stoßbelastung könnte zur Beschädigung führen.- A high pressure or shock load could lead to damage.

Claims

1. Ein Gleitlager ist dadurch gekennzeichnet, dass Teile davon aus hochfestem Glas oder Glaskeramik gefertigt werden.1. A plain bearing is characterized in that parts of it are made of high-strength glass or glass ceramic.

2. Ein Wälzlager ist dadurch gekennzeichnet, dass Teile davon aus hochfestem Glas oder Glaskeramik gefertigt werden.2. A rolling bearing is characterized in that parts of it be made of high-strength glass or glass ceramic.

3. Ein Gleitlager ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem kombinierten Gleit- und Wälzlager ein Teil bzw. mehrere Bestandteile aus Glas oder Glaskeramik gefertigt sind.3. A plain bearing is characterized in that at one combined slide and roller bearings a part or several components made of glass or glass ceramic.

4. Ein Lager nach Anspruch 1, 2 und 3 ist dadurch gekenn zeichnet, dass Lagerschalen, Lagerkörper, Lagergleit- oder Rollenkörper und/oder kugelförmige Körper aus hochfestem Glas oder Glaskeramik gefertig werden.4. A bearing according to claim 1, 2 and 3 is characterized records that bearing shells, bearing body, bearing sliding or roller body and / or spherical bodies can be made of high-strength glass or glass ceramic.

5. Ein Lager nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass Lageranordnungen, bei denen ein Gleitager aus zwei oder mehr Teilen besteht bzw. zusammengesetzt ist,

a) der innere Teil des Lagers aus Glas oder Glaskeramik besteht, das auf das drehende (Metall)-Teil so aufgetragen ist, dass es von der äußeren Lager schale bzw. -schalen umschlossen ist.
b) die Lagerschalen aus Glas oder Glaskeramik bestehen.

5. A bearing according to claim 1 is characterized in that bearing arrangements in which a sliding bearing consists of two or more parts or is composed,

a) the inner part of the bearing consists of glass or glass ceramic, which is applied to the rotating (metal) part so that it is enclosed by the outer bearing shell or shells.
b) the bearing shells are made of glass or glass ceramic.

5. Ein Lager nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass ein drehendes Metallteil, z. B. eine Kurbelwelle eine Glasummantelung bzw. Glas keramikummantelung als Lagerteil

a) aufgespritzt,
b) aufgepresst,
c) aufgegossen

erhält.5. A bearing according to claim 1 is characterized in that a rotating metal part, for. B. a crankshaft a glass casing or glass ceramic casing as a bearing part

a) sprayed on,
b) pressed on,
c) poured

receives.

5. Ein Lager nach Anspruch 1 ist dadurch gekennzeichnet, dass Lagerschalen z. B. für eine Welle allgemein oder speziell für eine Kurbelwelle aus

a) hochfestem Glas,
b) Glaskeramik

geformt werden.5. A bearing according to claim 1 is characterized in that bearing shells z. B. for a shaft in general or specifically for a crankshaft

a) high-strength glass,
b) glass ceramic

be shaped.

6. Ein Lager nach Anspruch 1, 2 und 3 ist dadurch gekenn zeichnet, dass das Lager abgekapselt wird und eine Dauerschmierung erhält. 6. A bearing according to claim 1, 2 and 3 is characterized indicates that the bearing is encapsulated and given permanent lubrication.

7. Ein Lager nach Anspruch 1, 2 und 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass Lagerteile mit Diamantstaub bzw. Diamantstaubschleifmittel eingeschliffen werden.7. A bearing according to claim 1, 2 and 3 is characterized in that bearing parts are ground in with diamond dust or diamond dust abrasive become.

8. Ein Lager nach Anspruch 1, 2 und 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche von gleitenden Teilen oder Bestandteilen von Lagern feine Rillen sinnvoll so angeordnet erhalten, dass sie der feinen Verteilung von Schmier mitteln förderlich sind.8. A bearing according to claim 1, 2 and 3 is characterized in that the surface of sliding parts or components of bearings is fine Grooves sensibly get arranged so that they distribute the fine lubricant funds are beneficial.

9. Ein Lager nach Anspruch 1, 2 und 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass die feinen Ölverteilerrillen nach Anspruch 8

a) eingfräst,
b) eingeäzt,
c) eingebrannt (Laser),
d) eingeschliffen

werden.9. A bearing according to claim 1, 2 and 3 is characterized in that the fine oil distributor grooves according to claim 8

a) milled in,
b) etched,
c) burned in (laser),
d) ground

become.