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Die
Erfindung betrifft eine Gleitlagerschale mit einem sich mindestens
teilweise über
den Innenumfang erstreckenden Schmiermittelkanal gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Die Erfindung bezieht sich auch auf eine besondere
Verwendung einer solchen Lagerschale sowie auf ein Verfahren zur Herstellung
von Gleitlagerschalen und auf eine Lageranordnung.
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Unter
einem Schmiermittelkanal wird ein Bereich in der Gleitlagerschale
verstanden, in dem das Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, fließen kann.
Insbesondere wird unter einem Schmiermittelkanal eine Schmiermittelnut
verstanden.
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Derartige
Gleitlagerschalen sind allgemein bekannt und werden vorwiegend in
Verbrennungsmotoren zur Lagerung der Kurbelwelle eingesetzt. Die
Hauptlager werden über
Kanäle
mit Schmiermittel, insbesondere Schmieröl, versorgt, wobei das Öl über eine Ölnut in
der Gleitlagerschale über
den Hauptzapfen dem Pleuellagerzapfen und somit dem Pleuel zugeführt wird.
Es wurde festgestellt, dass nur maximal 25% des Öls am Pleuellager ankommt.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass
die Ölverluste
hauptsächlich
in axialer Richtung bezogen auf die Hauptlagerschale, d. h. senkrecht
zur Nutrichtung, sehr groß sind.
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Der Ölabfluss
wird mit zunehmendem Spiel zwischen der Gleitlagerschale und dem
Gegenläufer, wie
Wellen oder Zapfen begünstigt.
Um ständig
eine ausreichende Schmierung sicherzustellen, sind entsprechend
große Ölpumpen
zur Förderung
einer ausreichend großen Ölmenge erforderlich.
Eine Unterversorgung und somit ein Abriss des Ölfilms im Lager sowie die ungenügende Versorgung
des Pleuels mit Öl
würde zu
einem schnellen Verschleiß oder Fressen
der Gleitpartner und zu einem vorzeigen Ausfall des Lagers führen.
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Die
durch den Ölabfluss
verursachte Druckreduzierung im Schmiermittelkanal kann auch z.
B. die Nockenwellenstellung beeinträchtigen.
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Um
hier Abhilfe zu schaffen, werden in der
DE 10 2004 028 773 A1 Dehnelemente
vorgeschlagen, die entweder zwischen dem Lagergehäuse und der
Gleitlagerschale oder zwischen Gleitlagerschale und Welle angeordnet
werden. Es ist gemäß der
DE 10 2004 028 773
A1 erkannt worden, dass Spaltentstehungsprozesse durch
Dehnelemente kompensiert werden können. Insbesondere ist erkannt
worden, dass auf den Einsatz schwerer Metalle, die in besonders
aufwändiger
Weise hinsichtlich ihres Wärmeausdehnungskoeffizienten
optimiert werden müssen, verzichtet
werden kann. Es werden Dehnelemente vorgeschlagen, welche aus leichten
Materialien hergestellt sein können,
um Ausdehnungsprozesse der Bauteile zu kompensieren.
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Als
Dehnelemente werden solche vorgeschlagen, die einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweisen als die Materialien, aus denen das Lagerelement und die
zu lagernde Welle bzw. die Lagerschale gefertigt sind.
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Soweit
die Dehnelemente in der Gleitfläche der
Lagerschale angeordnet sind, befinden sich diese am Lagerschalenrand
und somit beabstandet zur Schmiermittelnut. Diese Ausführung hat
den Nachteil, dass in der Lagerschale zusätzliche Nuten zum Einsetzen
der Dehnstreifen erforderlich sind, was die Herstellung der Lagerschale
verteuert.
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Da
die Dehnelemente einen hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten
aufweisen, kann bei einem geringen Spalt zwischen Lagerschale und
Welle unter Umständen
bei hohen Temperaturen durch die Dehnelemente ein Klemmdruck aufgebaut
werden, der die Rotation der Welle durch die Erhöhung der Reibungsverluste behindert,
bzw. den Verschleiß der Dehnelemente
erhöht,
wodurch diese ihre Wirkung verlieren.
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Aus
der
EP 1 722 116 A1 ist
ein ähnliches Gleitlager
zur Lagerung einer Welle bekannt, das mindestens eine Lagerschale
zur Aufnahme einer Welle umfasst, wobei die Lagerschale und die
Oberfläche
der Welle einen Lagerspalt definieren. Zur Kompensation negativer
Auswirkungen einer temperaturbedingten Änderung des Lagerspaltes ist
wenigstens ein Drosselelement des Schmiermittelstroms durch den
Lagerspalt vorgesehen.
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Ziel
der Motorenentwicklung ist es, den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren.
Durch eine geringere Ölförderung
können
auch kleinere Ölpumpen,
d. h. leistungsschwächere Ölpumpen,
eingesetzt werden.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Gleitlagerschale bereitzustellen,
die im Betrieb keine bzw. allenfalls nur geringe Schmiermittelverluste
zulässt
und die einfach aufgebaut und kostengünstig zu fertigen ist.
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Diese
Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Gleitlagerschale dadurch
gelöst,
dass das Führungselement
aus einem Elastomer besteht und mindestens ein Armierungselement
aufweist, und dass das Führungselement
in dem Schmiermittelkanal angeordnet ist und mindestens zwei Kontaktflächen zur Anlage
am Gegenläufer
aufweist.
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Elastomere
sind in DIN 7724 und Beiblatt (Februar 1972) definiert. Es sind
also damit Polymere mit gummielastischem Verhalten gemeint, die
bei Raumtemperatur wiederholt mindestens auf das zweifache ihrer
Länge gedehnt
werden können
und nach Aufhebung des für
die Dehnung erforderlichen Zwanges sofort wieder ihre Ausgangslänge einnehmen.
Diese Definition schließt
ausdrücklich
sowohl natürliche
als auch synthetische Elastomere ein. Als Elastomere sind Nitrilkautschuk
(NBR), Fluorelastomere (FKM/FPM), Tetrafluorethylen/Propylen (FEPM),
Acrylate (ACM), Ethylenacrylate (AEM), Silikone (VMQ) oder hydrierte
Nitrile bevorzugt.
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Dass
das Führungselement
aus einem Elastomermaterial besteht, hat den Vorteil, dass die Anpassungsfähigkeit
des Führungselementes
an den Gegenläufer
deutlich besser ist als dies bei weniger flexiblen Materialien wie
starrem Kunststoff oder Metall der Fall wäre. Das Armierungselement verleiht dem
Führungselement
die notwendige Formstabilität.
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Das
Führungselement
ist im Schmiermittelkanal der Gleitlagerschale angeordnet und weist
mindestens zwei Kontaktflächen
zur Anlage am Gegenläufer
auf. Diese beiden Kontaktflächen
sind vorzugsweise in axialer Richtung der Lagerschale beabstandet
zueinander angeordnet. Dadurch, dass das Führungselement mindestens zwei
Kontaktflächen aufweist,
ist nur ein Führungselement
für die
beidseitige Abdichtung erforderlich. Die Montage des Führungselementes
wird dadurch vereinfacht.
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Vorzugsweise
besteht das Führungselement aus
einem streifenförmigen
Element, das in den Schmiermittelkanal eingesetzt wird.
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Besonders
bevorzugt ist ein U-Profil, das einen Bodenabschnitt und zwei vom
Bodenabschnitt aufragende Schenkel aufweist. Bei dieser Ausführungsform
befinden sich die Kontaktflächen
am freien Ende der Schenkel. In einer weiteren Ausführungsform
sind die Schenkel am Ende gewinkelt, so dass sie dem Gegenläufer eine
größere Kontaktfläche bieten
und auch bei hohem Öldruck
genügend
Widerstand bieten.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform kann
das Führungselement
an seiner Unterseite mindestens eine Lippe aufweisen. Diese Lippe
kann beispielsweise zur klemmenden Befestigung des Führungselements
dienen. Da die Lippe vorzugsweise ebenfalls aus demselben Elastomermaterial
besteht, ist sie nachgiebig, so dass die Anpassungsfähigkeit des
gesamten Führungselementes
an den Gegenläufer
zusätzlich
verbessert wird.
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Beim
U-Profil ist es bevorzugt, wenn die Lippe an der Unterseite des
Schenkels angeordnet ist. Vorzugsweise weist das U-Profil zwei Lippen
auf, wobei an jedem Rand des Führungselements
entsprechend der Anordnung der Schenkel eine Lippe vorgesehen ist.
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Zusätzlich zu
den elastischen Eigenschaften des Materials des Führungselements
kann es zweckmäßig sein,
ein oder mehrere Federelemente vorzusehen, die insbesondere im Schenkel,
in der Lippe oder im Bodenabschnitt angeordnet sind.
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Damit
sich das Führungselement
mit den Kontaktflächen
an dem Gegenläufer
noch besser anlegen kann und den Lagerspalt schließen kann,
ist zur Unterstützung
diese Federeinrichtung vorgesehen. Die Federeinrichtung ist vorzugsweise
im Bereich unter der jeweiligen Kontaktfläche vorgesehen.
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Die
Federeinrichtung wirkt vorzugsweise in radialer Richtung, um den
Lagerspalt zu schließen. Über die
Federkraft der Federeinrichtung kann der Anpressdruck an den Gegenläufer und
somit auch die zulässige
Abflussmenge des Schmiermittels noch besser eingestellt werden.
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Das
Führungselement
kann in dem Schmiermittelkanal festgelegt sein, insbesondere eingeklemmt
oder eingerastet werden.
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Die
Federeinrichtung kann auch – um
z. B. diese Klemmwirkung in der Schmiermittelnut herzustellen – in axialer
Richtung wirksam sein. Vorzugsweise sind beide Arten von Federeinrichtungen
in einem Führungselement
realisiert.
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Die
Federeinrichtung kann beispielsweise einen V-förmigen Abschnitt umfassen.
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Weitere
Ausgestaltungen der Federeinrichtung umfassen einen abgebogenen
Schenkel oder federnde Absätze
oder Ansätze,
Vorsprünge
oder Anformungen an den Schenkeln.
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Das
Armierungselement des Führungselementes
ist bevorzugt ein band- bzw. streifenförmiges Element, z. B. eine
Metalleinlage, insbesondere aus Stahl, Kupfer oder Aluminium.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform weist
das bandförmige
Element mindestens einen Armierungsschenkel auf. Dieser Armierungsschenkel
kann sich in den aufragenden Schenkel und/oder auch in die Lippe
erstrecken und trägt
zu einer zusätzlichen
Stabilisierung bei. Das bandförmige
Element kann auch beidseitig sowohl rechts und links als auch oben
und unten derartige Armierungsschenkel aufweisen. Vorzugsweise besteht
das Armierungselement aus einem U-Profil mit einem Verbindungsstück und mit
zwei Armierungsschenkeln.
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Eine
andere Ausgestaltung des Armierungselements sieht einen Draht vor,
der in das Elastomermaterial eingelegt ist, insbesondere innerhalb
des oder der Schenkel des Führungselements.
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In
einer besonderen Ausführungsform
kann das Armierungselement an der Kontaktfläche des Führungselementes angeordnet
sein. Dabei kann das Armierungselement so angeordnet sein, dass
es die Kontaktfläche
zum Gegenläufer
oder einen Teil der Kontaktfläche
zum Gegenläufer
darstellt.
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Bevorzugt
ist das Armierungselement des Führungselementes
im Bodenabschnitt angeordnet.
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Dabei
kann das Armierungselement derart im Bodenabschnitt des Führungselementes
angeordnet sein, dass es den Bodenabschnitt in Richtung Nutgrund
abschließt,
oder aber so, dass es den Grund des zweiten Schmiermittelkanals
bildet, also an der Innenoberfläche
der Bodenwand des Führungselementes
angeordnet ist.
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Ferner
kann das Armierungselement so angeordnet sein, dass es von dem Material
des Bodenabschnitts des Führungselementes
umschlossen ist. Dabei kann das Armierungselement eine solche Ausdehnung
haben, dass es den gesamten Bodenabschnitt des Führungselementes abdeckt. Sie
kann aber auch kleiner sein.
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Bevorzugt
nimmt das Armierungselement mindestens 50% der Breite des Bodenabschnitts
ein. Weiter bevorzugt nimmt es mindestens 70% der Breite des Bodenabschnitts
des Führungselementes
ein. Die Armierung kann außerdem
an der Außenseite des
Bodenabschnittes des Führungselementes
angeordnet sein.
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Das
Armierungselement kann vollständig oder
teilweise in das Elastomermaterial eingebettet sein.
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Mindestens
ein Armierungsschenkel kann frei liegen und so beispielsweise auch
unmittelbar an der Nutflanke anliegen. Das Armierungselement, insbesondere
der Armierungsschenkel kann z. B. auch die Lippe bilden.
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Auch
das Verbindungsstück
kann mindestens teilweise freiliegen. Beispielsweise kann das Verbindungsstück das Mittelstück bzw.
den Bodenabschnitt des Führungselementes
bilden, so dass das Elastomermaterial lediglich die Schenkel des Führungselements
bildet.
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Das
Armierungselement kann mindestens teilweise im Schenkel und/oder
der Lippe angeordnet sein.
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Die
Kontaktfläche
kann auch mit einer Gleitschicht versehen sein.
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In
einer besonderen Ausführungsform
weist die Gleitschicht ein Fluorpolymer auf. Vorzugsweise weist
die Gleitschicht PTFE (Polytetrafluorethylen), POM (Polyoxymehtylen),
PVDF (Polyvinylidenfluorid), PPS (Polyphenylensulfid) und/oder PEEK
(Polyetheretherketon) auf. Vorzugsweise sind beide Kontaktflächen mit
dem Polymer versehen.
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Zum
Aufbringen der Gleitschicht sind bekannte Methoden wie z. B. Kompression,
Spritzguss oder andere Verfahren geeignet. Eine nähere Beschreibung
des Beschichtungsverfahrens kann z. B. der
US 2007/0057472 A1 entnommen
werden.
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Das
Gleitschichtmaterial hat bevorzugt eine abdichtende Oberfläche zur
Anlage an den Gegenläufer
und eine bindende Oberfläche
zur Verbindung mit dem Armierungselement oder mit dem Elastomer des
Führungselementes.
Das Gleitschichtmaterial wird dann mit einem Spanndorn vorgespannt
und in einer Form platziert. Die bindende Oberfläche des Gleitmaterials ist
dabei der Kavität
der Form zugewandt. Daraufhin wird das Elastomer z. B. an das Gleitschichtmaterial
angegossen oder angepresst. Das Verbinden der Materialien erfolgt
vorzugsweise mittels Verkleben.
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Wenn
das Armierungselement die Kontaktfläche bildet, kann das Armierungselement
mit der Gleitschicht versehen sein. Das Armierungselement kann mit
der Gleitschicht vorgefertigt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besteht das Armierungselement aus einem
Schichtverbundwerkstoff mit mindestens einer Gleitschicht. Bevorzugt
weist der Schichtverbundwerkstoff eine Trägerschicht aus Stahl und mindestens
eine Gleitschicht auf. Das Material der Gleitschicht kann aus PTFE
oder PTFE mit Zusätzen,
wie z. B. MoS2, Graphit, PFA (Perfluoralkoxylalkan),
Whisker, BN, Fe2O3,
PPSO2, Glasfasern und/oder Kohlenstofffasern
bestehen.
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Die
erfindungsgemäße Gleitlagerschale
eignet sich besonders als Hauptlagerschale in Verbrennungsmotoren.
Mit der erfindungsgemäßen Gleitlagerschale
werden die Ölverluste
im Hauptlager von Verbrennungsmotoren deutlich reduziert und die
Versorgung der Pleuellager verbessert. Die Leistung der Ölpumpe kann
verringert werden.
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Das
Verfahren zur Herstellung einer solchen Gleitlagerschale sieht vor,
dass eine Platine gefertigt wird, dass in die Platine mindestens
eine Nut oder ein Langloch eingebracht wird, dass mindestens ein Führungselement,
das mindestens ein Armierungselement aufweist, aus einem Elastomer
gefertigt und in die Nut oder das Langloch eingesetzt wird und dass
die Platine zusammen mit dem mindestens einen eingesetzten Führungselement
zu einer Gleitlagerschale umgeformt wird. Ein wesentlicher Vorteil des
Führungselementes
aus Elastomer mit Armierung ist, dass es platzsparend in Form von
Rollen gelagert werden kann. Dasselbe trifft für die Armierungselemente vor
der Verarbeitung zum Führungselement
zu.
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Ein
bevorzugtes Herstellungsverfahren des Führungselementes sieht vor,
dass die Armierung vorzugsweise in Form eines Bandes oder eines
Streifens in eine Form eingebracht und dort fixiert wird. Daraufhin
wird das Elastomer in die Form gegossen und in situ ausgehärtet. Vorzugsweise
wird im selben Arbeitsschritt auch das Gleitmaterial an dem Führungselement
angebracht. Zu diesem Zweck wird in demselben Verfahren nicht nur
die Armierung sondern auch das Gleitmaterial in der Form fixiert.
Das Gleitmaterial wird dabei derartig in der Form fixiert, dass
die Gleitfläche
des Gleitmaterials, das ist die Fläche, die an dem Gegenläufer anliegt,
in Richtung der Wandung der Form ausgerichtet ist. Daraufhin wird
auch hier das Elastomer angegossen und vor Ort ausgehärtet. Das
so erhaltene Führungselement kann
leicht in die benötigte
Form gebracht und mit der Platine verbunden werden.
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Es
ist somit nicht erforderlich, das Führungselement vor dem Einsetzen
in die Schmiermittelnut umzuformen. Dies kann auf einfache Weise
in einem Arbeitsschritt mit der Umformung der Platine in eine Gleitlagerschale
erfolgen.
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Eine
Lageranordnung mit zwei Gleitlagerschalen und einem in den Gleitlagerschalen
gelagerten rotierenden Gegenläufer
kann eine oder zwei solche erfindungsgemäße Gleitlagerschalen aufweisen. Mindestens
eine Gleitlagerschale weist einen Schmiermittelkanal und mindestens
ein am Innenumfang angeordnetes, den Lagerspalt S zwischen der Gleitlagerschale
und dem Gegenläufer
schließendes Führungselement
für das
Schmiermittel auf.
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Die
Lageranordnung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement
aus einem Elastomer gefertigt ist und mindestens ein Armierungselement
aufweist.
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Beispielhafte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es
zeigen:
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1a,
b perspektivische Darstellungen einer Gleitlagerschale,
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2 eine
Lageranordnung mit einer Gleitlagerschale gemäß der 1b im
Querschnitt,
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3 eine
Lageranordnung im Querschnitt gemäß einer weiteren Ausführungsform,
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4 eine
Lageranordnung gemäß der 3 im
Schnitt längs
der Linie IV-IV in 3, und
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5a–14b verschiedene Ausführungsformen von Führungselementen
im Schnitt.
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In
der 1a ist eine Gleitlagerschale 10 perspektivisch
dargestellt. Die Gleitlagerschale 10 kann aus einem Massivwerkstoff
oder aus einem Verbundwerkstoff aufgebaut sein. Die Gleitlagerschale 10 weist
einen Lagerrücken 16 und
am Innenumfang eine Gleitfläche 14 auf.
Die Lagerschalenenden werden durch Teilflächen 12a, 12b gebildet.
Am Innenumfang ist ein Schmiermittelkanal 20 in Form einer Schmiermittelnut 20 mit
Nutgrund 22 und Nutflanken 24a, b vorgesehen.
Im Scheitelbereich befindet sich eine Ölbohrung 18 für die Zufuhr
von Schmieröl
in den Schmiermittelkanal 20. In den Schmiermittelkanal 20 ist
ein Führungselement 30 eingesetzt,
das im Bereich der Ölbohrung 18 eine
Schmiermittelöffnung 46 aufweist.
Das Führungselement 30 besteht
aus einem streifenförmigen
Element mit U-förmigem
Profil und einem Armierungselement (nicht abgebildet). Der Streifen
besitzt einen Bodenabschnitt 32 und zwei vom Bodenabschnitt 32 aufragende
Schenkel 34a, b (siehe auch 2).
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In
der 1b ist eine weitere Ausführungsform einer Gleitlagerschale 10 dargestellt,
die sich von der in 1a dargestellten lediglich dadurch
unterscheidet, dass anstelle eines einzigen Führungselementes 30 drei
Führungselemente 30 in
Umfangsrichtung hintereinander angeordnet sind.
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In
der 2 ist ein Schnitt durch eine Gleitlagerschale 10 zusammen
mit einem Gegenläufer 1 dargestellt,
der eine rotierende Welle ist und im Fall eines Hauptlagers ein
rotierender Zapfen einer Kurbelwelle sein kann.
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Die
Abmessungen in 2 ebenso wie in den nachfolgenden
Figuren sind nicht maßstabsgetreu,
um die Besonderheiten der Lagerschale besser erläutern zu können.
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Die
Schmiermittelnut 20 besitzt einen Nutgrund 22 und
rechtwinklige Nutflanken 24a, 24b. In der Schmiermittelnut 20 befindet
sich ein Führungselement 30 in
Form eines U-förmigen
Profils mit einer Armierung in Form eines streifenförmigen Armierungselements 36,
einem Bodenabschnitt 32 und zwei aufragenden Schenkeln 34a,
b, die am oberen Rand Kontaktflächen 40 aufweisen.
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Die
Nuttiefe ist mit T und die Höhe
des Führungselementes,
d. h. die Schenkelhöhe,
ist mit H gekennzeichnet. Die Schenkelhöhe H ist gleich der Nuttiefe
T, so dass im eingebauten Zustand die Kontaktflächen 40 der Schenkel 34a,
b mit der Gleitfläche 14 der
Gleitlagerschale 10 fluchten.
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Im
Betrieb wird das Führungselement 30 mit Schmieröl 28 unterspült und durch
den Öldruck
aus dem ersten Schmiermittelkanal 20 herausgehoben. Der
Lagerspalt S, der sich zwischen der Gleitfläche 14 und dem Gegenläufer 1 befindet,
wird durch das Anheben des Führungselementes 30 geschlossen. Das
Führungselement 30 wird
solange aus dem Schmiermittelkanal 20 herausgehoben, bis
die am oberen Rand angeordneten Kontaktflächen 40 der Schenkel 34a,
b an dem Gegenläufer 1 anliegen.
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Das
Führungselement 30 ist
einteilig aufgebaut und lässt
sich somit auf einfache Weise in dem Schmiermittelkanal 20 patzieren.
Zwischen den beiden Schenkeln wird ein zweiter Schmiermittelkanal 31 gebildet,
in dem das Schmiermittel gefangen ist und in axialer Richtung der
Gleitlagerschale, was der Längsachse
des Gegenläufers 1 entspricht,
nicht austreten kann. Es wird auf diese Weise eine optimale Abdichtung
gewährleistet.
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In
der 3 ist eine weitere Ausführungsform eines Führungselementes 30 im
Schnitt dargestellt. Das Führungselement 30ist
im Gegensatz zum Führungselement 30 der 2 ortsfest
in dem Schmiermittelkanal 20 angeordnet und, um dem Führungselement 30 aus
einem Elastomer im Betrieb die nötige
Festigkeit zu verleihen, besitzt das Führungselement 30 ein
Armierungselement 36, das in dieser Ausführungsform
mit dem Nutgrund 22 in Kontakt steht. Das Elastomer des
Führungselementes 30 ermöglicht eine
optimale Abdichtung des Lagerspalts durch Anliegen der Kontaktflächen 40 an
dem Gegenläufer 1.
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In
der 4 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV durch die
in 3 gezeigt Lageranordnung dargestellt, wobei die
untere Gleitlagerschale in einem Lagergehäuse 5 angeordnet ist.
Die Lageranordnung kann beispielsweise ein Hauptlager 2 sein.
Es ist zu sehen, dass der gesamte Gegenläufer 1 an den Kontaktflächen 40 des
Führungselementes 30 der
Lagerschale 10 anliegt. Im Falle eines Hauptlagers wird
der Gegenläufer 1 durch
den Lagerzapfen einer Kurbelwelle gebildet. Das Armierungselement 36 erstreckt sich über die
gesamte Länge
des Führungselementes 30.
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In
der 5a ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in
der das Armierungselement 36 im Bodenabschnitt 32 des
Führungselementes
derart angeordnet ist, dass das Armierungselement 36 an der
Oberseite freiliegt und den Grund des zweiten Schmiermittelkanals 31 bildet.
Die Schenkel 34a, b sind nach außen abgewinkelt, so dass die
freien Enden mit den Kontaktflächen 40 federnd
an dem Gegenläufer 1 anliegen.
Die abgewinkelten Schenkel bilden somit eine Federeinrichtung 35.
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In
der 5b ist das Führungselement 30 bezüglich des
Armierungselements 36 in gleicher Weise ausgestaltet. Die
Schenkel 34a, b sind am freien Ende in Richtung der Längsachse
des Gegenläufers 1 verbreitert
und tragen eine Gleitschicht 42.
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In
der 6 ist die Armierung 36 derart im Bodenabschnitt 32 des
Führungselementes 30 angeordnet,
dass sie vom Elastomer des Führungselementes 30 umschlossen
ist.
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In
der 7 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Das
Armierungselement 36 ist im Bodenabschnitt 32 des
Führungselementes 30 derart angeordnet,
dass es den Abschluss des Bodenabschnitts in Richtung des Nutgrundes 22 darstellt.
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In
der 8 ist eine weitere Ausführungsform des Führungselementes 30 dargestellt.
Das Führungselement 30 besteht
aus einem U-förmigen Profil
mit einem Bodenabschnitt und zwei aufragenden Schenkeln 34a,
b, die sich ähnlich
der 5b in Richtung freies Ende verbreitern. An der
Stirnfläche der
Schenkel 34a, b sind Armierungselemente 36 in Form
von Streifen aufgebracht, wobei die Armierungselemente 36 eine
Gleitschicht 42 tragen.
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Beispielhafte
Zusammensetzungen für
eine Gleitschicht 42 sind wie folgt:
PTFE + 35% MoS2
PTFE + 42% PbO + 5% CaF2
PTFE
+ MoS2, BN
PTFE + MoS2,
BN, Fe2O3
PTFE
+ Fe2O3
PTFE
+ PPSO2, BN
POM
POM + PTFE und
Festschmierstoff
PVDF + 22% PTFE, 1% Graphit
PPS + 29%
PTFE, 5% Polyaramid
PEEK + 8% PTFE, 8% C-Fasern, 8% Graphit
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In
den 9a und b sind zwei weitere Ausführungsformen
dargestellt, die ein H-förmiges
Führungselement 30 betreffen.
Die beiden aufragenden Schenkel 34a, b sind schräg angeordnet,
so dass sich der zweite Schmiermittelkanal 31 nach oben
erweitert. Die Schenkel 34a, b liegen im Gegensatz zur Ausgestaltung
der 8 nicht an den Nutflanken 24a, b an,
sondern sind beabstandet hierzu angeordnet. Die H-förmige Ausgestaltung
ergibt sich durch die beiden Lippen 39a, b, die an der
Unterseite des Führungselements 30 angebracht
sind und an den Nutflanken 24a, b und dem Nutgrund 22 anliegen (9a).
Die beiden Lippen 39a, b erlauben eine klemmende Fixierung
des Führungselements 30.
Im Bodenbereich 32 ist ein Armierungselement 36 angeordnet.
Die Kontaktflächen 40 sind
nicht mit einer Gleitschicht versehen.
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In
der 9b sind die Lippen 39a, b abgewinkelt
ausgeführt
und liegen nur an den Nutflanken 24a, b an.
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In
der 10 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in
der die beiden Schenkel 34a, b an ihrem freien Ende nach
innen abgewinkelt ausgeführt sind
und somit eine Federeinrichtung 35 bilden.
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Das
Armierungselement 36 besteht aus einem flachen, an der
Oberseite freiliegenden Verbindungsstück 38, an dem nach
oben aufragende Armierungsschenkel 37a, b angeordnet sind.
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In
der 11 ist eine weitere Ausgestaltung dargestellt,
wobei das Armierungselement in ähnlicher
Weise ausgeführt
ist, wie in der 10. Im Unterschied zur 10 liegt
das Armierungselement 36 an der Unterseite des Bodenabschnitts 32 des
Führungselementes 30.
Die Armierungsschenkel 37a, b erstrecken sich ebenfalls
nach oben und liegen mit ihren Außenflächen an den Nutflanken 24a,
b an. Auf den freien Flächen
der beiden Schenkel 34a, b sind jeweils Gleitschichten 42 aufgebracht,
die die Kontaktflächen 40 bilden.
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Die
Ausführungsform
der 12 zeigt ein U-förmiges Profil des Führungselementes 30,
wobei die beiden Schenkel 34a, b an ihrem freien Ende nach
außen
abgeknickt ausgeführt
sind. An den Stirnflächen
befindet sich jeweils eine Gleitschicht 42. Als Armierung
sind Armierungselemente 36 in Form von Drähten in
den Schenkeln angeordnet.
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In
der 13a besteht das Armierungselement 36 aus
dem Verbindungsstück 38 und
zwei nach unten weisenden Armierungsschenkeln 37a, b.
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Zwischen
den Armierungsschenkeln 37a, b und der Nutflanke 24b befindet
sich Elastomermaterial des Führungselementes 30,
das nach oben in die aufragenden leicht nach außen geneigten Schenkel 34a,
b übergehen.
Die Lippen 39a, b werden sowohl durch das Elastomermaterial
als auch durch die Schenkel 37a, b gebildet.
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In
der 13b ist im Unterschied zur 13a kein Elastomermaterial an der Außenseite der
Armierungsschenkel 37a, b vorgesehen. Die sich nach oben
erstreckenden Schenkel 34a, b tragen jeweils eine Gleitschicht 42.
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In
beiden Ausführungsformen
der 13a, b wird der Bodenabschnitt 32 des
Führungselements 30 durch
das Armierungselement 32 gebildet.
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In
der 14a ist eine Ausführungsform
dargestellt, die ebenfalls ein weitgehend freiliegendes Armierungselement 36 aufweist,
das an den Rändern jeweils
die aufragenden Schenkel 34a und b trägt und nach unten die Lippen 39a,
b die eine federnde Wirkung aufweisen. An den Schenkeln 34a,
b ist an der Stirnfläche
eine Gleitschicht 42 angebracht.
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Die 14b zeigt eine Abwandlung des Führungselements 30 der 14a, wobei das Armierungselement 36 nach
oben weisende Armierungsschenkel 37a, b aufweist, die sich
in nach außen
weisende Schenkel erstrecken.