DE102009029165A1

DE102009029165A1 - Spherical plain bearings

Info

Publication number: DE102009029165A1
Application number: DE102009029165A
Authority: DE
Inventors: Reiner Hoehn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-03
Filing date: 2009-09-03
Publication date: 2011-03-17
Also published as: WO2011026485A1

Abstract

Ein Gelenklager (1) besteht aus einem Innenring (2) und einem Außenring (3), der auf der Oberfläche (4) des Innenrings (2) gleitend angeordnet ist. Der Außenring (3) ist durch eine Naht (6) in zwei Hälften (3a, 3b) geteilt, die fest miteinander verbunden sind, wobei die Naht (6) eine Profilierung aufweist.A spherical plain bearing (1) consists of an inner ring (2) and an outer ring (3) which is slidably arranged on the surface (4) of the inner ring (2). The outer ring (3) is divided by a seam (6) into two halves (3a, 3b) which are firmly connected to one another, the seam (6) having a profile.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenklager mit einem Innenring, auf dessen Oberfläche ein Aussenring gleitend angeordnet ist, wobei der Aussenring in zwei Hälften geteilt ist, die über eine Naht fest miteinander verbunden sind.The present invention relates to a spherical bearing with an inner ring, on the surface of an outer ring is slidably disposed, wherein the outer ring is divided into two halves, which are firmly connected to each other via a seam.

Ein Gelenklager der eingangs genannten Art ist beispielsweise durch die DE 20 2004 013 251 U1 bekannt geworden.A joint bearing of the type mentioned is, for example, by the DE 20 2004 013 251 U1 known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Verbindung der beiden Hälften des Aussenrings herzustellen, die es ermöglicht, dass beim Verschweißen der zwei Bauteile mit einer speziell konzipierten Form- und Laserschweißtechnik keine Einwirkung auf die sphärische Innenkontur entsteht.The invention is based on the object to produce a connection of the two halves of the outer ring, which makes it possible that when welding the two components with a specially designed form and laser welding technique no effect on the spherical inner contour.

Dies ist bei dem bekannten radial geteilten Außenring mit Planstirnseite nicht möglich.This is not possible in the known radially divided outer ring with flat front side.

Die vorliegende Erfindung wird durch ein Gelenklager gelöst, bei dem die Naht eine Profilierung aufweist.The present invention is achieved by a spherical bearing in which the seam has a profiling.

Die erfindungsgemäße formschlüssige Verbindung gewährleistet ein sehr tiefes Durchschweißen, ohne das Risiko, dass Fremd- und Schweißpartikel in die Innenform gelangen und die Innenform durch hohe Wärmeeinwirkung verformen. Somit können wärmeempfindliche Gleitbeläge aller Art z. B. nichtmetallische, metallische hochfeste und schwer oder nicht verformbare Gleitbeläge eingesetzt werden.The positive connection according to the invention ensures a very deep through welding, without the risk that foreign and welding particles get into the inner mold and deform the inner mold by high heat. Thus, heat-sensitive sliding coatings of all kinds z. B. non-metallic, metallic high-strength and hard or non-deformable sliding linings are used.

Die Erfindung führt zu einem vorteilhaften Belastungsprofil und einer vorteilhaften Einwirkung der Kräfte: Der Hauptvorteil dieser form- und stoffschlüssigen Verbindung ist bezüglich der Schweissnaht eine nur indirekte Krafteinwirkung bei radialer Belastung bei diesem Gelenklager. D. h. die radialen Kräfte wirken nicht direkt auf die Verbindungs- bzw. Schweißnaht mittels dieses formschlüssigen Absatz ein. Das Schweißverfahren und deren Anordnung zum Absatz ermöglicht es, erhöhte radiale und die daraus resultierenden axialen Kräfte aufzunehmen.The invention leads to an advantageous load profile and an advantageous action of the forces: The main advantage of this positive and cohesive connection with respect to the weld is only an indirect force under radial load in this joint bearing. Ie. the radial forces do not act directly on the joint or weld by means of this positive paragraph paragraph. The welding process and its arrangement to the shoulder makes it possible to absorb increased radial and the resulting axial forces.

Durch die genau definierte Verbindung dieser zwei Halbschalen wird es möglich, ein definiertes Radial- und Axialspiel herzustellen, ohne dass eine Symmetrieabweichung der zwei Halbschalen eintritt. D. h. diese Technologie ermöglicht eine, ohne Zentrierung durch den Innenring, höhere Symmetriegenauigkeit der 2 Halbschalen zu erreichen.Due to the well-defined connection of these two half shells, it is possible to produce a defined radial and axial play without a symmetry deviation of the two half-shells occurs. Ie. This technology makes it possible, without centering through the inner ring, to achieve greater symmetry accuracy of the two half-shells.

Mit dieser Erfindung ist es erstmals möglich, ein Gelenklager aus schwer oder nicht umformbaren Materialien formschlüssig und stoffschlüssig herzustellen in einer höchsten Präzision, die in keiner Weise bei der Produktion zum Gegenlaufpartner (Innenring) abhängig ist, d. h. hierdurch erreicht man bei einem dreiteiligen Lager, mit einem Innenring und zwei Außenringe, einen noch nie dagewesenen Traganteil beidseitig der Lagerschalen.With this invention, it is possible for the first time to produce a spherical plain bearing made of heavy or non-deformable materials positive and cohesive in a high precision, which is in no way dependent on the production to Gegenlaufpartner (inner ring), d. H. This results in a three-part bearing, with an inner ring and two outer rings, an unprecedented support share on both sides of the bearing shells.

Vorteilhafterweise ist der Aussenring asymmetrisch geteilt.Advantageously, the outer ring is divided asymmetrically.

Wenn eine Gleitschicht verwendet wird, muss diese nicht umformbar sein. Weiterhin ist die Lagerluft nicht mehr vom Umformprozess abhängig und kann somit definiert eingestellt werden.If a sliding layer is used, it does not have to be deformable. Furthermore, the internal clearance is no longer dependent on the forming process and can thus be set in a defined manner.

Die Außenkontur des Außenrings kann komplizierte Geometrien, Anschlussgeometrien aufweisen z. B. Rund, Verzahnung, ein Rechteck, Flansch.The outer contour of the outer ring may have complicated geometries, connection geometries z. B. round, toothing, a rectangle, flange.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend anhand der Figur der Zeichnung erläutert. Es zeigt:A preferred embodiment of the invention is shown schematically in the drawing and is explained below with reference to the figure of the drawing. It shows:

1 Gelenklager mit einem Innenring und mit einem Aussenring im Querschnitt; 1 Spherical plain bearing with an inner ring and with an outer ring in cross section;

2 das Gelenklager nach 1 im Längsschnitt. 2 the joint bearing after 1 in longitudinal section.

Aus den Figuren ist ersichtlich, dass ein Gelenklager 1 einen Innenring 2 und einen Aussenring 3 umfasst. Auf der sphärisch gekrümmten Oberfläche 4 des Innenrings 2 ist der Aussenring 3 aus zwei lasergeschweißten Hälften 3a, 3b angeordnet.From the figures it can be seen that a joint bearing 1 an inner ring 2 and an outer ring 3 includes. On the spherically curved surface 4 of the inner ring 2 is the outer ring 3 from two laser welded halves 3a . 3b arranged.

Die erste Hälfte und die zweite Hälfte 3a, 3b des Aussenrings 3 weisen Innenflächen 5a, 5b auf, deren Krümmung der sphärisch gekrümmten Oberfläche 4 des Innenrings 2 angepasst ist und die direkt auf dieser Oberfläche 4 gleiten.The first half and the second half 3a . 3b of the outer ring 3 have inner surfaces 5a . 5b on, whose curvature of the spherically curved surface 4 of the inner ring 2 is adjusted and directly on this surface 4 slide.

Unter der sphärisch gekrümmten Oberfläche wird insbesondere eine Kugelform, eine kugelförmige Oberfläche verstanden.The spherically curved surface is understood to mean in particular a spherical shape, a spherical surface.

Der Außenring 3 ist asymmetrisch geteilt durch eine Naht 6 mit einem abgestuften Wellenansatz (Verbindungsprofil bzw. Formansatz).The outer ring 3 is asymmetrically divided by a seam 6 with a stepped shaft extension (connection profile or form attachment).

Der Wellenansatz kann zusätzlich als eine konkave Ringnut oder auch beispielsweise als Sägezahnverbindung ausgebildet sein oder auf der Bohrungsseite eine konkave Ringnut/Sägezahnverbindung haben, wodurch eine passende Gegenpaarung ausgebildet wird, um nicht nur radial wirkende Kräfte, sondern auch Axialkräfte aufnehmen zu können.The shaft extension can additionally be designed as a concave annular groove or also, for example, as a sawtooth connection or have a concave annular groove / sawtooth connection on the bore side, whereby a suitable counter-pairing is formed in order to be able to absorb not only radially acting forces but also axial forces.

Vorzugsweise werden weiche Werkstoffe mit dieser Ringnut/Sägezahnverbindung versehen. Wobei die nichtmetallischen Werkstoffe eine Klebeverbindung und die metallischen Werkstoffe, eine stoffschlüssige Verbindung oder Klebeverbindung erhalten. Bei harten, nicht formbaren Werkstoffen werden die Bauteile wiederum mit dieser formschlüssigen Verbindung zusammengefügt und an der asymmetrischen Verbindungsnaht stoffschlüssig verbunden (geschweißt).Preferably soft materials are provided with this annular groove / sawtooth connection. Where the non-metallic materials a Adhesive bond and the metallic materials, a cohesive connection or adhesive bond obtained. For hard, non-malleable materials, the components are in turn assembled with this positive connection and connected to the asymmetric seam cohesively (welded).

Das Gelenklager besteht aus einem Innenring (Innenkörper), der aus einer kugelförmigen Oberfläche (sphärisch gekrümmte Oberfläche), und einem diesen umschließenden Gleitring, der aus zwei Hälften radial asymmetrisch geteilt aufgebaut ist, dessen Innenfläche der Oberfläche (Kontur, Form) des Innenrings angepasst ist, sodass der Innenring und der Außenring zueinander schwenkbar sind. Eine der Hälften des asymmetrischen Außenrings wird mit diesem und mit dem gegenpaarenden Ring kraftschlüssig oder formschlüssig oder auch einrastend zusammengesetzt und zusätzlich an den Stirnseiten geklebt oder stoffschlüssig verbunden.The spherical plain bearing consists of an inner ring (inner body), which consists of a spherical surface (spherical curved surface), and a sliding ring enclosing this, which is divided radially asymmetrically divided from two halves whose inner surface of the surface (contour, shape) of the inner ring is adjusted in that the inner ring and the outer ring are pivotable relative to one another. One of the halves of the asymmetrical outer ring is composed with this and with the mating ring non-positively or positively or latchingly and additionally glued to the end faces or materially connected.

Der Innenring kann aus nichtmetallischen, metallischen Werkstoffen aller Art, Sinterwerkstoffen oder Keramik bestehen. Die erste Hälfte des asymmetrischen Außenrings mit dem Wellenansatz und die zweite Hälfte des Außenrings können aus nichtmetallischen, metallischen schwer unformbaren z. B. Stahlhartlegierungen, Keramik, Glas, hochfesten rostfreien Stählen, Vergütungsstählen, Sinterwerkstoffen oder Aluminium bestehen.The inner ring may consist of non-metallic, metallic materials of all kinds, sintered materials or ceramics. The first half of the asymmetric outer ring with the shaft extension and the second half of the outer ring can be made of non-metallic, metallic, non-deformable z. B. hard alloys, ceramics, glass, high-strength stainless steels, tempered steels, sintered materials or aluminum.

Diese sphärische Lagerung kann in folgenden Varianten ausgekleidet sein:

a) Einsatz eines wartungsfreien Gleitbelags auf Basis eines Baumwollgewebes oder Gewebestreifens, der mit einem metallischen Grundgewebe verbunden ist und in den Freiraum der Lagerpfanne eingesetzt wird.
b) Eine Stahl/Stahlpaarung (Paarung zwischen Innenring und Außenring)
c) Aufbau von Spezialgleitschichten, die sowohl auf dem Innenring als auch auf dem Außenring oder nur auf dem Außenring durch galvanische Beschichtung, Vakuumbeschichtung, chem. Oberflächenveredelung usw. aufgebracht werden.

This spherical bearing can be lined in the following variants:

a) Use of a maintenance-free sliding coating based on a cotton fabric or fabric strip, which is connected to a metallic base fabric and is inserted into the free space of the bearing cup.
b) A steel / steel pairing (pairing between inner ring and outer ring)
c) construction of special sliding layers, both on the inner ring and on the outer ring or only on the outer ring by electroplating, vacuum coating, chem. Surface finishing, etc. are applied.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202004013251 U1 [0002] DE 202004013251 U1 [0002]

Claims

Gelenklager (1) mit einem Innenring (2) und einem Aussenring (3), der auf der Oberfläche (4) des Innenrings (2) gleitend angeordnet ist, wobei der Aussenring (3) durch eine Naht (6) in zwei Hälften (3a, 3b) geteilt ist, die fest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (6) eine Profilierung aufweist.Spherical bearing ( 1 ) with an inner ring ( 2 ) and an outer ring ( 3 ) on the surface ( 4 ) of the inner ring ( 2 ) is slidably disposed, wherein the outer ring ( 3 ) through a seam ( 6 ) in two halves ( 3a . 3b ), which are firmly connected, characterized in that the seam ( 6 ) has a profiling.

Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (6) wellenförmig ausgebildet ist.Spherical bearing according to claim 1, characterized in that the seam ( 6 ) is wave-shaped.

Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (6) einen Absatz aufweist.Spherical bearing according to claim 1, characterized in that the seam ( 6 ) has a paragraph.

Gelenklager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Naht (6) sägezahnförmig ausgebildet ist.Spherical bearing according to claim 1, characterized in that the seam ( 6 ) is sawtooth-shaped.

Gelenklager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenring (3) asymmetrisch geteilt ist.Spherical bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the outer ring ( 3 ) is divided asymmetrically.