DE2133259C2 - Selbstausrichtendes Gleitlager - Google Patents
Selbstausrichtendes GleitlagerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein selbstausrichtendes
Gleitlager gemäß üem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Gleitlager weist ein
äußeres Teil mit einer Ausnehmung, iin inneres Teil mit
einer sphärischen Außenfläche und ein im äußeren Teil sitzendes, vorgeformtes Zwischenteil aus einem nachgiebigen,
selbstschmierenden Werkstoff mit einer zum inneren Teil passenden, sphärischen Innenfläche auf.
Am vorgeformten Zwischenteil im Bereich der Einführöffnung im äußeren Teil ist mindestens eine Ringlippe-Ringnut-Schnappverbindung
zwischen dem äußeren Teil und dem Zwischenteil vorgesehen.
Ein Gebiet von besonderem Interesse ist die Schmierung dieses Gleitlagers, bei dem für das vorgeformte
Zwischenteil ein Werkstoff, wie Teflon, Delrin, Celcon, verwendet wird, der Schmiereigenschaften aufweist und
somit die üblichen Schmieröle und -fette ersetzt.
Aus der GB-PS 8 61 976 ist ein selbstausrichtendes
Gleitlager der eingangs erwähnten Art bekannt (Fig.4). Bei diesem Gleitlager weist das Zwischenteil
mit dem äußeren Teil an der Eintrittsöffnung des inneren Teils eine Ringlippe-Ringnut-Schnappverbindung
auf; jedoch besteht das Zwischenteil aus zwei Hälften, die der Reihe nach einzeln eingeführt werden, weshalb
ein \ lerausschälen des Zwischenteils möglich ist, das die
Ringlippe-Ringnut-Schnappverbindung zu dem äußeren Teil aufweist.
Aus der GB-PS 8 52 139 ist ein weiteres selbstausrichtendes Gleitlager bekannt, bei dem das Zwischenteil
eine Ringlippe-Ringnut-Schnappverbindung zu dem äußeren Teil aufweist (Fig. 1). Die Ringlippe-Ringnut-Schnappverbindung
ist an dem hinteren Abschnitt des Zwischenteils und nicht an der Eintrittsöffnung des Zwischenteils
ausgebildet. Deshalb ist eine zusätzliche Sicherung an der Eintrittsöffnung zum Verhindern des
Herausgleitens des Zwischenteils samt dem inneren Teil vorgesehen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
selbstausrichtendes Gleitlager zu schaffen, bei dem das selbstschmierende, vorgeformte Zwischenteil innerhalb
der Lageranordnung mechanisch sicher verriegelt ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein selbstausrichtendes Gleitlager geschaffen, bei dem cLs einstückige
Zwischenteil derart massiv gestaltet ist, daß es bei der Belastung des inneren Teils entgegen der Einführrichtung
die entsprechende Kraftkomponente direkt auf die Ringlippe-Ringnut-Verbindung im Sinne einer
Verstärkung der Verklammerung überträgt. Daneis t?n läßt sich das Gleitlager schnell und preiswert sowie
mit einer großen Fertigungstoleranz zusammenbauen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es
zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht und einen Teilschnitt eines Lagers gemäß der vorliegenden Erfindung,
F i g. 2 eine Stirnansicht des Lagers gemäß der F i g. 1. Fig.3 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Lagers gemäß der vorliegenden Erfindung und
F i g. 2 eine Stirnansicht des Lagers gemäß der F i g. 1. Fig.3 einen Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Lagers gemäß der vorliegenden Erfindung und
F i g. 4 eine Stirnansicht des Lagers der F i g. 3.
Ein Lager gemäß ar.m Konzept der vorliegenden Erfindung ist allgemein durch die Beziigszahlen 10 in den Zeichnungen, insbesondere in den F i g. I und 2. angedeutet
Ein Lager gemäß ar.m Konzept der vorliegenden Erfindung ist allgemein durch die Beziigszahlen 10 in den Zeichnungen, insbesondere in den F i g. I und 2. angedeutet
Das Lager 10 kann aus einem einsteckbaren oder aufnehmenden Typ in Form eines Stangenendes bestehen.
Das Lager 10 weist ein äußeres Teil 12 auf. das aus irgendeinem geeigneten Werkstoff hergestellt sein
kann. Der Werkstoff wird durch den betrieblichen Einsatz und die Umgebung bestimmt. In einem typischen
Fall kann er aus Bronze, Aluminium oder Stahl bestehen, und er kann nach verschiedenen Verfahren bearbeitet
bzw. hergestellt werden, z. B./^yrch Fräsen, Gießen
und dgl.
Das äußere Teil 12 enthält einen offenen Abschnitt 14.
der einen zylindrischen Teil 16 und einen konischen Teil 17 aufweisen kann. Der konische Teil ist deshalb so
geformt, weil er in typischer Weise der konischen Form des Bohrwerkzeugs entspricht, das zur Ausarbeitung
des offenen Abschnitts 14 benutzt wird. Der offene Abschnitt !4 ist ferner mit wenigstens einer Ringnut 18
versehen. Die Ringnut wird am oder in d<:r Nähe des
offenen Endes des oftenen Abschnitts vorgesehen.
so Das Lager 10 ist ferner mit einem inneren Teil 20
versehen, der einen kugelähnlichen Abseilnitt 22 aufweist
Das innere Teil 20 kann aus irgendeinem geeigneten Werkstoff hergestellt sein, der, wie oben angedeutet,
durch den betrieblichen Einsatz und die Umgebung bestimmt wird. Das innere Teil 20 kann durch verschiedene
Verfahren ausgebildet werden, z. B. durch Gießen. Fräsen und dgl. Das innere Teil 20, welches in dem Zwischenteil
drehbar gelagert ist, kann mit eine τι Gewindefortsatz 24 versehen sein, der wiederum an einem Gelenksystem,
z. B. einem Schiffssteuerungssys tem oder einem
Drossel-Steuerungssystem für eine Erdbewegungsmaschine, angebracht sein kann. Das äußere Teil
kann ebenfalls mit einem Fortsatz 32 versehen sein, der
ein Innengewinde 34 zur entsprechenden Befestigung an einem solchen Gelenksystem enthalten k;inn.
Das Lager 10 ist ferner mit einem vorgeformten Zwischenteil 26 ausgerüstet, das aus irgendeinem handelsüblichen
warmhärtbaren oder thermoplastischen
Kunststoff bestehen kann, z.B. aus handelsüblichem Nylon, Acetyl (ζ. B. Celcon und Delrin, Warenzeichen
der Celanese Corporation und EI. du Pont de Nemours & Co.) Polycarbonaten (z. B. Lexan 191, ein Warenzeichen
der General Electric Company) oder Fluorkohlenstoffen (z. B. Teflon, ein Warenzeichen der EI. du Pont
de Nemours & Co.) oder Phenolharze.
Von Wichtigkeit ist, daß das Zwischenteil die richtige
Federung und Festigkeit sowie chemische Eigenschaften für den betreffenden betrieblichen Einsatz und die
Umgebung aufweist, und es kann vor dem Einbau durch verschiedene Maßnahmen vorgeformt werden, z. B.
durch Fräsen, Gießen und dgL Das Zwischenteil kann ferner selbst aus einer zusammengesetzten Konstruktion
bestehen, z. B. kann es durch ein Nylontuch gebildet sein, das in eine Teflonmatrix eingebettet ist
Das Zwischenteil 26 weist hier eine ringförmige Lippe 28 auf, und diese Lippe ist am oder in der Nähe des
offenen Endes des Zwischenteils 26 angeordnet Das Zwischenteil 26 kann auch mit mehreren ringförmigen
Lippen oder Bünden 28 versehen sein. Die Lippen oder
Bünde 28 sind an dem Zwischenteil 26 derart angeordnet
daß sie in Deckung mit den Ringnuten liegen, welche im offenen Abschnitt 14 des äußeren Teils vorgesehen
sind, wenn das Lager in einer Art und Weise zusammengebaut
wird, die noch erläutert wird. Wenn auf diese Weise die Ringnut 18 mit der Lippe 28 in Deckung
gebracht ist sichert letztere mechanisch das Zwischenteil 26 in Einbaulage innerhalb des offenen Abschnitts
14 des äußeren Teils 12, während sie gleichzeitig das innere Teil 20 mit seinem sphärischen Ende 22 innerhalb
des Zwischenteils 26 mechanisch festhält Das Zwischenteil 26 weist in seiner eingebauten Position eine
innere Fläche auf, die eine sphärische Lagerfläche 30 bildet, welche im allgemeinen mit der konvexen äußeren
Fläche des sphärischen Endes 22 des inneren Teils 20 übereinstimmt. Aus der obigen Beschreibung geht hervor,
daß man jedes Teil sorgfältig prüfen muß, bevor es eingebaut wird, um irgendwelche Fehler oder unerwünschte
Ligenschaften festzustellen, welche die Leistungsfähigkeit
des Lagers nachteilig beeinflussen könnten. Insbesondere sollte das Zwischenteil 26 sorgfällig
geprüft werden, um sicherzustellen, daß es keine Risse oder Unterbrechungen besitzt, welche schließlich
zu einem frühzeitigen Ausfall des Lagers aufgrund mangelhafter Schmierung führen.
Aus der obigen Beschreibung geili ferner hervor, daß
die Toleranzen der verschiedenen Teile sehr genau kontrolliert werden können. Das Zwischenteil 26 kann so
geformt werden, daß die Toleranzen zwischen seiner konkaven Innenfläche 30 und der konvexen Außenfläche
des sphärischen Teils 22 variieren, um das richtige Drehmoment zu erhalten, das man zur Drehung des
Kugelteils 22 innerhalb des Zwischenteils 26 benötigt. Wenn man dagegen das Zwischenteil durch Spritzgie-Ben
desselben an Ort und Stelle innerhalb des Lagers herstellt, ist die Kontrolle der Toleranzen zwischen den
Lagerteilen äußerst schwierig, insbesondere zwischen der Kugel und ihrer Gegenfläche, und ebenso schwierig
ist es festzustellen, ob das auf diese Weise hergestellte Teil fehlerfrei ist.
Dadurch, daß man wenigstens eine der ringförmigen Lippen 28 am oder in der Nähe des offenen Abschnitts
14 vorsieht, erzielt man den Vorteil, daß die Sicherungswirkung der ringförmigen Lippe weiter verstärkt wird
durch die Kraft der sphärischen Kugel 22, wenn eine Belastung am inneren "Veil 20 angreift, insbesondere,
wenn die Belastung in einer Richtung angreift, daß das Bestreben besteht, die sphärische Kugel 22 aus dem
Zwischenteil 26 herauszuziehen. Wenn man demzufolge die richtige Kombination von Werkstoffen auswählt ist
das Lager fähig, extrem starken Belastungen zu widerstehen.
Der Zusammenbau des Lagers 10 erfolgt unter Verwendung
handelsüblicher Fertigungswerkzeuge, Spannvorrichtungen und Haltevorrichtungen. Man
braucht nur darauf zu achten, daß das Zwischenteil 26 auf der sphärischen Kugel 22 angeordnet wird, um letztlich
in den offenen Abschnitt 14 des äußeren Teils 16 eingeführt zu werden. Wenn das Zwischenteil 2ö und die
sphärische Kugel 22 des inneren Teils 20 fortschreitend in den offenen Abschnitt 14 des äußeren Teils eingeführt
werden, kommt die Lippe. 28 in Deckung mit der Ringnut
18, wodurch die verschiedenen Bauteile des Lagers in einer genau kontrollierten Weise mechanisch verriegelt
werden.
Es wird nun auf die F i g. 3 und 4 Bezug genommen. In
diesen ist ein Lager 36 gezeigt das dn äußeres Teil 38,
ein inneres Teil 40 und ein Zwischenteil 42 aus einem
federnden selbstschmierenden Kunststoff aufweist. Der Werkstoff der verschiedenen Komponenten des Lagers
36 wird auf der gleichen Grundlage ausgewählt, wobei den gleichen Faktoren Beachtung geschenkt wird, wie
dies im Zusammenhang mit dem obigen Lager beschrieben wurde.
Das äußere Teil 38 des Lagers 36 ist an beiden Stirnseiten offen, und an seiner Innenfläche ist wenigstens
eine Ringnut 43 angeordnet Das äußere Teil 38 ist ferner mit einem ringförmigen Bund 47 versehen, dessen
Zweck später erläutert wird.
Das innere Teil 40 des Lagers 36 weist ein axial durch seinen Mittelpunkt gehendes Loch 46 auf. Ferner ist das
innere Teil 40 mit einer konvexen Außenfläche 48 versehen. Das Zwischenteil 42 enthält ebenfalls ein axial
durch seinen Mittelpunkt gehendes Loch, und außerdem besitzt dieses Teil wenigstens eine ringförmige Lippe
50. Die Lippe 50 kann in Deckung mit der Ringnut 43 im äußeren Teil 38 gebracht werden, um das Zwischenteil
42 in Einbaulage innerhalb des offenen Abschnitts des äußeren Teils 38 mechanisch iu sichern, während
dadurch gleichzeitig das innere Teil 40 innerhalb des Zwischenteils 42 mechanisch festgelegt wird. Die ringförmige
Lippe 44 des äußeren Teils 38 unterstützt ferner den mechanischen Eingriff zwischen der ringförmigen
Lippe 50 und der Riiigfiüi 43, indem sie einen Sitz bildet,
auf dem das Zwischenteil in seiner eingebauten Lage aufliegt. Diese Zusammenwirkung und die Ringnut-Lippenkombination
hält in wirksamer Weise den Zusammenhalt der Lageranordnung aufrecht und sichert axial
das Zwischenteil 42 in Einbaulage.
Dr- Zwischenteil 42 bildet, wenn sich das Zwischenteil
in seiner eingebauten Position befindet, eine konkave Innenfläche 52, cüe im allgemeinen mit der konvexen
Außenfläche des inneren Teils 40 übereinstimmt. Der Zusammenbau dss Lagers 36 wird einfach in einer Art
und Weise bewirkt, welche im wesentlichen derjenigen entspricht, die bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
Wie bei dem obigen Ausführungsbeispiel wird das innere Teil 40 innerhalb des Zwischenteils 42 angeordnet
und anschließend in das äußere Teil 38 eingeführt. Wenn das innere Teil und das Zwischenteil fortschreitend in
das äußere Teil 38 eingesetzt werden, kommt die ringförmige Lippe 50 in Deckung mit der Ringnut 43 des
äußeren Teils 38, um die Lageranordnung mechanisch zu verriegeln. Die Federung oder Elastizität des Zwi-
schenteils 42 ermöglicht es, daß die ringförmige Lippe 50 in Einbaulage in die Ringnut 43 einschnappen kann,
und demzufolge wird, wie im Fall des oben erläuterten Lagers, die Verwendung spezieller Herstellungswerkzeuge, Brechstempel, Spannvorrichtungen und Halte-
vorrichtungen, vermieden.
Obwohl bei den obigen Ausführungsbeispielen eine ringförmige Lippe an dem Zwischenteil angeordnet ist,
sei jedoch bemerkt, daß im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch eine umgekehrte Anordnung vorgesehen werden kann. Das heißt, das Zwischenteil kann mit
ringförmigen Lippen oder Rippen und/oder Nuten versehen sein, die wiederum die mechanische Verriegelung
und den Zusammenhalt der Lageranordnung bewirken können.
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Claims (2)
1. Selbstausrichtendes Gleitlager, das ein äußeres Teil mit einer Ausnehmung, ein inneres Teil mit einer
sphärischen Außenfläche und ein im äußeren Teil sitzendes, vorgeformtes Zwischenteil aus einem
nachgiebigen, selbstschmierenden Werkstoff mit einer zum inneren Teil passenden sphärischen Innenfläche
aufweist, wobei am vorgeformten Zwischenteil im Bereich der Einführöffnung im äußeren Teil
mindestens eine Ringlippe-Ringnut-Schnappverbindung zwischen dem äußeren Teil und dem Zwischenteil
vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das einstückige Zwischenteil (26,42) derart massiv gestaltet ist, daß es bei Belastung des
inneren Teils (20, 40) entgegen der Einführrichtung die entsprechende Kraftkompoinente direkt auf die
Ringlippe-Ringnut-Verbindung im Sinne einer Verstärkung der Verklammerung überträgt
2. Verfahren zur Herstellung eines selbstausrichtenden
Gleitlagers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenteil mit dem eingesetzten
inneren Teil durch die Einführöffnung in die Ausnehmung des äußeren Teils bis zum Einschnappen
der Ringlippe-Ringnut-Verbindung eingeschoben wird.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: INCOM INTERNATIONAL INC., FAIRFIELD, CONN., US |
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