DE2609935A1

DE2609935A1 - Grossgleitlager mit gleitelementen

Info

Publication number: DE2609935A1
Application number: DE19762609935
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing Grad Schmidt
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1976-03-10
Filing date: 1976-03-10
Publication date: 1977-09-15
Also published as: ATA581576A; AT345044B; DE2609935C3; FR2343921B3; US4089566A; FR2343921A1; DE2609935B2

Description

KUGELFISCHER GEORG SCHÄFER & CO. R-RS-l-478-wa-gu

872o Schweinfurt 9. März 1976

Großgleitlager mit Gleitelementen

Die Erfindung beschäftigt sich mit einem Großgleitlager, bestehend aus zwei einander im Abstand gegenüberstehenden Ringen und einer dazwischen angeordneten Anzahl von einzelnen am Umfang verteilten Tragelementen bestehend aus Gleitelementen, insbesondere aus Kunststoff, die an einem der Ringe mit beliebigen Mitteln fixiert und von Dichtringen umgeben sind.

Gleitlager der in Rede stehenden Art sind z.B, aus dem DT-Gm 7 139 476 bekannt. Die hier als Stützringe bezeichneten Dichtringe sind in ihrer Länge aber so bemessen, daß lediglich im Bereich der Hauptlastrichtung eine vollständige Umfassung der elastischen Gleitelemente gegeben ist, und zwar auch nur bei einer bestimmten äußeren Belastung. Da bei Radialbelastung eine gewisse exzentrische Verlagerung des Innenrings gegenüber dem Außenring u.a. wegen der Elastizität der Lagerteile stattfindet, wird der mit Tragelementen ausgefüllte Abstand zwischen den Ringen in Umfangsrichtung verschieden sein. Die Gleitelemente werden demnach abhängig von ihrer Position am Umfang unterschiedlich aus den Stützringen herausragen. Dieser Sachverhalt wird noch verstärkt, wenn die äußere Beanspruchung niedriger ist als die bei der Konstruktion der Lagerung zu grundegelegte Belastung. In letzterem Fall werden auch die am höchsten belasteten Gleitelemente in der Hauptlastzone aus den Stützringen herausragen. Im Hinblick auf eine jederzeit gewünschte Umschließung und Dichtung der Gleitelemente an der Gleitfläche kann also nicht von einer befriedigenden Lösung gesprochen werden. Die Gleitelemente werden nämlich, soweit sie nicht unter der vorbestimmten Belastung stehen, freiliegen und wegen der in die Gleitfläche gelangenden Schmutzteilchen schneller verschleißen, weswegen die Gebrauchsdauer der Gleitelemente wesentlich herabgesetzt wird.

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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Gleitlagerung mit Tragelementen, bestehend aus Gleitelementen, inabesondere aus Kunststoff aufzuzeigen, die diese Nachteile nicht aufweist und bei der alle am Umfang verteilten Kunststoffgleitelemente bei allen Betriebsbedingungen vollständig umschlossen und abgedichtet werden«

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des ersten Anspruchs enthalten.

Durch die Anordnung von Federn hinter den verschiebbaren Dichtringen werden letztere immer in Richtung zur Gleitfläche hin verschoben. Dadurch ist bei entsprechender Dimensionierung der Federkraft immer gewährleistet, daß alle am Umfang verteilten Gleitelemente in jeder Betriebsphase vom Dichtring vollständig umschlossen werden. Diese dichtende Fassung ergibt eine längere Gebrauchsdauer der Gleitelemente.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird die Druckfeder zwischen einem an einem Laufring angeschweißten Fixierring und dem Gleitelement angeordnet. Damit ist eine einfache Befestigung der Tragelemente an einem der Ringe bei gleichzeitiger Integrierung der Feder möglich. Eine günstige Ausführung besteht in der Verwendung von vielen am Umfang verteilten Schraubenfedern, die gegebenenfalls in den Gleitelementen eingegossen sein können.

Eine vorteilhafte Ausführung besteht auch darin, die Druckfedern und den Dichtring außerhalb eines am Ring angeschweißten Fixierrings anzuordnen. Dabei ist es zweckmäßig, den Fixierring auf seiner der Gleifläche des Gegenrings mit Abstand gegenüberliegenden Stirnfläche nach innen fallend abzuschrägen. Dadurch ist gewährleistet, daß das Gleitelement über seine gesamte Gleitfläche eine möglichst gleiche Elastizität be-

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sitzt. Dieser Sachverhalt kann noch dadurch verbessert werden, daß zwischen der abgeschrägten Stirnflache und dem Gleitelement ein Spalt vorgesehen ist.

Im Falle der außerhalb des angeschweißten Fixierrings angeordneten Druckfedern bestehen letztere vorzugsweise aus mehreren Tellerfedern. Hierbei ist eine spezielle Befestigung dieser Teile nicht erforderlich.

Die Schrauben- bzw. Tellerfedern können in Aussparungen bzw. Ringnuten der sich über nahezu die ganze Höhe der Gleitelemente erstreckende Dichtringe eingelassen sein. Dadurch ist einerseits eine gute Fixierung dieser Teile untereinander möglich, andererseits wird insbesondere im Lastbereich erreicht, daß nicht nur die Kunststoffgleitelemente, sondern auch die Dichtringe an der Lastübertragung teilnehmen, denn letztere füllen dann den Raum zwischen den beiden Ringen ohne Spiel aus.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Dichtringe und die Federn in Nuten des einen Rings eingelassen sein. Dadurch ist eine vollkommene Umschließung der Gleitelemente auch in deren Fußbereich gegeben. Außerdem sind in diesen Fällen keine zusätzlichen Fixiermittel mehr erforderlich, denn durch das Eingreifen der Dichtringe in die Nuten ist eine Verschiebung in Umfangsrichtung beim zusammengebauten Lager nicht mehr möglich.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Tragelement mit innen angeordneten Schraubenfedern im Querschnitt.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung gemäß Fig. 1, bei der nur der Fixierring geschnitten ist.

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Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Tragelement mit außen angeordneten Tellerfedern im Querschnitt.

Fig. 4 zeigt eine weitere erfindungsgeraäße Ausführung.

Fig. 5 zeigt eine Anordnung von am Umfang verteilten Tragelementen im Querschnitt.

Gemäß Fig. 1 besteht das Tragelement aus einem Kunststoffgleitelement 1. Es wird vom verschieblichen Dichtring 2 umgeben, der sich auf seiner der Gleitfläche 3' des einen nur angedeuteten Rings 3 abgewandten Stirnseite über Schraubenfedern 4 auf den anderen nur angedeuteten Ring 5 abstützt, über den Fixierring 6 wird eine Befestigung des Tragelements mit dem Ring 5 erreicht, da beide an der Stelle 7 miteinander verschweißt sind. In Fig. 2 wird die gleiche Ausführung gezeigt. Darin ist der ungeschnittene Dichtring 2 erkennbar. Er besitzt an seiner Unterseite eine Reihe von am Umfang verteilte Nuten 2', in denen die Schraubenfedern 4 angeordnet sind.

über viele am Umfang eines Rotationslagers verteilte und gegebenenfalls in mehreren Reihen angeordneten Tragelemente stützen sich die Ringe 3 und 5 aufeinander ab. Die Gleitfläche befindet sich an der Stelle 3¹. Bei der gezeigten Ausführung, bei der sich der Dichtring 2 über nahezu die ganze Höhe des Gleitelements 1 erstreckt, wird die Last sowohl vom Gleitelement 1 als auch vom Dichtring 2 Übertragen und zwar insbesondere dann, wenn die Schraubenfedern 4 durch die Belastung soweit deformiert sind, daß der Dichtring 2 an seiner der Gleitfläche 3' abgewandten Stirnseite auf dem Ring 5 zur Anlage kommt. Die erfindungsgemäß angeordneten Schraubenfedern 4 bewirken bei unbelasteten Tragelementen eine gewisse Verschiebung der Dichtringe 2 und verursachen immer ein Andrücken dieser Ringe 2 an die Gleitfläche 3', so daß auch im unbelasteten Zustand immer eine vollkommene Umschließung und Abdichtung der Kunststoffgleitelemente 1 erreicht wird. 709837/0315

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführung eines Tragelements. Der Fixierring 6 ist hier innen angeordnet und an der Stelle 7 mit dem Ring 5 verschweißt. Dieser, sowie das Kunststoffgleitelement 1 wird vom Fassungsring 2 umgeben. Zum Zwecke einer einfachen Fixierung der Druckfedern werden Tellerfedern 8 vorgesehen. Damit das Kunststoffgleitelement 1 über seine gesamte Gleitfläche eine möglichst gleichmäßige Elastizität besitzt, sind die Stirnseiten 6' nach innen fallend abgeschrägt. Diese Wirkung kann noch dadurch verstärkt werden, daß zwischen den Stirnseiten 6' und dem Gleitelement 1 ein Spalt 9 vorgesehen wird, der sich bei Belastung verkleinert und auch zu null werden kann. Die Tellerfedern 8 sind hier in eine Umfangsnut 2¹¹ des Dichtringes 2 eingelassen. Bei dieser Ausführung kann der Dichtring 2 ebenfalls zur übertragung der Last beitragen.

Die Fig. 4 zeigt eine Tragelementausführung ohne Fixierring Hier sind die Dichtringe 2 höher als das Kunststoffgleitelement 1, An ihrer Unterseite sind sie in Ringnuten 5' des Rings 5 eingelassen. Hier ergibt sich in einfacher Weise sowohl eine Fixierung des Tragelements als auch der Schraubenfedern 4, die ebenfalls in Nuten 2' des Dichtrings 2 eingelassen sein können.

Die Wirkung der verschieblichen und auf Druckfedern 4 bzw. abgestützten Dichtringe 2 ist aus Fig. 5 genauer erkennbar. Hier sind im übrigen abweichend von den Fig. 1 bis 4 die Tragelemente insgesamt in Vertiefungen 5'' des Außenrings 5 eingelassen und damit nicht nur abgestützt, sondern auch fixiert. Bei einer nach unten wirkenden Kraft F auf den Innenring 3 wird sich dieser Teil gegenüber dem Außenring 5 um den Weg s verschieben. Dabei werden lediglich die unteren Tragelemente Io, 11 und 12 belastet. Die Dichtringe 2 und die Gleitelemente 1 liegen an der Gleitfläche 3' des Innenrings 3 an. Diese Wirkung tritt auch im oberen Bereich ein, und zwar auch dort, wo die Tragelemente 13 keine Last mehr übertragen und zwischen den Kunststoffgleitelementen 1 und der Grundfläche der Vertiefungen 5·· ein Spalt

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entsteht. Die Druckfedern 4 bewirken also am ganzen Onfang unabhängig von der äußeren Belastung immer ein Andrücken der Dichringe 2 an die Gleitfläche 3', so daß sowohl bei maximal belasteten Tragelementen 11 und den teilbelasteten Tragelementen Io und 12 als auch den unbelasteten Tragelementen 13 eine völlige Fassung und Abdichtung erfolgt. Dadurch können nirgends Schmutzteilchen, die den Verschleiß begünstigen, in die Gleitfläche 3¹ gelangen. Außerdem wird auch ein Wegfließen der Kunststoffgleitelemente 1 bei teilbelasteten Elementen vermieden.

Die Erfindung kann mit den gleichen Vorteilen sowohl bei Rotationsgleitlagern mit zylindrischen und kugeligen Gleitflächen, als auch bei Linearlagern angewendet werden. Im letzteren Fall wird nämlich bei niedriger äußerer Belastung und bestimmten Dichtringhöhen ein freies Herausragen der Kunststoffgleitelemente ebenfalls verhindert.

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Leerseite

Claims

KUGELFISCHER GEORG SCHÄFER £ CO. R-RS-l-478-wa-gu

872o Schweinfurt 9. März 1976

Ansprüche

,/ Großgleitlager, bestehend aus zwei Ringen mit einander im Abstand gegenüberstehenden Flächen und einer dazwischen angeordneten Anzahl von einzelnen am Umfang verteilten Tragelementen bestehend aus Gleitelementen, insbesondere aus Kunststoff, die an einem der Ringe mit beliebigen Mitteln fixiert und von Dichtringen umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der der Gleitfläche abgewandten Stirnfläche der senkrecht zur Gleitfläche verschiebbaren Dichtringe (2) und dem einen Ring (5) federnde Elemente (4 bzw. 8) vorgesehen sind, die die Dichtringe (2) zur Gleitfläche (3¹) des anderen Rings (3) hin drücken.

2. Großgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (4) und die Dichtringe (2) zwischen den an einem Ring (5) angeschweißten Fixierringen (6) und den Gleitelementen (1) angeordnet sind.

3. Großgleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern aus vielen über den Ringraum (4') verteilten Schraubenfedern (A) bestehen.

4. Großgleitlager nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern (4) in die Gleitelemente (1) eingegossen sind.

5. Großgleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die Druckfedern (8) und die Dichtringe (2) außerhalb der am Ring (5) angeschweißten Fixierringe (6) angeordnet sind, wobei die Fixierringe (6) auf ihren der Gleitfläche (3¹) des Rings (3) mit Abstand gegenüberliegenden Stirnfläche (6¹) nach innen fallend abgeschrägt sind.

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a, *

6τ Großgleitlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der abgeschrägten Stirnfläche (6¹) und dem Gleitelement (1) ein Spalt (9) vorgesehen ist.

7. Großgleitlager nach Anspruch 1,2,4,5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern aus mehreren Tellerfedern (8) bestehen.

8. Großgleitlager nach Anspruch 1,2,3,5,6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (4 bzw. 8) in Aussparungen bzw. eine Ringnut'der sich über nahezu die ganze Höhe der Gleitelemente (1) erstreckenden Dichtringe (2) eingelassen sind.

9. Großgleitlager nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (2) und die Federn (4 bzw. 8) in Nuten (5¹) eines Ringes (5) eingelassen sind.

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