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Dokumentenidentifikation DE4140424A1 09.06.1993
Titel Faserverbundwerkstoff-Gleitlager sowie Verfahren zu dessen Herstellung
Anmelder SKF Gleitlager GmbH, 6625 Püttlingen, DE
Erfinder Scholer, Jürgen, Dipl.-Ing., 6645 Beckingen, DE
DE-Anmeldedatum 07.12.1991
DE-Aktenzeichen 4140424
Offenlegungstag 09.06.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.06.1993
IPC-Hauptklasse F16C 33/74
IPC-Nebenklasse B29D 31/02   B29C 67/14   
Zusammenfassung Ein Faserverbundwerkstoff-Gleitlager besteht aus einem Außenring (1) mit gewickelter Gleitschicht (2) und Stützschicht (3), die aus harzgetränkten Gleit- bzw. Glasfasern gefertigt sind.
Damit ein Faserverbundwerkstoff-Gleitlager geschaffen wird, bei dem die Dichtungselemente (7) bereits bei der Herstellung des Außenringes (1) eingesetzt werden können, ist der Außenring (1) in der Bohrung (1a) mit mindestens einer zur Welle (5) oder dgl. hin offenen, einen Ringraum (6) radial nach außen begrenzenden Stützschale (4) versehen, die durch entsprechende Mittel (12, 13, 14, 15) stoff- und/oder formschlüssig mit dem Außenring (1) verbunden ist, wobei das Dichtungselement (7) in dem Ringraum (6) angeordnet ist, an der Innenfläche (11) der Stützschale (4) anliegt und vor dem Einbau einer Welle (5) oder dgl. mit der bzw. den Dichtlippen (9) aus dem Ringraum (6) herausragt.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Faserverbundwerkstoff- Gleitlager, bestehend aus einem Außenring mit gewickelter Gleit- und Stützschicht, die aus harzgetränkten Gleit- bzw. Glasfasern gefertigt sind.

Derartige Faserverbundwerkstoff-Gleitlager sind allgemein bekannt. Die Abdichtung dieser Lager ist sehr umständlich und teuer, weil für die Aufnahme der Dichtungsringe die Außenringe nachträglich mit Ausdrehungen versehen werden mußten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines eingangs genannten Faserverbundwerkstoff-Gleitlagers, bei dem die Dichtungselemente bereits bei der Herstellung des Außenringes eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß der Außenring in der Bohrung mit mindestens einer zur Welle oder dgl. hin offenen, einen Ringraum radial nach außen begrenzenden Stützschale versehen ist, die durch entsprechende Mittel stoff- und/oder formschlüssig mit dem Außenring verbunden ist und daß in dem Ringraum ein Dichtungselement vorgesehen ist, das an der Innenfläche der Stützschale anliegt und vor dem Einbau einer Welle oder dgl. mit der bzw. den Dichtlippen aus dem Ringraum herausragend angeordnet ist.

Durch diese Ausbildung und Anordnung der Stützschalen wird ein leicht und kostengünstig herstellbares Faserverbundwerkstoff- Gleitlager mit einer guten Lagerdichtung geschaffen, wobei bei der Herstellung des Lagers das Dichtungselement für eine sichere Positionierung der Stützschalen auf dem Wickeldorn sorgt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Faserverbundwerkstoff-Gleitlager mit zwei in Stützschalen angeordneten Dichtungselementen im Schnitt,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Gleitlagers gemäß Fig. 1 im Bereich eines Dichtungselementes mit in radialer Richtung entspannten Dichtlippen,

Fig. 3 ein Gleitlager gemäß der Erfindung mit einem Dichtungselement mit radial vorgespannten Dichtlippen,

Fig. 4 bis 6 Ausführungsbeispiele von Stützschalen zur Aufnahme des Dichtungselementes.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Faserverbundwerkstoff- Gleitlager besteht aus einem Außenring 1 mit einer Gleitschicht 2 und einer Stützschicht 3 sowie mindestens einer in der Bohrung 1a des Außenringes 1 angeordneten Stützschale 4, die einen zur Welle 5 oder dgl. hin offenen Ringraum 6 radial nach außen begrenzt. In dem Ringraum 6 ist ein Dichtungselement 7angeordnet. Das Dichtungselement 7 ist aus einem elastischen Werkstoff gefertigt und besitzt ein ringförmiges Mittelteil 8 mit beidseitig angeordneten Dichtlippen 9, die im entspannten Zustand unter einem Winkel α (Fig. 2) zur Lagerachse verlaufen und aus dem Ringraum 6 herausragen. Das ringförmige Mittelteil 8 des Dichtungselementes 7 ist auf der den Stützschalen 4 zugewandten Seite mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, radial nach außen weisenden umlaufenden Rippen 10 versehen, die an den nach außen gewölbten Innenflächen 11 der Stützschale 4 anliegen. Hierdurch kann sich das Dichtungselement 7 bei der Montage der Welle 5 einstellen, so daß Deformationen des Dichtungselements 7 vermieden werden. Die Stützschale 4 besteht aus Metall oder Kunststoff, wobei eine stoffschlüssige Verbindung, z. B. durch Kleben oder Vulkanisieren, erfolgt. Bei der Herstellung des Faserverbundwerkstoff-Gleitlagers werden zuerst die aus Stützschale 4 und Dichtungselement 7 bestehenden vorgefertigten Dichtungseinheiten auf den Wickeldorn (nicht gezeichnet) geschoben und positioniert. Hierbei werden die Dichtlippen 9 radial vorgespannt, so daß die aus den Stützschalen 4 und den Dichtungselementen 7 bestehenden Einheiten verhältnismäßig fest auf dem Wickeldorn sitzen. Anschließend werden die Gleitschicht 2, bestehend aus mit einem Harz getränkten Gleitfasern und der Stützkörper 3, bestehend aus mit einem Harz getränkten Glasfasern, auf den Wickeldorn und auf die Stützschalen 4 aufgewickelt. Nach dem Härten und Tempern der Schichten wird das Halbzeug vom Dorn geschoben, wobei sich die Dichtlippen 9 wieder entspannen. Dann werden die einzelnen Gleitlager mit den integrierten Dichtungen 7 gezielt aus dem Halbzeug geschnitten, so daß entweder einseitig oder beidseitig abgedichtete Gleitlager entstehen. Die Stützschalen 4 müssen nicht glatt nach außen gewölbt ausgeführt werden, sondern können beispielsweise auch mit Außenrillen 12, 13 bzw. Innenrillen 14, 15 (Fig. 4 und 5) ausgeführt oder mit ausgeklinkten, nach außen abgewinkelten Vorsprüngen 16 (Fig. 6) versehen werden, um zusätzlich zur Befestigung durch das Harz eine formschlüssige Verankerung der Stützschale mit den gewickelten Schichten zu erzielen. Beim Aufschieben des Gleitlagers auf eine Welle 5 werden die Dichtlippen 9 radial vorgespannt (Fig. 3) und so im Betrieb eine gute Abdichtung des Lagers gegen Schmutzteilchen und Wasser erzielt. Ferner wird erreicht, daß eventuell im Lager vorgesehenes Fett nicht aus dem Lager austreten kann. Hierbei dienen die von den Dichtungselementen 7 und den Stützschalen 4 abgegrenzten Räume 17 als Schmiermittelreservoir.

Diese beschriebenen Ausführungsformen stellen nur Beispiele eines Faserverbundwerkstoff-Gleitlagers mit integrierter Dichtung dar. Änderungen in der Konstruktion der einzelnen Bauteile sind im Rahmen der Erfindung ohne weiteres möglich. So können für die Stützschale und das Dichtungselement auch andere Profile verwendet werden. Weiterhin ist die Erfindung nicht nur für Gleitlager mit ebenen Gleitflächen, sondern auch für Gelenklager oder dgl. verwendbar.


Anspruch[de]
  1. 1. Faserverbundwerkstoff-Gleitlager, bestehend aus einem Außenring mit gewickelter Gleit- und Stützschicht, die aus harzgetränkten Gleit- bzw. Glasfasern gefertigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (1) in der Bohrung (1a) mit mindestens einer zur Welle (5) oder dgl. hin offenen, einen Ringraum (6) radial nach außen begrenzenden Stützschale (4) versehen ist, die durch entsprechende Mittel (12, 13, 14, 15) stoff- und/oder formschlüssig mit dem Außenring (1) verbunden ist und daß in dem Ringraum (6) ein Dichtungselement (7) vorgesehen ist, das an der Innenfläche (11) der Stützschale (4) anliegt und vor dem Einbau einer Welle (5) oder dgl. mit der bzw. den Dichtlippen (9) aus dem Ringraum (6) herausragend angeordnet ist.
  2. 2. Faserverbundwerkstoff-Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungselement (7) ein ringförmiges Mittelteil (8) mit beidseitig vorgesehenen Dichtlippen (9) aufweist, die im entspannten Zustand unter einem Winkel α zur Lagerachse verlaufen und aus dem Ringraum (6) herausragend angeordnet sind.
  3. 3. Faserverbundwerkstoff-Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Mittelteil (8) des Dichtungselementes (7) auf der den Stützschalen (4) zugewandten Seite mit zwei im Abstand voneinander angeordneten, radial nach außen weisenden umlaufenden Rippen (10) versehen ist, die an der Innenfläche (11) der Stützschale (4) anliegen.
  4. 4. Faserverbundwerkstoff-Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschale (4) mit umlaufenden Außenrillen (12, 13) bzw. Innenrillen (14, 15) versehen ist.
  5. 5. Faserverbundwerkstoff-Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschale (4) ausgeklinkte, nach außen abgewinkelte Vorsprünge (16) aufweist.
  6. 6. Faserverbundwerkstoff-Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindung der Stützschale (4) mit dem Außenring (1) durch Kleben oder Vulkanisieren erfolgt.
  7. 7. Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundwerkstoff- Gleitlagers, bestehend aus einem Außenring mit gewickelter Gleit- und Stützschicht, die aus harzgetränkten Gleit- bzw. Glasfasern gefertigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. a) z. B. zwei oder mehrere aus einer Stützschale (4) und einem Dichtungselement (7) bestehende vorgefertigte Dichtungseinheiten auf einen Wickeldorn geschoben und positioniert werden,
    2. b) daß die Gleit- und Stützfasern auf den Wickeldorn und die Stützschalen (4) aufgewickelt werden,
    3. c) daß die Schichten gehärtet und getempert werden,
    4. d) daß das Halbzeug vom Wickeldorn geschoben und die einzelnen Gleitlager mit den integrierten Dichtungselementen (7) gezielt aus dem Halbzeug geschnitten werden.






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