PressstoflF-Gleitlager. Der allgemeinen Anwendung von Lager schalen und Buchsen aus gunstharzpressstoffen steht die geringe Wärmeleitfähigkeit und die schwierige Verbindung dieses Lagerbaustoffes mit Stützschalen oder Ringen entgegen. Die gewöhnliche Pressstofflagerbuchse bildet einen Wärmeisolator um die Welle, so dass die Reibungswärme nicht auf das Lagergehäuse übertragen werden kann, sondern über die Welle abgeführt werden muss. Solche Lager ertragen daher nur eine verhältnismässig kleine Belastung, wenn nicht eine besondere Küh lung vorgesehen ist.
Wird der Pressstoffring auf die Welle auf gebracht und läuft mit dieser in einem be sonderen Aussenrieg um, so wird die Rei bungswärme ohne Umweg auf das Lager gehäuse übertragen und der Pressstoffring sperrt wie ein Wärmeisolator den Wärme transport nach der Welle, so dass diese rela tiv kalt bleibt. Erfahrungsgemäss löst sich aber der Pressstoffring des Lagers bei Wärme aufnahme während des Betriebes von der Welle ab, weil gunstharzpressstoff einen wesentlich grösseren Wärmeausdehnungskoeffizienten be sitzt als Stahl.
Die Ablösung des Pressstoffringes von der Welle wird vermieden, wenn dieser, wie- es die Erfindung vorsieht, mit einem metallenen Stützring unlösbar verbunden wird. Der Me tallring lässt sich leioht auf der Welle be festigen und hebt auch bei geeigneter Ab messung und Verbindung mit dem Pressstoff- ring dessen grössere Wärmeausdehnung zum Teil auf, so dass der Pressstoffring im wesent lichen nur der Wärmeausdehnung des Metall ringen folgt.
Es wird auf diese Weise eine Lagerein heit erhalten, welche erfindungsgemäss aus dem Metall-Pressstoffring als lnnenring und dem Aussenring aus Metall besteht. Diese Lagereinheit kann sowohl mit zylindrischer, als auch mit kugeliger Lauffläche ausgeführt werden.
Um eine unlösbare Verbindung des Press- stoffes mit dem metallenen Stützring zu er- reichen, ist der Stützring am äussern Umfang mit Rippen, zweckmässig mit enggestellten Ringzahnrippen versehen und der Pressstoff nach bekanntem Verfahren mittels Druck und Hitze in die Räume zwischen den Ringzahn rippen eingepresst, so dass die Grundfläche des Stützringes die Schrumpfbasis des Pressstoff- ringes bildet.
Bekannte schwalbenschwanzför- mige Nuten erwiesen sich für den beabsich tigten Zweck als ungeeignet, weil hier zwei Schrumpfebenen vorhanden sind. Der Pressstoff wird in warmem Zustande konzentrisch zwi schen dein metallenen Innenring und dem me tallenen Aussenring eingepresst. Dabei entsteht bei Lagern mit kugeliger Gleitfläche eine un teilbare Einheit, weil die Kugelfläche ein Ab streifen des Aussenringes von dem Pressstoff- ring nicht zulässt, während bei Lagern mit zylindrischer Gleitfläche der Aussenring axial verschiebbar bleibt und abgenommen werden kann.
Das Lagerspiel entsteht bei Abkühlung des Lagers nach dem Pressen durch Schrumpfung des Pressstoffringes auf dem metallenen Stütz ring von selbst, se dass das Lager gebrauchs fertig aus der Presse kommt.
Da gunstharzpressstoff amorphes Gefüge hat, so geht der Spannungszustand, der durch das Schrumpfen entsteht, allmählich verloren, so dass der Pressstoffring nun im wesentlichen der Wärmeausdehnung des metallenen Stütz ringes folgt. Das tritt um so vollkommener ein, je enger die Rippen gestellt sind und je mehr diese vom Pressstoffring seitlich einfas sen. Lassen die Ringzahnrippen noch eine dicke Pressstoffschicht uneingefasst, so folgt diese ihrer eigenen Wärmedehnung. Auf diese Weise können Lager gebaut werden, deren Lagerspiel sich mit zunehmender Betriebs temperatur verringert.
Die Erfindung ist in den Fig. 1-4 anhand mehrerer Ausführungsbeispiele des Erfindungs- gegenatandes näher dargelegt. Es stellen dar: Fig. 1 ein nicht auseinandernehmbares Pressstoffgleitlager mit kugeliger Lauffläche im Längsschnitt nach der Linie A-.9. der Fig. 2, und Fig. 2 den Querschnitt des Lagers nach der Linie B-B der Fig. 1,
Fig. 3 den Längsschnitt eines Pressstoff- gleitlagers mit zylindrischer Lauffläche, und Fig. 4 den Längsschnitt eines Pressstoff- lagers, bei dein im Betriebe mit zunehmender Erwärmung ein verringertes Lagerspiel gegen über dem kalten Zustand des Lagers sich ergibt.
Die beiden Pressstoffgleitlager der Fig. 1 bis 3 bestehen aus dem ungeteilten metalle nen Stützring rt, welcher unlösbar mit dem an der Innenseite zwischen die Ringzahnrippen b eingepressten, ungeteilten Pressstoffring c ver bunden ist, ferner aus dem ungeteilten me tallenen Aussenring d, dessen Innenseite ent weder kugelig ausgebildet ist, um Gleitlager mit kugeliger Gleitfläche zu erhalten (Fig. 1) oder aber gerade ausgebildet ist, um Gleit lager mit zylindrischer Gleitfläche zu erhal ten (Fig. 3).
Die verhältnismässig dünnen Ringzahnrippen b, die unweit der Gleitfläche endigen, sind an den Seiten gezahnt und ha ben keine zylindrischen Flächen, welche den Schrumpfvorgang behindern würden, so dass die Fläche g des Stützringes c, die Schrumpf basis des Pressstoffringes c bildet. Der Innen- und Aussenring werden in die Pressform ein gesetzt und auf Presstemperatur erhitzt. Hier bei weiten sich beide Ringe entsprechend dem Wärmeausdehnungskoeffizienten für Stahl.
Nun wird der Pressstoff in den zwischen Stütz ring und Aussenring gebildeten Ringraum konzentrisch zwischen beide Ringe eingepresst. Da aber der Wärmeausdehnungskoeffizient von Pressstoff etwa vier mal so gross ist, als derjenige von Stahl, sehrumpft beim Abküh len des Lagers von Presstenrperatur auf Aussen temperatur der Pressstoffring auf den Innen ring a auf und lässt dabei vom Aussenring los, wodurch das Lagerspiel entsteht. Durch die Wahl entsprechender Materialdicken kann man dieses Lagerspiel willkürlich beeinflussen.
Nach erfolgter Schrumpfung des Pressstoff- ringes, welche bereits während des Fressvor- ganges eintritt, ist der grössere innere Teil e (Fig. 3) des Pressstoffringes seitlich von den Ringzahnrippen eingefasst, so dass dieser Teil nur der Wärmedehnung des Stützringes folgt, während der äussere kleinere Teil f des Press- stoffringes der freien Ausdehnung unterliegt.
Dadurch bleibt das Lagerspiel 1a auch bei einer Erwärmung über die Presstemperatur hinaus grösstenteils erhalten.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Pressstofflagers, dessen Spiel sich im Betrieb mit zunehmender Erwärmung verringert. Um diesen Effekt zu erreichen, wird die seitlich nicht in die Ringzahnrippen eingefasste äussere dicke Pressstoffschicht f, die der freien Aus dehnung unterliegt, stärker bemessen, als die eingefasste Pressstoffschieht 1,
so dass das Grösst- spiel k aus dem kalten Zustande auf das Kleinstspiel i im betriebswarmen Zustand zurückgeht. Solche Lager sind beispielsweise für genau laufende Werkzeugmaschinen ge eignet. An Stelle der dargestellten Ring zahnrippen b können auch Rippen in anderer Querschnittsform, Grösse und Zahl zur festen Verbindung des Pressstoffringes c mit dem Stützring a an dessen äusserem Umfang vor gesehen werden.