Gegen ein Wälzlager austauschbares Pendelgleitlager Die Erfindung betrifft ein gegen ein Wälzlager austauschbares Pendelgleitlager, das gute Laufeigen schaften aufweist und leicht herstellbar ist. Es be sitzt einen mit der Welle fest zu verbindenden balli- gen Innenring und eine als Gegenstück dazu mit kugelförmiger Gleitfläche ausgebildete Lagerschale bzw. einen zwischen Lagerschale und Innenring frei drehbaren Zwischenring.
Es sind schon Pendelgleitlager bekannt, bei denen der Raum zwischen dem mit der Welle ver bundenen Innenring und einem feststehenden Aussen ring mit Lagermetall ausgegossen ist, wobei das La germetall am entsprechend ausgebildeten oder be handelten Aussenring haftet, jedoch ein Haften des Lagermetalles am Innenring durch dessen vorherige Behandlung mit Graphit oder einem andern metall abweisenden Stoff verhindert wird.
Des weiteren ist es auch schon bekannt, statt einer aus Aussenring und eingegossenem Lagermetall bestehenden, den balligen Innenring umschliessenden Lagerschale eine einheitliche, aus Metallpulver gepresste und gesin terte Lagerschale zu verwenden, die einen stählernen balligen Innenring umschliesst. Gesinterte Lauf flächen nehmen zwar in ihren Poren Schmiermittel auf, haben aber anderseits wegen ihrer Poren nicht die besten Laufeigenschaften, besonders wenn es sich um hoch belastete Lager handelt.
Gemäss der Erfindung besteht eine den balligen Innenring umschliessende, den Lagerkörper bildende Lagerschale bzw. ein zwischen Lagerschale und Innenring frei drehbarer Zwischenring aus gegosse nem homogenem (also nicht gesintertem) Lagerwerk stoff. Die Lagerschale bzw. der Zwischenring kann dabei erfindungsgemäss durch Giessen in einer den balligen Innenring umgebenden Giessform hergestellt werden, und zwar vorzugsweise nach einem Spritz- oder Pressgussverfahren. Das Haften des Gusses am Innenring lässt sich zweckmässig durch eine feuer feste, z. B. aus Graphit bestehende Zwischenschicht verhindern.
Die Fig. 1 stellt einen Schnitt durch ein erfin dungsgemässes Gleitlager dar. Die mit einer kugel förmigen Gleitfläche ausgestattete ungeteilte Lager schale ist mit 1, der ballige Innenring mit 2 und die auf diesen Laufring aufgetragene oder aufgespritzte Zwischenschicht mit 3 bezeichnet. Zwecks Giessens der Lagerschale 1 wird der gegebenenfalls bereits auf der Welle festsitzende Laufring 2 mit einer der ge wünschten Gestalt der Lagerschale entsprechenden Form (Kokille) umgeben oder in eine solche einge bracht.
Hierauf erfolgt der Einguss des Metalles. Nach dem Umgiessen wird die Schicht 3 bei heraus gekipptem Innenring mechanisch oder chemisch ent fernt bzw. weggewaschen. Für den Guss darf nur ein Werkstoff verwendet werden, dessen Schmelzpunkt so niedrig liegt, dass eine Schädigung des Innenringes durch zu hohe Giesstemperatur ausgeschlossen ist. Dabei hat aber der Werkstoff eine solche Festigkeit aufzuweisen, dass die Lagerschale als Lagerkörper dienen kann.
Mit besonderem Vorteil wird für das erfindungs- gemässe Lager eine Aluminium-Zink-Legierung oder Bronze, vorzugsweise die unter dem Namen Atzen , insbesondere Atzen 305 (eingetragene Marke), be kannte Legierung verwendet.
Es zeigte sich, dass die hohlkugelförmigen Innen flächen des so hergestellten Teils 1 vollkommen glatt sind, nicht nachgearbeitet zu werden brauchen und im Betrieb die besten Laufeigenschaften be sitzen. Durch den Umgiessvorgang ist auch die Mass haltigkeit der Lagerschale gewährleistet, wobei sich das erforderliche Lagerspiel entsprechend der Dicke der Schicht 3 ergibt. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Fig. 2 zu entnehmen.
Die Lagerschale besteht hier aus zwei Gussteilen 4 und 5, die zweckmässig durch Schrauben 6 zusammengehalten werden und in ähnlicher Weise hergestellt sein können, wie der Teil 1 der Fig. 1.
Mit dem Laufring 8 ist ein in das Schmieröl tauchender Spritzring 7 verbunden, der im Betrieb Öl auf die Laufflächen fördert. Überdies er gibt die ballige Form der Laufflächen den Vorteil, dass Öl an den tiefsten Stellen, eventuell an zusätzlich geschaffenen Vertiefungen, auch bei Stillstand der Welle stehenbleibt, so dass eine Inbetriebsetzung ohne Öl, das heisst mit trockener Reibung, unmöglicih ist. Zum Abschluss des Lagers nach aussen dienen Dichtungen in den beiden Lagerdeckeln 10 und 13, die in zwei Varianten 9 bzw. 12 dargestellt sind. Das Öl kann durch Entfernen einer Schraube 11 abgelas sen werden.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine ungeteilte Lagerschale auf. Der ballige Laufring selbst taucht hier in den Ölsumpf ein. Bei 12' weist die Lagerschale eine oder mehrere zusätz liche, ölaufnehmende Vertiefungen auf.
In den Fig. 4 bis 6 sind erfindungsgemässe Lager dargestellt, bei denen um den Balligen Innenring 14 statt einer als ruhender Lagerkörper dienenden La gerschale ein frei drehbarer Zwischenring 15, 17 bzw. 19 gegossen ist. Diese Zwischenringe sind ihrerseits in sie umschliessenden, feststehenden La gerschalen (Aussenringen) 16, 18 bzw. 20 gelagert.
Bei den Lagern nach den Fig. 4 und 5 weicht das Profil der äussern Gleitflächen des Zwischen ringes vom Profil seiner innern Gleitfläche bzw. von dem des innern Balligen Laufringes ab.
Die Ausführung nach Fig. 4 eignet sich als Los lager, da sie Verschiebungen (Wellendehnungen, Montagedifferenzen usw.) nach beiden Seiten zu lässt. Lager gemäss Fig. 6 sind hingegen Festlager. Verschiebungen nur nach einer Seite gestatten z. B. Lager nach Fig. 5. Bei einem Motor kann z. B. auf der einen Seite ein Lager nach Fig. 6 und auf der andern Seite ein solches nach Fig. 4 oder 5 angeord net werden. Selbstverständlich sind nicht nur Zwischenringe, sondern auch solche umschliessende Lagerschalen (Aussenringe) in der erfindungsgemässen Art herstell- bar.
Für besondere Zwecke können die Innenringe bzw. Zwischenringe erfindungsgemässer Lager als geteilte Ringe ausgebildet werden.
Self-aligning plain bearing which can be exchanged for a roller bearing The invention relates to a self-aligning plain bearing which can be replaced by a roller bearing and which has good running properties and is easy to manufacture. It has a spherical inner ring to be firmly connected to the shaft and a bearing shell designed as a counterpart to it with a spherical sliding surface or an intermediate ring that can freely rotate between the bearing shell and the inner ring.
Self-aligning plain bearings are already known in which the space between the inner ring connected to the shaft and a fixed outer ring is filled with bearing metal, the La germetall adhering to the appropriately trained or treated outer ring, but the bearing metal adheres to the inner ring through it prior treatment with graphite or another metal-repellent substance is prevented.
Furthermore, it is also already known to use a uniform bearing shell, pressed from metal powder and sintered, which encloses a steel spherical inner ring, instead of a bearing shell consisting of an outer ring and cast-in bearing metal and enclosing the spherical inner ring. Sintered running surfaces take on lubricants in their pores, but on the other hand, because of their pores, do not have the best running properties, especially when it comes to highly stressed bearings.
According to the invention, there is a spherical inner ring surrounding the bearing body forming the bearing shell or an intermediate ring freely rotatable between the bearing shell and the inner ring made of cast nem homogeneous (ie not sintered) bearing material. According to the invention, the bearing shell or the intermediate ring can be produced by casting in a casting mold surrounding the spherical inner ring, specifically preferably by an injection or compression molding process. The adherence of the cast to the inner ring can be expediently by a fire-resistant, z. B. prevent existing intermediate layer of graphite.
1 shows a section through a plain bearing according to the invention. The undivided bearing shell equipped with a spherical sliding surface is denoted by 1, the spherical inner ring by 2 and the intermediate layer applied or sprayed onto this raceway by 3. For the purpose of casting the bearing shell 1, the possibly already firmly seated on the shaft raceway 2 is surrounded with a shape (mold) corresponding to the ge desired shape of the bearing shell or is introduced into such a shape.
The metal is then poured in. After casting around the layer 3 is removed mechanically or chemically ent or washed away with the inner ring tilted out. For the casting, only a material may be used whose melting point is so low that damage to the inner ring due to excessive casting temperature is excluded. In this case, however, the material has to have such a strength that the bearing shell can serve as a bearing body.
An aluminum-zinc alloy or bronze, preferably the alloy known under the name Atzen, in particular Atzen 305 (registered trademark), is used with particular advantage for the bearing according to the invention.
It was found that the hollow spherical inner surfaces of the part 1 produced in this way are completely smooth, do not need to be reworked and have the best running properties during operation. The encapsulation process also ensures that the bearing shell is dimensionally stable, with the required bearing play corresponding to the thickness of the layer 3. Another embodiment of the invention can be seen in FIG.
The bearing shell here consists of two cast parts 4 and 5, which are expediently held together by screws 6 and can be produced in a manner similar to that of part 1 of FIG. 1.
A splash ring 7 which is immersed in the lubricating oil and which, during operation, conveys oil onto the running surfaces is connected to the raceway 8. In addition, the convex shape of the running surfaces gives the advantage that oil remains at the deepest points, possibly in additional depressions, even when the shaft is at a standstill, so that commissioning without oil, i.e. with dry friction, is impossible. Seals in the two bearing caps 10 and 13, which are shown in two variants 9 and 12, are used to close the bearing to the outside. The oil can be drained by removing a screw 11.
The embodiment shown in Fig. 3 has an undivided bearing shell. The convex race itself dips into the oil sump here. At 12 'the bearing shell has one or more additional oil-absorbing depressions.
4 to 6 bearings according to the invention are shown in which a freely rotatable intermediate ring 15, 17 or 19 is cast around the spherical inner ring 14 instead of a La gerschale serving as a stationary bearing body. These intermediate rings are in turn mounted in fixed bearing shells (outer rings) 16, 18 and 20 that surround them.
In the bearings according to FIGS. 4 and 5, the profile of the outer sliding surfaces of the intermediate ring differs from the profile of its inner sliding surface or from that of the inner crowned raceway.
The embodiment according to Fig. 4 is suitable as a Los camp, since it allows displacements (shaft expansion, assembly differences, etc.) to both sides. In contrast, bearings according to FIG. 6 are fixed bearings. Allow shifts only to one side z. B. bearing of Fig. 5. In a motor, for. B. on the one hand a bearing according to FIG. 6 and on the other hand such a bearing according to FIG. 4 or 5 are angeord net. Of course, not only intermediate rings, but also such enclosing bearing shells (outer rings) can be produced in the manner according to the invention.
For special purposes, the inner rings or intermediate rings according to the invention can be designed as split rings.