DE102008039740A1

DE102008039740A1 - Gleitlager

Info

Publication number: DE102008039740A1
Application number: DE102008039740A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Ißler; Theo Dr. Moßmann
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2008-08-26
Publication date: 2010-03-04
Also published as: US20100054639A1; US8500334B2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitlager mit mindestens einer Lagerschale (10, 110) zur Aufnahme eines zu lagernden Bauteils, wobei die mindestens eine Lagerschale (10, 110) eine Einrichtung zur Kontrolle eines Lagerspalts zwischen der Lagerschale (10, 110) und dem zu lagernden Bauteil aufweist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Lagerschale (10, 110) mit einer Gleitfläche (13, 113) versehen ist, die entlang ihrer gekrümmten Randbereiche jeweils eine Erhöhung (14a, 14b; 114a, 114b) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gleitlager mit mindestens einer Lagerschale zur Aufnahme eines zu lagernden Bauteils, wobei die mindestens eine Lagerschale eine Einrichtung zur Kontrolle eines Lagerspalts zwischen der Lagerschale und dem zu lagernden Bauteil aufweist.
In der DE 198 18 120 A1 ist eine Kurbelwellengleitlagerung offenbart, bei der zwischen der Lagerschale und dem Lagerstuhl eine wenigstens abschnittsweise ausgebildete Kompensationseinrichtung zum Ausgleich der betriebsbedingten Aufweitung des Lagerspalts zwischen Lagerschale und Kurbelwelle vorgesehen ist. Die Kompensationseinrichtung hat einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als der Lagerstuhl.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes Gleitlager derart weiterzubilden, dass mit möglichst geringem Aufwand eine gute Kontrolle des Schmiermittelflusses zwischen der Gleitfläche und dem zu lagernden Bauteil erreicht wird.
Die Lösung besteht in einem Gleitlager mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Lagerschale mit einer Gleitfläche versehen ist, die entlang ihrer gekrümmten Randbereiche jeweils eine Erhöhung aufweist.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen Erhöhungen werden stegähnliche Strukturen gebildet, die eine Drosselwirkung derart ausüben, dass sie dem abfließenden Schmiermittel einen zusätzlichen Strömungswiderstand entgegensetzen. Das Schmiermittel wird somit über einen langen Zeitraum im Bereich der Lagerschale gehalten. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind mit geringem technischem Aufwand zu realisieren.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erhöhung kann eine Dicke von 2 μm bis 20 μm, vorzugsweise 3 μm bis 8 μm, aufweisen, um mit einer möglichst geringen Werkstoffmenge eine gute Drosselwirkung zu erzielen.
Die Erhöhung kann durch eine Verdickung der Gleitfläche entlang ihrer gekrümmten Randbereiche gebildet sein. Bspw. kann die Gleitschicht als galvanische oder gesputterte Beschichtung ausgebildet sein, wobei während des Beschichtungsvorgangs die unterschiedlichen Schichtdicken der Gleitfläche durch Verwendung geeigneter Blenden erzeugt werden können.
Die Erhöhung kann aber auch durch eine entsprechende Kontur des unterhalb der Gleitschicht angeordneten Gleitlagerwerkstoffs gebildet sein. Der Gleitlagerwerkstoff kann bspw. vor dem Auftragen der Gleitschicht durch spanende oder nichtspanende Bearbeitung in die gewünschte Form gebracht werden. Die Gleitschicht kann dann eine konstante Dicke aufweisen.
Eine Kombination beider Maßnahmen ist selbstverständlich auch denkbar.
Eine weitere Optimierung kann dadurch erzielt werden, dass zwei Lagerschalen vorgesehen sind und die Erhöhungen in der im Betrieb weniger hoch belasteten Lagerschale vorgesehen sind. Dadurch kann insbesondere eine verbesserte Entlastung der höher belasteten Lagerschale erzielt werden.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen in schematischer, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:
1 eine Frontansicht einer Lagerschale eines erfindungsgemäßen Gleitlagers;
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II eines ersten Ausführungsbeispiels gemäß 1;
3 einen Schnitt entlang der Linie III-III eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß 1.
1 zeigt eine Lagerschale 10, 110 für ein erfindungsgemäßes Gleitlager. Der Aufbau von Gleitlagern ist an sich bekannt und bspw. in der DE 103 37 030 A1 beschrieben. Ein Gleitlager besteht in der Regel aus einem Schichtverbund, der in den 1 bis 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit zweiteilig mit einer Trägerschicht 11 und einer Gleitlagerwerkstoffschicht 12 dargestellt ist. Die Schicht 12 ist in Richtung des zu lagernden Bauteils mit einer Gleitschicht 13 versehen.
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lagerschale 10 für ein erfindungsgemäßes Gleitlager. Die Gleitschicht 13 weist entlang ihrer gekrümmten Randbereiche jeweils eine Erhöhung 14a, 14b auf. Die Erhöhungen 14a, 14b können bspw. in an sich bekannter Weise dadurch erzeugt werden, dass die Gleitschicht unter Verwendung geeigneter Blenden als galvanische Schicht oder gesputterte Schicht aufgetragen wird.
Im Ausführungsbeispiel bilden zwei Lagerschalen ein Gleitlager für ein zu lagerndes, sich im Betrieb drehendes Bauteil, bspw. eine Kurbelwelle. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Erhöhungen 14a, 14b in der weniger hoch belasteten Lagerschale 10 vorgesehen. Auf diese Weise wird eine verbesserte Entlastung der gegenüber liegenden, höher belasteten Lagerschale erzielt.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lagerschale 110 für ein erfindungsgemäßes Gleitlager. In diesem Fall wurde die Gleitlagerwerkstoffschicht 112 vor dem Auftragen der Gleitschicht 113 derart spanend oder nichtspanend bearbeitet, dass entlang der gekrümmten Randbereiche der Lagerschale 110 jeweils eine Erhöhung 114a, 114b gebildet wurde. Auf diese Weise wird schon vor dem Auftragen der Gleitschicht 113 die gewünschte, erfindungsgemäße Form der Lagerschale erhalten. Die Gleitschicht kann anschließend auf konventionelle Weise als galvanische Schicht oder gesputterte Schicht aufgetragen werden und eine konstante Schichtdicke aufweisen. Die Verwendung von Blenden ist in diesem Fall möglich, aber nicht erforderlich.
Zur Verbesserung des Einlaufverhaltens können in die Gleitschicht im Bereich der radialen Oberflächen der Erhöhungen 14a, 14b und 114a, 114b Raustrukturen mit 2 μm bis 8 μm hervorstehenden Spitzen in Form einer Rillen- oder Kreutzstruktur eingebracht sein (nicht dargestellt), die mittels spanender Bearbeitungsverfahren oder mittels Laser, Elektronenstrahl bzw. anderer geeigneter Verfahren, wie Walzen usw., erzeugt sind.
Im Ausführungsbeispiel bilden zwei Lagerschalen ein Gleitlager für ein zu lagerndes, sich im Betrieb drehendes Bauteil, bspw. eine Kurbelwelle. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Erhöhungen 114a, 114b in der weniger hoch belasteten Lagerschale 110 vorgesehen. Auf diese Weise wird eine verbesserte Entlastung der gegenüber liegenden, höher belasteten Lagerschale erzielt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19818120 A1 [0002]
- DE 10337030 A1 [0016]

Claims

Gleitlager mit mindestens einer Lagerschale (10, 110) zur Aufnahme eines zu lagernden Bauteils, wobei die mindestens eine Lagerschale (10, 110) eine Einrichtung zur Kontrolle eines Lagerspalts zwischen der Lagerschale (10, 110) und dem zu lagernden Bauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerschale (10, 110) mit einer Gleitfläche (13, 113) versehen ist, die entlang ihrer gekrümmten Randbereiche jeweils eine Erhöhung (14a, 14b; 114a, 114b) aufweist.
Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung (14a, 14b; 114a, 114b) eine Dicke von 2 μm bis 20 μm, vorzugsweise 3 μm bis 8 μm, aufweist.
Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung (14a, 14b) durch eine Verdickung der Gleitfläche (13) entlang ihrer gekrümmten Randbereiche gebildet ist.
Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung (114a, 114b) durch eine entsprechende Kontur des unterhalb der Gleitschicht (113) angeordneten Gleitlagerwerkstoffs (11, 112) gebildet ist und die Gleitschicht (113) eine konstante Dicke aufweist.
Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Lagerschalen vorgesehen sind und die Erhöhungen (14a, 14b; 114a, 114b) in der im Betrieb weniger hoch belasteten Lagerschale (10, 110) vorgesehen sind.