DE19543474A1

DE19543474A1 - Gleitlager

Info

Publication number: DE19543474A1
Application number: DE19543474A
Authority: DE
Inventors: Gert Wegerl
Original assignee: Ibg Monforts & Co GmbH
Current assignee: Ibg Monforts & Co GmbH
Priority date: 1995-11-22
Filing date: 1995-11-22
Publication date: 1997-05-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager mit einer Gleitwerk stoffplatte, die mit einem Teil t1 ihrer Stärke t in einer als Kammerung ausgebildeten Ausnehmung einer Basisplatte anzuord nen ist, wobei das Verhältnis t1/t im Bereich zwischen etwa 1/4 bis 3/4 liegt. Die Basisplatte und die ihr gegenüberge stellte Gegenplatte des Lagers können eben oder gewölbt, rechteckig bzw. quadratisch oder rund sein.

Als Gleitwerkstoffe in solchen Lagern werden bevorzugt Platten aus Materialien, wie Polytetrafluorethylen (PTFE), eingesetzt, die thermisch und mechanisch sehr stabil sind und außerordent lich geringe Reibungskoeffizienten besitzen. Die Gleitwerk stoffplatte liegt bei Anwendung in einer Ausnehmung einer Ba sisplatte, derart, daß ein Teil der Gleitwerkstoffplatte in der als Kammerung ausgebildeten Ausnehmung aufgenommen ist, aber ein erheblicher Teil der Gleitwerkstoffplatte über die Oberseite der Basisplatte vorsteht, so daß eine Gegenplatte den den Gleitwerkstoff umgebenden Rand nicht unmittelbar be rühren kann, also eine Reibung Metall-auf-Metall ausgeschlos sen ist. Die Basisplatten können je nach Aufbau des Lagers eben, aber auch gekrümmt sein. Beispielsweise ein Kalottenla ger enthält auf der einen Seite einer plankonvexen Kalotte ei ne ebene Gleitplatte und auf der anderen Seite der Kalotte ei ne Gleitplatte, die durch Einbringen in eine gekrümmte Kamme rung einer Basisplatte der konvexen Kalottenform entsprechend gekrümmt ist.

Gleitlager der angegebenen Art werden eingesetzt für Bauteile im Kraftwerksbereich und dergleichen Industrieanlagen, die Korrosions- und Sonderbeanspruchungen unterliegen, wie sie z. B. bei der Abstützung von Kanälen in Rauchgas-Entschwefe lungs-Anlagen auftreten können. Grundsätzlich bezieht sich die Erfindung aber auch auf Lager, die geringeren Korrosions-Bean spruchungen, aber höheren Lastbeanspruchungen, wie bei Brücken, unterliegen. Es handelt sich also vor allem um Lager mit relativ geringen Verschiebewegen, die bei Betrieb der An lage, Brücke usw. auftreten können.

Lager für Bauteile im Kraftwerksbereich sollen für einen gro ßen Temperaturbereich, z. B. etwa -35°C bis etwa +160°C, aus gelegt werden. Die Einleitung der Wärme in das Lager erfolgt meist einseitig, also entweder durch die obere Gleitplatte oder bei umgekehrtem Lager durch das Lagerunterteil.

Bei hohen Drucken und/oder hohen Temperaturen kann der Gleit werkstoff, speziell im Randbereich zu fließen beginnen. In Ex tremfällen kann dann ein Teil der Gleitwerkstoffplatte über die die zugehörige Kammerung umgebende Kante der Basisplatte gedrückt werden. Kritisch wird dieses Fließen des Gleitwerk stoffs dann, wenn an dem die Gleitwerkstoffplatte umgebenden Kantenbereich der Basisplatte eine Reibung Metall-auf-Metall mit der darüberliegenden Lagerplatte auftreten kann. Es gibt zwar Gleitwerkstoffplatten, die aus Mehrschichtsystemen beste hen und daher weniger leicht fließen, diese Platten besitzen aber größere Reibungskoeffizienten als Platten aus homogenem Material. - Man kann das Fließen der Gleitwerkstoffplatte auch nicht dadurch verhindern, daß man den die Platte umgebenden Rand erhöht, weil dann die Gefahr einer Reibung Metall-auf-Me tall zwischen dem die Gleitwerkstoffplatte umgebenden Rand und dem darüberliegenden Lagerteil noch erhöht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Fließen der in der Basisplatte gekammerten Gleitwerkstoffplatte zu beschrän ken, so daß das Gleitlager bei im übrigen unverändertem Aufbau bei höheren Temperaturen und/oder höheren Drucken als bisher zu betreiben ist, ohne daß sich die voneinander zu trennenden Metallteile berühren können.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht für das Gleitlager ein gangs genannter Art darin, daß die Kammerung am Boden des an ihre Außenkante angrenzenden Randbereichs mindestens eine langgestreckte, zusätzliche Absenkung in Form einer Nut auf weist.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der Randbereich der Gleitwerkstoffplatte bei gegenüber dem bisherigen Zustand un zulässig hohen Drucken oder unzulässig hohen Temperaturen zu nächst in die Nut, die sich vorzugsweise umlaufend in der Kammerung längs deren Außenrand erstreckt, hineingedrückt wird. Überraschenderweise wird allein durch diese Maßnahme ein vorzeitiges Überfließen des Gleitwerkstoffs über den Rand der Kammerung und damit ein Abquetschen bzw. Durchquetschen des übergeflossenen Gleitwerkstoffs in Druck- und/oder Temperatur bereichen ausgeschlossen, die bisher bei einem im übrigen un veränderten Lager unzulässig waren.

Vorzugsweise hat die beschriebene Nut eine Tiefe in der Grö ßenordnung der Hälfte der Tiefe t1 der Kammerung. Innerhalb dieser Nut, der Haupt-Nut, wird gemäß weiterer Erfindung eine weitere Absenkung in Form einer schmaleren Nut, einer Sub-Nut, angrenzend an den der Außenkante benachbarten Rand der Haupt-Nut vorgesehen, wobei die Tiefe dieser Sub-Nut größenordnungs mäßig die Tiefe der Haupt-Nut erreicht. An der tiefsten Stelle erreichen dann also die Haupt-Nut und die Sub-Nut gemeinsam größenordnungsmäßig die Tiefe der Kammerung, so daß die tief ste Stelle bzw. Linie der Kammerung einschließlich beider Nu ten den Wert 2t1 erreicht, der in der Größenordnung der (unbe lasteten) Ursprungsstärke der Gleitplatte liegen soll. Würde also die Gleitplatte einfach in diese Nut einsinken, wäre die befürchtete Reibung Metall-auf-Metall zwischen Kammerung und darüberliegendem Lagerteil die Folge. Das kommt aber bei An wendung der Erfindung nicht vor, wenn die Gleitwerkstoffplatte bei der üblichen Anwendung auf ihrer ganzen Fläche gleichmäßig belastet wird. Die gleichmäßige Pressung der Platte hat näm lich zur Folge, daß das Material der Gleitwerkstoffplatte nach allen Seiten nach außen gedrückt wird, so daß die Platte ins gesamt in geringem Maße komprimiert und auseinander gedrückt wird. Auch bei höchsten für erfindungsgemäße Gleitlager zuläs sigen Drucken und Temperaturen bleibt daher auch benachbart der Kammerumrandung ausreichend Gleitwerkstoffmaterial in sol cher Stärke stehen, daß eine Berührung der auf Abstand zu hal tenden Metallteile nicht eintreten kann.

Die Haupt-Nut und gegebenenfalls die darin befindliche Sub-Nut können unmittelbar am Umfangsrand des Bodens der Kammerung vorgesehen werden. Die Kammerung kann je nach Ausbildung des Lagers rund oder in beliebiger Weise eckig geformt sein. Eine Verbesserung der Wirkung der Erfindung kann auch erzielt wer den, wenn mehr als eine Nut, bevorzugt auf je einer geschlos senen oder unterbrochenen Linie, am Boden der Kammerung vorge sehen wird.

Gemäß weiterer Erfindung kann der Querschnitt der Haupt-Nut - gesehen senkrecht zur Längsrichtung der Nut - im wesentlichen rechteckig oder quadratisch sein. In den Boden einer solchen Haupt-Nut kann die Sub-Nut bevorzugt schmaler als die Haupt-Nut - gesehen parallel zum Kammerboden und senkrecht zur Längsrichtung der Nut - ausgebildet werden. Vorzugsweise soll die Sub-Nut einen dreieckigen Querschnitt in Richtung auf die Außenkante der Kammerung zunehmender Tiefe besitzen.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbei spiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zei gen:

Fig. 1 den Randbereich der PTFE-Aufnahme samt PTFE-Scheibe im unbelasteten Zustand; und

Fig. 2 den Randbereich der PTFE-Aufnahme samt PTFE-Scheibe im belasteten Zustand.

Das erfindungsgemäße Gleitlager besteht nach Fig. 1 und 2 aus einer Gleitwerkstoffplatte 1, die mit einem Teil t1 ihrer Stärke t in einer als Kammerung 2 ausgebildeten Ausnehmung ei ner Basisplatte 3 anzuordnen ist, wobei das Verhältnis t1/t2 im Bereich von etwa 1/4 bis 3/4 liegen kann. Im Ausführungs beispiel betragen t = 5 mm und t1 : 3 mm. Die Gleitwerkstoff platte 2 besitzt an ihrer dem (nicht gezeichneten) Gegenlager zuzuwendenden Oberseite 4 sogenannte Schmiertaschen 5, die bei Anwendung beispielsweise mit Silikonfett ausgefüllt werden. Die Basisplatte 3 besitzt an ihrem Umfang eine überstehende Kante 6, deren Höhe das angegebene Maß t1 hat.

Im Ausführungsbeispiel wird angrenzend an die Kante 6 am Boden 7 der Kammerung 2 eine Haupt-Nut 8 vorgesehen, deren Tiefe un gefähr den Wert 1/2 t1 und deren Breite ungefähr den Wert 2 t1 erreicht. Die Breite der Haupt-Nut 8 wird quer zu deren Längs richtung und damit parallel zum Boden 7 und senkrecht zur In nenkante 9 des Randes 6 gemessen. Innerhalb der Haupt-Nut 8 befindet sich angrenzend an die Innenkante 9 eine Sub-Nut 10, deren Tiefe größenordnungsmäßig denselben Wert wie denjenigen der Haupt-Nut 8 erreicht. Im Ausführungsbeispiel besitzt die Sub-Nut 10 einen - wie dargestellt - dreieckigen Querschnitt mit in Richtung auf die Innenkanten 9 der Kammerung 2 zuneh mender Tiefe.

In Fig. 1 der Zeichnung wird ein Teil eines erfindungsgemäßen Lagers im unbelasteten Zustand dargestellt. Fig. 2 zeigt den selben Randbereich des Lagers im belasteten Zustand. Durch ho hen Druck in Pfeilrichtung, eventuell bei hohen Temperaturen, auf die Gleitwerkstoffplatte 1 wird diese in dem Randbereich der Kammerung 2 in die Nuten 8 und 10 gepreßt. Dadurch, daß das Material der Gleitwerkstoffplatte 1 in dem Randbereich die Möglichkeit hat, nach unten in die Nuten 8 und 10 auszuwei chen, ragt es nur in ganz geringem Maße, beispielsweise nur mit einem kleinen Wulst 12, über den Rand 6 der Basisplatte 3. Obwohl also unter den beschriebenen Bedingungen bei hohen Drucken und Temperaturen die Stärke der Gleitwerkstoffplatte 1 in geringem Maße, z. B. um 1/20 ihrer Stärke, abnehmen kann, bleibt zwischen der Oberseite 4 der Gleitwerkstoffplatte 1 und der Oberseite des Randes 6 unverändert ein so großer Abstand, daß eine Berührung der durch den Gleitwerkstoff auf Abstand zu haltenden Metallteile nicht eintreten kann.

Es wird ein Gleitlager mit einer Gleitwerkstoffplatte angege ben, die mit einem Teil t1 ihrer Stärke t in einer als Kamme rung ausgebildeten Ausnehmung einer Basisplatte anzuordnen ist. Um zu erreichen, daß die Gleitwerkstoffplatte bei hohen Drucken und/oder hohen Temperaturen nicht nennenswert über den die Gleitwerkstoffplatte umgebenden Rand der Kammerung fließt, wird angrenzend an den Rand am Boden der Kammerung mindestens eine langgestreckte, zusätzliche Absenkung in Form einer Nut vorgesehen, deren Tiefe in der Größenordnung mindestens die Hälfte der Tiefe der Kammerung erreicht.

Bezugszeichenliste

1 Gleitwerkstoffplatte
2 Kammerung
3 Basisplatte
4 Oberseite (1)
5 Schmiertasche
6 Rand, Außenkante (3)
7 Boden (2)
8 Haupt-Nut
9 Innenkante (6)
10 Sub-Nut
11 Gleitwerkstoffmaterial in den Nuten 8, 10
12 über den Rand 6 der Basisplatte 3 gequollenes Gleitwerkstoffmaterial

Claims

1. Gleitlager mit einer Gleitwerkstoffplatte (1), die mit ei nem Teil t1 ihrer Stärke t in einer als Kammerung (2) ausge bildeten Ausnehmung einer Basisplatte (3) anzuordnen ist, wo bei das Verhältnis t1/t im Bereich von etwa 1/4 bis 3/4 liegt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kammerung (2) am Boden (7) des an ihre Außenkante an grenzenden Randbereichs mindestens eine langgestreckte, zu sätzliche Absenkung in Form einer Nut (8) aufweist.

2. Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine umlaufende Nut (8) vorgesehen ist.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (8) eine Tiefe in der Größenordnung der Hälfte der Tiefe t1 der Kammerung besitzt.

4. Gleitlager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (8) eine quer zu ihrer Länge gemessene Breite in der Größenordnung von 2t1 besitzt.

5. Gleitlager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Nut, der Haupt-Nut (8), eine weitere Absen kung in Form einer schmaleren Nut, einer Sub-Nut (10), angren zend an den der Außenkante (6) benachbarten Rand der Haupt-Nut (8) vorgesehen ist, wobei die Tiefe der Sub-Nut (10) größen ordnungsmäßig die Tiefe der Haupt-Nut (8) erreicht.

6. Gleitlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Sub-Nut (10) größenordnungsmäßig die Hälfte der breite der Haupt-Nut (8) erreicht.

7. Gleitlager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Nut (8) und gegebenenfalls die Sub-Nut (10) un mittelbar an die Außenkante (6) der Kammerung (2) angrenzen.

8. Gleitlager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Haupt-Nut (8) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.

9. Gleitlager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sub-Nut (10) einen dreieckigen Querschnitt mit in Richtung auf die Außenkante (6) der Kammerung (2) zunehmender Tiefe besitzt.