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Title:
PLAIN BEARING, IN PARTICULAR FOR ROTATIONAL AND TILTING DISPLACEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/088143
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a plain bearing, in particular for rotational and tilting displacements, comprising a first bearing part (1) with a sliding surface, a second bearing part (2) with a counter sliding surface, which makes frictional contact with the sliding surface of the first bearing part (1), at least in a load region (8) of the plain bearing, and a first anti-friction coating, which is applied at least to the sliding surface of the first bearing part (1) and into which at least one solid lubricant is integrated, in such a way that the abraded particles of the first anti-friction coating caused by frictional contact act as a lubricant, at least in the load region (8). According to the invention, at least portions of the counter sliding surface of the second bearing part (2) have a microstructure (5, 6) that is suitable for promoting the retention of the abraded particles of the first anti-friction coating in the load region (8) of the plain bearing during the relative displacement of the first bearing part (1) and the second bearing part (2).

Inventors:
SCHWARZ SERGEJ (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/050800
Publication Date:
August 09, 2007
Filing Date:
January 26, 2007
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER KG (DE)
SCHWARZ SERGEJ (DE)
International Classes:
F16C23/04; F16C33/10
Foreign References:
DE2652906A11978-05-24
JPS58217818A1983-12-17
US5405200A1995-04-11
US3938868A1976-02-17
Attorney, Agent or Firm:
SCHAEFFLER KG (Herzogenaurach, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Gleitlager, insbesondere für Dreh- und Kippbewegungen, mit: einem ersten Lagerteil (1 ), welches eine Lauffläche aufweist; einem zweiten Lagerteil (2), welches eine Gegenlauffläche aufweist, die sich zumindest in einem Lastbereich (8) des Gleitlagers in Reibkontakt mit der Lauffläche des ersten Lagerteils (1 ) befindet; und mit einer ersten Gleitbeschichtung, welche zumindest auf der Lauffläche des ersten Lagerteils (1 ) aufgebracht ist und in welcher mindestens ein Festschmierstoff derart integriert ist, dass ein Verschleiß der ersten Gleitbeschichtung zumindest in dem Lastbereich (8) als Schmiermittel dient; wobei die Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils (2) zumindest teilweise mindestens eine geeignete Mikrostruktuherung (5, 6) zur Förderung eines Verbleibes des Verschleißes der ersten Gleitbeschichtung in dem Lastbereich (8) des Gleitlagers bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten Lagerteil (1 ) und dem zweiten Lagerteil (2) aufweist.

2. Gleitlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager ein Radialgelenklager ist, bei welchem das erste Lagerteil als die Lauffläche aufweisender Außenring (1 ) und das zweite Lagerteil als die Gegenlauffläche aufweisender Innenring (2) ausgebildet ist.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lagerteil (1 ) aus Stahl besteht, wobei die erste Gleitbeschichtung als Kunststoffschicht auf der Lauffläche des ersten Lagerteils (1 ) aufgebracht ist und der Verschleiß der Kunststoffschicht als Schmiermittel dient.

4. Gleitlager nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerteil (2) aus Stahl besteht,

wobei eine zweite Gleitbeschichtung zumindest auf der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils (2) aufgebracht ist, die als Hartstoffschicht, beispielsweise als Hartchromschicht, ausgebildet ist.

5. Gleitlager nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrostrukturierung (5, 6) der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils (2) in Bezug auf die erste Gleitbeschichtung der Lauffläche des ersten Lagerteils (1 ) derart ausgebildet und ausgerichtet ist, dass insbesondere bei Dreh- und Kippbewe- gungen der Verschleiß der ersten Gleitbeschichtung zielgerichtet in Richtung es Lastbereiches (8) des Gleitlagers mit einem relativ geringen Kraftaufwand und in Richtung von dem Lastbereich (8) des Gleitlagers weg gerichtet mit einem relativ großen Kraftaufwand verschiebbar ist.

6. Gleitlager nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager mindestens eine Dichtungseinrichtung aufweist, welche an der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils (2) anliegt und in Verbindung mit der mindestens einen Mikrostrukturierung (5, 6) eine Verschiebung des Verschleißes der ersten Gleitbe- Schichtung bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten Lagerteil (1 ) und dem zweiten Lagerteil (2) in Richtung auf den Lastbereich (8) gerichtet mehr fördert als in Richtung von dem Lastbereich (8) weg gerichtet.

7. Gleitlager nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils

(2) zum Bilden der mindestens einen Mikrostrukturierung (5, 6) mechanisch, chemisch, optisch oder dergleichen behandelbar ist.

8. Gleitlager nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die zweite Gleitbeschichtung des zweiten

Lagerteils (2) zum Bilden der mindestens einen Mikrostrukturierung (5, 6) mechanisch, chemisch, optisch oder dergleichen behandelbar ist.

9. Gleitlager nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils (2) jeweils eine vollumfängliche Mikrostruktuherung (5; 6) an beiden Seiten der mittigen Umfangslinie der Gegenlauffläche vorgesehen ist, wobei die beiden Mikrostrukturierungen (5, 6) mit einem vorbestimmten Abstand zum Bilden eines Zwischenbereiches (7) voneinander beabstandet sind.

10. Gleitlager nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrostruktuherung (5, 6) in Form eines Fischschuppenmusters im μm-Bereich ausgebildet ist, wobei die einzelnen Mikrostrukturierungen (5; 6) derart ausgebildet sind, dass eine Abstreifrichtung bzw. Laufrichtung in Richtung auf den Lastbe- reich (8) ausgerichtet ist.

1 1. Gleitlager nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mikrostrukturierung (5, 6) der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils (2) Strukturen im Bereich von in etwa 1 μm bis 5 μm aufweist.

Description:

Bezeichnung der Erfindung

Gleitlager für insbesondere Dreh- und Kippbewegungen

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gleitlager, insbesondere für Dreh- und Kippbewegungen.

Obwohl auf beliebige Gleitlager anwendbar, werden die vorliegende Erfindung sowie die ihr zugrunde liegende Problematik in Bezug auf ein Radialgelenklager näher erläutert, welches sowohl in einem Schwenkbetrieb als auch in einem Kippbetrieb verwendet werden kann.

Derartige Gleitlager werden beispielsweise verwendet, um Längs- und Querbewegungen von Brücken, Rohrleitungen, Stahlbauten oder dergleichen zu ermöglichen. Sie werden ferner als Lager zum Einschieben oder Verschieben von Bauwerken, beispielsweise beim Brückenbau, verwendet.

Diese Lager haben bei hohen Drücken und geringen Gleitgeschwindigkeiten im Dauerbetrieb im allgemeinen kleine Reibungskoeffizienten. Größere Reibungskoeffizienten treten allerdings teilweise bei der sogenannten Haftreibung, also beim Beginn der Bewegung aus der Ruhe heraus, zwischen den zwei relativ zueinander bewegten Lagerteilen auf. Beispielsweise wird im Fall einer drehenden Anordnung eine Welle bewegt, während die Lagerschale oder Lagerbuchse fest steht. Derartige Gleitlager finden sich beispielsweise auch in Anwendungen, die Korrosions- und Verschleißbeständigkeit erfordern.

Alle Gleitlager bedürfen während des Betriebes der Schmierung. Beispielsweise

existieren wartungsfreie radiale Gelenkgleitlager mit einem Außen- und einem Innenring, wobei zwischen diesen beiden relativ zueinander bewegten Lagerteilen, die sich im Reibkontakt miteinander befinden, ein Gleitbelag vorgesehen ist. In dem Gleitbelag können ein oder mehrere Festschmierstoffe integriert sein, so dass der bei einem Einsatz des Gleitlagers produzierte Verschleiß gleichzeitig als Schmiermittel auftritt. Beispielsweise ist die Lauffläche, d.h. die Innenfläche des Außenrings, mit einem derartigen Gleitbelag beschichtet, wohingegen die Gegenlauffläche, d.h. die Außen- bzw. Funktionsfläche des Innenrings oder der Welle, in der Regel mit einer glatten Oberfläche und mit einer korrosions- und verschleißschützenden Schicht ausgebildet ist.

An diesem Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass die Gegenlauffläche hinsichtlich des Gleitbelags in der Regel eine nicht strukturierte und glatte Oberfläche aufweist. Da der Verschleiß, wie oben erläu- tert, auf Grund des integrierten Festschmierstoffes gleichzeitig auch als Schmiermittel dient, sind für ein wartungsfreies Lager abgleitende Bewegungen im Betrieb äußerst nachteilig, da der produzierte Verschleiß und somit das Schmiermittel aus dem Lastbereich ausgetragen wird. Eine Austragung des Schmiermittels aus dem Lastbereich tritt bei einem radialen Gelenklager insbe- sondere in einem Kippbetrieb auf, da in einem derartigen Fall das Schmiermittel dauerhaft aus dem Lastbereich des Lagers ausgetragen wird und nicht weiter als Schmiermittel zur Verfügung steht. Auf diese Weise wird ein neuer Verschleiß im Lager produziert und die Lebensdauer des gesamten Lagers nachteilig reduziert.

Um eine derartige Austragung des Schmiermittels aus dem Lastbereich bei Relativbewegungen zwischen den Lagerteilen zu reduzieren, finden sich im Stand der Technik sogenannte Depotschmierungen. Beispielsweise beschreibt die Druckschrift DE 19 42 372 das Vorsehen von Nuten auf der Oberfläche der Gegenlauffläche für eine Lagerung des Schmiermittels.

Aus der DE 33 26 316 ist es bekannt, auf der Gegenlauffläche Schmiermitteita-

sehen vorzusehen, welche durch Prägen hergestellt sind.

Des weiteren ist es der Anmelderin bekannt, Furchen durch Rändelfräsen in den Gegenlaufflächen vorzusehen, wobei diese Furchen mit einem Fest- Schmierstoff gefüllt werden. Auch können Ausnehmungen oder Vertiefungen in den Lagerteilen vorgesehen werden, welche mit einem Festschmierstoff gefüllt werden.

An derartigen Depotschmierungen hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass sich in den einzelnen Ausnehmungen und Vertiefungen Fremdkörper sammeln, welche von dem Schmiermittel aufgenommen werden. Dadurch vermengt sich das Schmiermittel mit den aufgenommenen Fremdkörpern und kann unter Umständen eine Art Schmirgelpaste bilden, welche nachteilig zu einem hohen Verschleiß der Gleitflächen führen kann.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und insbesondere ein Gleitlager zu schaffen, welches eine Austragung des Schmiermittels aus dem Lastbereich auf einfache und kostengünstige Weise verhindert oder zumindest reduziert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Gleitlager mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass das Gleitlager für insbesondere Dreh- und Kippbewegungen ein erstes Lagerteil, welches eine Lauffläche aufweist; ein zweites Lagerteil, welches eine Gegenlauffläche aufweist, die sich zumindest in einem Lastbereich des Gleitlagers in Reibkontakt mit der Lauffläche des ersten Lagerteils befindet; und eine erste Gleitbeschichtung aufweist, welche zumindest auf der Lauffläche des ersten Lagerteils aufgebracht ist und in welcher mindestens ein Festschmierstoff derart integriert ist, dass ein Verschleiß der ersten Gleitbeschichtung durch den Reibkontakt zumindest in dem Lastbereich als Schmiermittel dient; wobei die Ge-

genlauffläche des zweiten Lagerteils zumindest teilweise mindestens eine geeignete Mikrostruktuherung zur Förderung eines Verbleibes des Verschleißes der ersten Gleitbeschichtung in dem Lastbereich des Gleitlagers bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten Lagerteil und dem zweiten Lagerteil auf- weist.

Die auf der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils zumindest teilweise vorgesehenen Mikrostruktuherungen sind derart ausgerichtet, dass bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten Lagerteil und dem zweiten Lagerteil der er- zeugte Verschleiß und somit der Schmierstoff in Richtung des Lastbereiches des Gleitlagers mit einer größeren Wahrscheinlichkeit als in Richtung von dem Lastbereich weg gerichtet gefördert wird.

Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber den eingangs genannten An- Sätzen den Vorteil auf, dass der erzeugte Verschleiß und somit der Schmierstoff auch bei einer Relativbewegung der beiden Lagerteile zueinander vornehmlich in dem Lastbereich verbleibt und lediglich mit einem reduzierten Anteil aus dem

Lastbereich ausgetragen wird. Dadurch ist dauerhaft für eine ausreichende

Schmierung gesorgt, so dass die Lebensdauer des Gleitlagers auf einfache und kostengünstige Weise vorteilhaft erhöht wird.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Gleitlagers.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist das Gleitlager ein Radialgelenklager, bei welchem das erste Lagerteil als Außenring und das zweite Lagerteil als Innenring ausgebildet ist. Dabei weist der Außenring an der Innenseite vorzugsweise die Lauffläche und der Innenring an der Außenseite vorzugsweise die Gegenlauffläche auf.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung besteht das erste Lagerteil aus Stahl oder einem weiteren geeigneten harten Material, wobei die Gleitbe-

Schichtung als Kunststoffbeschichtung auf der Lauffläche des ersten Lagerteils aufgebracht ist. Dabei dient vorzugsweise der Verschleiß der Kunststoffschicht gleichzeitig als Schmiermittel.

Vorteilhaft besteht auch das zweite Lagerteil aus Stahl oder einem anderen geeigneten harten Material, wobei eine zweite Gleitbeschichtung zumindest auf der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils aufgebracht ist. Die zweite Gleitbeschichtung ist vorzugsweise als Hartstoffschicht, beispielsweise als Hartchromschicht oder dergleichen, ausgebildet. Dadurch weist das Gleitlager harte Grundkörper aufweisende Lagerteile mit einer eher weichen Lauffläche zum Erzeugen eines Verschleißes und somit des Schmiermittels und eine eher harten Gegenlauffläche auf. Die Lebensdauer des Gleitlagers kann somit insgesamt erhöht werden.

Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mindestens eine Mikrostrukturierung der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils in Bezug auf die erste Gleitbeschichtung der Lauffläche des ersten Lagerteils derart ausgebildet und ausgerichtet, dass bei insbesondere Dreh- und Kippbewegungen der Verschleiß der ersten Gleitbeschichtung zielgerichtet in Richtung des Lastberei- ches des Gleitlagers mit einem relativ geringen Kraftaufwand und in Richtung von dem Lastbereich des Gleitlagers weg gerichtet mit einem relativ großen Kraftaufwand verschiebbar ist. Dadurch besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür, dass bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten Lagerteil und dem zweiten Lagerteil das Schmiermittel in dem Lastbereich verbleibt bzw. in Rich- tung des Lastbereiches geschoben wird als dafür, dass das Schmiermittel aus dem Lastbereich herausgedrückt wird. Somit kann der Anteil an in dem Lastbereich verbleibendem Schmiermittel und die Gesamtlebensdauer des Gleitlagers erhöht werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das Gleitlager mindestens eine Dichtungseinrichtung auf, welche sich in Anlage mit der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils befindet und welche in Verbindung mit der mindes-

tens einen Mikrostruktuherung eine Verschiebung des Verschleißes der ersten Gleitbeschichtung bei einer Relativbewegung zwischen dem ersten Lagerteil und dem zweiten Lagerteil in Richtung auf den Lastbereich gerichtet mehr fördert als in Richtung von dem Lastbereich weg gerichtet. Die Dichtungseinrich- tungen sorgen in Verbindung mit der mindestens einen Mikrostruktuherung der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils somit dafür, dass bei einer Relativbewegung zwischen den beiden Lagerteilen das Schmiermittel eher in den Lastbereich als aus diesem heraus bewegt wird. Die mindestens eine Mikrostruktu- rierung ist daher vorteilhaft derart ausgebildet, dass eine Dichtungseinrichtung in einer Laufrichtung der zugeordneten Strukturierung das Schmiermittel mit einem relativ niedrigen Aufwand und in der entgegengesetzten Laufrichtung mit einem relativ hohen Aufwand abstreifen kann. Dadurch kann der Verbleib des Schmierstoffes in dem Lastbereich gefördert und die Lebensdauer des Gleitlagers vorteilhaft erhöht werden.

Die Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils ist vorzugsweise zum Bilden der mindestens einen Mikrostruktuherung mechanisch, chemisch, physikalisch oder dergleichen behandelbar. Dadurch lässt sich auf einfache und kostengünstige Weise eine geeignete Mikrostruktuherung auf vorbestimmten Bereichen der Gegenlauffläche erzeugen, wobei zunächst entweder der Grundkörper des zweiten Lagerteils zunächst strukturiert und anschließend mit der zweiten Gleitbeschichtung versehen wird, oder wobei zunächst die zweite Gleitbeschichtung auf dem Grundkörper des zweiten Lagerteils aufgebracht und anschließend strukturiert wird. Selbstverständlich ist auch eine Strukturierung sowohl des Grundkörpers des zweiten Lagerteils, als auch der zweiten Gleitbeschichtung vorstellbar. Somit kann auf einfache und kostengünstige Weise eine geeignete Mikrostrukturierung auf vorbestimmten Abschnitten der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils hergestellt werden.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist auf der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils jeweils eine vollumfängliche Mikrostrukturierung an beiden Seiten der mittigen Umfangslinie der Gegenlauffläche vorgesehen,

welche mit einem vorbestimmten Abstand voneinander zum Bilden eines Zwischenbereiches beabstandet sind. Dadurch wird eine Geometrie derart geschaffen, dass ein Verbleib des Schmierstoffes in dem Lastbereich bei unterschiedlichen, symmetrischen Kippbewegungen bewerkstelligt wird. Des weite- ren kann der gebildete Zwischenbereich zwischen den beiden vollumfänglichen Mikrostrukturierungen zur Aufnahme des Schmierstoffes dienen.

Die mindestens eine Mikrostruktuherung ist beispielsweise in Form eines Fischschuppenmusters im Mikrometerbereich ausgebildet, wobei die einzelnen Strukturierungen derart ausgerichtet sind, dass eine Abstreifrichtung bzw. die Laufrichtung des Musters in Richtung auf den Lastbereich ausgerichtet ist. Ein derartiges Fischschuppenmuster ermöglicht ein leichteres Abstreifen des Schmierstoffes in Richtung des Lastbereiches im Vergleich zu einem Abstreifen des Schmierstoffes von dem Lastbereich weg gerichtet.

Beispielsweise weist die mindestens eine Mikrostrukturierung der Gegenlauffläche des zweiten Lagerteils Mikrostrukturierungen im Bereich von in etwa 1 μm bis 5 μm auf. Allerdings ist für einen Fachmann offensichtlich, dass auch andere Abmessungen und andere Formen der Strukturierungen möglich sind.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung näher erläutert.

Von den Figuren zeigen:

Figur 1 eine Draufsicht auf ein Gleitlager gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 eine Draufsicht auf das Gleitlager aus Figur 1 , bei welchem der Innenring eine Schwenk- bzw. Drehbewegung ausführt;

Figur 3 eine Draufsicht auf das Gleitlager aus Figur 1 , bei welchem der

Innenring eine Kippbewegung ausführt;

Figur 4 eine Draufsicht auf einen Innenring eines Gleitlagers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin- düng; und

Figur 5 eine vergrößerte Ansicht einer Strukturierung der Gegenlauffläche eines Gleitlagers gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

In den Figuren der Zeichnung bezeichnen dieselben Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.

In Figur 1 ist ein beispielhaftes Gleitlager in Form eines radialen Gelenklagers dargestellt. Das radiale Gelenklager besteht gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem Außenring 1 mit einer Lauffläche auf der inneren Um- fangsfläche desselben und einem Innenring 2 mit einer Gegenlauffläche auf der äußeren Umfangsfläche desselben, wobei sich die Lauffläche und die Gegen- lauffläche zumindest teilweise in Reibkontakt miteinander befinden.

Der Außenring 1 und der Innenring 2 sind vorzugsweise jeweils aus Stahl oder einem ähnlich harten Material hergestellt. Der Außenring 1 weist vorteilhaft zumindest auf der Lauffläche eine Gleitbeschichtung auf, in welche ein oder meh- rere Festschmierstoffe integriert sind. Beispielsweise ist die erste Gleitbeschichtung als Kunststoffbeschichtung mit integriertem Festschmierstoff ausgebildet und mittels einer geeigneten Klebeverbindung auf der zugeordneten Stahlfläche der Innenumfangsfläche bzw. der Lauffläche des Außenrings 1 aufgeklebt. Der Innenring 2 weist vorzugsweise zumindest auf der Gegenlauffläche eine zweite Gleitbeschichtung auf. Die zweite Gleitbeschichtung ist beispielsweise aus einem Hartstoff ausgebildet und insbesondere als gehärtete Schicht auf der gesamten Oberfläche des Innenrings 2 vorgesehen. Beispielsweise kann die zwei-

te Gleitbeschichtung als Hartchromschicht oder dergleichen ausgebildet sein.

Somit ist zwischen den sich in einem Reibkontakt befindenden Laufflächen bzw. Gegenlaufflächen des Außenrings 1 und des Innenrings 2 eine weichere erste Gleitbeschichtung vorgesehen, welche bei einem auftretenden Reibkontakt einen Verschleiß der ersten Beschichtung verursacht. Dieser Verschleiß dient auf Grund der in die erste Gleitbeschichtung integrierten Festschmierstoffe gleichzeitig als Schmierung des Gleitlagers.

Derartige Gleitlager umfassen im Allgemeinen zwischen dem Außenring 1 und dem Innenring 2 versuchsweise an beiden Seiten des Zwischenbereiches 7 jeweils eine duroplastische Dichtung zum Verhindern eines Eintritts von Fremdkörpern, Feuchtigkeit oder dergleichen in das Innere des Gleitlagers bzw. zwischen die Lauffläche des Außenrings 1 und die Gegenlauffläche des Innenrings 2. Derartige Dichtungen sind beispielsweise an den axialen Endflächen des Außenrings 1 befestigt, weisen in Richtung der Gegenlauffläche des Innenrings 2 und befinden sich in Anlage mit der Gegenlauffläche des Innenrings 2.

Bei einem radialen Gelenklager führt üblicherweise der Innenring 2 eine Schwenk- bzw. Drehbewegung um die Drehachse 3, wie in Figur 2 dargestellt, oder eine Kippbewegung um die Kippachse 4, wie in Figur 3 dargestellt, aus. Insbesondere bei letztgenannten Kippbewegungen gemäß Figur 3 erfolgt bei glatten Gegenlaufflächen des Innenrings 2 eine Austragung des Schmiermittels aus dem Lastbereich des Gleitlagers.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung weist die runde Gegenlauffläche des Innenrings 2, wie in Figur 4 dargestellt ist, vollumfänglich Mikrostruktuherungen 5, 6 auf. Gemäß dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen sind auf der Gegenlauffläche des Innenrings 2 eine erste Mikrostruktuherung 5 und eine zweite Mikrostrukturierung 6 derart vorgesehen, dass sie vollumfänglich und symmetrisch zueinander um einen vorbestimmten Zwischenbereich 7 voneinander beabstandet angeordnet sind.

Für den Fall einer Aufnahme einer Welle oder eines Bolzens durch den Innenring 2 befindet sich der Lastbereich 3 des Gleitlagers im wesentlichen in dem in Figur 4 eingekreisten unteren Lagerbereich. Die Mikrostrukturierungen 5 und 6 sind vorzugsweise derart ausgerichtet und ausgebildet, dass Kipp- oder Dreh- bewegungen eine Austragung des Verschleißes und somit des Schmierstoffes aus dem Lastbereich 8 behindert und ein Verbleib des Verschleißes in dem Belastungsbereich 8 gefördert wird, gegebenenfalls in Verbindung mit den oben genannten Dichtungen.

Die beiden Mikrostrukturierungen 5 und 6 der Gegenlauffläche des Innenrings 2 weisen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung jeweils ein fischschuppenartiges Muster auf, wobei die Laufrichtungen der beiden Mikrostrukturierungen 5 und 6 jeweils auf den Zwischenbereich 7 gerichtet sind, wie in Figur 5 in einem vergrößerten Teilausschnitt ersichtlich ist. Durch eine derartige Ausrichtung der Laufrichtungen der Mikrostrukturierungen 5 und 6 können die vorgesehenen Dichtungen das Schmiermittel bei Kippbewegungen des Innenrings 2 auf einfache Weise in Richtung des Lastbereiches 8 bzw. in Richtung des Zwischenbereiches 7 abstreifen. Im Unterschied dazu erfolgt bei einer Bewegung des Innenrings 2 von der in Figur 3 dargestellten gekippten Stellung in die in Figur 1 dargestellte Ausgangsstellung lediglich ein geringes Abstreifen des Schmierstoffes aus dem Lastbereich 8 bzw. dem Zwischenbereich 7 heraus in Richtung der axialen Endbereiche, da die Dichtungen in diesem Fall entgegen der Laufrichtung der Mikrostrukturierungen 5 und 6 das Schmiermittel mit erhöhtem Aufwand abstreifen müssen, wodurch eine derarti- ge Abstreifung in einem geringeren Umfang erfolgt als in Laufrichtung der Mikrostrukturierungen 5 und 6. Dadurch wird eine Mitnahme und ein Ausbringen des Verschleißes und somit des Schmierstoffes aus dem Lastbereich 8 des Gleitlagers erschwert, so dass sich eine längere Verweildauer des Verschleißes im Lastbereich 8 ergibt. Damit erhöht sich die Lebensdauer des Gleitlagers vor- teilhaft.

Die Mikrostrukturierungen 5 und 6 sind beispielsweise im 1 bis 5 μm-Bereich

ausgebildet, wobei für einen Fachmann offensichtlich ist, dass andere, insbesondere noch kleinere Abmessungen ebenfalls denkbar sind.

Die ersten und zweiten Mikrostruktuherungen 5 und 6 werden vorzugsweise mittels eines mechanischen, chemischen oder physikalischen Verfahrens hergestellt. Beispielsweise werden die entsprechenden Flächen mittels eines Lasers mit den gewünschten Mikrostruktuherungen 5 und 6 ausgebildet. Allerdings ist eine Strukturierung des Innenrings 2 auf unterschiedliche Weisen möglich. Denkbar sind auch eine zerspannende Bearbeitung, ein Profileinwalzen, ein chemisches ätzen oder andere geeignete Techniken. Die Gegenlauffläche des Innenrings 2 wird an den gewünschten Bereichen vorzugsweise vor einem Aufbringen der zweiten Gleitbeschichtung strukturiert. In diesem Fall wird der Grundkörper des Innenrings 2 mittels einem der oben genannten Verfahren in geeigneter Weise strukturiert, bevor die zweite Gleitbeschichtung auf dem Grundkörper aufgebracht wird. Alternativ oder zusätzlich ist es auch vorstellbar, dass die zweite Gleitbeschichtung mittels einem der oben genannten Verfahren nach Aufbringen auf dem Grundkörper strukturiert wird. Es ist möglich, sowohl entweder lediglich den Grundkörper oder die zweite Gleitbeschichtung zu strukturieren als auch eine Strukturierung dieser beiden zum Schaffen der insgesamt gewünschten Mikrostruktuherungen vorzunehmen.

Somit wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die kugelige Funktionsfläche des Innenrings 2 auf eine Art und Weise mit Mikrostruktuherungen 5 und 6 versehen, dass die Mitnahme des Verschleißes aus dem Lastbereich 8 gerichtet erschwert wird. Im Falle einer Kippbewegung des Innenrings 2 bezüglich des Außenrings 1 ist auf Grund des in den linken und rechten Bereichen symmetrisch vorgesehenen Fischschuppenmusters der Verschleißtransport ins Lagerinnere wahrscheinlicher als aus dem Lager heraus. In diesem Fall wird der Verschleiß beim Auskippen des Innenrings 2 aus dem Außenring 2 seitens der entsprechenden Dichtungen leichter in Richtung des Lastbereiches 3 abgestreift als in entgegengesetzter Richtung, so dass der Verschleiß vorzugsweise im Lagerinneren verbleibt.

Somit schafft die vorliegende Erfindung ein Gleitlager, welches eine erhöhte Lebensdauer, insbesondere im Falle von kritischen Kippbetrieben, aufweist. Allerdings gilt der vorliegende Erfindungsgedanke sowohl für kippende als auch schwenkende Bewegungsrichtungen eines Gelenklagers. Der vorliegende Erfindungsgedanke ist auf alle Lagerarten anwendbar, bei welchen der Verschleiß gleichzeitig auch die Rolle des Schmiermittels übernimmt. Die Ausrichtung bzw. die Laufrichtung, die Anzahl sowie die Anordnung der einzelnen Mikrostrukturie- rungen ist an die jeweilige Lagerausgestaltung sowie die jeweiligen Bewe- gungsbethebe vorteilhaft derart anzupassen, dass bei einer Relativbewegung zwischen den beiden Lagerteilen ein Verbleib des Verschleißes auf Grund der Mikrostrukturierungen in dem Lastbereich wahrscheinlicher ist als eine Austragung des Verschleißes aus dem Lastbereich.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.

Beispielsweise ist anstelle des oben ausgeführten Fischschuppenmusters ein beliebig anderes Muster vorstellbar. Ferner können an Stelle von zwei Mikrostrukturierungen auch lediglich eine oder mehr als zwei Mikrostrukturierungen vorgesehen werden. Beispielsweise kann auch die gesamte Außenfläche des Innenrings bzw. die gesamte Gegenlauffläche mit einer geeigneten Mikrostruk- turierung ausgebildet werden.

Bezugszeichenliste

1 Außenring

2 Innenring 3 Achse für Schwenkbewegung

4 Achse für Kippbewegung

5 erste Mikrostruktuherung

6 zweite Mikrostrukturierung

7 Zwischenbereich 8 Lastbereich