SPRINGLIDE™ Lager-Elemente: für die Fahrzeuge von morgen

Auch wenn NORGLIDE^® Gleitlager Toleranzen besser ausgleichen können als die meisten anderen Gleitlager, gibt es bestimmte Anwendungen, bei denen die Fertigungstoleranzen der Bauteile so groß sind, dass auch das Leistungsvermögen von NORGLIDE^® überschritten wird. Um die Reibung niedrig und Schwankungen gering zu halten, bedarf es eines großen Lagerspiels, wodurch es jedoch zu Klappergeräuschen kommen kann. Eine Lösung mit SPRINGLIDE™ Lager-Elementen, die eine gleichmäßige Reibung über den gesamten Toleranzbereich bieten, benötigt dazu kein Lagerspiel und vermeidet damit Geräusche.

Die Entwickler von Saint-Gobain haben das Problem gelöst, indem sie sich mit ihren Kunden aus der Automobilindustrie ausgetauscht haben, um die im Zusammenhang mit Fertigungstoleranzen entstehende Problematik genau zu verstehen. Als Gleitelement benötigt die Lösung die niedrigen Reibwerte der PTFE-Schicht der NORGLIDE^® Gleitlager. Um die Probleme mit Toleranzbereichen zu lösen, bedarf es der toleranz-kompensierenden Eigenschaften eines RENCOL^® Toleranzrings. Deswegen war es naheliegend, die besten Eigenschaften beider Lösungen zu kombinieren.

Abbildung 1 zeigt unterschiedliche Formen der Hybridlösung: SPRINGLIDE™. SPRINGLIDE besteht aus Federstahl mit PTFE-Beschichtung, es gleicht hohe Toleranzen aus und führt dazu, dass die PTFE-Beschichtung eine beständig geringe und geräuschfreie Reibung liefert.

Springlide Energized Bearing Styles | Saint-Gobain

Abbildung 1: Aktuell erhältliche Ausführungen von SPRINGLIDE™ Lager-Elementen; von links oben (im Uhrzeigersinn): Buchse mit federnden Fingern, Buchse mit nach innen gebogenen Stegen, Toleranzringe mit PTFE-Schicht, Sicherungsscheiben.

Geräuschminderung

Zur Bestätigung der Vorteile von SPRINGLIDE™ wurde ein Gleitsystem mit einem SPRINGLIDE Lager-Element im Vergleich zu einem spritzgegossenen Kunststofflager getestet. Die Gehäuse wurden fest an einem Vibrations-Rütteltester in drei unterschiedlichen Ausrichtungen fixiert, um Bewegungen in alle drei Achsen (x/y/z) zu ermöglichen und unabhängig abfragen zu können. Der Test wurde bei hohen und niedrigen Frequenzbändern durchgeführt, um eine genauere Darstellung des Beschleunigungsverhaltens der beiden Frequenz-Bereiche zu erhalten. Bei der Vibrationsprüfung des Gleitsystems zeigte die SPRINGLIDE Lösung im Vergleich zum Kunststofflager einen um 8 dB(A) deutlich geringeren Geräuschpegel in z- und x-Richtung, sowie einen geringen Rückgang im höheren Frequenzbereich. In y-Richtung ergaben sich in keinem Frequenzbereich nennenswerte Unterschiede zwischen den beiden Lösungen. Dank der Feder-Dämpfer-Eigenschaften von SPRINGLIDE Lösungen werden weniger Vibrationen zwischen Welle und Gehäuse übertragen.

Die SPRINGLIDE™ Lösung sorgt für eine deutliche Reduzierung der Geräuschentwicklung. Im Fahrzeuginnenraum wird es so leiser und ermöglicht ein entspannteres Fahren z. B. auf dem täglichen Weg zur Arbeit.

Springlide Energized Bearing Reduction in Rattle Noise | Saint-Gobain

Abbildung 2: Geräuschmessung von zwei Gleitsystemen; eins ausgestattet mit einem Spritzguss-Kunststofflager, eins ausgerüstet mit einem SPRINGLIDE™ Buchse mit federnden Fingern. Die Einheiten wurden unter Vibration individuell in jeder Achsrichtung geprüft.

Steigerung der Toleranzkompensation

Um die Fähigkeit, Toleranzen auszugleichen, zu überprüfen, wurden ein SPRINGLIDE™ Element und eine Spritzguss-Kunststoffhülse unter drei verschiedenen Lagerspielbedingungen getestet, die einen typischen Fertigungstoleranzbereich repräsentieren. Das Ergebnis zeigt deutliche Vorteile durch geringere Reibung, gleichmäßigere Leistung sowie eine starke Verringerung des Haft-Gleit-Effektes für das SPRINGLIDE™ Element. Alle drei dieser Faktoren sorgen für ein Gefühl von Komfort und Wertigkeit, was zu einem angenehmeren Fahrerlebnis führt.

Abbildung 3: Schub- / Zugkräfte einer Kopfstütze bei minimalem, nominalem und maximalem Lagerspiel, welches durch Kombination standardmäßiger Komponenten zu erwarten ist.

Kleine Teile.
Machen einen großen Unterschied.

Intelligentes Design	Perfekte Passung	Geräuschlosigkeit	Langlebigkeit
Kein Schmierfett erforderlich Einfacher Verbau mittels Presspassung spart Platz und Gewicht	Kompensiert große Fertigungstoleranzen und Fluchtungsfehler Kombiniert Materialien auf eine Weise, die die Montage vereinfacht	Spielfreie Auslegung reduziert das Risiko des Klapperns Vibrationsdämpfung und –entkopplung minimieren Geräusche	Wartungsfrei über die gesamte Lebensdauer Kontrollierte Reibung während der Produktlebensdauer bei niedrigen Reibwerten