AT328799B - Gleitlager und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

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   In der Industrie wird, zwecks Erzielung eines weitgehend wartungsfreien Betriebes, für Lagerungen der
Trockenlauf angestrebt. Eine befriedigende Lösung der hiebei auftretenden Probleme war bis nun nicht erzielbar. 



   Vollkunststofflager, unabhängig davon, ob sie gedreht oder gespritzt sind, bedürfen wegen der hohen
Wärmedehnung und der Feuchtigkeitsaufnahme grosser Lagerspiele, die einem einwandfreien Trockenlauf entgegenwirken. Die schlechte Wärmeleitfähigkeit beschränkt ausserdem die Drehzahl und die Belastungsfähigkeit der Lager. Ein Teil der vorerwähnten Nachteile lässt sich durch Anwendung von Folienlagern beseitigen, doch treten bei solchen Lagerungen Schwierigkeiten in der Verbindungszone zwischen der Stützschale und der Folie auf. Bei höheren Drehzahlen und Belastungen sind Ablösungserscheinungen der Folie keine Seltenheit. 



   Um eine Verbesserung des Haltes der aus Kunststoff bestehenden Lauffläche am Tragkörper zu erzielen, wurden schon Gleitlager vorgeschlagen, deren aus Kunststoff bestehende Lauffläche auf einem Tragkörper aus
Sintermaterial aufgebracht wurde. Bei solchen Lagern ist es bekanntgeworden, eine Schicht von
Polytetrafluoräthylen auf die Oberfläche eines porösen Metallgefüges, das durch Sintern von Metallpulver hergestellt worden ist, aufzubringen, und das Polytetrafluoräthylen durch Anwendung von Druck zum mindesten in die Oberflächenporen des Metallgefüges einzupressen. Der Pressvorgang kann hiebei auch unter Erhitzung auf eine Temperatur von 250 bis 300 C ausgeführt werden, um die synthetische Verbindung zu erweichen und ihren
Fluss zum Füllen der Poren zu erleichtern.

   Bei diesen bekannten Lagern kommt es durch die Druckanwendung (etwa   157 kgl cm2) häufig   zu unerwünschten Verformungen, welche die Laufgenauigkeit des Lagers beeinträchtigen und ausserdem besonderer Vorkehrungen bei der Herstellung bedürfen. 



   Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden. Die Erfindung geht hiebei aus von einem Gleitlager, dessen aus Kunststoff bestehende Lauffläche auf einem Tragkörper aus
Sintermaterial aufgebracht ist und erreicht das erwähnte Ziel dadurch, dass erfindungsgemäss die Lauffläche durch
Aufspritzen von spritzbarem Kunststoff unter Füllung der in die bespritzte Oberfläche des Tragkörpers mündenden Poren, vorzugsweise durch Pistolenspritzverfahren, Flammspritzverfahren oder Spritzgussverfahren, auf den Sintertragkörper, insbesondere bis zu einer Schichtstärke von ungefähr 0, 1 mm, aufgespritzt ist. Der
Tragkörper kann mit grosser Genauigkeit hergestellt werden und unterliegt durch die erfindungsgemässe
Ausführung des Lagers keiner besonderen Beanspruchung beim Aufbringen der Kunststofflauffläche.

   Da die
Kunststoffschicht sehr dünn ausgeführt werden kann, sind die schlechten Wärmeleiteigenschaften des
Kunststoffes praktisch ohne Auswirkung. Der beim Spritzen erzielbare Verzahnungseffekt zwischen dem
Kunststoff und dem Tragkörper ergibt eine wirkungsvolle Drehsicherung. Bei dem erfindungsgemässen Lager können die guten Trockenlaufeigenschaften der spritzbaren Kunststoffe voll genutzt werden, ohne dass die sonst auftretenden Nachteile dieser Werkstoffe, wie geringe Tragfähigkeit, grosse Wärmedehnung und schlechte
Masshaltigkeit, zur Wirkung gelangen. Das erfindungsgemässe Lager kann solcherart im Trockenlauf auch mit sehr kleinem Lagerspiel betriebssicher eingesetzt werden. 



   Das erfindungsgemässe Gleitlager wird bevorzugt dadurch hergestellt, dass erfindungsgemäss der spritzbare
Kunststoff in den Spalt zwischen der Tragkörperoberfläche und einem Dorn eingespritzt wird. 



   Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen, Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemässen Lagers im Längsschnitt, Fig. 2 das mit A in Fig. 1 bezeichnete Detail, jedoch in der Fig. 1 gegenüber wesentlich vergrössertem Massstab und die Fig. 3 und 4 weitere Ausführungsformen eines erfindungsgemässen Lagers, jeweils im Längsschnitt. 



   Die in den Zeichnungen veranschaulichten Gleitlager besitzen eine aus Kunststoff bestehende Lauffläche die auf einen aus Sintermaterial bestehenden   Tragkörper --2-- aufgespritzt   ist. Das Aufspritzen kann im Pistolenspritzverfahren, Flammspritzverfahren oder im Spritzgussverfahren erfolgen. Bevorzugt wird bei der Herstellung ein Verfahren, bei dem der spritzbare Kunststoff in den Spalt zwischen der Tragkörperoberfläche und einen Dorn eingespritzt wird. Hiebei bestimmt der Dorn die Form der   Lauffläche--l--des   Lager. Die Schichtstärke der Kunststoffschicht soll möglichst gering sein. Technisch ausführbar sind derzeit etwa 0, 1 mm. An sich ist eine Grenze nach oben nicht gegeben, doch richtet sich die Schichtstärke nach dem zu   umspritzenden   Durchmesser der Lagerschale.

   Die umspritzbaren Durchmesser beginnen im Grössenbereich der Feinmechanik und überdecken die im Maschinenbau angewendeten Durchmesserbereiche. Um die Lebensdauer des Lagers durch Vermindern des Abriebes zu erhöhen, können in den die Lauffläche bildenden Kunststoff Verschleissfangnuten vorgesehen werden, die achsparallel, schraubenförmig oder schraubenförmig sich kreuzend ausgebildet sein können. Auch können die Verschleissfangnuten aus unterbrochenen Segmenten bestehen oder auch von gleich dickartigen Bohrungen gebildet sein. Reichen die Verschleissfangräume, die von der Lauffläche   --l--   ausgehen, bis zum   Tragkörper --2-- aus   dem Sinterwerkstoff, so kann ein Schmierdepot für die Kunststofflaufschicht durch Einsatz von getränkten Sinterwerkstoffen oder auch durch nachträgliches Tränken geschaffen werden. 



   Als Ausgangsmaterial für die Herstellung des   Tragkörpers --2-- aus   Sinterwerkstoff kommen handelsübliche Pulversorten mit Körnungen bis 400 um in Frage. Auch Werkstoffe auf Basis von Sintereisen, Sinterstahl, Sinterbronze, Sinteraluminium sowie Sintermessung können angewendet werden. Der Dichtebereich der Sinterwerkstoffe liegt zwischen 5 bis    6, 7 g/cm3.   Auf die Oberflächen des   Tragkörpers --2-- kann   sowohl im kalibrierten als auch im unkalibrierten Zustand der Kunststoff aufgespritzt werden. 

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   Aus Fig. 2 ist die Verzahnung zwischen dem die   Lauffläche--l--tragenden   Kunststoff und dem Tragkörper --2-- ersichtlich, wobei der Kunststoff in die Poren des   Tragkörpers --2-- eingedrungen ist.   



  Fig. 1 veranschaulicht ein innen umspritztes Gleitlager, Fig. 3 ein Gleitlager ähnlich   Fig. l,   jedoch mit einem mitgespritzten Bund--3--und bei dem Lager gemäss Fig. 4 ist die Bohrung des Tragkörpers --2-- nur auf einem Teil ihrer Länge mit Kunststoff umspritzt. 



   Die erfindungsgemässen Massnahmen können bei allen in der Praxis zur Anwendung kommenden Lagern angewendet werden. Beispielhaft seien hier   erwähnt : Zylinderlager,   Kalottenlager, Bundlager, Axiallager, Scheibenlager und Spritzenlagerschalen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Gleitlager, dessen aus Kunststoff bestehende Lauffläche auf einem Tragkörper aus Sintermaterial 
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 Kunststoff unter Füllung der in die bespritzte Oberfläche des Tragkörpers mündenden Poren, vorzugsweise durch Pistolenspritzverfahren, Flammspritzverfahren oder Spritzgussverfahren, auf den Sintertragkörper, insbesondere 
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