AT514799B1 - Gleitlager - Google Patents

Abstract

Gleitlager mit einem ersten Lagerteil (1) und einem zweiten Lagerteil (2), welche sich gegeneinander abstützende und sich mittels eines flüssigen oder pastösen Schmierstoffs (5) geschmiert aneinander gleitende Lageroberflächen (3, 4) aufweisen, wobei die Lageroberfläche (3) des ersten Lagerteils (1) von einem Metall ausgebildet wird und mit einer Ripple-Struktur versehen ist, welche aufeinanderfolgende Wellenkämme (7) und dazwischenliegende Vertiefungen (8) aufweist. Die Lageroberfläche (4) des zweiten Lagerteils (2) wird von einem Gleitlack (2b) auf der Basis von MoS2 oder Grafit ausgebildet, mit dem ein Grundkörper (2a) des zweiten Lagerteils (2) beschichtet ist.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleitlager mit einem ersten Lagerteil und einem zwei¬ten Lagerteil, welche sich gegeneinander abstützende und sich mittels eines flüssigen oderpastösen Schmierstoffs geschmiert aneinander gleitende Lageroberflächen aufweisen, wobeidie Lageroberfläche des ersten Lagerteils von einem Metall ausgebildet wird und mit einerRipple-Struktur versehen ist, welche aufeinanderfolgende Wellenkämme und dazwischenlie¬gende Vertiefungen aufweist.

[0002] Es ist bekannt, bei geschmierten Lagern in einer der sich gegeneinander bewegendenLageroberflächen rinnenförmige Schmierstofftaschen oder ähnliche Vertiefungen einzubringen,um die Reibung zu verringern. Die Schmierstofftaschen bilden ein Reservoir für den darin ge¬sammelten Schmierstoff, was eine gleichmäßige Schmierung unter Ausbildung eines mehr oderweniger durchgängigen Schmierstofffilms unterstützt. Auch können beispielsweise durch Ver¬schleiß gebildete oder von Verschmutzungen herrührende Partikel in den Schmierstofftaschenaufgenommen werden, sodass die von solchen Partikeln herrührenden negativen Effekte zu¬mindest verringert werden. Solche Schmierstofftaschen in Form von Mikroporen können bei¬spielsweise mittels Lasern hergestellt werden, wie dies beispielsweise aus der WO 98/14710hervorgeht. Wenn die Oberfläche, in welche die Mikroporen eingebracht werden, aus Metallbesteht, so entstehen die Mikroporen durch Aufschmelzen und anschließendes Verdampfenvon Metall mittels der Laserstrahlung. In einem Bereich, der an die so ausgebildete Vertiefunganschließt, ist die Leistungsdichte hoch genug um das Metall in einer Oberflächenlage zuschmelzen, aber nicht um es zu verdampfen. Dadurch entsteht ein überstehender Rand um dieVertiefung, dessen Höhe durch Auswahl geeigneter Prozessparameter möglichst gering gehal¬ten werden muss. Dieser überstehende Rand beeinträchtigt das Reibverhalten.

[0003] Aus der DE 103 55 685 A1 geht ebenfalls die Ausbildung von Schmierstofftaschenmittels Laserstrahlung hervor. Die Schmierstofftaschen sind in eine an der Oberfläche erzeugteverschleißfeste Schicht eingebracht. Vorausgehend erfolgt eine Vorbearbeitung der Oberflächedurch Honen, Schrupphonen oder Feinspindeln.

[0004] Auch in der EP 1 275 864 A1 wird eine Ausbildung von Schmierstofftaschen, insbeson¬dere durch Laserbearbeitung, beschrieben. Das Verfahren umfasst die Vorbearbeitung derOberfläche durch Vorhonen, Drehen, Vorschleifen oder Fräsen, die Ausbildung der Schmier¬stofftaschen, insbesondere durch Laserbearbeitung, Elektronenstrahlbearbeitung oder Fun¬kenerosion, sowie das Fertigbearbeiten in zwei Stufen, nämlich Entgraten und Endbearbeiten.Die Herstellung ist somit relativ aufwendig.

[0005] Bekannt ist auch die Ausbildung von als Schmierstofftaschen dienenden Vertiefungenrein durch mechanische Bearbeitung, insbesondere durch Honen, vgl. z.B. die DE 10 2009 010791 A1. Aufgrund von relativ scharfen Kanten kommt es zu einem höheren Einlaufverschleiß.

[0006] Auch bei mittels Schmierstoffen geschmierten Lageroberflächen ist es bekannt, beizumindest einer der Gleitoberflächen eine Gleitschicht einzusetzen, insbesondere in Form einesGleitlacks, z.B. auf Basis von MoS2, PTFE, Grafit oder auf Harzbasis.

[0007] Gleitschichten, insbesondere in Form von Gleitlacken, werden häufig zur Trocken¬schmierung eingesetzt, bei der zwischen den relativ zueinander sich bewegenden Lagerober¬flächen kein flüssiger oder pastöser Schmierstoff eingesetzt wird.

[0008] Zur Verschleiß- und Reibungsminderung unter Trockenlaufbedingungen, d.h. ohneEinsatz von flüssigen oder pastösen Schmierstoffen, werden auch superharte Beschichtungenin Form von tetraedrisch gebundenen amorphen Kohlenstoffschichten (TA-C) eingesetzt. In derVeröffentlichung K.Guenther, S. Weissmantel, F. Marquart, M. Pfeiffer, NWK 12, 14. 4. 2011,Wernigerode/Deutschland, ISBN: 978-3-00-034329-2, S. 23 bis 28, werden solche tetraedrischgebundene amorphe Kohlenstoffschichten (TA-C) mit einer laserinduzierten Ripple-Strukturversehen, um dadurch den Reibungskoeffizienten und den Verschleiß unter Trockenlaufbedin¬gungen, d.h. ohne Einsatz von flüssigem oder pastösen Schmierstoff, zu reduzieren. Eine Ver¬ minderung der Reibung ergibt sich allerdings nur bei geringen Lasten. Die Verringerung derReibung wurde auf die Verringerung der realen Kontaktfläche zwischen beiden Reibpartnernzurückgeführt. Bei höheren Lasten kommt es zu einem relativ hohen Verschleiß.

[0009] Die Erzeugung von Ripple-Strukturen (=Riffelstrukturen) ist auf unterschiedlichen Ober¬flächen bekannt, beispielsweise aus der DE 10 2005 035 896 A1 und den VeröffentlichungenB.Tan und K.Venkatakrishnan, „A femtosecond laser-inducted periodical surface structure oncrystalline silicon", J. Micromech. Microeng. 16 (2006) 1-6, und Y. Han, X. Zhao, and S. Qu,„Polarization dependent ripples induced by femtosecond laser on dense flint (ZF6) glass", OP¬TICS EXPRESS, Vol. 19, No. 20 (2011) 19150-19155, sowie aus den in diesen Schriften ge¬nannten Publikationen. Als Einsatzgebiete sind insbesondere die Markierung von Objekten undder Einsatz in mikroelektronischen, mikroelektromechanischen und mikrooptischen Systemengenannt.

[0010] Ein Gleitlager der eingangs genannten Art geht aus der JP 2013160338 A hervor. Dievon der Ripple-Struktur gebildeten Vertiefungen dienen hier zur Aufnahme von Abriebpartikelnder Gegenlauffläche. Der Verschleiß soll dadurch verringert werden. Die Vertiefungen der Ripp¬le-Struktur sollen hier somit als „traps" für Abriebpartikel wirken, analog zu herkömmlichenGleitlagern mit in Gleitflächen ausgebildeten Vertiefungen.

[0011] Aus der JP 2009-293684 A geht ebenfalls ein flüssigkeitsgeschmiertes Gleitlager miteiner Ripple-Struktur einer der Lageroberflächen hervor. Durch die Ripple-Struktur soll eineOxidschicht an der Gegenlauffläche abrasiv entfernt werden, um eine tribochemische Reaktionzu verbessern, insbesondere eine verbesserte Ankopplung von Additiven zu erreichen.

[0012] Aus der JP 2005321048 A geht ein nicht gattungsgemäßes Wälzlager hervor, bei wel¬chem eine Lauffläche für eine Wälzkörper mit einer Ripple-Struktur versehen ist.

[0013] Die EP 1 591 678 A1 beschreibt eine mechanische Ausbildung von in axialer Richtungverlaufenden Vertiefungen in einem Schaft eines Gleitlagers.

[0014] Aufgabe der Erfindung ist es ein verbessertes, mit einem flüssigen oder pastösenSchmierstoff geschmiertes Lager der eingangs genannten Art bereitzustellen, welches sichauch für den Einsatz bei höheren Belastungen eignet. Erfindungsgemäß gelingt dies durch einLager mit dem Merkmal des Anspruchs 1.

[0015] Gemäß der Erfindung wird bei einem Lager, dessen relativ zueinander sich bewegendeLageroberflächen mittels eines flüssigen oder pastösen Schmierstoffs geschmiert sind, wobeidie Lageroberfläche des ersten Lagerteils von einem Metall gebildet wird und die Lageroberflä¬che des zweiten Lagerteils von einer Gleitschicht gebildet wird, die Lageroberfläche des erstenLagerteils mit einer Ripple-Struktur versehen. Es wurde festgestellt, dass durch die Erfindungein Lager, insbesondere Gleitlager, mit verringerter Reibung und günstigem Verschleißverhal¬ten bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann erreicht werden, dass sich der Verschleißgegenüber einem herkömmlichen Lager zumindest nicht erhöht. Die Lageroberfläche des ers¬ten Lagerteils mit der Ripple-Struktur kann vorteilhaftenweise in einem einzelnen Arbeitsschrittausgebildet werden.

[0016] Eine Ripple-Struktur (= Riffelstruktur) ist eine gewellte Struktur der Oberfläche, welchedie Oberfläche über den Bereich, über den sie sich erstreckt, vollflächig bedeckt und welcheWellenkämme aufweist, wobei zwischen aufeinanderfolgenden Wellenkämmen Vertiefungenliegen.

[0017] Im Allgemeinen ist diese Wellenstruktur aber, zumindest über größere Ausdehnungen,nicht periodisch. Mit anderen Worten geht der Autokorrelationskoeffizient der Oberflächenstruk¬tur über Größenordnungen von 20 pm gegen Null, und zwar in alle Richtungen.

[0018] Vorteilhafterweise weisen die Wellenkämme der Ripple-Struktur der Lageroberflächedes ersten Lagerteils eine Vorzugsrichtung auf, d.h. sie erstrecken sich im Mittel parallel zueiner bestimmten Richtung, eben der Vorzugsrichtung, besitzen aber gegenüber dieser überihre Längserstreckungen Abweichungen, d.h. liegen zumindest abschnittsweise winkelig zu dieser. Speziell können die Winkel gegenüber der Vorzugsrichtung zumindest für den Großteilder Wellenkämme, insbesondere für mehr als 90% der Wellenkämme, zumindest über denüberwiegenden Teil des Verlaufs dieser Wellenkämme, insbesondere zumindest über mehr als90% des Verlaufs dieser Wellenkämme, weniger als 30°, insbesondere weniger als 20° betra¬gen.

[0019] Insbesondere erstreckt sich zumindest ein Teil der Wellenkämme bezogen auf die Vor¬zugsrichtung nur über einen sehr kleinen Teil der Ausdehnung der Lageroberfläche des erstenLagerteils in diese Richtung. Beispielsweise erstreckt sich zumindest ein Teil der Wellenkämme,insbesondere mehr als 20% der Wellenkämme, über eine Länge von weniger als 50 pm bezo¬gen auf die Vorzugsrichtung.

[0020] Vorteilhafterweise erstreckt sich ein Teil, insbesondere der Großteil (also mehr als 50%),der Wellenkämme über eine Länge von mehr als 10 pm bezogen auf die Vorzugsrichtung.

[0021] Die Ripple-Struktur der Lageroberfläche des ersten Lagerteils wird durch Laserbestrah¬lung erzeugt, ist also laserinduziert, und hierbei selbstorganisierend.

[0022] Vorzugsweise liegen die Abmessungen der Struktur zumindest in eine Richtung im Sub-pm-Bereich. Es handelt sich damit bei der Ripple-Struktur um eine Nanostruktur.

[0023] Die Ripple-Struktur kann durch Bestrahlung der Lageroberfläche mit einem gepulstenLaser ausgebildet werden, wobei die Oberfläche mit dem Laser abgefahren (=abgescannt) wird.Die Bewegung des Lasers zwischen zwei Laserpulsen erfolgt hierbei günstigerweise so, dasssich Laserspots von aufeinanderfolgenden Laserpulsen auf der Lageroberfläche überlappen.Der Laserspot ergibt sich aus dem Durchmesser des Laserstrahls, mit welchem dieser auf dieLageroberfläche auftrifft. Als Radius (=halber Durchmesser) des Laserstrahls bzw. Lasermodeswird der Abstand von der Strahlachse (=Mittelachse) herangezogen, bei welchem die Intensitätdes Laserstrahls auf einen Wert von 1/e2 (ca. 13,5%) sinkt.

[0024] Die Vorzugsrichtung der Wellenkämme der Ripple-Struktur, in welche die Wellenkämmeim Mittel verlaufen, kann durch die Polarisation des Laserstrahls bestimmt werden.

[0025] Vorteilhafterweise liegt die Vorzugsrichtung quer, insbesondere in einem Winkel von 90°+/- 30°, vorzugsweise in einem Winkel von 90° +/- 10°, zu einer Gleitrichtung, in der sich dieLageroberflächen relativ zueinander verschieben. Dadurch verbessert sich der Aufbau eineshydrodynamischen Drucks des Gleitstoffes, durch welchen eine Reibungsminderung erzieltwird.

[0026] Die Gleitschicht, die die Lageroberfläche des zweiten Lagerteils ausbildet, wird voneinem Gleitlack gebildet und enthält ein Material, welches einen Trockenschmierstoff ausbildet,in Form von MoS2 oder Grafit. Durch Abrasion von Partikeln der Gleitschicht durch die Ripple-Struktur der Lageroberfläche des ersten Lagerteils tragen diese Partikel dann zur Schmierungzwischen den Lagerteilen bei.

[0027] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der bei¬liegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen: [0028] Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsge¬ mäßen Lagers, im Querschnitt; [0029] Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Lageroberfläche des ersten Lagerteils; [0030] Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch das erste Lagerteil.

[0031] Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagers ist schematisch in den Fig. 1bis 3 dargestellt. Das Lager umfasst ein erstes Lagerteil 1 und ein zweites Lagerteil 2, die sichin einem jeweiligen Anlagebereich aneinander abstützen. Der Reibkontakt zwischen der Lager¬oberfläche 3 des ersten Lagerteils 1 und der Lageroberfläche 4 des zweiten Lagerteils 2 erfolgtüber einen Schmierstoff 5. In einem tribologischen System, wie es das erfindungsgemäßeLager darstellt, wird ein solcher Schmierstoff 5 auch als Zwischenstoff bezeichnet. DerSchmierstoff 5 ist flüssig oder pastös. Ein pastöser Schmierstoff enthält eine flüssige Kompo¬ nente, insbesondere ein Schmieröl, und einen Eindicker, z.B. sind als Eindicker Seifen, Bentoni¬te, Polyharnstoffe, PTFE usw. bekannt.

[0032] Insbesondere kann als flüssiger Schmierstoff ein Schmieröl und als pastöser Schmier¬stoff ein Schmierfett (welches als flüssige Komponente Schmieröl enthält) eingesetzt werden.

[0033] Die Viskosität des Schmierstoffs kann u.a. in Abhängigkeit von der Flächenpressunggewählt werden. Beispielsweise liegt die Viskosität im Bereich von 1 bis 1.000 mm2/s.

[0034] Die Belastung wird zumindest z.T. vom zwischen den Lageroberflächen 3, 4 ausgebilde¬ten Schmierfilm aufgenommen. Im Falle einer Teilschmierung, wie sie in der Praxis im Allge¬meinen auftreten wird, sind die Lageroberflächen 3, 4 nicht vollständig durch den Schmierfilmgetrennt, d.h. dieser erstreckt sich nicht ununterbrochen zwischen den Lageroberflächen 3, 4,sondern die Belastung wird zum Teil durch sich berührende Abschnitte der Lageroberflächen 3,4, insbesondere Rauheitsspitzen, aufgenommen.

[0035] Im jeweiligen Anlagebereich zwischen den Lageroberflächen 3, 4 erfolgt eine Relativbe¬wegung zwischen dem ersten und dem zweiten Lagerteil 1, 2 parallel zu einer Gleitrichtung 6(die Relativbewegung erfolgt also in die Gleitrichtung 6 oder auch wechselweise in und entge¬gen der Gleitrichtung 6). Vorzugsweise liegt die Gleitrichtung 6 parallel zu einer einzigen Gera¬den, d.h. es sind nicht Relativbewegungen parallel zu winkelig zueinanderstehenden Geradenmöglich. Die Gleitrichtung 6 liegt insbesondere in der Mittelebene des jeweiligen Anlagebe¬reichs zwischen der ersten und der zweiten Lageroberfläche 3, 4.

[0036] Insbesondere handelt es sich beim Lager um ein reines Gleitlager. Beispielsweise könn¬te auch Gleitreibung auf Grund einer Relativbewegung zwischen den Lageroberflächen 3, 4parallel zur Gleitrichtung 6 und Rollreibung in Kombination auftreten.

[0037] Der Schmierstoff 5 verringert die Gleitreibungszahl (Reibungskoeffizient) zwischen demersten und dem zweiten Lagerteil 1,2.

[0038] Das zweite Lagerteil 2 umfasst einen Grundkörper 2a, der mit einer Gleitschicht 2bbeschichtet ist. Die vom Grundkörper 2a abgewandte, äußere Oberfläche der Gleitschicht 2bstellt die Lageroberfläche 4 des zweiten Lagerteils 2 dar.

[0039] Die Gleitschicht 2b wird von einem Gleitlack auf Basis von MoS2 oder Grafit gebildet.

[0040] Beispielsweise wird die Gleitschicht 2b durch Spritzen, Tauchen, Trommeln, Pinselnoder Tauchzentrifugieren aufgebracht. Das aufgebrachte Material kann, neben den beispiels¬weise angeführten Basisstoffen, welche insbesondere einen Festschmierstoff darstellen, Bin¬demittel (organisch, anorganisch) und/oder Lösemittel (Benzine, Esther, Wasser, usw...)und/oder Additive (Netzmittel, Entschäumer, Korrisionsinhibitoren) aufweisen.

[0041] Der Grundkörper 2a kann beispielsweise aus Metall, z.B. Stahl bestehen. Beispielsweisekann der Grundkörper 2a auch aus einem Kunststoff, einer Keramik usw. bestehen und ein-oder mehrteilig ausgebildet sein.

[0042] Die Gleitschicht 2b verringert die Gleitreibungszahl des zweiten Lagerteils 2 gegenüberdem ersten Lagerteil 1 im Vergleich zum Wert der Gleitreibungszahl, welche der Grundkörper2a gegenüber dem ersten Lagerteil 1 ohne eine solche Gleitschicht 2b aufweisen würde.

[0043] Typischenweise liegt die Gleitreibungszahl zwischen dem ersten Lagerteil 1 und demzweiten Lagerteil 2 im Bereich von 0,05 bis 0,1.

[0044] Das erste Lagerteil 1 besteht zumindest in einem an die Lageroberfläche 3 anschließen¬den Bereich aus Metall, vorzugsweise Stahl. Beispielsweise kann es sich um einen Wälzlager¬stahl (nach DIN 17230), z.B. 100 Cr6 handeln.

[0045] Beispielsweise weist das Material, aus welchem das erste Lagerteil 1 zumindest ineinem an die Lageroberfläche 3 anschließenden Bereich besteht, eine Härte auf, die im Bereichvon 200 bis 1200 HV 10 liegt, z.B. 700 HV 10 beträgt.

[0046] Die Härte des Materials, aus welchem die Gleitschicht 2b des zweiten Lagerteils 2 be- steht, ist geringer als die des Materials, aus welchem der Grundkörper 2a des zweiten Lager¬teils 2 besteht, vorzugsweise um mindestens 10% geringer. Beispielsweise weist das Material,aus welchem der Grundkörper 2a besteht, eine Härte auf, die im Bereich von 200 bis 1200 HV10 liegt, z.B. 700 HV 10 beträgt.

[0047] Die Lageroberfläche 3 des ersten Lagerteils 1 wird von einer Ripple-Struktur (= Riffel¬struktur) gebildet. Diese weist aufeinanderfolgende Wellenkämme 7 auf, die durch dazwischen¬liegende Vertiefungen 8 in Form von längserstreckten Rillen (die auch als Rinnen oder Kanälebezeichnet werden können) voneinander getrennt sind. Die Wellenkämme 7 weisen eine Vor¬zugsrichtung 9 auf, d.h. ihre Längserstreckung liegt, zumindest großteils, mehr oder wenigerparallel zu dieser Vorzugsrichtung 9, wobei der Ausdruck „mehr oder weniger parallel" Abwei¬chungen von der parallelen Erstreckung von bis zu +/- 30° umfassen soll. Die rillenförmigenVertiefungen 8 weisen somit ebenfalls diese Vorzugsrichtung auf, d.h. sie liegen mit ihrenLängserstreckungen, zumindest großteils, mehr oder weniger parallel, d.h. im Winkel von +/-30°, zu dieser Vorzugsrichtung 9.

[0048] Die Wellenstruktur bedeckt die Lageroberfläche 3 vollflächig und kann über Strecken,welche dem drei- bis zehnfachen mittleren Abstand zwischen zwei Wellenkämmen 7 entspre¬chen, weitgehend periodisch sein, sodass sie als optisches Gitter wirken kann. Über demge¬genüber größere Abmessungen, beispielsweise über Ausdehnungen von 20 pm in alle Richtun¬gen, ist die Struktur aber nicht periodisch, d.h. der Autokorrelationskoeffizient der Struktur gehtgegen Null.

[0049] Der mittlere Abstand a zwischen aufeinanderfolgenden Wellenkämmen, rechtwinkeligzur Vorzugsrichtung 9 gemessen, kann beispielsweise im Bereich von 150 nm bis 2.000 nm,vorzugsweise im Bereich von 300 nm bis 1.500 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 500nm bis 1.000 nm liegen.

[0050] Die mittlere Höhe h der Wellenkämme 7 gegenüber einer jeweils neben dem Wellen¬kamm 7 liegenden Vertiefung 8 kann beispielsweise im Bereich von 50 nm bis 600 nm, vor¬zugsweise im Bereich von 75 nm bis 450 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 100 nm bis300 nm liegen.

[0051] Die Vorzugsrichtung 9 der Wellenkämme 7 liegt vorteilhaftenweise quer zur Gleitrichtung6, insbesondere in einem Winkel von 90°+/- 30° zur Gleitrichtung, wobei ein Winkel von zumin¬dest im Wesentlichen 90° („im Wesentlichen 90°" soll hier heißen 90° +/- 5°) besonders bevor¬zugt ist.

[0052] Bei der Relativbewegung zwischen der Lageroberfläche 3 des ersten Lagerteils 1 undder Lageroberfläche 4 des zweiten Lagerteils 2 im Anlagebereich parallel zur Gleitrichtung 6wird ein hydrodynamischer Druck des Schmierstoffes 5 in den rillenförmigen Vertiefungen 8(=Kanälen) ausgebildet, durch welchen die Reibkraft zwischen dem ersten Lagerteil 1 und demzweiten Lagerteil 2 verringert wird. Vorteilhaft sind hierbei die sehr geringen Abmessungen undgeringen Abstände der rillenförmigen Vertiefungen 8. Weiters haben diese Vertiefungen 8 denpositiven Effekt, dass sie als Depottaschen für kleine Partikel, insbesondere von Abrasion oderVerschmutzung herrührend, zur Verfügung stehen. Die in den Kanälen der Ripple- Strukturabgelagerten Abrasivpartikel tragen somit nicht zu einem Abrasionsvorgang bei.

[0053] Durch die abgerundete Form der Lageroberfläche 3 des ersten Lagerteils 1 in den Be¬reichen der Wellenkämme 7 wird eine Verbesserung des Abgleitens des zweiten Lagerteils 2erreicht, was ebenfalls zu einer geringen Reibkraft beiträgt.

[0054] Durch die sehr kleinen Strukturen ergeben sich zusätzlich noch geringere elastische undplastische Verformungen im Reibkontakt. Dies führt dazu, dass die durch die Belastung entste¬henden Deformationsenergien gering sind und die dazugehörige Reibungsdeformationsenergieebenfalls gesenkt wird. Weiters wird die Möglichkeit eines Formschlusses der beiden Lagerteile1,2 durch die Sub-p-Struktur verringert.

[0055] Dies führt dazu, dass die durch Formschluss entstehenden Reibkräfte sehr gering sind.

[0056] Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Ripple-Struktur der Lageroberfläche 3 desersten Lagerteils 1 in eine ebene Oberfläche des ersten Lagerteils 1 eingebracht.

[0057] Die Einbringung der Ripple-Struktur könnte auch in erste Lagerteile 1 mit anders geform¬ten Oberflächen erfolgen, beispielsweise im Querschnitt konkav oder konvex gewölbte Oberflä¬chen.

[0058] Im Ausführungsbeispiel ist die Lageroberfläche 4 des zweiten Lagerteils 2 im Anlagebe¬reich im Querschnitt konvex, z.B. zylindrisch oder bombiert ausgebildet. Andere Ausbildungender Lageroberfläche 4 sind ebenfalls denkbar und möglich.

[0059] Ein erfindungsgemäßes Lager kann beispielsweise ein Gleitlager einer Linearführung,eines Welle/Buchsen-Systems, einer Axialkolbenmaschine oder eines Start/Stop-Systems sein.

[0060] Dauerbelastungen des Lagers mit einer Last von bis zu 10 MPa sind möglich. Kurzfristigsind auch Belastungen bis zum Doppelten dieses Werts möglich.

[0061] Zur Ausbildung der Ripple-Struktur der Lageroberfläche 3 des ersten Lagerteils 1 wird inbekannter Weise ein Laserstrahl, insbesondere außerhalb seiner Fokuslage, über die Lager¬oberfläche 3 geführt, beispielsweise mäanderförmig, sodass insgesamt die gesamte Lagerober¬fläche 3 vom Laserstrahl überstrichen wird. Der Durchmesser des Laserstrahls auf der Lager¬oberfläche 3 kann beispielsweise im Bereich von 5 pm bis 50 pm, vorzugsweise im Bereich von10 pm bis 30 pm liegen. Der Laser wird im Pulsbetrieb, wobei die Laserpulse vorzugsweise eineDauer von weniger als 1 ps aufweisen, mit einer Pulswiederholrate betrieben, welche vorzugs¬weise im Bereich von 1 kHz bis 200 kHz liegt. Günstigerweise werden die Scangeschwindigkeit,der Durchmesser des Laserstrahls auf der Lageroberfläche 3 und die Pulswiederholrate sogewählt, dass sich die Laserspots von aufeinanderfolgenden Laserpulsen auf der Lageroberflä¬che 3 überlappen.

[0062] In der stark schematisierten Zeichnung sind weitere Teile des Lagers, beispielsweise zurHalterung der Lagerteile 1,2 nicht dargestellt.

LEGENDE ZU DEN HINWEISZIFFERN: 1 erstes Lagerteil 2 zweites Lagerteil 2a Grundkörper 2b Gleitschicht 3 Lageroberfläche 4 Lageroberfläche 5 Schmierstoff 6 Gleitrichtung 7 Wellenkamm 8 Vertiefung 9 Vorzugsrichtung

Claims (7)

1. Patentansprüche 1. Gleitlager mit einem ersten Lagerteil (1) und einem zweiten Lagerteil (2), welche sich ge¬geneinander abstützende und sich mittels eines flüssigen oder pastösen Schmierstoffs (5)geschmiert aneinander gleitende Lageroberflächen (3, 4) aufweisen, wobei die Lagerober¬fläche (3) des ersten Lagerteils (1) von einem Metall ausgebildet wird und mit einer Ripple-Struktur versehen ist, welche aufeinanderfolgende Wellenkämme (7) und dazwischenlie¬gende Vertiefungen (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageroberfläche (4)des zweiten Lagerteils (2) von einem Gleitlack (2b) auf der Basis von MoS2 oder Grafitausgebildet wird, mit dem ein Grundkörper (2a) des zweiten Lagerteils (2) beschichtet ist.
2. 2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageroberfläche (3) desersten Lagerteils (1) von einem Stahl gebildet wird.
3. 3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgendenWellenkämme (7) der Ripple-Struktur einen mittleren Abstand (a) voneinander aufweisen,der im Bereich von 150 nm bis 2.000 nm liegt.
4. 4. Lager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aufeinanderfolgenden Wel¬lenkämme (7) der Ripple-Struktur einen mittleren Abstand (a) voneinander aufweisen, derim Bereich von 300 nm bis 1.500 nm liegt.
5. 5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlereHöhe (h) eines Wellenkamms (7) gegenüber einer jeweiligen danebenliegenden Vertiefung(8) im Bereich von 50 nm bis 600 nm liegt.
6. 6. Lager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Höhe (h) eines Wel¬lenkamms (7) gegenüber einer jeweiligen danebenliegenden Vertiefung (8) im Bereich von75 nm bis 450 nm liegt.
7. 7. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellen¬kämme (7) eine Vorzugsrichtung (9) aufweisen, welche in einem Winkel von 90°+/- 30° zueiner Gleitrichtung (6) liegt, parallel zu der sich die Lageroberflächen (3, 4) relativ zueinan¬der verschieben. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen