Selbstschmierendes Kapillarlager. Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines selbstschmierenden. Kapillarlagers.
Es sind seit langem Bestrebungen im Gange, derartige Lager zu schaffen; jedoch zeigte es sich, dass schon nach verhältnis mässig kurzer Laufzeit (beispielsweise weni gen Stunden) mit normalen Belastungen der Selbstschmiereffekt erheblich nachliess bezw. ganz aufhörte, so dass bei Fehlen einer Fremdschmierung ein Fressen und damit eine Zerstörung des Lagers eintrat. Man musste sich daher darauf beschränken, solche Kapil larlager mit Schmierstoffüllung nur da zu verwenden, wo die Beanspruchungen ausser ordentlich gering sind, also beispielsweise in nur kurzzeitig benutzten Lagern, wie Schar nieren, Gelenken, Spielzeuglagern und der gleichen.
Es sind nun vom Erfinder systematische Untersuchungen angestellt worden, um fest zustellen, worauf die kurze Lebensdauer der bisherigen selbstschmierenden Kapillarlager beruht. Hierbei ergab es sich, dass das Ver sagen der Selbstschmierung nach so kurzer Betriebsdauer nicht darauf zurückzuführen ist, dass der in dem porösen Metall aufge speicherte Schmierstoffvorrat etwa bereits aufgebraucht ist, vielmehr tritt eine gewisse Verkrackung des Schmierstoffes ein, wodurch die Schmierfähigkeit (Schlüpfrigkeit) leidet, die Poren verstopft werden und die weitere Schmierstoffzufuhr unterbunden wird.
Man muss sich offenbar diesen Vorgang so ver stellen, dass zunächst, und zwar besonders beim Einlaufvorgang, eine gewisse Tempe raturerhöhung eintritt, die bei Verwendung normaler Öle in zunächst geringem Umfange eine Umbildung des Schmierstoffes zur Folge hat. Dieser Umbildungsvorgang verursacht jedoch seinerseits eine weitere Temperatur erhöhung des Lagers infolge der verschlech terten Schmierwirkung der teilweise umge bildeten oder verkrackten Schmierstoffe. In folge der weiteren Temperaturerhöhung wird der Umbildungsvorgang seinerseits wiederum beschleunigt und begünstigt, und diese bei den Einflüsse steigern sich in kurzer Zeit gegenseitig im Sinne der Einleitung einer akuten Schmierstoffverkrackung, womit die Selbstschmierwirkung aufhört.
Hier liegt ein grundsätzlicher Unterschied gegenüber fremd geschmierten Massivlagern vor, bei denen einerseits immer wieder neuer Schmierstoff zugeführt und anderseits die entstehenden Krackprodukte fortgespült werden.
Die Erfindung geht nun von dem Gedan ken, aus, die Poren des aus gesintertem Eisen pulver bestehenden Lagerkörpers mit einem Schmierstoff zu tränken, wobei dessen Eigen schaften: Siedepunkt, Molekularreibung, Krackfestigkeit und Oxydationsfestigkeit so gewählt sind und die tragende Lager fläche so bemessen ist, dass die im Betriebs zustand im Lagerspalt auftretenden Über temperaturen unterhalb der Siedetemperatur und unterhalb der Grenze bleiben, oberhalb welcher eine Krackung des Schmierstoffes eingeleitet würde.
Man könnte vielleicht annehmen, dass diese Bedingung ohnehin in den meisten Fäl len erfüllt sein wird, da die akute Krackung erst bei Temperaturen erfolgt, die wesentlich über den üblichen Lagertemperaturen liegen. Massgebend für die durch Temperaturein flüsse bedingte Umbildung des Schmier stoffes ist jedoch hier nicht die üblicherweise als "Lagertemperatur" bezeichnete Tempera tur des Lagerkörpers, sondern die Tempera tur im Lagerspalt zwischen Welle und La gerfläche. Diese kann erheblich über der jenigen des Lagerkörpers selbst liegen, da die Wärmeleitung besonders bei derartigen Ka pillarlagern gering ist.
Es hat sich daher überraschenderweise bei den der Erfindung zugrundeliegenden Untersuchungen gezeigt, dass tatsächlich infolge der die Lagerkörper temperatur weit übersteigenden Lagerspalt temperaturen und .der gegenüber fremdge schmierten Massivlagern erheblich veränder ten Reibungs- und Schmiervorgänge an der siebartigen, unterbrochenen Lagerfläche tem peraturbedingte Umbildungen des Schmier stoffes eintreten, welche infolge der oben be schriebenen Rückwirkung auf die Lager spalttemperatur akute Verkrackungsvor- gänge einleiten können, trotzdem die Lager körpertemperatur sich zunächst in scheinbar unbedenklichen Grenzen hält.
Das Lager wird zweckmässig mit Rücksicht auf die Be triebsverhältnisse konstruktiv und hinsicht lich der Beschaffenheit der Gleitfläche so durchgebildet, dass der oben gekennzeichnete, sich selbst aufschaukelnde Vorgang der Wechselwirkung zwischen Schmierstoffum bildung und Temperaturerhöhung gar nicht erst beginnen kann. Die Erfindung weist damit den Weg zur Erhöhung der Lebensdauer von selbstschmie renden Kapillarlagern, welche erheblichen Beanspruchungen ausgesetzt sind.
Dadurch nämlich, dass das Lager nicht im Hinblick auf die sonst üblichen Belastungsbetrachtun gen bemessen wird, sondern unter Berück sichtigung der für die Einleitung eines aku ten Verkrackungsvorganges kritischen Tem peratur, wird ermöglicht, den Schmiermittel vorrat voll auszunutzen und einer vorzeitigen Zerstörung desselben sowie einer Verstop fung der Poren des Kapillarlagerkörpers vor zubeugen, und es lassen sich brauchbare Lauf zeiten erreichen.
Die erfindungsgemässe Abgleichung von Schmiermitteleigenschaften und konstrukti ver Lagerausbildung kann in den meisten Fällen empirisch erfolgen, indem zunächst die kritische Temperatur des nach den erfin dungsgemässen Gesichtspunkten ausgewähl ten Schmierstoffes, bei welcher die akute Verkrackung desselben einsetzt, bestimmt: und sodann das Lager unter betriebsmässigen Verhältnissen einem Laufversuch unterwor fen wird. Die Lagerfläche ist richtig bemes sen, wenn die Lagerspalttemperatur unter halb der genannten kritischen Temperatur des Schmierstoffes bleibt. Falls dagegen die Lagerspalttemperatur die genannte kritische Temperatur überschreitet, muss die Lager lauffläche vergrössert oder ein anderer Schmierstoff gewählt werden.
Als Wellen material wird zss-eckmässig ein nicht zu wei cher Werkstoff, vorzugsweise Stahl mit einer Zugfestigkeit von 60 kg pro mm@ oder höher, verwendet. Die "#NTellenoberfläehe ist vorteilhaft sehr glatt, das heisst geschliffen, poliert oder geläppt. Als Lagermaterial hat sich mikroporöses Eisen besonders gut bewährt. Gegebenenfalls können zur Vergrösserung der Kapillarhohl räume in dem Sinterkörper Metallsalze beim Verpressen beigegeben sein, und zwar insbe sondere Salze, welche beim Sinterungsvor gang sich unter Freiwerden. des Metalles zer setzen.
Das freiwerdende Metall, welches vor zugsweise das gleiche Metall darstellt wie das Lagermaterial selbst, befördert hierbei gleichzeitig den Versinterungsvorgang. Die zuvor von den Metallsalzkörnchen eingenom menen Hohlräume bleiben: als Lufträume frei und ermöglichen die Aufnahme grösserer Schmierstoffmengen. Ein für die Herstellung von Eisenkapillarlagern geeignetes Metall salz ist beispielsweise Eisensulfat. Vorzugs weise ist ein Metall in Salzform verwendet, das gleichzeitig die katalytische Wirkung zwischen Kapillarmetall und Schmierstoff herabsetzt.
Es hat sich gezeigt, dass gerade Eisen kapillarlager für die im vorliegenden Falle in Frage kommenden Schmierstoffe sehr ge ringe katalytische Wirkungen besitzen bei kleinem Reibungskoeffizienten und verhält nismässig hoher Wärmeleitfähigkeit, Gege benenfalls können zur weiteren Vermeidung katalytischer Wirkungen zwischen Lager metall und Schmierstoff die Kapillarwan dungen des Lagerkörpers mit einer dünnen, insbesondere unmetallischen Schutzschicht überzogen sein, die beispielsweise aus Phenol- Formaldehydkondensationsprodukten besteht und durch Tränkung des Lagermaterials in dünnen lackartigen Zustand in dieses einge bracht sein kann.
Als Schmiermittel kommen beispielsweise Paraffine bezw. Paraffingemische, insbeson dere aber Öle auf Paraffinbasis bezw. paräf- finreiche Mineralöle (paraffinische Öle) in Frage, die eine sehr geringe Krackneigung besitzen. Durch geeignete Gemische lassen sich auch günstige Eigenschaften hinsicht lich der Schmierwirkung, der Verdunstungs neigung und der Sauerstoffbeständigkeit er zielen. Gegebenenfalls können dem Paraffin bezw. dem Paraffingemisch zusätzlich Öle oder andere Schmiermittel beigegeben sein, welche die Erzielung der gewünschten. Ei genschaften in ähnlicher Weise begünstigen, wie die Erzielung gewünschter Metalleigen schaften durch Legierung verschiedener Me talle möglich ist.
Beispielsweise kommen salbenartige Mischungen aus Paraffinöl, einem Paraffin mit einem üblichen mittleren Schmelzpunkt zwischen 50 und 60 und einer geringen Menge eines Paraffins mit einem verhältnismässig hohen Schmelzpunkt von etwa 85 C in Frage. Infolge ihrer Molekular struktur haben die Paraffine bei hoher Sauerstoffbeständigkeit sehr gute Gleiteigen- schaften, geringe innere Reibung und geringe Verdunstungsneigung.
Ferner können zusätzlich zur Erhöhung der Sauerstoffbeständigkeit und der Krack- festigkeit des Schmiermittels diesem kleine Mengen von Antioxydationsmitteln, beispiels weise in Mengen von 0,01 bis 1 %, beigegeben sein. Beispielsweise können zwei- bis drei wertige Phenole wie Brentcatechin, Pyro- gallol, Hydrochinon, ferner Alpha-Naphtol sowie organische Zinn-, Chrom- und Bleiver bindungen, wie beispielsweise Zinntetra phenyl, Tetraäthylblei und dergleichen, für diesen - Zweck verwendet werden. Bei Ver wendung von Metallverbindungen sind vor zugsweise dem Schmierstoff bis zu 1 % der selben zugesetzt.
Chromverbindungen sollen in erster Linie als Antikatalysator wirken. Zweckmässig wird eine in dem Schmierstoff lösliche Chromverbindung gewählt, um eine bessere Mischung und Verteilung zu errei chen. In vielen Fällen hat sich der Zusatz von Chromoleat als vorteilhaft erwiesen.
Die Bildung von harzigen Stoffen in dem Schmiermittel wird zum Teil auch durch un mittelbare Oxydation des Öls durch den an wesenden Sauerstoff hervorgerufen. Zur Ver hinderung dieser Wirkung können zusätzlich zu einer Chromverbindung geringe Mengen einer organischen Zinnverbindung beigege ben sein. Das ebenfalls vorstehend erwähnte Tetraäthylblei wirkt einer Spaltung des Öls entgegen. Die genannten Stoffe sind vorzugsweise als in dem Schmierstoff lösliche Verbindun gen, also als Chromoleat, Zinnoleat und Tetraäthylblei, dem Schmierstoff in Mengen bis zu einem Gewichtsprozent für jede Ver bindung beigegeben.
Beispielsweise hat sich eine Beigabe von 0,1% Zinnoleat, 0,5 ö Chromoleat und 0,1% Tetraäthylblei zu einem verschnittenen Öl als zweckmässig zur Vermeidung der Verharzung des Öls erwie sen. Statt Zinnoleat kann auch Zinntetra phenol, Zinnstearat und Zinnaphthenat, statt Chromoleat und Chromstearat kann Chrom- naphthenat verwendet werden.
In Paraffin-Mineralöl hat ein Zusatz von 0,4% Chromoleat und 0,1% Zinnoleat zur Vermeidung einer Verharzung des Öls sich als vorteilhaft erwiesen. Bei naphtanischem Öl wurden vorteilhafte Wirkungen durch Zusatz von 0,5% Chromoleat und 0,1% Tetraäthylblei erzielt. Solche Stoffe sind be reits zur Erhöhung der Lebensdauer der üblichen Schmieröle bei geschmierten Lagern verwendet worden, besitzen jedoch in dem erfindungsgemässen Zusammenhang beson dere Bedeutung.
Wie bereits erwähnt, besteht der Grund gedanke der Erfindung darin, die Lagertem peratur in der Weise herabzusetzen, dass eine Umwandlung der Schmierstoffe zu nicht schmierenden :Stoffen gar nicht erst einsetzen kann. Hierbei ist gemäss obigem zu berück- sichtigen, dass der Schmierfilm zwischen Welle und Lagerschale wahrscheinlich eine erheblich höhere Temperatur annimmt als die Lagerschale selbst, da die Wärmeleit fähigkeit dieses Schmierfilmes verhältnis mässig gering ist. Es ist also damit zu rech nen, dass die Temperatur des Schmierfilmes jeweils ein Vielfaches der Lagerschalentem peratur beträgt. Jede Herabsetzung der La gerschalentemperatur bedingt also eine noch entsprechend grössere Herabsetzung der Tem peratur des Schmierfilmes.
Nachstehend werden zwei Beispiele der Herstellung von erfindungsgemässen Lagern aufgeführt; Bespiel <I>1:</I> Chemisch reines Eisenpulver mit einem Reingehalt in der Grössenordnung von 99,5% wird mit 0,2 Gewichtsprozent Graphit ge mischt, zu einem Formkörper einer spezi fischen Dichte von 5 verpresst und hierauf gesintert.
Ferner werden -19 Teile Paraffinöl, 49 Teile Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 51" C und 1 Teil Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 8:3 C erhitzt: in der erhitzten Masse wird 1 % Alpha-Naphtol ge löst. Mit diesem etwa, 90 C -warmen Gleit- mittel -wird unter Anwendung von Vakuum der oben beschriebene Presskörper getränkt, der, nachdem er abgekühlt ist, dann für die etwaige Bearbeitung und den Gebrauch be reit ist.
Ein nach dieser Vorschrift hergestellter Gleitlagerkörper weist sogar bei schlechter Wärmeableitung in Kombination mit einer polierten Stahlwelle von 20 mm Z von 60 kg pro mm= Festigkeit bei einer Flächenpressung von 4 kg/cm2 und 4000 Umdrehungen/min. ohne Zusatzschmierung. nach einigen Stun den Lagertemperaturen auf, die nur \-)0 bis \?5 Über Raumtemperatur liegen, wäh rend bei Gleitlagerkörpern, die nicht von der durch diese Erfindung gegebenen Lehre Ge brauch machen, diese Temperaturen den zwei- bis vierfachen Wert erreichen.
Diese niedrige Temperatur behalten die neuen Gleitlagerkörper auch im Dauerbetrieb, ohne dass eine Verkrackung eintritt, die ihrerseits eine Temperaturerhöhung im Gefolge hätte. Derartige La-,er erzielen dadurch sehr hohe Laufzeiten, die mit der mechanischen Halt barkeit derselben im -wesentlichen Hand in Hand gehen.
Bespiel <I>2:</I> Schwedischer Eisen.schwainm -wird zu Teilchen von unter ?I mm Durchmesser zer krümelt, mit<B>10'</B> fein verteiltem Kupfer- pulver und 0,5/'o feinem kristallinen C-rra- phit gemischt und hierauf in Stahlformen zu passenden Formstucken verpresst. Nach er folgter Pressung,
-werden die Formstücke auf 900-1000 erhitzt und dadurch eine innige Verlötung der Eisenteilchen mittels des Kup fers herbeigeführt. Nach Erkalten wird der Körper getränkt mit einer Lösung von 5 Tei len Kunstharz (Kondensationsprodukte des Phenols und des Formaldehyds) und 95 Tei len Azeton. Unter Anwendung von Wärme und Vakuum wird das Lösungsmittel dem Körper entzogen und der verbleibende Kunst harzfilm durch Erwärmung des Körpers auf 140 gehärtet.
Hierauf wird der Körper in eine Mischung bestehend aus 49,9 % pennsyl- vanischem Mineralöl, 25% Paraffinöl, 25 % Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 54 C und 0,11"o' Zinntetraphenyl eingetaucht.
Vorteilhafterweise kann ferner die Dauer schmierfähigkeit derartiger erfindungsge mässer Kapillarlager dadurch verbessert wer den, dass Einrichtungen zum Abstreifen bezw. Aufnehmen etwaiger leicht verkrack- ter Schmierstoffe vorgesehen sind. Diese Ein richtungen können beispielsweise aus Längs nuten in der Lagerschale bestehen, in die ge gebenenfalls elastische Körper, beispielsweise Gewebe oder Gewebefäden, eingelegt sein können, die sowohl als Schmierkissen als auch zur Aufnahme etwaiger Krackprodukte dienen.
Auf diese Weise wird die reibungs erhöhende Wirkung der Krackprodukte, wel che wiederum eine Temperaturerhöhung und damit eine weitere Verkrackung hervorrufen würde, vermieden, und kurzzeitige Ver- krackungsvorgänge, die etwa durch zeit weilige ausserordentliche Überlastung des Lagers oder Erhitzung .der ganzen Lageran ordnung von aussen her durch anormale Be triebsbedingungen hervorgerufen wurden, können sich nicht im .Sinne der oben geschil derten Wechselwirkung zu einem Dauervor gang unter völliger Zerstörung des Lagers entwickeln.
In beiliegender Zeichnung sind Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Lagerbuchse 1 nebst in diese nur teilweise eingeschoben gezeichneter Welle 2. Eine bereits beim Pressen und Sin tern mit vorgesehene Längsnute ist bei 3 an gedeutet. Gemäss Fig. 2 ist eine grössere An- zahl derartiger Längsnuten 3. vorgesehen. Eine solche Anordnung kommt insbesondere für allseitig beanspruchte Lager in Frage. Je nach den Erfordernissen können auch in ver schiedenen Winkeln und Abständen angeord nete Nuten von verschiedener Grösse vorge sehen sein, die ganz oder teilweise mit elasti schen und porösen Einlagen versehen sind. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Lagers mit in die Längsnute 3 eingelagertem Ab streifer 4, beispielsweise aus einem Docht be stehend.
Dieser Abstreifer steht etwas vor und bewirkt dadurch einerseits eine gute Schmierung, anderseits eine wirksame Ab- streifung etwaiger Krackprodukte.
Self-lubricating capillary bearing. The invention aims to provide a self-lubricating one. Capillary bearing.
There have long been efforts to create such camps; However, it was found that after a relatively short running time (for example a few hours) with normal loads, the self-lubricating effect diminished considerably. stopped completely, so that in the absence of external lubrication, seizing and thus destruction of the bearing occurred. One therefore had to limit oneself to using such capillary bearings with a lubricant filling only where the stresses are exceptionally low, for example in bearings that are only used for a short time, such as hinges, joints, toy bearings and the like.
Systematic investigations have now been carried out by the inventor in order to determine what the short service life of the previous self-lubricating capillary bearings is based on. It was found that the failure of self-lubrication after such a short period of operation is not due to the fact that the lubricant supply stored in the porous metal has already been used up, rather a certain cracking of the lubricant occurs, whereby the lubricity (slipperiness) suffers , the pores are clogged and the further supply of lubricant is prevented.
Obviously this process has to be adjusted in such a way that initially, especially during the running-in process, a certain increase in temperature occurs which, when normal oils are used, initially results in a slight transformation of the lubricant. However, this reshaping process in turn causes a further increase in the temperature of the bearing due to the deteriorated lubricating effect of the partially reversed or cracked lubricants. As a result of the further increase in temperature, the transformation process is in turn accelerated and promoted, and these influences increase each other in a short time in the sense of the initiation of acute cracking of the lubricant, whereby the self-lubricating effect ceases.
There is a fundamental difference here compared to externally lubricated solid bearings, in which, on the one hand, new lubricant is continually added and, on the other hand, the cracked products are flushed away.
The invention is based on the idea of impregnating the pores of the bearing body consisting of sintered iron powder with a lubricant, the properties of which: boiling point, molecular friction, cracking resistance and oxidation resistance are selected and the bearing surface is dimensioned so that the excess temperatures occurring in the bearing gap during operation remain below the boiling point and below the limit above which cracking of the lubricant would be initiated.
One might assume that this condition will be met in most cases anyway, since acute cracking only takes place at temperatures that are significantly above the usual storage temperatures. The decisive factor for the transformation of the lubricant caused by Temperaturein influences is not the temperature of the bearing body, which is usually referred to as the "bearing temperature", but the temperature in the bearing gap between the shaft and the bearing surface. This can be significantly higher than that of the bearing body itself, since the heat conduction is low, especially in such Ka pillar bearings.
It has therefore surprisingly been shown in the investigations on which the invention is based that, as a result of the bearing gap temperatures, which far exceed the bearing body temperature, and the friction and lubrication processes on the sieve-like, interrupted bearing surface, temperature-related transformations of the lubricant are significantly changed compared to externally lubricated solid bearings occur, which can initiate acute cracking processes due to the above-described reaction on the bearing gap temperature, despite the fact that the bearing body temperature initially remains within apparently harmless limits.
The bearing is expediently designed with regard to the operating conditions and with regard to the nature of the sliding surface in such a way that the self-swaying process of the interaction between lubricant conversion and temperature increase cannot even begin. The invention thus shows the way to increase the life of self-lubricating capillary bearings, which are exposed to considerable stresses.
The fact that the bearing is not dimensioned with regard to the otherwise usual load considerations, but taking into account the temperature that is critical for the initiation of an acute cracking process, makes it possible to fully utilize the lubricant supply and prevent it from being destroyed prematurely or clogged fungus to prevent the pores of the capillary bearing body, and useful running times can be achieved.
The inventive comparison of lubricant properties and constructional bearing design can in most cases be done empirically by first determining the critical temperature of the lubricant selected according to the inven tion aspects at which the acute cracking of the same begins: and then the bearing under normal operating conditions Running test is subjected. The bearing area is correctly dimensioned if the bearing gap temperature remains below the critical temperature of the lubricant mentioned. If, on the other hand, the bearing gap temperature exceeds the critical temperature mentioned, the bearing running surface must be enlarged or another lubricant selected.
The shaft material used is not too soft, preferably steel with a tensile strength of 60 kg per mm or higher. The cell surface is advantageously very smooth, that is to say ground, polished or lapped. Microporous iron has proven to be particularly effective as a storage material. If necessary, metal salts can be added during the pressing process to enlarge the capillary cavities in the sintered body, in particular special salts decompose during the sintering process, releasing the metal.
The released metal, which is preferably the same metal as the bearing material itself, promotes the sintering process at the same time. The cavities previously occupied by the metal salt grains remain: as air spaces and allow the absorption of larger quantities of lubricant. A metal salt suitable for the production of iron capillary bearings is, for example, iron sulfate. Preference is given to using a metal in salt form, which at the same time reduces the catalytic effect between capillary metal and lubricant.
It has been shown that iron capillary bearings in particular have very low catalytic effects for the lubricants in question in the present case, with a low coefficient of friction and relatively high thermal conductivity; if necessary, the capillary walls of the metal and lubricant can be used to further avoid catalytic effects between the bearing and the lubricant Bearing body be coated with a thin, in particular non-metallic protective layer, which consists for example of phenol-formaldehyde condensation products and can be introduced into this by impregnation of the bearing material in a thin lacquer-like state.
As a lubricant, for example, paraffins or. Paraffin mixtures, but in particular paraffin-based oils respectively. Paraffin-rich mineral oils (paraffinic oils) that have a very low tendency to crack. With suitable mixtures, favorable properties with regard to the lubricating effect, the tendency to evaporation and the oxygen resistance can also be achieved. Optionally, the paraffin can bezw. Oils or other lubricants may also be added to the paraffin mixture, which enable the desired. Eg favoring properties in a similar way as the achievement of desired metal properties by alloying different metals is possible.
For example, ointment-like mixtures of paraffin oil, a paraffin with a customary average melting point between 50 and 60 and a small amount of a paraffin with a relatively high melting point of about 85 ° C. are possible. Due to their molecular structure, the paraffins have very good sliding properties, low internal friction and a low tendency to evaporation with high oxygen resistance.
Furthermore, in addition to increasing the oxygen resistance and cracking resistance of the lubricant, small amounts of antioxidants, for example in amounts of 0.01 to 1%, can be added to the lubricant. For example, bivalent to trivalent phenols such as brentcatechol, pyrogallol, hydroquinone, alpha-naphthol and organic tin, chromium and lead compounds such as tin tetra phenyl, tetraethyl lead and the like can be used for this purpose. When using metal compounds, up to 1% of the same are preferably added to the lubricant.
Chromium compounds should primarily act as an anti-catalyst. A chromium compound which is soluble in the lubricant is expediently selected in order to achieve better mixing and distribution. In many cases, the addition of chromoleate has proven to be advantageous.
The formation of resinous substances in the lubricant is partly caused by un indirect oxidation of the oil by the oxygen present. To prevent this effect, small amounts of an organic tin compound can be added in addition to a chromium compound. The tetraethyl lead also mentioned above counteracts the splitting of the oil. The substances mentioned are preferably added to the lubricant as compounds soluble in the lubricant, ie as chromium oleate, tin oleate and tetraethyl lead, in amounts of up to one percent by weight for each compound.
For example, adding 0.1% tin oleate, 0.5 chromium oleate and 0.1% tetraethyl lead to a blended oil has proven to be useful to avoid gumming of the oil. Instead of tin oleate, tin tetra phenol, tin stearate and tin naphthenate can also be used; instead of chromium oleate and chromium stearate, chromium naphthenate can be used.
In paraffin mineral oil, an addition of 0.4% chromium oleate and 0.1% tin oleate has proven to be advantageous to avoid resinification of the oil. In the case of naphthanic oil, beneficial effects were achieved by adding 0.5% chromium oleate and 0.1% tetraethyl lead. Such substances have already been used to increase the service life of conventional lubricating oils in lubricated bearings, but are of particular importance in the context of the invention.
As already mentioned, the basic idea of the invention is to reduce the Lagertem temperature in such a way that a conversion of the lubricants to non-lubricating: substances cannot even begin. According to the above, it must be taken into account that the lubricating film between the shaft and the bearing shell is likely to have a considerably higher temperature than the bearing shell itself, since the thermal conductivity of this lubricating film is relatively low. It is therefore to be expected that the temperature of the lubricating film is in each case a multiple of the bearing shell temperature. Any reduction in the bearing shell temperature therefore results in an even greater reduction in the temperature of the lubricating film.
Two examples of the manufacture of bearings according to the invention are given below; Example <I> 1: </I> Chemically pure iron powder with a purity in the order of magnitude of 99.5% is mixed with 0.2 percent by weight of graphite, pressed to form a shaped body with a specific density of 5 and then sintered.
In addition, -19 parts paraffin oil, 49 parts paraffin with a melting point of 51 "C and 1 part paraffin with a melting point of 8: 3 C are heated: 1% alpha-naphthol is dissolved in the heated mass - warm lubricant - the press body described above is soaked using a vacuum, which after it has cooled down is then ready for any machining and use.
A plain bearing body produced according to this specification has even with poor heat dissipation in combination with a polished steel shaft of 20 mm Z of 60 kg per mm = strength at a surface pressure of 4 kg / cm2 and 4000 revolutions / min. without additional lubrication. after a few hours the storage temperatures are only \ -) 0 to \? 5 above room temperature, while with plain bearing bodies that do not make use of the teaching given by this invention, these temperatures reach two to four times the value.
The new plain bearing bodies maintain this low temperature even in continuous operation without cracking occurring, which in turn would result in an increase in temperature. Such La, he achieve very long running times that go hand in hand with the mechanical Haltability of the same in -essential.
Example <I> 2: </I> Swedish iron schwainm - is crumbled into particles less than? 1 mm in diameter, with <B> 10 '</B> finely divided copper powder and 0.5 /' o fine Crystalline C-raphite mixed and then pressed in steel molds to form matching molded pieces. After pressing,
-The fittings are heated to 900-1000 and this brings about an intimate soldering of the iron particles by means of the Kup fer. After cooling down, the body is soaked in a solution of 5 parts synthetic resin (condensation products of phenol and formaldehyde) and 95 parts acetone. Using heat and vacuum, the solvent is removed from the body and the remaining synthetic resin film is hardened by heating the body to 140 °.
The body is then immersed in a mixture consisting of 49.9% pennsylvanic mineral oil, 25% paraffin oil, 25% paraffin with a melting point of 54 ° C. and 0.11% tin tetraphenyl.
Advantageously, the permanent lubricity of such capillary bearings according to the invention can also be improved by the fact that devices for stripping or. Absorption of any slightly cracked lubricants are provided. These A directions can for example consist of longitudinal grooves in the bearing shell, in the ge possibly elastic body, such as fabric or fabric threads, can be inserted, which serve both as a lubricating pad and to accommodate any cracked products.
In this way, the friction-increasing effect of the cracked products, which in turn would cause an increase in temperature and thus further cracking, is avoided, as well as short-term cracking processes caused by temporary excessive overloading of the warehouse or heating of the entire warehouse from outside caused by abnormal operating conditions cannot develop in the sense of the interaction described above into a continuous process with complete destruction of the bearing.
In the accompanying drawings, exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown.
Fig. 1 shows a bearing bush 1 in addition to this only partially inserted shaft 2. An already when pressing and Sin tern with provided longitudinal groove is indicated at 3 on. According to FIG. 2, a larger number of such longitudinal grooves 3 are provided. Such an arrangement is particularly suitable for bearings that are stressed on all sides. Depending on the requirements, grooves of different sizes can also be arranged at different angles and spacings, which are completely or partially provided with elastic and porous inserts. Fig. 3 shows a cross section of the bearing with embedded in the longitudinal groove 3 from stripper 4, for example from a wick be standing.
This scraper protrudes a little and thus causes good lubrication on the one hand, and an effective scraping off of any cracked products on the other.