CH717705A1

CH717705A1 - Bauteil mit einer Beschichtung.

Info

Publication number: CH717705A1
Application number: CH00963/20A
Authority: CH
Inventors: Angeloz Didier; No Lanevongsa Van
Original assignee: Liebherr Machines Bulle Sa
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2020-07-31
Publication date: 2022-01-31
Also published as: WO2022023558A1; DE112021003219A5

Abstract

Die vorliegende Erfindung zeigt ein Bauteil (BT) insbesondere für hydraulische Maschinen und/oder Komponenten, umfassend einen Grundkörper (GK) und eine auf dem Grundkörper (GK) aufgebrachte Beschichtung (B), wobei die Beschichtung (B) in mindestens einem Teilbereich eine Funktionsschicht (FS) umfasst, welche mindestens ein verschleissreduzierendes Material enthält, wobei es sich bei dem verschleissreduzierenden Material insbesondere um Blei handelt. Dabei ist vorgesehen, dass in mindestens zwei sich entlang einer Funktionsoberfläche (FO) und/oder entlang einer Parallelen der Funktionsoberfläche (FO) des Bauteils (BT) erstreckenden Bereichen der Funktionsschicht (FS) das verschleissreduzierende Material in unterschiedlichen Gewichtsanteilen enthalten ist.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil insbesondere für hydraulische Maschinen und/oder Komponenten, umfassend einen Grundkörper und eine auf dem Grundkörper aufgebrachte Beschichtung, wobei die Beschichtung in mindestens einem Teilbereich eine Funktionsschicht umfasst. Insbesondere kann es sich bei der Oberfläche der Beschichtung, die im Folgetext als Funktionsoberfläche bezeichnet wird, um eine Anlagefläche handeln.

[0002] Ein Anwendungsbeispiel ist der Triebwerkzylinder einer Axialkolbenmaschine, deren Funktionsfläche eine Anlagefläche zur Funktionsfläche der Steuerplatte bildet und im Zuge seiner Rotation entlang der Anlagefläche der Steuerplatte gleitet. Gemäß dem Stand der Technik ist die gesamte oder ein Teil der Funktionsoberfläche im Anlagebereich entweder auf dem Triebwerkzylinder oder auf der Steuerplatte durch eine Funktionsschicht gebildet. Bei der für dieses Beispiel gewählten Bauteilepaarung dient die Funktionsschicht zur Trockenschmierung, weswegen man in einem solchen Fall die Funktionsschicht auch als Gleitschicht bezeichnen kann.

[0003] Derartige Funktionsschichten enthalten gemäß dem Stand der Technik erhebliche Mengen an Blei, welches im Hinblick auf die Belastung durch Reibungskräfte entscheidend für eine funktionstüchtige Bauteilepaarung mit einer hohen Betriebsfestigkeit ist, weil das darin enthaltene Blei als hochwirksamer Festschmierstoff für günstige Gleiteigenschaften zwischen den jeweiligen Anlageflächen der beiden Bauteile dient. Wie gemeinhin bekannt, dient Reibungsreduzierung auch zur Erhöhung der Energieeffizienz von Triebwerken und/oder zur Reduzierung von Hysterese bei mechanischen Stellgliedern. Aufgrund gesetzlicher Vorgaben muss der Bleigehalt von Bauteilen insbesondere im Bereich der Hydraulik jedoch gering gehalten werden.

[0004] Bekanntermassen unterliegen die Bauteile hydraulischer Maschinen nicht nur der Belastung von Reibkräften. In anderen Fällen ist die zu erzielende Wirkung einer Beschichtung eine Resistenz-Erhöhung gegen andere Belastungen, bspw. eine hohe Flächenpressung, Durchbiegung, Kavitation etc.

[0005] Wichtige Faktoren für die spezifische Wirksamkeit einer Beschichtung ist die Zusammensetzung des zur Beschichtung dienenden Auftragsmaterials aus seinen verschiedenen Ausgangsmaterialien und deren Gewichtsanteile; insbesondere der Gewichtsanteil desjenigen Ausgangsmaterials, welches den massgeblichen Einfluss auf die Betriebsfestigkeit hat. Letzteres Material wird im Folgetext als das verschleissreduzierende Material bezeichnet. Denn eine Funktionsschicht kann auch ein anderes verschleissreduzierendes Material als Blei enthalten. Die Erfindung bezieht auch solche Beschichtungen ein, die mehrere verschleissreduzierende Materialien enthalten.

[0006] Im Fall einer aus einer Metalllegierung bestehenden Beschichtung bspw. einer Messinglegierung wären die darin enthaltenen Metalle wie bspw. Kuper, Zink etc. Ausgangsmaterialien. Um beispielsweise eine erhöhte Resistenz einer solchen Beschichtung gegen Reibkräfte zu erzielen, wäre z.B. Blei ein Ausgangsmaterial, welches einen massgeblichen Einfluss auf die Betriebsfestigkeit hat. Das heisst in einer solchen Konstellation wäre Blei das verschleissreduzierende Material bzw. eines der verschleissreduzierenden Materialien.

[0007] Für einige dieser Ausgangsmaterialien und insbesondere für verschleissreduzierende Materialien wie Blei ist eine Einsatzmengenbeschränkung sehr vorteilhaft oder zwingend. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit kann eine Einsatzmengenbeschränkung bestimmter Ausgangsmaterialien folgende Ursachen haben: • Preis/generelle Verfügbarkeit • Legislative Einschränkungen • mangelnde Nachhaltigkeit bei der Gewinnung und/oder Entsorgung oder anderweitig kritisch • Toxizität • Radioaktivität • Versorgungsunabhängigkeit

[0008] Andererseits kann auf solche verschleissreduzierende Materialien wie z.B. Blei auch nicht komplett verzichtet werden oder nur unter ganz erheblichen Nachteilen.

[0009] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Menge des eingesetzten verschleissreduzierenden Materials in einem Bauteil zu verringern. Bevorzugt sollen weder die Funktionstüchtigkeit noch die Betriebsfestigkeit hierdurch nicht beeinträchtigt werden.

[0010] Diese Aufgabe wird durch Bauteile gemäß den Ansprüchen 1 und 3 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0011] Im vorliegenden Text ist im Kontext einer Beschichtung, einschliesslich einer Funktions- oder Pufferschicht (s.u.) mit dem Begriff Bereich immer eine räumliche Ausdehnung entlang der Oberfläche des Grundkörpers bzw. entlang einer Parallelen zu der Oberfläche des Grundkörpers oder entlang der Funktionsoberfläche bzw. entlang einer Parallelen zu der Funktionsoberfläche gemeint.

[0012] In einem ersten Aspekt umfasst die vorliegende Erfindung ein Bauteil umfassend einen Grundkörper und eine auf dem Grundkörper aufgebrachte Beschichtung, wobei die Beschichtung in mindestens einem Teilbereich eine Funktionsschicht umfasst, welche mindestens ein verschleissreduzierendes Material enthält. Dabei untergliedert sich die Funktionsschicht in mindestens zwei Bereiche, die sich dahingehend unterscheiden, dass ein darin enthaltenes verschleissreduzierendes Material in unterschiedlichen Gewichtsanteilen enthalten ist.

[0013] Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben erkannt, dass die meisten Belastungen auf die Beschichtung lokal in unterschiedlicher Stärke auftreten, und daher nicht über die gesamte Erstreckung der Beschichtung entlang der Funktionsoberfläche eines Bauteils die quantitativ gleichen Anforderungen an die spezifischen Eigenschaften der Beschichtung vorliegen. Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung gemäß dem ersten Aspekt vor, in mindestens zwei unterschiedlichen Bereichen entlang der Bauteiloberfläche Funktionsschichten mit einem jeweils unterschiedlichen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials, welches zwar in beiden Bereichen benötigt wird, aber in einer möglichst geringen Menge eingesetzt werden soll, vorzusehen. Hierdurch kann der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials dort, wo die spezifische Belastung, die ihr Vorhandensein zwar erfordert, aber weniger stark ausgeprägt ist, gesenkt werden. Bevorzugt wird ein hoher Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials daher nur dort eingesetzt, wo dieses auch tatsächlich in einer hohen Menge benötigt wird bzw. hochwirksame Vorteile oder zumindest deutliche Vorteile bietet.

[0014] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem verschleissreduzierenden Material um Blei.

[0015] Bevorzugt handelt es sich bei dem Bauteil um ein Bauteil einer hydraulischen Maschine und/oder einer hydraulischen Komponente. Beispiele für hydraulische Maschine und/oder hydraulische Komponenten, bei welchen die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann und sehr vorteilhaft ist, werden im Folgenden noch näher beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch in anderen Gebieten der Technik, in welcher Funktionsschichten zum Einsatz kommen, die mindestens ein verschleissreduzierendes Material enthalten, welches für die Funktionstüchtigkeit und/oder die Betriebsfestigkeit zwar benötigt wird, aber in einer möglichst geringen Menge verwendet werden soll, eingesetzt werden.

[0016] In einer möglichen ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Funktionsschicht teilweise oder über ihre gesamte Erstreckung unmittelbar auf dem Grundkörper aufgebracht.

[0017] In einer möglichen zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Funktionsschicht teilweise oder über ihre gesamte Erstreckung über eine Pufferschicht auf dem Grundkörper aufgebracht. Dies bedeutet, dass sich die Pufferschicht in Dickenrichtung teilweise oder über ihre gesamte Erstreckung zwischen der Oberfläche des Grundkörpers und der Funktionsschicht angeordnet ist, wobei bevorzugt die Pufferschicht unmittelbar oder über eine weitere Schicht auf der Oberfläche des Grundkörpers angeordnet ist und die Funktionsschicht unmittelbar oder über eine weitere Schicht auf der Oberfläche der Pufferschicht angeordnet ist.

[0018] In der Pufferschicht ist das verschleissreduzierende Material, welches in der Funktionsschicht oder zumindest in gewissen Funktionsschicht-Bereichen enthalten sein muss, bevorzugt mit einem geringeren Gewichtsanteil enthalten als in den Funktionsschicht-Bereichen und besonders bevorzugt überhaupt nicht enthalten.

[0019] Bei einer entsprechenden Zusammensetzung des Auftragsmaterials und der Prozessführung beim Beschichten der Lagen, kann im Endeffekt eine besonders gute Verankerung zwischen der Pufferschicht und der Funktionsschicht entlang ihres gemeinsamen Grenzverlaufs vorliegen. Ein Grenzverlauf zwischen der Pufferschicht und der Funktionsschicht kann in der Dickenrichtung einer Beschichtung auftreten, aber auch dann, wenn in einer gemeinsamen Lage der Beschichtung ein Teilbereich aus einer Pufferschicht besteht und ein anderer daran angrenzender Teilbereich aus einer Funktionsschicht besteht.

[0020] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Pufferschicht eine andere und insbesondere höhere Materialhärte auf als die Funktionsschicht. Die Pufferschicht bezweckt üblicherweise ein besseres Haften der Funktionsschicht und ist daher primär darauf ausgelegt. Im Fall eines weichen Grundkörpers wird die Pufferschicht bevorzugt derart ausgelegt, dass diese eine hohe Materialhärte aufweist. Hingegen wird die Funktionsschicht dahingehend optimiert, um die spezifische Belange zur Einhaltung der Betriebsfestigkeit der Funktionsoberfläche zu erfüllen und dem entscheidenden Aspekt, dass das bzw. die verschleissreduzierenden Materialien in einer möglichst geringen Menge eingesetzt werden.

[0021] In einem zweiten unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst diese ein Bauteil bestehend aus einem Grundkörper und einer darauf aufgebrachten Beschichtung, wobei die Beschichtung in mindestens einem Bereich eine über eine Pufferschicht auf dem Grundkörper aufgebrachte Funktionsschicht aufweist. Dabei enthält die Funktionsschicht mindestens ein verschleissreduzierendes Material, welches in der Pufferschicht bevorzugt mit einem geringeren Gewichtsanteil und besonders bevorzugt überhaupt nicht enthalten ist. Dabei wird eine Funktionsoberfläche des Bauteils in mindestens einem ersten Bereich durch die Pufferschicht gebildet und in mindestens einem zweiten Bereich durch die Funktionsschicht gebildet.

[0022] Eine solche Funktionsoberfläche wird daher nicht mehr komplett durch eine Funktionsschicht gebildet, sondern teilweise durch eine Funktionsschicht und teilweise durch eine Pufferschicht. Optional kann ein verbleibender Anteil einer solchen Funktionsoberfläche durch die Oberfläche des Grundkörpers gebildet sein.

[0023] In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung existiert auf einer Funktionsfläche (i) zumindest ein Bereich, in dem auf dem Grundkörper eine Pufferschicht aufgebracht ist und dort die Funktionsoberfläche bildet und (ii) mindestens ein weiterer Bereich, in dem auf dem Grundkörper eine Pufferschicht aufgebracht ist und darüber eine Funktionsschicht aufgebracht ist, welche dort die Funktionsoberfläche bildet und (iii) optional existiert ein weiterer Bereich in dem auf dem Grundkörper eine Funktionsschicht aufgebracht ist, welche dort die Funktionsoberfläche bildet und (iv) optional existiert mindestens ein weiterer Bereich, in dem die Funktionsoberfläche durch den Grundkörper gebildet wird.

[0024] Auch diese Ausgestaltungen beruhen auf der Erkenntnis der Erfinder, dass die meisten der Belastungen auf die Beschichtung lokal in unterschiedlicher Stärke auftreten, und daher nicht über die gesamte Erstreckung entlang der Bauteiloberfläche resp. entlang der Funktionsoberfläche der Beschichtung die gleichen quantitativen Anforderungen an die Eigenschaften der Beschichtung vorliegen. Dementsprechend sieht die vorliegende Erfindung gemäß dem zweiten Aspekt vor, in mindestens einem Bereich der Beschichtung eine Pufferschicht vorzusehen, welche dort die Funktionsoberfläche bildet und in mindestens einem weiteren Bereich der Beschichtung eine Pufferschicht mit einer darauf aufgetragenen Funktionsschicht vorzusehen, welche dort die Funktionsoberfläche bildet. Im Minimalfall einer solchen Beschichtung einer Funktionsfläche besteht die Funktionsoberfläche aus zwei unterschiedlichen Bereichen entlang der Bauteiloberfläche, wobei einmal eine Funktionsschicht und einmal die Pufferschicht zur Bildung der Funktionsoberfläche vorgesehen ist. Hierdurch kann der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials insgesamt gesenkt werden, da dort, wo die Belastungen geringer sind und bereits durch die Pufferschicht erfüllt werden können, die Funktionsoberfläche durch die Pufferschicht gebildet ist. Die Funktionsschicht mit dem verschleissreduzierenden Material wird dagegen bevorzugt nur noch dort eingesetzt, wo das verschleissreduzierende Material auch tatsächlich benötigt wird.

[0025] Unter der Zielsetzung eines möglichst bedarfsgerechten Einsatzes des verschleissreduzierenden Materials kann sein Gewichtsanteil über die Lagen der Funktionsschicht und/oder entlang einer Parallelen zu Funktionsoberfläche einschliesslich der Funktionsoberfläche selbst variieren.

[0026] Insbesondere kann die Pufferschicht in dem Bereich, in welchem sie die Funktionsoberfläche bildet, eine größere Dicke aufweisen als in einem Bereich, in welchem sie der Verbindung der Funktionsschicht mit dem Grundkörper dient. Bevorzugt ist die Oberfläche der Pufferschicht in dem Bereich, in welchem sie die Funktionsoberfläche bildet, hierdurch plan mit der Oberfläche der Funktionsschicht. Alternativ ist bevorzugt die Oberfläche der Pufferschicht in dem Bereich, in welchem sie die Funktionsoberfläche bildet, zwar grösstenteils plan mit der Oberfläche der Funktionsschicht, aber weist die Oberfläche der Pufferschicht mindestens eine Vertiefung auf, die bspw. als Öltasche dienen kann.

[0027] Der erste und der zweite Aspekt sind zunächst unabhängig voneinander Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Die beiden Aspekte können jedoch auch miteinander kombiniert werden.

[0028] Insbesondere kann die Funktionsoberfläche in einem Bereich durch die Pufferschicht und in zwei Bereichen durch eine Funktionsschicht, d.h. in zwei Funktionsschicht-Bereiche gebildet werden, wobei sich diese bezüglich ihres verschiedenen Gewichtsanteils an verschleissreduzierendem Materials unterscheiden.

[0029] Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung, welche sowohl beim ersten Aspekt, als auch beim zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, als auch bei deren Kombination zum Einsatz kommen können, werden im Folgenden näher beschrieben.

[0030] Generell können eine Funktionsschicht und eine Pufferschicht jeweils einlagig oder mehrlagig sein. Dabei können sich die unterschiedlichen Lagen, welche an einem Bauteil eine Funktionsschicht oder Pufferschicht bilden, unterscheiden. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit kann ein Unterschied in der Prozessführung, mit der eine jeweilige Lage aufgetragen wird, bestehen und/oder in der Zusammensetzung des Materials, aus dem eine jeweilige Lage der Pufferschicht aufgetragen wird.

[0031] Bei der Funktionsschicht ergibt sich insbesondere, dass sich der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in den unterschiedlichen Lagen unterscheiden kann.

[0032] Die Angaben der vorliegenden Erfindung zum Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials beziehen sich dabei bevorzugt auf mindestens eine, insbesondere die oberste Lage der Pufferschicht und/oder Funktionsschicht. Alternativ oder zusätzlich können sich die Angaben auch auf den mittleren Gewichtsanteil im Material aller Lagen der Pufferschicht bzw. Funktionsschicht oder aller Lagen der Pufferschicht bzw. Funktionsschicht, welche das verschleissreduzierende Material enthalten, beziehen. Ein unterschiedlicher Gewichtsanteil liegt daher bereits dann vor, wenn sich der Gewichtsanteil in mindestens einer der Lagen der Funktionsschicht bzw. Pufferschicht voneinander unterscheidet, wobei sich der Gewichtsanteil bevorzugt in der obersten Lage und/oder im Hinblick auf den mittleren Gewichtsanteil im Material aller Lagen der Pufferschicht bzw. Funktionsschicht unterscheidet.

[0033] Die Pufferschicht und die Funktionsschicht erstrecken sich zumindest abschnittsweise jeweils entlang einer Oberfläche bzw. entlang einer Parallelen der Oberfläche des Grundkörpers. Sie können dabei zumindest abschnittsweise eine Funktionsoberfläche des Bauteils bilden oder parallel zu einer solchen unter einer oder mehrerer weiterer Schichten verlaufen.

[0034] Die Funktionsschicht-Bereiche mit einem unterschiedlichen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials können sich auf der Oberfläche des Grundkörpers befinden und dabei in nebeneinander angeordneten Bereichen. Die Bereiche können dabei unmittelbar aneinander angrenzen oder durch weitere Bereiche voneinander getrennt sein.

[0035] In Dickenrichtung übereinander angeordnete Lagen stellen dagegen keine unterschiedlichen Teilbereiche einer Funktionsschicht im Sinne der vorliegenden Erfindung dar, auch wenn das Material der Lagen das verschleissreduzierende Material mit einem jeweils unterschiedlichen Gewichtsanteil umfasst.

[0036] Bevorzugt dient die Pufferschicht primär dazu bzw. die Materialzusammensetzung ist primär darauf ausgerichtet, dass die Funktionsschicht mit einer ausreichenden Festigkeit auf der Bauteiloberfläche verankert ist und im Fall weicher Grundkörper durch das Vorhandensein der Pufferschicht dem Bauteil eine erhöhte Festigkeit verliehen wird. Wenn eine dahingehend optimierte Pufferschicht zugleich die lokal herrschenden Anforderungen der auf die Funktionsoberfläche einwirkenden Belastungen erfüllt, kann in diesen Abschnitten die Funktionsoberfläche durch die Pufferschicht gebildet sein.

[0037] Bevorzugt dient die Funktionsschicht primär dazu bzw. die Materialzusammensetzung ist primär darauf ausgerichtet, dass die Funktionsoberfläche eine ausreichende Betriebsfestigkeit gegenüber den lokal auf sie einwirkenden Belastungen aufweist und im Fall von Relativbewegungen zugleich die Reibungsverluste (im Hinblick auf den Wirkungsgrad und die Hysterese) möglichst gering gehalten werden, insbesondere bevor entsprechende Anlageflächen mit Öl benetzt werden. Bekanntermassen wird innerhalb einer gewissen ersten Betriebsphase, die nach einer gewissen Stillstandszeit erfolgt, die ausreichende Eigenversorgung hydraulischer Komponenten erst nach einer gewissen Betriebsdauer erreicht.

[0038] Die Funktionsschicht weist bevorzugt eine entsprechende Eigenfestigkeit auf, dass sie in ihrer Dickenrichtung eine ausreichende Betriebsfestigkeit aufweist, z.B. eine ausreichende Betriebsfestigkeit gegen Flächenpressungen und Kavitation.

[0039] Sofern (lokal) eine ausreichend feste Verankerung einer Funktionsschicht auf dem Grundkörper vorliegt bzw. möglich ist und zugleich dem Bauteil keine erhöhte Festigkeit durch das Aufbringen einer vergleichsweise harten Pufferschicht notwendig ist, kann die Funktionsschicht lokal direkt auf dem Grundkörper aufgebracht werden.

[0040] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem verschleissreduzierenden Material um Blei und die Pufferschicht weist einen niedrigeren Bleigehalt auf als eine Lage oder mehrere Lagen oder alle Lagen der Funktionsschicht oder eines Funktionsschicht-Bereiches oder aller Funktionsschicht-Bereiche. Insbesondere kann eine Pufferschicht kein Blei enthalten.

[0041] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bildet die Funktionsoberfläche eine Anlagefläche für ein anderes Bauteil und die Beschichtung trägt in ihrer Gesamtheit dazu bei, dass die Funktionsoberfläche eine ausreichende Betriebsfestigkeit aufweist.

[0042] In einer möglichen alternativen oder ergänzenden Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bildet die Funktionsoberfläche eine Kontaktfläche zu einem Fluid und die Beschichtung trägt in ihrer Gesamtheit dazu bei, dass die Funktionsoberfläche eine ausreichende Betriebsfestigkeit aufweist.

[0043] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bilden die mindestens zwei Bereiche der Funktionsoberfläche des Bauteils eine Anlagefläche für eine Drehbewegung und/oder eine translatorische Bewegung des Bauteils relativ zu einer Anlagefläche eines anderen Bauteils. Bei solchen Gleitvorgängen kommt die vorliegende Erfindung besonders effektiv zur Geltung, da in Abhängigkeit von dem Abstand zur Drehachse und/oder in Abhängigkeit der einwirkenden Kräfte und/oder in Abhängigkeit von einem üblichen Bewegungsbereich sehr unterschiedliche Belastungen in den unterschiedlichen Bereichen der Anlagefläche vorliegen können.

[0044] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die mindestens zwei Bereiche der Funktionsoberfläche des Bauteils bezüglich einer Achse der Drehbewegung und/oder einer translatorischen Bewegung in unterschiedlichen radialen, axialen und/oder Umfangsbereichen der Anlagefläche angeordnet.

[0045] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen die mindestens zwei Bereiche der Funktionsoberfläche des Bauteils einen unterschiedlichen radialen Abstand zu einer Drehachse auf. Aufgrund des unterschiedlichen Abstands zur Drehachse sind die Relativgeschwindigkeiten und damit die Anforderungen an die Anlagefläche in den beiden Bereichen unterschiedlich, was die vorliegende Erfindung berücksichtigt.

[0046] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials der Beschichtung bei jeweils gleichem Abstand von der Funktionsoberfläche in einem ersten Bereich mit einem größeren Abstand zur Drehachse höher als in einem zweiten Bereich mit einem geringeren Abstand zur Drehachse, wobei sich dieses Prinzip selbstverständlich nicht nur auf zwei, sondern auf mehrere Bereiche übertragen lässt. Dies berücksichtigt das Vorliegen unterschiedlicher Relativgeschwindigkeiten in den verschiedenen Bereichen.

[0047] Wird hier oder im Folgenden von einem Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials der Beschichtung gesprochen, bezieht sich dies bevorzugt auf den Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in der Funktionsschicht oder, soweit diese die Funktionsoberfläche bildet, in der Pufferschicht.

[0048] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Bauteil mindestens einen Fluiddurchgang auf, wobei sich der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in der Beschichtung, welches massgeblich eine Erhöhung der Betriebsfestigkeit des Bauteils bewirkt, in einem Bereich, welcher an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, von dem Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in mindestens einem von dem Fluiddurchgang beabstandeten Bereich unterscheidet.

[0049] Hierdurch kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass im Bereich eines Fluiddurchgangs oftmals Kavitation auftritt, welche die Funktionsoberfläche bzw. die Beschichtung in der Umgebung des Fluiddurchgangs belastet.

[0050] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Gewichtsanteil eines in der Beschichtung enthaltenen verschleissreduzierenden Materials, welches zu der massgeblichen Erhöhung der Trockenschmierung beiträgt, in dem an den Fluiddurchgang anschließenden Funktionsschicht-Bereich niedriger als in einem anderen von dem Fluiddurchgang beabstandeten Funktionsschicht-Bereich. Aufgrund der durch den geringeren Gewichtsanteil eines solchen verschleissreduzierenden Materials größere Materialhärte in dem an den Fluiddurchgang anschliessenden Bereich ist die Beschichtung hier weniger empfindlich gegenüber den durch die Kavitation auftretenden Belastungen.

[0051] In einer ersten Variante kann in der Beschichtung des Bauteilbereichs, der sich an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, ein geringerer Gewichtsanteil eines solchen verschleissreduzierenden Materials, mit dem zwar eine massgebliche Erhöhung der Trockenschmierung erzielt werden kann, aber zugleich eine reduzierte Betriebsfestigkeit gegenüber Kavitation auftritt, vorgesehen sein als in einem anderen Bereich

[0052] In einer zweiten Variante kann an dem Bauteilbereich, welcher an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die Funktionsoberfläche durch eine Pufferschicht gebildet werden, über welche in einem anderen Bauteilbereich eine zu einem gewissen Gewichtsanteil das verschleissreduzierende Material beinhaltende Funktionsschicht auf dem Grundkörper aufgebracht ist. In dieser zweiten Variante liegt eine Beschichtung des Bauteils vor, die im Nahbereich oder zumindest teilweise im Nahbereich eine durch die Pufferschicht gebildete Funktionsoberfläche aufweist und in einem anderen Bereich die Funktionsoberfläche durch eine Funktionsschicht gebildet wird.

[0053] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Funktionsfläche eines Bauteils einen ersten und einen zweiten radialen Bereich mit unterschiedlichem Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials auf, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten radialen Bereich ein dritter radialer Bereich angeordnet ist, welcher mindestens einen Fluiddurchgang aufweist.

[0054] In einer möglichen ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird zumindest in einem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die Funktionsoberfläche durch eine Pufferschicht gebildet, welche in einem anderen Bereich dazu dient, eine Funktionsschicht mit dem Grundkörper zu verbinden.

[0055] In einer möglichen zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird zumindest in einem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die Funktionsoberfläche durch eine Funktionsschicht gebildet, die einen anderen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials aufweist als in mindestens einem von dem Fl.uiddurchgang beabstandeten zweiten Teilbereich des dritten radialen Bereichs.

[0056] In einer möglichen dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist zumindest in einem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die durch eine Funktionsschicht gebildete Funktionsoberfläche einen anderen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials auf als in dem ersten und/oder zweiten radialen Bereich.

[0057] Die zweite und dritte Ausgestaltung können auch miteinander kombiniert werden. Insbesondere können sich dabei die Funktionsschichten in dem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, in dem von dem Fluiddurchgang beabstandeten zweiten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, in dem ersten und in dem zweiten radialen Bereich jeweils unterschiedlich sein.

[0058] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird in der Beschichtung bzw. in Teilbereichen der Beschichtung ein solches verschleissreduzierendes Material verwendet, welches eine Erhöhung der Betriebsfestigkeit gegen Kavitationsbelastungen bewirkt. Dabei weist das Bauteil mindestens einen Fluiddurchgang auf, wobei sich der Gewichtsanteil dieses verschleissreduzierenden Materials in einem ersten und in einem zweiten Funktionsschicht-Bereich unterscheidet, obwohl sich beide an den Fluiddurchgang anschliessen und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgeben. Erfindungsgemäss wird in einem Funktionschicht-Bereich ein vergleichsweise hoher Anteil des verschleissreduzierenden Materials verwendet, wo eine besonders hohe Sogwirkung d.h. ein vergleichsweise starker Unterdruck auftritt, wenn der Fluidurchgang bestimmungsgemäss durchströmt wird, d.h. die Vorrichtung, in der sich das Bauteil mit der hier betrachteten Beschichtung in Betrieb befindet.

[0059] Durch den höheren Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in einem ersten Funktionsschicht-Bereich, welcher einen solchen Kontaktbereich zu einem Teilbereich des Fluids bildet, wo das Fluid einen besonders starken Unterdruck aufweisen kann, trägt dazu bei, dass das Bauteil weniger anfällig gegen Kavitationsbelastungen ist. Erfindungsgemäss enthält der zweite Funktionsschicht-Bereich, der sich zwar ebenfalls an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt und folglich auch einen Kontaktbereich zu einem Teilbereich des Fluids bildet, einen geringeren Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials, sofern der dortige Unterdruck des Fluids geringer ist als in dem Kontaktbereich des Fluids zum ersten Funktionsschicht-Bereich. Bei einer korrekten Auslegung kann für den zweiten Funktionsschicht-Bereich eine gewisse Menge des verschleissreduzierenden Materials eingespart werden ohne die Gefahr, dass ein erhöhtes Risiko solcher Kavitationsschäden auftritt, welche entscheidend für die Betriebsfestigkeit sind.

[0060] Sind aufgrund von Strömungssimulationen, durch Bauteiltests etc. die lokalen Einflussgrössen, insbesondere die Druckverhältnisse bekannt - zumindest in einer gewissen Genauigkeit - kann das erfindungsgemässe Grundprinzip unter Ausschöpfung der damit verbundenen Vorteile, nämlich zur Schaffung eines zusätzlichen Korridors, in dem eine Optimierung zwischen (i) einer Erhöhung der Betriebsfestigkeit des Bauteils und (ii) der Verminderung der Aufwandsmenge des verschleissreduzierenden Materials zur Anwendung kommen.

[0061] Bestimmte Bauteile weisen Vertiefungen und/oder Fluiddurchgänge auf, die sich vergleichsweise weitläufig über die Funktionsfläche erstrecken. Dies kann zur Folge haben, dass im Nahbereich einer solchen Vertiefung bzw. eines solchen Durchbruchs die Flächenpressung zu einer Belastung führt, welche dominierend oder wesentlich mitbestimmend für die Beschichtung sein muss, damit das Bauteile resp. die Beschichtung die geforderte Dauerfestigkeit erfüllt.

[0062] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Bauteil mindestens eine Vertiefung und/oder mindestens einen Fluiddurchgang auf, wobei sich der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in der Beschichtung, welches massgeblich eine Erhöhung der Betriebsfestigkeit des Bauteils bewirkt, in einem Bereich, welcher an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, von dem Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in mindestens einem von der Vertiefung bzw. von dem Fluiddurchgang beabstandeten Bereich unterscheidet.

[0063] Hierdurch kann der Tatsache Rechnung getragen werden, dass im Nahbereich einer Vertiefung oder eines Fluiddurchgangs oftmals eine Flächenpressung auftritt, welche die Funktionsoberfläche bzw. die Beschichtung in der Umgebung des Fluiddurchgangs belastet.

[0064] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Gewichtsanteil eines in der Beschichtung enthaltenen verschleissreduzierenden Materials, welches zu der massgeblichen Erhöhung der Trockenschmierung beiträgt, in dem an der Vertiefung bzw. an den Fluiddurchgang anschliessenden Funktionsschicht-Bereich niedriger als in einem anderen von der Vertiefung bzw. von dem Fluiddurchgang beabstandeten Funktionsschicht-Bereich. Aufgrund der durch den geringeren Gewichtsanteil eines solchen verschleissreduzierenden Materials größere Materialhärte an der Vertiefung bzw. an den Fluiddurchgang anschließenden Bereich ist die Beschichtung hier weniger empfindlich gegenüber den durch die Flächenpressung auftretenden Belastungen.

[0065] In einer ersten Variante kann in der Beschichtung des Bauteilbereichs, der sich an der Vertiefung bzw. an den Fluiddurchgang anschliesst und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, ein geringerer Gewichtsanteil eines solchen verschleissreduzierenden Materials, mit dem zwar eine massgebliche Erhöhung der Trockenschmierung erzielt werden kann, aber zugleich eine reduzierte Betriebsfestigkeit gegenüber Flächenpressung auftritt, vorgesehen sein als in einem anderen Bereich

[0066] In einer zweiten Variante kann an dem Bauteilbereich, welcher an der Vertiefung bzw. an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die Funktionsoberfläche durch eine Pufferschicht gebildet werden, welche in einem anderen Bauteilbereich eine zu einem gewissen Gewichtsanteil das verschleissreduzierende Material beinhaltende Funktionsschicht auf dem Grundkörper gebildet wird. In dieser zweiten Variante liegt eine Beschichtung des Bauteils vor, die im Nahbereich oder zumindest teilweise im Nahbereich eine durch die Pufferschicht gebildete Funktionsoberfläche aufweist und in einem anderen Bereich die Funktionsoberfläche durch eine Funktionsschicht gebildet wird.

[0067] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Funktionsfläche eines Bauteils einen ersten und einen zweiten radialen Bereich mit unterschiedlichem Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials auf, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten radialen Bereich ein dritter radialer Bereich angeordnet ist, welcher mindestens eine Vertiefung und/oder mindestens einen Fluiddurchgang aufweist.

[0068] In einer möglichen ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird zumindest in einem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an der Vertiefung bzw. an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die Funktionsoberfläche durch eine Pufferschicht gebildet, welche in einem anderen Bereich dazu dient, eine Funktionsschicht mit dem Grundkörper zu verbinden.

[0069] In einer möglichen zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird zumindest in einem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an der Vertiefung bzw. an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die Funktionsoberfläche durch eine Funktionsschicht gebildet, die einen anderen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials aufweist als in mindestens einem von dem Fluiddurchgang beabstandeten zweiten Teilbereich des dritten radialen Bereichs.

[0070] In einer möglichen dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist zumindest in einem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an der Vertiefung bzw. an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die durch eine Funktionsschicht gebildete Funktionsoberfläche einen anderen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials auf als in dem ersten und/oder zweiten radialen Bereich.

[0071] Die zweite und dritte Ausgestaltung können auch miteinander kombiniert werden. Insbesondere können sich dabei die Funktionsschichten in dem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an der Vertiefung bzw. an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, in dem von der Vertiefung bzw. von dem Fluiddurchgang beabstandeten zweiten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, in dem ersten und in dem zweiten radialen Bereich jeweils unterschiedlich sein

[0072] Bei den oben genannten Ausgestaltungen kann die Beschichtung bzw. Funktionsoberfläche insbesondere auf einem Triebwerkzylinder, einer Steuerplatte, einem Kolben, einer Kolbenlaufbuchse, einer Schrägscheibe und/oder der Gleitfläche eines Gleitschuhs angeordnet sein, so dass es sich bei dem Bauteil insbesondere um einen Triebwerkzylinder, eine Steuerplatte, einen Kolben, eine Schrägscheibe und/oder einen Gleitschuh handelt. Bevorzugt ist eine solche wie im vorausgegangenen Text beschriebene Beschiahtung an der Funktionsfläche des Bauteils vorhanden resp. wird die Funktionsfläche durch eine derartige Beschichtung gebildet.

[0073] Bei den oben genannten Ausgestaltungen kann die Beschichtung bzw. Funktionsoberfläche insbesondere eine Anlagefläche für eine Drehbewegung um einen begrenzten Winkelbereich, d.h. eine Schwenkbewegung, oder für eine Drehbewegung für einen unbegrenzten Winkelbereich und insbesondere für eine Rotationsbewegung darstellen.

[0074] Weiterhin kann die Beschichtung bzw. Funktionsoberfläche eine Anlagefläche für eine Linearbewegung oder Superposition aus Rotation und Linearbewegung darstellen.

[0075] In einer möglichen weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bildet die Funktionsoberfläche des ersten Bauteils eine Anlagefläche für ein zweites Bauteil, welches eine relative Schwenkbewegung und/oder relative Linearbewegung zu dem ersten Bauteil ausführt.

[0076] Beispielsweise kann es sich bei der Anlagefläche des ersten Bauteils um die Auflagefläche eines Gleitlagers bspw. die Auflagefläche einer Schwenkwiege oder die Führungsfläche eines Triebwerk- oder Steuerkolbens handeln. Die erfindungsgemässe Beschichtung kann an dem statischen und/oder an dem beweglichen Bauteil angeordnet sein.

[0077] Da die Querkräfte bzw. die Normalkräfte zumeist derart auf Bauteile einwirken, dass diese nicht in das Zentrum, sondern versetzt in die Anlageflächen einwirken und/oder eine Durchbiegung von Bauteilen hinzukommt, liegt eine lokal unterschiedliche Belastung auch für Anlageflächen vor, die (i) in ihrer Funktion als Auflagefläche für ein anderes Bauteil dienen, welches eine relative Schwenkbewegung ausführt oder eine relative Rotationsbewegung oder die (ii) in ihrer Funktion als Führungsfläche einer relativen Linearbewegung für ein anderes Bauteil dienen.

[0078] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Anlagefläche zumindest teilweise aus einer Beschichtung gebildet, die mindestens zwei axial oder in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Bereiche umfasst, in denen das verschleissreduzierende Material in unterschiedlichen Gewichtsanteilen enthalten ist.

[0079] Dabei können diese mindestens zwei Beschichtungs-Bereiche eine Funktionsoberfläche aufweisen, die jeweils aus einem Funktionsschicht-Bereich gebildet ist, in denen das verschleissreduzierende Material in unterschiedlichen Gewichtsanteilen enthalten ist. Alternativ oder ergänzend kann die Funktionsoberfläche in mindestens einem Teilbereich durch eine Pufferschicht gebildet sein und in mindestens einem anderen Teilbereich durch eine Funktionsschicht gebildet sein.

[0080] Insbesondere können hierdurch die lokal unterschiedlichen auf die Anlagefläche einwirkenden Belastungen berücksichtigt werden, welche durch Querkräfte und/oder Durchbiegungen hervorgerufen werden. Alternativ oder ergänzend können hierdurch die Belastungen, die in einem bestimmten Bewegungsbereich hervorgerufen werden, Berücksichtigung finden; bspw. ein bevorzugter resp. häufig auftretender Bewegungsbereich und/oder die Position maximaler Belastung.

[0081] Insbesondere kann in einem ersten Bereich der Anlagefläche, in welchem eine durch Querkräfte und/oder Durchbiegung größere Belastung einwirkt, der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in der Beschichtung entlang der Oberfläche des Grundkörpers oder entlang einer Parallelen zur Oberfläche des Grundkörpersd.h. entlang der Funktionsoberfläche oder entlang einer Parallelen der Funktionsoberfläche - höher sein als in einem zweiten Bereich der geringeren Belastungen unterliegt.

[0082] Weiterhin kann in einem ersten Bereich der Anlagefläche, in welchem die derartigen Belastungen in einer Normalstellung des beweglichen Bauteils höher sind, in der dortigen Beschichtung der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials höher sein als in einem zweiten Bereich, auf den in einer Normalstellung geringere Belastungen einwirken.

[0083] Bei der Anlagefläche des Bauteils kann es sich insbesondere um die Auflagerläche einer Rotationsachse (z.B. die Rotationsachse einer Triebwelle) oder Schwenkachse (z.B. die Zapfen einer Schwenkwiege) handeln oder um eine Führungsfläche eines anderen Bauteils (z.B. eines Triebwerk- oder Steuerkolben), das eine relative Linearbewegung ausführt.

[0084] Gleichermassen kann es sich bei der Anlagefläche um einen Teilbereich der Oberfläche des bewegten Bauteils handeln, wie eine Triebwelle, eine Schwenkwiege, einen Triebwerk- oder Steuerkolben etc.

[0085] Eine mögliche weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung betrifft die Funktionsflächen einer Kugelkopfverbindung. Dabei kann die erfindungsgemässe Beschichtung auf dem Kugelkopf und/oder auf der Oberfläche in der Kugelkalotte aufgetragen sein bzw. zumindest einen Teil der Oberfläche des Kugelkopfes und/oder einen Teil der Oberfläche der Kugelkalotte bilden.

[0086] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Form eines Kugelkopfes oder einer Kugelkalotte aufweisende Anlagefläche bezüglich einer gedachten einen solchen Körper durchstossende Achse mindestens zwei radial nebeneinander angeordnete Bereiche auf, die jeweils mit einer Beschichtung versehen sind, wobei sich die beiden Beschichtungs-Bereiche unterscheiden.

[0087] In einer möglichen Ausführungsform existieren mindestens zwei Beschichtungs-Bereiche denen ein verschleissreduzierendes Material in unterschiedlichen Gewichtsanteilen vorhanden ist.

[0088] Insbesondere können hierdurch unterschiedliche Lagerkräfte und/oder Belastungen berücksichtigt werden, welche durch den Abstand von einer Drehachse, den lokal vorliegenden Querkräften, der Durchbiegung und/oder einen bevorzugten Bewegungsbereich hervorgerufen sind, berücksichtigt werden.

[0089] Weiterhin kann in einem ersten Bereich einer Anlagefläche einer Kugelkopfverbindung, in welchem die derartigen Belastungen in einer Normalstellung bzw. einem engen hauptsächlich auftretenden Bewegungsbereichs des beweglichen Bauteils höher sind, in der dortigen Beschichtung der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials höher sein als in einem zweiten Bereich, auf den in einer Normalstellung geringere Belastungen einwirken.

[0090] Bei der Kugelkopfverbindung, welche eine mit einer erfindungsgemässen Beschichtung ausgestattete Anlagefläche aufweist, kann es sich insbesondere um eine Kugelkopfverbindung zwischen einem Triebwerkkolben und einem Gleitschuh, d.h. einer Triebwerkkolben-Gleitschuh-Einheit handeln.

[0091] Sofern die erfindungsgemässe Kugelkopfverbindung die Verbindung zwischen einem Triebwerkkolben und einem Gleitschuh betrifft, erstrecken sich die Beschichtungs-Bereiche - d.h. Teilbereiche mit einer jeweils gleichen Beschichtung - bevorzugt über solche Bereiche, die Rotationssymmetrisch zur Zentralachse des Triebwerkkolbens bzw. des Gleitschuhs gelegen sind. Hintergrund dafür ist, dass sich ein Gleitschuh um seine eigene Rotationsachse dreht.

[0092] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Bauteil mindestens drei Beschichtungs-Bereiche mit jeweils unterschiedlichem Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials auf. Insbesondere kann das Bauteil drei Bereiche aufweisen, in welchen jeweils eine Funktionsschicht mit einem unterschiedlichen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials vorgesehen ist. Hierdurch können die lokal unterschiedlichen Belastungen noch zielgerichteter berücksichtigt werden. Bevorzugt handelt es sich bei diesem verschleissreduzierenden Material um Blei.

[0093] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weisen die drei Beschichtungs-Bereiche einen unterschiedlichen radialen Abstand zu einer Achse auf und/oder sind in unterschiedlichen axialen oder Umfangsabschnitten einer Anlagefläche angeordnet.

[0094] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung schließen die mindestens zwei oder drei Beschichtungs-Bereiche unmittelbar aneinander an.

[0095] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bilden die zwei oder drei Beschichtungs-Bereiche eine gemeinsame Anlagefläche, d.h. dienen gemeinsam der Anlage eines anderen Bauteils.

[0096] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist das Bauteil mindestens drei unterschiedliche Beschichtungs-Bereiche auf, von welchen zwei einen unterschiedlichen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials aufweisen, während der dritte Bereich ein anderes verschleissreduzierendes Material aufweist.

[0097] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist zumindest auf einem Teilbereich der Funktionsoberfläche eine zusätzliche Einlaufschicht aufgetragen.

[0098] Die Einlaufschicht soll eventuelle Unebenheiten auf der Funktionsfläche, insbesondere auf der Oberfläche der eigentlichen Beschichtung ausgleichen und wird beim Einlaufen weitgehend abgerieben und/oder zumindest teilweise entlang der Bauteiloberfläche verschoben.

[0099] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung überdeckt die Einlaufschicht die Funktionsschicht in den mindestens zwei Bereichen.

[0100] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist die Dicke der Einlaufschicht geringer als die Dicke der Funktionsschicht.

[0101] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt die Dicke der Einlaufschicht nach dem Auftragen und vor dem Einlaufvorgang im Bereich von 0,05 bis 0,2 Millimeter, bevorzugt von 0,05 bis 0,14 Millimeter und weiter bevorzugt von 0,05 bis 0,075 Millimeter.

[0102] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Einlaufschicht einen höheren Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials auf als die Funktionsschicht in den mindestens zwei Bereichen, wobei es sich bei dem im Zusammenhang mit der Einlaufschicht genannten verschleissreduzierenden Materials insbesondere um Blei handeln kann.

[0103] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung liegt der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in den beiden Beschichtungsbereichen jeweils zwischen 0,1 wt% und 30 wt%, bevorzugt zwischen 0,1 wt% und 20 wt% (N.B.: wt% = Gewichtsprozent).

[0104] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung unterscheidet sich der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in den beiden Beschichtungsbereichen um mindestens 0,5 wt%, bevorzugt um mindestens 2 wt%, weiter bevorzugt um mindestens 5 wt%.

[0105] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfassen einer, mehrere oder alle der Funktionsschicht-Bereiche und/oder Pufferschicht-Bereiche mindestens eine Lage, welche aus einer Kupfer-Zink-Legierung oder einer Kupfer-Zink-Basislegierung mit ggf. weiteren Legierungsbestandteilen besteht.

[0106] Bevorzugt beträgt der Kupferanteil zwischen 50 % und 70 %, weiter bevorzugt zwischen 55 % und 65 % und/oder der Zinkanteil zwischen 25 % bis 45 %, bevorzugt zwischen 30 % und 40 %.

[0107] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung bestehen alle Lagen der Funktionsschicht-Bereiche und/oder Pufferschicht-Bereiche aus einer Kupfer-Zink-Legierung oder Kupfer-Zink-Basislegierung mit ggf. weiteren Legierungsbestandteilen, insbesondere aus einer Legierung, wie sie oben beschrieben wurde.

[0108] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erstrecken sich die mindestens zwei unterschiedlichen Bestandteile der Beschichtung über die Dicke der Beschichtung.

[0109] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Funktionsoberfläche und/oder Beschichtung zumindest zwei verschiedende Materialhärten in zumindest zwei verschiedenen Bereichen auf.

[0110] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die auf den Grundkörper aufgebrachte Beschichtung zumindest in einem Teilbereich zwei unterschiedliche Härten über die Dicke der Beschichtung auf.

[0111] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass vom Grundkörper ausgehend in Richtung Funktionsoberfläche über die Beschichtung ein monoton abnehmender Materialhärte-Verlauf vorliegt oder innerhalb der Beschichtung ein nahezu konstanter Härteverlaüf vorliegt.

[0112] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass vom Grundkörper ausgehend in Richtung Funktionsoberfläche über die Beschichtung ein monoton steigender Materialhärte-Verlauf besteht oder innerhalb der Beschichtung ein fallender Materialhärte-Verlauf zur Funktionsoberfläche vorliegen kann.

[0113] Bei Bestandteilen der Beschichtung, d.h. (i) die gesamte Pufferschicht, eine Lage der Pufferschicht oder ein sich entlang einer Parallelen der Bauteiloberfläche bzw. sich entlang der Bauteiloberfläche erstreckender Bereich der Pufferschicht oder (ii) die gesamte Funktionsschicht, eine Lage der Funktionsschicht oder ein sich entlang einer Parallelen der Bauteiloberfläche bzw. sich entlang der Bauteiloberfläche erstreckender Bereich der Funktionsschicht, die aus einer bronzeartigen Legierung bestehen, liegt das Gewichtsverhältnis (Cu/Sn) zwischen Kupfer und Zinn bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 15 und besonders bevorzugt in einem Bereich von 7 bis 13,5.

[0114] Bei Bestandteilen der Beschichtung, d.h. (i) die gesamte Pufferschicht, mindestens eine Lage der Pufferschicht oder mindestens ein sich entlang einer Parallelen der Bauteiloberfläche bzw. sich entlang der Bauteiloberfläche erstreckender Teilbereich der Pufferschicht oder die (ii) gesamte Funktionsschicht, mindestens eine Lage der Funktionsschicht oder mindestens ein sich entlang einer Parallelen der Bauteiloberfläche bzw. sich entlang der Bauteiloberfläche erstreckender Teilbereich der Funktionsschicht, die aus einer messingartigen Legierung bestehen, liegt der Gewichtsanteil von Zink zwischen 25 % bis 40 % und/oder der Gewichtsanteil von Kupfer zwischen 50 % bis 70 %.

[0115] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die mindestens eine Pufferschicht, bspw. mindestens eine Lage der Pufferschicht und/oder mindestens ein sich entlang der Bauteiloberfläche und/oder sich entlang einer Parallelen der Bauteiloberfläche erstreckender Teilbereich der Pufferschicht aus einer Chrom-Nickel-Basislegierung oder einer Chrom-Nickel-Legierung (z.B. Cr[20-23] Ni58...) oder aus einer Kupfer-Zinn-Basislegierung oder Kupfer-Zinn-Legierung (z.B. Cu80Sn12Ni2...) besteht.

[0116] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der lokal vorliegende und/oder der partiell vorliegende Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in der Beschichtung abhängig von der lokalen Relativgeschwindigkeit und/oder dem partiellen Bereich der Relativgeschwindigkeit des Bauteils in seinem Anlagebereich zu einem anderen Bauteil ist.

[0117] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der lokal vorliegende und/oder der partiell vorliegende Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in der Beschichtung abhängig von (i) der lokalen Art der Belastung (insbesondere der Reibung (eigentlich der Normalkraft, welche eine Reibung verursacht), Flächenpressung (eigentlich der Normalkraft, welche eine Flächenpressung verursacht), Kavitationsbelastung und sonstige angreifende Kräfte, die bspw. zu einer Durchbiegung eines Bauteils führen, und/oder (ii) dem Bereich einer solchen partiellen Belastung ist.

[0118] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Pufferschicht kein Blei enthält.

[0119] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Grundkörper aus einem oder mehreren der folgenden Materialien gefertigt ist: aus härtbarem oder nichthärtbarem Stahl aus Gussmaterial aus einer Aluminium-Legierung aus Weichmetall bzw. aus einer Weichmetall-Legierung, z.B. Bronze, Messing, ... aus Kunststoff, insbes. aus Polymerkunststoff

[0120] Der Grundkörper kann als Schmiedeteil oder Sinterteil ausgeführt sein.

[0121] Unabhängig vom Ausgangswerkstoff und der Ausgangsform des Rohteils können Ausnehmungen für den Auftrag der Beschichtung und eventuell spezifische Oberflächenstrukturen bereits enthalten bzw. vorbereitet sein bevor eine erste Lage einer Beschichtung aufgetragen wird resp. bevor eine unmittelbar dem Auftragen vorausgehende Konditionierung des Rohteils erfolgt.

[0122] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Bauteil einer Axialkolbenmaschine, insbesondere um einen Triebwerkzylinder, eine Steuerplatte, einen Triebwerkkolben, eine Zylinderbuchse, einen Gleitschuh, ein Schwenkwiegenlager, ein Triebwellenlager, eine Stellkolbenführung, etc.

[0123] Die vorliegende Erfindung umfasst insbesondere einen Triebwerkzylinder oder eine Steuerplatte, deren Funktionsfläche zumindest in einem Teilbereich beschichtet ist, wobei sich in diesem Teilbereich mindestens zwei die Beschichtung durchdringende Durchbrüche befinden, wobei die Funktionsoberfläche durch mindestens zwei Funktionsschicht-Bereiche gebildet wird, welche jeweils in einem unterschiedlichen Gewichtsanteil das verschleissreduzierende Material enthalten.

[0124] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Triebwerkzylinder oder die Steuerplatte mindestens eine bevorzugt zusammenhängende Beschichtung und besonders bevorzugt mindestens eine Funktionsschicht auf, wobei die Funktionsschicht alle solchen Durchbrüche umschließt, die bei entsprechender Drehlage des Triebwerkzylinders Bestandteil einer Ölverbindung zwischen dem Triebwerk und der Tankrückführung und/oder zwischen dem Triebwerk und dem Hochdruckausgang sind, und sich aus einem äußeren, mittleren und inneren Stegbereich zusammensetzt, wobei der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials auf der Funktionsoberfläche mit zunehmendem Abstand zur Triebwerksachse monoton oder streng monoton ansteigt.

[0125] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist der Triebwerkzylinder oder die Steuerplatte mindestens eine bevorzugt zusammenhängende Funktionsschicht auf, wobei die Funktionsschicht alle solchen Durchbrüche umschließt, die bei entsprechender Drehlage des Triebwerkzylinders Bestandteil einer Ölverbindung zwischen dem Triebwerk und dem Tank und/oder zwischen dem Triebwerk und dem Hochdruckausgang sind, und sich aus einem äußeren, mittleren und inneren Stegbereich zusammensetzt, wobei es sich bei dem verschleissreduzierenden Material um Blei handelt und der Bleigehalt in der Funktionsschicht ausgehend von einem den Teilkreisumfang umschließenden Bereich mit abnehmendem Abstand zum Mittelpunkt monoton oder streng monoton ansteigt und/oder ausgehend von einem den Teilkreisumfang umschließenden Bereich mit zunehmendem Abstand vom Mittelpunkt monoton oder streng monoton ansteigt. In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Funktionsoberfläche des Triebwerkzylinders oder der Steuerplatte in mindestens einem Teilbereich von einer Pufferschicht gebildet.

[0126] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist in der Beschichtung mindestens ein Durchbruch vorhanden, der zumindest in der nach außen in Richtung der Funktionsoberfläche freigelegt ist und der Durchbruch innerhalb der Beschichtung gänzlich von der Pufferschicht umzogen wird.

[0127] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Bauteil einer Innenzahnradeinheit, insbesondere einen Innenläufer oder Aussenläufer, ein Bauteil einer Radial- oder Reihenkolbenmaschine, insbesondere einen Verdrängerkolben, eine Laufbuchse, eine Nockenwelle oder ein Triebwellenlager etc. oder ein Bauteil einer Kugelgelenkverbindung einer hydraulischen Maschine.

[0128] Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine hydraulische Verdrängereinheit und/oder eine sonstige hydraulische Komponente, wie bspw. ein Hydraulikventil, und/oder eine Vorrichtung mit mindestens einem solchen Bauteil, wie es oben beschrieben wurde.

[0129] In einer ersten Variante der vorliegenden Erfindung ist in dem Bauteil der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in einem jeweiligen Funktionsschicht-Bereich konstant und unterscheidet sich lediglich zwischen verschiedenen Funktionsschicht-Bereichen. In einer ersten Variante liegt ein erster Funktionsschicht-Bereich vor, an welchem der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials an der Funktionsoberfläche anders ist als an der Funktionsoberfläche des zweiten Funktionsschicht-Bereiches.

[0130] In einer zweiten Variante der vorliegenden Erfindung variiert entlang der Funktionsoberfläche und/oder entlang einer Parallelen zur Funktionsoberfäche der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in der Funktionsschicht des Bauteils kontinuierlich. Bevorzugt verläuft eine solche Variation des Gewichtsanteils des verschleissreduzierenden Materials stetig und zwar prinzipiell in der Bedeutung, wie dieser Begriff in der Mathematik verwendet wird. Dem Fachmann ist klar, dass es sich hierbei nur um eine tendenzielle Charakteristik der Beschaffenheit der Funktionsschicht handeln kann, denn beim Erkalten der Beschichtung treten aufgrund unterschiedlicher Schmelztemperaturen der sowie unterschiedlicher Adhäsionskräften zwischen den verschiedenen Legierungsbestandteile Materialinhomogenitäten auf und zwar auch dann, wenn die vor dem Auftragen noch in Flüssigform vorliegende Legierungsschmelze vollkommen homogen ist.

[0131] Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, wie es oben beschrieben wurde, wobei in mindestens zwei Bereichen des Bauteils jeweils ein Funktionsschicht-Bereich aufgebracht wird, deren Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials unterschiedlich hoch ist.

[0132] In einer ersten Variante kann zur Herstellung des ersten und des zweiten Funktionsschicht-Bereiches jeweils ein anderes, bereits komplett vorgemischtes Auftragsmaterial aufgebracht werden.

[0133] In einer zweiten Variante kann das verschleissreduzierende Material dem Auftragsmaterial je nach Funktionsschicht-Bereich in unterschiedlicher Dosis zugeführt werden.

[0134] In einer ersten Ausführungsform liegt das verschleissreduzierende Material in Bandform und insbesondere in Drahtform vor. Sein Gewichtsanteil kann sodann über die Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Funktionsschicht-Ortspunktes in den momentanen Arbeitspunkt resp. dem momentanen Aufschmelzpunkt eingebracht werden.

[0135] In einer zweiten Ausführungsform liegt das verschleissreduzierende Material in Form von Partikeln vor, welche auf die Funktionsschicht in unterschiedlicher Menge aufgebracht werden, und insbesondere auf diese aufgeschossen werden. Die Partikel weisen dabei jeweils eine dosierte kinetische Energie auf, die beim Aufprall auf der entstehenden Funktionsschicht resp. auf dem Grundkörper bzw. auf der Pufferschicht ein Anschmelzen der Partikel hervorruft, wodurch näherungsweise kontinuierliche Änderungen des Gewichtsanteils des verschleissreduzierenden Materials entlang der entstehenden Funktionsoberfläche bzw. entlang einer jeweils entstehenden Lage der Funktionsschicht erzielbar sind.

[0136] Die zweite Variante und insbesondere deren zweite Ausführungsform ermöglichen eine gewisse Annäherung für das Erzielen einer Funktionsschicht bei der sich der Gewichtsanteil des darin enthaltenen verschleissreduzierenden Materials kontinuierlich ändert. Aufbauend auf einer solchen Idealisierung wäre bspw. tatsächlich eine Beschichtung der Funktionsfläche eines Triebwerkzylinders möglich, deren Funktionsoberfläche mit zunehmendem Abstand zur Rotationsachse einen streng monoton ansteigenden Gewichtsanteil eines verschleissreduzierenden Materials aufweist.

[0137] Aufgrund der unterschiedlichen Schmelztemperaturen der und unterschiedlichen Adhäsionskräften zwischen den verschiedenen Legierungsbestandteilen kann in einer mikroskopischen Betrachtung auch kein Funktionsschicht-Bereich geschaffen werden, in dem ein verschleissreduzierendes Material in einem konstanten Gewichtsanteil vorliegt.

[0138] In einer für den Anwendungsfall praktikablen makroskopischen Betrachtung können entsprechende Beschichtungen erzielt werden, bei denen ein sich stetig kontinuierlich ändernder Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials vorliegt und gleichermassen Beschichtungs-Bereiche geschaffen werden, die jeweils einen konstanten Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials aufweisen.

[0139] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher beschrieben.

[0140] Dabei zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bauteils gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu Bauteilen gemäß dem Stand der Technik, Fig. 2 eine schematische Darstellung des von einem Abstand von einer Drehachse abhängigen Bleigehalts in einem ersten Ausführungsbeispiel des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung, Fig. 3 eine schematische Darstellung des von einem Abstand von einer Drehachse abhängigen Bleigehalts in einem zweiten Ausführungsbeispiel des ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung, Fig. 4 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Triebwerkzylinders oder einer Steuerplatte gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, Fig. 5 der Verlauf des Bleigehalts in Abhängigkeit des Radius bei zwei Varianten des in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiels, Fig. 6 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Triebwerkzylinders oder einer Steuerplatte gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, Fig. 7 den Verlauf des Bleigehalts in einer Schnittansicht bei einer Variante mit einer Einlaufschicht, Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung in einer Schnittansicht, Fig. 9 eine Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Triebwerkzylinders oder einer Steuerplatte gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, Fig. 10 Ausführungsbeispiele der beiden Funktionsflächen einer Steuerplatte, bei welchen die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann, Fig. 11 ein Ausführungsbeispiel eines Triebwerkzylinders oder einer Steuerplatte, bei welchen die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann, Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Triebwerkzylinders oder einer Steuerplatte, bei welchen die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann, Fig. 13 ein Ausführungsbeispiel eines Triebwerkzylinders, bei welcher die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann, in einer Draufsicht und einer Schnittansicht, Fig. 14 ein Ausführungsbeispiel einer Axialkolbenmaschine, bei welcher die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann, in einer Schnittansicht, Fig. 15 Diagramme des Materialhärteverlaufs in Dickenrichtung, d.h. in Richtung steigender Eindringtiefe des Bauteils in Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, Fig. 16 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schwenkwiegenlagerung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, Fig. 17 eine perspektivische Darstellung einer Schwenkwiege mit Lagerschalen, bei welcher die Ausgestaltung gemäß Fig. 16 zum Einsatz kommen kann, Fig. 18 eine schematische Ansicht auf die Flanke einer Lagerschale, die bspw. für eine Schwenkwiege gemäss Fig. 16 zum Einsatz kommen könnte gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, Fig. 19 (links) eine Ansicht auf eine gelagerte Schwenkwiege aus einer anderen Perspektive als in der Fig. 17 Fig. 19b (rechts) eine schematische Ansicht auf die Flanke einer Lagerschale, die bspw. für eine Schwenkwiege gemäss Fig. 16 zum Einsatz kommen könnte, Fig. 20a eine schematische Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Axialführung eines Stellkolbens gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, Fig. 20b eine schematische Schnittansicht des geführten Stellkolbens gemäß Fig. 20a mit einer zwecks Veranschauung übertriebenen dargestellten Auswirkung der von der Schwenkwiege auf Stellkolben ausgeübten Reaktionskraft, Fig. 21 eine Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer Kugelgelenkverbindung zwischen einem Triebwerkkolben und einem Gleitschuh gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, Fig. 22 (links) eine Schnittansicht durch einen Gleitschuh gemäss der Fig. 21 gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, Fig. 22b (rechts) Draufsicht auf die Lauffläche eine Gleitschuhs gemäss der Fig. 22 (links), Fig. 23a Schnittansichten eines in einer Laufbuchse geführten Triebwerkkolben-Gleitschuh-Einheiten - gemäss dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung - in drei unterschiedlichen Axialpositionen, Fig. 23b schematischer Querschnitt durch eine Laufbuchse - gemäss dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung -, die in einer Anordnung der Fig. 23a zur Führung des Triebwerkkolbens verwendet werden kann, Fig. 24 eine Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel einer Reihenkolbenpumpe, bei welcher die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann, Fig. 25 das in Fig. 24 gezeigte Ausführungsbeispiel in einem Axialschnitt, . Fig. 26 schematische Schnittansichten eines über eine Nockenwelle geführten Verdrängerkolbens, Fig. 27 und eine schematische Schnittansicht eines geführten Verdrägerkolbens gemäß Fig. 26 mit einer zwecks Veranschauung übertriebenen dargestellten Auswirkung der von dem Nocken auf Stellkolben ausgeübten Querkraft.

[0141] Fig. 1 zeigt links den Schichtaufbau zweier Bauteile BT gemäß dem Stand der Technik. Oben ist ein Bauteil BT mit einem Grundkörper GK und einer Beschichtung B in Form einer auf dem Grundkörper GK mittels einer Pufferschicht PS aufgebrachten Funktionsschicht FS dargestellt, unten ein Bauteil BT mit einem Grundkörper GK und einer Beschichtung B in Form einer unmittelbar auf dem Grundkörper GK aufgebrachten Funktionsschicht FS. In beiden Fällen wird die Funktionsoberfläche FO durch die Funktionsschicht FS, welche über ihre komplette Erstreckung jeweils die gleiche Zusammensetzung aufweist, gebildet.

[0142] Rechts sind Ausführungsbeispiele von fünf verschiedenen Schichtaufbauten von Bauteilen gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt.

[0143] Das Ausführungsbeispiel 1 links oben zeigt ein Bauteil BT gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei welchem in zwei Bereichen auf dem Grundkörper GK unterschiedliche Funktionsschichten aufgebracht sind. Derart unterschiedliche Funktionsschichten, werden im Folgetext als Funktionsschicht-Bereiche (F1 bis Fi) bezeichnet.

[0144] Ein Funktionsschicht-Bereich F1 weist bevorzugt mindestens ein verschleissreduzierendes Material M auf und erstreckt sich entlang der Oberfläche eines Grundkörpers GK bzw. entlang einer Parallelen zur Oberfläche des Grundkörpers GK oder entlang der Funktionsoberfläche FO oder entlang einer Parallelen der Funktionsoberfläche FO. Bevorzugt enthält ein Funktionsschicht-Bereich F1 mindestens ein verschleissreduzierendes Material M. Das verschleissreduzierende Material M ist innerhalb eines Funktionsschicht-Bereiches F1- soweit es fertigungstechnisch praktikabel ist - gleichverteilt. Enthält ein Funktionsschicht-Bereich F1 mehrere verschleissreduzierende Materialien M, M', M"... so ist innerhalb eines Funktionsschicht-Bereiches (F1) - soweit es fertigungstechnisch praktikabel ist - jedes darin enthaltene verschleissreduzierende Material M, M', M"... gleichverteilt.

[0145] Die in der Fig. 1 gezeigten Funktionsschicht-Bereiche F1 und F2 enthalten jeweils das gleiche verschleissreduzierende Material M, welches in den beiden Funktionsschichtbereichen FS1 und FS2 jedoch in unterschiedlichen Gewichtsanteilen enthalten ist.

[0146] Das verschleissreduzierende Material M ist ein Material, welches für die Funktionstüchtigkeit und/oder die Betriebsfestigkeit des Bauteils bzw. der Vorrichtung in der ein solches Bauteil BT zur Anwendung kommt zwar benötigt wird, aber lediglich in einer möglichst geringen Menge verwendet werden darf.

[0147] Die Funktionsoberfläche FO des Bauteils BT wird in diesem Ausführungsbeispiel daher durch die zwei Funktionsschicht-Bereiche FS1 und FS2 gebildet, die sich entlang der Funktionsoberfläche FO erstrecken und unterschiedliche Gewichtsanteile des verschleissreduzierenden Materials M aufweisen.

[0148] Indem für die Funktionsschicht FS des einen Bereiches, bei dem eine geringere Menge des verschleissreduzierenden Materials M ausreichend ist, dieser Bedarf abgedeckt, aber dennoch weniger aufgewendet wird als für einen anderen Bereich, in welchem zur Erfüllung einer ausreichenden Betriebsfestigkeit und/oder anderer Gründe eine höhere Menge des verschleissreduzierenden Materials M erforderlich ist. Auf diese Weise kann ohne Funktionsnachteile die aufzuwendende Gesamtmenge des verschleissreduzierenden Materials M gegenüber einer dem Stand der Technik entsprechenden Beschichtung B reduziert werden. Dieses erfindungsgemässe Prinzip kann kaskadiert werden, indem anstelle einer Unterteilung in nur zwei Funktionsschicht-Bereichen F1 und F2 eine Unterteilung in einer höheren Anzahl weiterer Funktionsschicht-Bereiche F1, F2 bis Fi vorgenommen wird. Sofern aus einem triftigen Grund bspw. legislativer Beschränkungen die aus rein technischer Sicht gewünschte Gesamtmenge des verschleissreduzierenden Materials M nicht aufgewendet werden darf, erlaubt das erfindungsgemässe Prinzip eine deutlich bessere Ausnutzung der limitierten Gesamtmenge des verschleissreduzierenden Materials M. Verallgemeinert formuliert, ermöglicht der erste Aspekt der Erfindung die Schaffung eines Korridors, in dem eine Optimierung zwischen (i) einer Erhöhung der Betriebsfestigkeit und (ii) einer Reduktion der Aufwandsmenge des verschleissreduzierenden Materials M, dessen Aufwandsmenge möglichst gering gehalten werden sollte/muss, vorgenommen werden kann.

[0149] Die beiden Funktionsschicht-Bereiche F1 und F2 sind im Ausführungsbeispiel jeweils unmittelbar auf dem Grundkörper GK aufgebracht, könnten jedoch auch über eine Pufferschicht PS auf dem Grundkörper GK aufgebracht sein.

[0150] Das Ausführungsbeispiel 2 rechts oben zeigt ein Bauteil BT gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei welchem auf dem Grundkörper GK in einem ersten Bereich eine Funktionsschicht FS1 mittels einer Pufferschicht PS aufgebracht ist, wobei die Pufferschicht PS in einem zweiten Bereich die Funktionsoberfläche FO bildet. Die Funktionsoberfläche FO wird daher in dem ersten Bereich durch den Funktionsschicht-Bereich F1 und in dem zweiten Bereich durch die Puffersicht PS gebildet. Dabei kann die Zusammensetzung der Pufferschicht PS und/oder das Verfahren, mit dem die Pufferschicht aufgetragen wird, in dem ersten und in dem zweiten Bereich identisch sein, obgleich die Pufferschicht PS im ersten Bereich diejenige Oberfläche bildet, auf die der Funktionsschicht-Bereich FS1 aufgetragen wird, wohingegen die Pufferschicht PS in dem zweiten Bereich die Funktionsoberfläche FO bildet.

[0151] In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kontaktfläche zwischen dem Funktionsschicht-Bereich FS1 und der Pufferschicht PS dadurch vergrössert, dass diese nicht nur entlang einer Parallelen zur Oberfläche des Grundkörpers aneinandergrenzen, sondern zusätzlich über mindestens eine weitere Fläche. Hierdurch liegt eine besonders starke Verankerung der Funktionsschicht FS vor, weil die Pufferschicht PS derart beschaffen ist, dass diese ein besonders starkes Anhaften der Funktionsschicht FS verursacht.

[0152] Das Ausführungsbeispiel 3 in der Mitte oben zeigt ein Bauteil BT, bei welchem sowohl der erste als auch der zweite Aspekt der vorliegenden Erfindung verwirklicht ist.

[0153] Insbesondere sind dabei mittels einer Pufferschicht PS in einem ersten Teilbereich auf dem Grundkörper GK ein Funktionsschicht-Bereich F1 und in einem zweiten Teilbereich ein Funktionsschicht-Bereich F2 aufgebracht, wobei in Beiden das verschleissreduzierende Material M enthalten ist, jedoch in einem unterschiedlichen Gewichtsanteil. In einem dritten Teilbereich wird die Funktionsoberfläche FO durch die Pufferschicht PS gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Kontaktfläche zwischen den jeweiligen Funktionsschicht-Bereichen F1, F2 und der Pufferschicht PS dadurch vergrössert, dass diese nicht nur entlang einer Parallelen zur Oberfläche des Grundkörpers aneinandergrenzen, sondern zusätzlich über mindestens eine weitere Fläche.

[0154] Das Ausführungsbeispiel 1' links unten zeigt wiederum ein Bauteil BT gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei welchem auf dem Grundkörper GK zwei Funktionsschicht-Bereiche F1 und F2 aufgebracht sind, welche jeweils ein verschleissreduzierendes Material M in einem unterschiedlichen Gewichtsanteil enthalten. Zwischen den beiden Funktionsschicht-Bereichen F1 und F2 existiert eine dritter Funktionsschicht-Bereich F3, welcher jedoch das verschleissreduzierende Material M nicht enthält.

[0155] Das Ausführungsbeispiel 2' rechts unten zeigt wiederum ein Bauteil BT gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, bei welchem auf dem Grundkörper GK in einem ersten Teilbereich ein Funktionsschicht-Bereich FS1 mittels einer Pufferschicht PS aufgebracht ist, wobei die Pufferschicht PS in einem zweiten und einem dritten Bereich die Funktionsoberfläche FO bildet. Dabei umgeben die im zweiten und dritten Teilbereich aufgebrachte Pufferschicht PS den im ersten Teilbereich aufgebrachten Funktionsschicht-Bereich FS1. Durch eine solche Ausführung wird die Kontaktfläche zwischen dem Funktionsschicht-Bereich FS1 und der Pufferschicht PS auf mindestens drei Flächen ausgeweitet.

[0156] Weiterhin sind Ausführungsbeispiele mit mehr als zwei Funktionsschicht-Bereichen denkbar, die das verschleissreduzierende Material M enthalten, aber jweils in unterschiedlichen Gewichtsanteilen.

[0157] In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung enthalten die verschiedenen Funktionsschicht-Bereiche (F1 bis Fi) immer eine bestimmte Menge des verschleissreduzierenden Materials M, jedoch in unterschiedlichen Gewichtsanteilen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist die Pufferschicht PS bevorzugt frei von dem verschleissreduzierenden Material M. Wie das Ausführungsbeispiel 1' zeigt, kann ein Funktionsschicht-Bereich (in der Fig. 1' als F3 bezeichnet) jedoch in gewissen Ausgestaltungen ebenfalls frei von dem verschleissreduzierenden Material M sein.

[0158] Bei der Funktionsoberfläche FO eines Bauteils BT kann es sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere um eine Anlagefläche zu einer Anlagefläche eines benachbarten Bauteils BT' oder um einen Kontaktbereich zu einem Fluid handeln.

[0159] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann eine Funktionsschicht FS sowie eine Pufferschicht PS jeweils einlagig oder mehrlagig ausgeführt sein.

[0160] Als Material für den Grundkörper GK kommt insbesondere Stahl (legiert, unlegiert), Gusseisen oder eine AI-Legierung, zum Einsatz. Weitere denkbare Materialien für den Grundkörper GK sind Weichmetalle bzw. Weichmetall-Legierungen wie z.B. Messing, Bronze, etc. oder Kunststoff, insbes. ein Polymerkunststoff.

[0161] Die Pufferschicht PS kann beispielsweise aus einer Chrom-Nickel-Basislegierung oder einer Chrom-Nickel-Legierung (z.B. Cr[20-23] Ni58...) oder aus einer Kupfer-Zinn-Basislegierung oder Kupfer-Zinn-Legierung (z.B. Cu80Sn12Ni2...) bestehen. Die Funktionsschicht FS bzw. die Funktionsschicht-Bereiche (F1 bis Fi) können ebenfalls aus einer Chrom-Nickel-Basislegierung oder einer Chrom-Nickel-Legierung (z.B. Cr[20-23] Ni58...) oder aus einer Kupfer-Zinn-Basislegierung oder Kupfer-Zinn-Legierung (z.B. Cu80Sn12Ni2...) bestehen und zusätzlich Blei enthalten.

[0162] Alternativ kann die Funktionsschicht FN bzw. können Funktionsschicht-Bereiche (F1 bis Fi) aus einer Kupfer-Zink-Legierung oder einer Kupfer-Zink-Basislegierung bestehen, die bevorzugt jeweils einen Kupferanteil zwischen 50 % und 70 % und besonders bevorzugt zwischen 55 % und 65 % aufweisen und alternativ oder ergänzend bevorzugt jeweils einen Zinkanteil zwischen 25 % bis 45 % und besonders bevorzugt zwischen 30 % und 40 % aufweisen. Als verschleissreduzierendes Material können die Legierungen bzw. Basislegierungen jeweils zusätzlich Blei enthalten.

[0163] Insbesondere können diese Materialzusammensetzungen für eine Funktionsschicht FN gewählt werden, die zu einer Verbesserung der Gleiteigenschaften und damit einer Reduzierung des durch Reibungskräfte verursachten Verschleisses dienen.

[0164] Der Gewichtsanteil des in der Funktionsschicht FN enthaltenen verschleissreduzierenden Materials M liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt zwischen 0,1 wt% und 20 wt%, insbesondere zwischen 0,2 wt% und 10 wt%. Insbesondere gelten die Grössenangaben, wenn das in der Funktionsschicht FN enthaltene verschleissreduzierende Material Blei ist, welches zur Verbesserung der Gleiteigenschaften der Anlagefläche des Bauteil BT Verwendung findet.

[0165] Das Mengenverhältnis aller übrigen Ausgangsmaterialien der Funktionsschicht FS kann für alle Funktionsschicht-Bereiche jeweils gleich bleiben oder ebenfalls variieren.

[0166] Im Rahmen des ersten Aspekts kann die Funktionsschicht FS in zwei separate Bereiche, d.h. einen Funktionschicht-Bereich F1 und eine Funktionsschicht-Bereich F2 unterteilt werden und der Gewichtsanteil des Materials M, welches der massgeblichen Verschleissminderung dient, ist innerhalb eines jeweiligen Funktionsschicht-Bereichs F1, F2 konstant, wohingegen sich der besagte Gewichtsanteil zwischen den Bereichen entlang der Funktionsoberfläche FO und/oder entlang einer Parallelen zur Funktionsoberfläche FO unterscheidet. Alternativ oder zusätzlich kann der besagte Gewichtsanteil innerhalb eines Abschnittes einer Funktionsschicht FS entlang der Funktionsoberfläche FO und/oder entlang einer Parallelen zur Funktionsoberfläche FO und/oder entlang der Oberfläche des Grundkörpers GK und/oder entlang einer Parallelen der Oberfläche des Grundkörpers GK und/oder entlang der Oberfläche der Pufferschicht PS und oder entlang einer Parallelen der Oberfläche der Pufferschicht PS auf der der Abschnitt oder ein Teil des Abschnittes der Funktionsschicht FS aufgebracht ist, zumindest in Teilbereichen stetig variieren.

[0167] Dem Fachmann ist bekannt, dass sich beim Erkalten einer Legierung aus einer homogenen Schmelze kein wirklich homogenes Gefüge ergibt. Insofern stellt in diesem Kontext der Begriff stetig in seiner analogen Bedeutung wie in der Mathematik lediglich eine Idealisierung dar, welche zur Erklärung zweckdienlich ist.

[0168] Ein Bereich der Oberfläche des Grundkörpers GK, welcher mit der Pufferschicht PS oder einer Funktionsschicht FS beschichtet wird, kann beispielsweise eben, sphärisch, kugelförmig, zylinderförmig oder teilzylinderförmig sein.

[0169] Die vorliegende Erfindung kann insbesondere im Bereich der Hydraulik zum Einsatz kommen, d.h. insbesondere bei Bauteilen hydraulischer Maschinen wie hydraulischen Pumpen und/oder Motoren oder hydraulischen Stellantrieben wie Hydraulikzylindern und/oder sonstigen hydraulischen Komponenten wie Ventilen und Reglern etc. zum Einsatz kommen.

[0170] Beispiele ohne Anspruch auf Vollständigkeit für Bauteile aus dem Bereich hydraulischer Maschinen mit entsprechend geformten Oberflächen, deren erfindungsgemässe Beschichtung unter entsprechenden Rahmenbedingungen sinnvoll ist, sind: eben, plan Triebwerkzylinder (drehende Funktionsfläche mit nichtdrehender Steuerplatte), Steuerplatte (feststehende Funktionsfläche mit drehendem Triebwerkzylinder), Gleitschuh (translatorisch bewegte Funktionsfläche über der Gleitfläche der Schrägscheibe), Gleitschuh mit rückseitiger Funktionsfläche im Wirkzusammenhang mit der Rückzuplatte, Gehäuse & Zwischenflansch mit jeweils feststehender Funktionsfläche mit Wirkzusammenhang mit Innen- und Aussenläufer der Innenzahnradpumpe, Gleitstein (seitliche Funktionsfläche des Gleitsteins im Wirkzusammenhang mit dem Stellkolben, Laufbuchsen-Rohling aus Bandmaterial z. B. für Triebwellenlagerung sphärisch (konkav oder konvex) Triebwerkzylinder (drehende Funktionsfläche mit nichtdrehender Steuerplatte), Steuerplatte (feststehende Funktionsfläche mit drehendem Triebwerkzylinder), Kugel-Gelenkverbindung Gleitschuh & Triebwerkkolben, Rückzugkugel & Rückzugplatte, Schwenkwiege & Stellhebel zylinderförmig mit Innenbeschichtung Laüfbuchse, Gehäuse (für Lagerung von Triebwelle und Führung von Stellkolben, Steuerkolben) Triebwerkzylinder (Funktionsfläche zum Triebwerkkolben) zylinderförmig mit Aussenbeschichtung Triebwerkkolben, Stellkolben, Steuerkolben zylindersegmentförmig Schwenkwiegenlagerung

[0171] Insbesondere kann die vorliegende Erfindung bei einer Axialkolbenmaschine und dabei besonders bevorzugt für einen Triebwerkzylinder und/oder einer Steuerplatte zum Einsatz kommen.

[0172] Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Belastungen, welche zu einem Bauteilverschleiss führen, insbesondere bei hydraulischen Maschinen und sonstigen hydraulischen Komponenten an einer Funktionsoberfläche FO lokal in unterschiedlicher Stärke auftreten, so dass der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials M in der Funktionsschicht FS bzw. an der Funktionsoberfläche FO hieran angepasst werden kann.

[0173] Physikalische Größen, welche in hydraulischen Maschinen auftreten und zur Schädigung sowie zur Erhöhung von Verlusten (z.B. Leckage, Wirkungsgrad etc.) führen, und im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt berücksichtigt werden, sind beispielsweise: Reibung Flächenpressung Kavitation Angreifende Kräfte und Biegemomente sowie Durchbiegung und Querkräfte

[0174] Folgende Belastungen spielen im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine geringere Rolle: Druckbelastung, da eher kritisch für Dichtungen; Fluidverbindungen, die außerhalb von massiven Bauteilen vorgesehen sind Torsionsmomente Temperatur

[0175] Beispiele für die bei unterschiedlichen Bauteilen jeweils maßgeblichen, im Rahmen der vorliegenden Erfindung berücksichtigten Belastungen: Translatorische Umfangsgeschwindigkeit Triebwelle (sofern die Welle an den unterschiedlichen Lagerstellen verschiedene Durchmesser aufweist), Triebwerkzylinder & Steuerplatte, Gleitschuh-Lauffläche: Ortspunkte mit zunehmendem Abstand zur Symmetrieachse können höhere Umfangsgeschwindigkeiten ausgesetzt sein Flächenpressung Triebwerkkolben-Gleitschuh Kugelgelenkverbindung, Gleitlagerung der Schwenkwiege, Steuerplatte: Stegbereiche im Nahbereich der Steuernieren unterliegen einer höheren Flächenpressung Kavitation Nierenbereiche (Triebwerkzylinder & Steuerplatte) Durchbiegung Triebwelle, Schwenkwiegenlagerung Querkräfte Triebwerkkolben, Stellkolben

[0176] Beispielsweise steigt die Umfangsgeschwindigkeit und damit die Beanspruchung durch Reibung an den Anlageflächen zweier Bauteile BT, BT' zwischen denen eine relative Rotationsbewegung erfolgt, mit zunehmendem r Abstand zur Drehachse m an. Mit zunehmendem Abstand r zur Drehachse m wächst daher der Bedarf an Trockenschmierung. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher in der Beschichtung B mit zunehmendem Abstand zur Drehachse m der Bleigehalt Bg erhöht. Sofern die Gesamtmenge an eingesetztem Blei limitierend ist, wird hierdurch die zugestandene Bleimenge eines Bauteils BT optimal eingesetzt. Sofern eine geforderte Betriebsfestigkeit gegen Reibungsverschleiss massgeblich ist, kann die hierfür aufzuwendende Gesamtmenge an eingesetztem Blei deutlich reduziert werden.

[0177] Der erfindungsgemäße Ansatz sieht für diesen beispielhaften Anwendungsfall die Erhöhung des Bleigehalts Bg in der Beschichtung B mit zunehmendem Abstand r zur Drehachse m vor. Dem Fachmann ist bekannt, dass in einer Bauteilbeschichtung die für den Zweck besserer Gleiteigenschaften notwendig ist, gemäss dem heutigen Stand der Technik und den Anforderungen in der Hydraulik-Technologie in Sachen Leistungsdichte und Betriebsfestigkeit auf das verschleissreduzierende Material Blei nicht verzichtet werden kann.

[0178] Fig. 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsbeispiele für diesen Anwendungsfall, bei welchen eine Funktionsschicht FS unmittelbar (Fig. 2) oder mittels einer Pufferschicht PS (Fig. 3) auf einem Grundkörper GK aufgebracht ist, und bei welcher sich der Bleigehalt Bg in der Funktionsschicht FS in Abhängigkeit des Radius r - dem Abstand von der Drehachse m kontinuierlich erhöht. Mit RBist der Aussenradius des Bauteils BT bezeichnet.

[0179] Fig. 2 und 3 zeigen dabei einen Verlauf des Bleigehalts Bg, welcher wie die Relativgeschwindigkeit v linear mit dem Radius r steigt. Bei dieser Änderung des Bleigehalts Bg, der in dieser idealisierten Darstellung einem kontinuierlichen Anstieg in Abhängigkeit des Radius r unterliegt, weisen sämtliche sich in ihrem Radius r unterscheidende Bereiche der Funktionsschicht FS jeweils einen unterschiedlichen Bleigehalt Bg auf.

[0180] In den meisten praktischen Anwendungen wird dagegen aus produktionstechnischen Gründen ein Verlauf gewählt, bei welchem mehrere radiale Bereiche vorhanden sind, welche untereinander jeweils einen unterschiedlichen Bleigehalt Bg aufweisen, wodurch in Anlehnung an die bereits eingeführte Wortwahl eine entsprechende Anzahl von Funktionsschicht-Bereichen entsteht, in denen jeweils unter einer idealisierten Betrachtung das Blei homogen verteilt ist, derweil sich der Bleigehalt in unterschiedlichen Funktionsschicht-Bereichen vorzugsweise unterscheidet.

[0181] Fig. 4 bis 6 zeigen als konkretes Anwendungsbeispiel rotatorisch aneinander gelagerter Bauteile BT, BT' einer Axialkolbenmaschine die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Funktionsschicht FS bei der Paarung aus einem Triebwerkzylinder 18 und einer Steuerplatte 19. Das Erzeugen bzw. das Vorhandensein einer Beschichtung B bzw. einer Funktionsschicht FS auf der gesamten oder in einem Teilbereich der Funktionsfläche kann dabei auf dem Triebwerkzylinder 18, auf der Steuerplatte 19 oder an beiden Bauteilen BT, BT' vorgesehen sein.

[0182] Der Triebwerkzylinder 18 oder die Steuerplatte 19, bei welcher die Beschichtung B bzw. die Funktionsoberfläche FO eine durch einen inneren Stegbereich 10, einen mittleren Stegbereich 13 mit den Steuernieren 12 und einen äußeren Stegbereich 11 gebildete Funktionsfläche bedeckt, welche eine als Anlagefläche dienende Funktionsoberfläche FO bereitstellt.

[0183] In einer ersten auf die Fig. 4 zu beziehende in Fig. 5 als V1 bezeichneten Ausgestaltung weist der Bleigehalt Bg in der Funktionsschicht FS einen radialen Verlauf vom inneren Stegbereich 10 zum äußern Stegbereich 11 mit steigendem Bleigehalt Bg (z.B. 1 %, 5 %, 10 %) auf, wobei innerhalb eines jeweiligen Stegbereiches der jeweilige Bleigehalt Bg in etwa gleich bleibt. Das heisst, entlang der Funktionsfläche - die ein Teilbereich der Bauteiloberfläche ist - existieren drei Beschichtungs-Bereiche F1, F2 und F3.

[0184] Dabei können die übrigen Ausgangsmaterialien der Funktionsschicht-Bereiche F1, F2 und F3 für die einzelnen Stegbereiche die gleichen sein oder sich ebenfalls unterscheiden oder sich in einigen Funktionsschicht-Bereichen gleichen und sich in anderen Funktionsschicht-Bereichen unterscheiden. Ferner können die Gewichtsverhältnisse der übrigen Ausgangsmaterialien in unterschiedlichen Funktionsschicht-Bereichen gleich oder unterschiedlich sein. Beispielsweise könnte folgende Ausgestaltung der Funktionsschicht-Bereiche FS1, FS2 und FS3 gewählt werden: Äusserer Stegbereich 11: Funktionsschicht-Bereich F3 aus Blei-Bronze-Legierung mit einem Bleigehalt Bg von 10 %. Mittlerer Stegbereich 13: Funktionsschicht-Bereich F2 aus Messing-Legierung mit einem Bleigehalt Bg von ca. 0,5 %. Innerer Stegbereich 10: Funktionsschicht-Bereich aus Blei-Bronze-Legierung (nahezu) bleifrei.

[0185] In der Variante V1' liegt bei zunehmender Radialrichtung eine idealisierte kontinuierliche Zunahme bspw. ein linearer Anstieg des Bleigehalts Bg vor, der sich über die gesamte Funktionsfläche erstreckt.

[0186] In einer zweiten Ausgestaltung, welche ebenfalls in Fig. 4 gezeigt und in Fig. 5 als V2 bezeichnet wird, wird in der Ausgestaltung der Bauteilbeschichtung neben der Umfangsgeschwindigkeit resp. der Relativgeschwindigkeit v als weitere Belastung die Flächenpressung berücksichtigt.

[0187] Dabei liegt zwar ein in Radialrichtung vom inneren Stegbereich 10 zum äußeren Stegbereich 11 steigender Bleigehalt Bg (z.B. von 5 % auf 10 %) sowie ein vom mittleren Stegbereich 13 zum äußeren Stegbereich 11 steigender Bleigehalt Bg (z.B. von 1 % auf 10 %) vor, welcher die steigende Relativgeschwindigkeit v berücksichtigt. Dagegen fällt der Bleigehalt Bg vom inneren Stegbereich 10 zum mittleren Stegbereich 13 (z.B. von 5 % auf 1 %) ab. Der geringe Bleiangehalt Bg im mittleren Stegbereich 13, in dem die Nieren 12 enthalten sind, dient einer Erhöhung der Betriebsfestigkeit gegenüber der Flächenpressung, welche in den Umfangsbereichen über die sich jeweils eine Niere erstreckt, deutlich höher ist. Bekanntermassen nimmt die Widerstandsfähigkeit einer Beschichtung B gegen Flächenpressungen mit zunehmender Materialhärte zu. Damit die für ihre Anwendung ausgelegte und durch die Herstellung entsprechend geschaffene Funktionsoberfläche FO durch die jeweils vorliegende Flächenpressung nicht zerstört oder geschädigt wird, muss der Funktionsschicht-Bereich F2 eine gewisse Mindestmaterialhärte aufweisen. In Bezug darauf ist eine härtere Funktionsschicht FS für den mittleren Stegbereich 13 notwendig oder zumindest vorteilhaft.

[0188] Bei der Variante V2 bleibt der Bleigehalt Bg innerhalb eines Stegbereiches jeweils gleich bzw. abgesehen durch herstellungssbedingte Streuungen in etwa gleich. Abgesehen von dem Radialbereich über den sich in den entsprechenden Umfangsabschnitten die Nieren 12 erstrecken, steigt und fällt in der Variante V2' der Bleigehalt Bg stetig in Abhängigkeit des Radius r über dem gesamten Restbereich der Funktionsfläche. Das heisst, auch in der Variante V2' liegt eine idealisierte kontinuierliche Änderung des Bleigehalts Bg vor.

[0189] Die Funktionsschicht FS im Ausführungsbeispiel V2' berücksichtigt damit ebenfalls die Tatsache, dass in dem Nierenbereich die Funktionsfläche mit einer höheren Flächenpressung belastet wird. Aus diesem Grund ist der Bleigehalt Bg in dem inneren Stegbereich 10 bei zunehmendem Abstand zur Rotationsachse m streng monoton steigend; ebenso im äußeren Stegbereich 11. Im Nierenbereich 12 liegt in etwa konstanter Bleigehalt Bg vor, der geringer als der in den anderen Bereichen ist. Außerhalb des Nierenbereichs 12 liegt in den verbleibenden Restanteilen des mittleren Stegbereichs 13 eine Annäherung des jeweiligen Bleigehalts Bg zu den Rändern des jeweils benachbarten Stegbereiches vor. Insgesamt ergibt sich in dieser idealisierten Betrachtung ein im mathematischen Sinn stetiger Verlauf des Bleigehalts Bg.

[0190] In Umfangsrichtung bleibt der Bleigehalt Bg in allen Ausführungen, welche bisher beschrieben wurden, gleich oder in etwa gleich.

[0191] Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Bleigehalt Bg in Bezug auf die Dickenrichtung von der obersten Lage der Funktionsschicht FS, welche mit der Funktionsoberfäche FO abschliesst, bis in die unterste Lage, welche mit der Oberfläche der Pufferschicht PS bzw. mit der Oberfläche des Grundkörpers GK abschliesst, (annähernd) konstant sein. Alternativ kann in unterschiedlichen Lagen der Funktionsschicht FS jeweils ein unterschiedlicher Bleigehalt Bg vorliegen. Darüber hinaus können in einer mehrlagigen Funktionsschicht FS unterschiedliche Lagen mit einem jeweils gleichen Bleigehalt Bg und gleichzeitig unterschiedliche Lagen mit einem jeweils unterschiedlichen Bleigehalt Bg vorhanden sein. Insbesondere schliesst die Erfindung die folgenden Ausgestaltungen I und II (s.u.) ein.

[0192] Zur Erklärung wird in das Bauteil BT (Fig. 5) ein Zylinderkoordinatensystem eingeführt. Der Koordinatenursprung befindet sich auf der Rotationsachse m und die Z-Koordinate weist entlang der Zeichenebene, auf der sich die Funktionsoberfläche FO befindet, den Wert 0 auf. Damit wird eine jede Lage der Funktionsschicht FS durch die Z-Koordinate definiert.

[0193] In der Kombination I gilt unter Beibehaltung der Koordinatenwerte r = r_y und alpha = alpha_y, dass in zwei unterschiedlichen Lagen der Funktionsschicht FS - soweit dies unter praktikablen Herstellungsbedingungen möglich ist - in einer jeweiligen Lage der gleiche Bleigehalt Bg vorliegt. Bevorzugt gilt dies ausnahmslos für alle Lagen bei mindestens einem jeweils festgelegten Koordinatenpaar r_y0, alpha_y0 oder ausnahmslos für alle Koordinatenpaare r_y, alpha_y. In Bezug auf das eingeführte Koordinatensystem ist der Bleigehalt unabhängig vom Wert der Z-Koordinate.

[0194] In der Kombination II existiert mindestens ein Koordinatenpaar r_y, alpha_y, welche bestimmte Orte der Funktionsschicht FS definieren, bei denen in unterschiedlichen Lagen der Funktionsschicht FS bewusst herbei geführte - d.h. durch die Herstellung beabsichtigte - Unterschiede im Bleigehalt Bg vorliegen; exakter formuliert: mindestens zwei Lagen mit einem jeweils unterschiedlichen Bleigehalt Bg vorliegen. Beispielsweise könnte die Funktionsschicht FS drei Lagen umfassen und hierbei könnte auf der direkt auf der Pufferschicht aufgebrachten ersten Lage ein Bleigehalt von 1 % vorliegen und auf den beiden darüber aufgetragenen Lagen ein Bleigehalt von 10 % vorhanden sein. In Bezug auf das eingeführte Koordinatensystem ist der Bleigehalt dann abhängig vom Wert der Z-Koordinate.

[0195] Eine Ausgestaltung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt dabei in der Kombination II immer schon dann vor, wenn sich in mindestens zwei entlang der Funktionsoberfläche FO oder entlang einer Parallelen der Funktionsoberfläche FO befindenden Ortspunkten der Funktionsschicht FS, d.h. für unterschiedliche r_y, alpha_y der Bleigehalt Bg in irgendeiner Lage der Funktionsschicht FS voneinander unterscheidet. Bevorzugt unterscheidet sich auch der mittlere Bleigehalt Bg über alle Lagen der Funktionsschicht FS.

[0196] Die obigen Ausführungen im Hinblick auf den Bleigehalt Bg der Funktionsschicht FS gelten in gleicher Weise auch für andere verschleissreduzierende Materialien M. So kann in einer dritten Variante V3 bzw. V3' eine gesteigerte Festigkeit gegen die Flächenpressungen im mittleren Stegbereich 13 erzielt werden, indem der dort aufgebrachten Funktionsschicht FS zumindest ein verschleissreduzierendes Material M' beigefügt ist, welches zu einer Erhöhung der Materialhärte bzw. der Materialfestigkeit beiträgt. Hierfür geeignete verschleissreduzierende Materialien sind bspw. Molybdän, Bismut oder Nickel.

[0197] In einer einfachen Ausführung ist dieses weitere verschleissreduzierende Material M z.B. Nickel im gesamten mittleren Stegbereich 13 der Funktionsfläche in einem gleichbleibenden Gewichtsanteil enthalten. In einer bevorzugten Variante, ist das weitere verschleissreduzierende Material M' in Dickenrichtung und/oder entlang der Funktionsoberfläche FO oder entlang einer Parallelen der Funktionsoberfläche FO in unterschiedlichen Gewichtsanteilen enthalten.

[0198] In einer bevorzugten Variante eines bedarfsgerechten Einsatzes des verschleissreduzierenden Materials M' in der Beschichtung des Nieren-Nahbereichs liegt in der verbleibenden Fläche des mittleren Stegbereichs 13 ein erhöhter Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials M' vor. In einer bevorzugten Variante gelten für das verschleissreduzierende Material M' die hinsichtlich seines ortsabhängigen Gewichtsanteils die gleichen Merkmale, die zuvor für das Materialbeispiel Blei erläutert worden sind.

[0199] Darüber hinaus ist der höchste Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials M' an den bezogen auf ihre Längsrichtung gelegenen jeweiligen Nierenenden, weil diese Bereiche in den Übergangssituationen - ausgehend von einer geschlossenen Fluidverbindung über eine bestimmte Niere in den sich öffnenden Strömungspfad über diese Niere aufgrund des geringen Strömungsquerschnitts hohe Strömungsgeschwindigkeiten vorliegen. Das Gleiche gilt bei einem sich schliessenden Strömungspfad über eine bestimmte Niere.

[0200] Im Pumpenbetrieb tritt auf der Saugseite in dem an den Strömungsquerschnitt angrenzenden Bauteilbereichen ein erhöhtes Risiko von Kavitation auf. Um die davon betroffenen Bereiche bzw. die davon betroffenen Bauteile BT vor Kavitationserscheinungen besser zu schützen, ist in der dortigen Beschichtung B ein höherer Anteil eines entsprechend hierfür verschleissreduzierenden Materials M sinnvoll.

[0201] Demzufolge ist der Grundgedanke der Erfindung auch auf ein Ausgangsmaterial resp. verschleissreduzierendes Material anwendbar, das Bestandteil des Auftragsmaterials einer Funktionsschicht FS bzw. eines Funktionsschicht-Bereichs F1 sein kann und dabei nicht als Festschmierstoff wirkt, sondern zur Erhöhung der Betriebsfestigkeit gegen andere Belastungen erwirkt zum Beispiel eine verbesserte Resistenz gegen Flächenpressungen und/oder Kavitation.

[0202] Bei der oben beschriebenen dritten Variante V3 bzw. V3' kann der Bleigehalt Bg in der Beschichtung B genauso wie in der Variante V1 bzw. V1' verlaufen.

Bemerkungen zur Klarstellung:

[0203] Das chemische Element Molybdän ist ein hochfestes, zähes und hartes Metall, welches in geringen Mengen zugesetzt zur Härtung einer Legierung dient. Als Schmiermittel in Schmierölen suspendiert oder als Feststoff-Schmiermittel dient hingegen Molybdändisulfid.

[0204] Bismut wird mitunter als Bleiersatz genannt. In einer solchen Konstellation, in der dies technisch sinnvoll ist, dient das Blei bzw. das Bismut allerdings nicht als Festschmierstoff, sondern verbessert die Zerspanbarkeit der Legierung und steht somit nicht im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung. Eine andere Konstellation, bei der Blei durch Bismut ersetzt werden kann, betrifft die Solartechnologie.

[0205] Bei der vorliegenden Erfindung würde der Einsatz eines gewissen Bismut-Anteils in der Funktionsschicht FS zur Erhöhung der Materialhärte bzw. zur Erhöhung der Robustheit gegen Flächenpressungen und/oder Kavitation etc. dienen.

[0206] Eine möglichst geringe Verwendung der drei stellvertretend genannten Ausgangsmaterialien Molybdän, Bismut und Nickel ist anzustreben, weil diese vergleichsweise teuer sind und eine Materialtrennung beim Recycling nur eingeschränkt möglich ist etc.

[0207] Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel variiert der Bleigehalt Bg auch in Umfangsrichtung.

[0208] Dabei ist wie bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel ein in Radialrichtung vom inneren Stegbereich 10 zum äußeren Stegbereich 11 steigender Bleigehalt Bg (z.B. von 1 % auf 10 %) vorgesehen. Der mittlere Stegbereich 13 unterteilt sich dagegen in einen ersten Teilbereich 13', welcher an die Steuernieren 12 angrenzt und diese im Ausführungsbeispiel allseitig umgibt. Dieser weist einen niedrigen Bleigehalt Bg von bspw. 1 % auf. Da im Nahbereich der Nieren 12 eine erhöhte Flächenpressung vorliegt, soll die dortige Funktionsoberfläche FO bzw. der oberflächennahe Bereich der Beschichtung B in Bezug auf eine Flächenpressung nicht durch einen vergleichsweise hohen Bleigehalt Bg geschwächt werden. In Umfangsrichtung zwischen diesen Teilbereichen 13' sind zweite Teilbereiche 13'' bzw. 13''' vorgesehen, welche weiter entfernt von den Nieren 12 angeordnet sind. Hier wird ein höherer Bleigehalt Bg von 5% eingesetzt, da hier die vorliegende Flächenpressung entsprechend geringer und daher nicht Bauteil-bestimmend ist.

[0209] Fig. 6 zeigt dabei zwei Ausführungsbeispiele. Die beiden Ausführungsbeispiele unterschieden sich in der Ausdehnung der Sektoren 13" bzw. 13"'. Der Sektor 13" bzw. 13''' mit dem erhöhten Bleigehalt Bg erstreckt sich dabei entweder nur über den mittleren Stegbereich 13 oder reicht bis an den Innenradius ri heran.

[0210] In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines Bauteils BT mit einer Einlaufschicht (ES) gezeigt, welche eine sehr geringe Dicke aufweist und über einen vergleichsweise hohen Bleigehalt Bg von bspw. 10 % verfügt. Die Einlaufschicht (ES) bildet eine Funktionsoberfläche F01. Nach der Prüfstandsabnahme oder nach der Inbetriebnahme derjenigen Einheit, in die das Bauteil BT bereits eingebaut ist, hat die Einlaufschicht ES ihre Aufgabe erfüllt und hat sich durch das Einlaufen weitgehend entfernt. Die Einlaufschicht ES dient zum Ausgleich von Bauteiletoleranzen im Anlagebereich zu dem anderen Bauteil BT'. Ein Läppen bei der Herstellung des Bauteils BT kann verkürzt werden oder sogar komplett entfallen. Der Einlauf des Bauteils BT beginnt bspw. erst mit der Inbetriebnahme des Kundengerätes, in dem das Bauteil BT verbaut ist.

[0211] Mögliche Verfahrensschritte zur Erzielung einer entsprechend optimal dünnen Einlaufschicht ES sind: Auftragen der Einlaufschicht (ES) z.B. mittels Auftragsschweissen, ggf. Gleitlackbeschichtung und anschliessendes Abtragen während des Einlaufvorgangs.

[0212] Bei der Einlaufschicht ES handelt es sich um ein optionales Merkmal, welches bei beliebigen sonstigen Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann.

[0213] Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Bauteils BT gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung. Dabei wird die Funktionsoberfläche FO bzw. die Anlagefläche zu einem benachbarten Bauteils BT' entlang der Bauteiloberfläche in mindestens einem Bereich durch eine Funktionsschicht FS gebildet und in mindestens einem Bereich durch eine Pufferschicht PS gebildet.

[0214] Fig. 9 zeigt als konkrete Anwendung wiederum eine Steuerplatte 19, wie sie bereits oben beschrieben wurde. In den Umfangsabschnitten, in denen sich keine Durchbrüche befinden, entspricht der qualitative Aufbau der Beschichtung B der Steuerplatte 19 dem Aufbau, der in der Fig. 8 in einer abstrakten Darstellungsform abgebildet ist.

[0215] Dabei ist wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen für den inneren Stegbereich 10 ein Funktionsschicht-Bereich F1 mit einem niedrigeren Bleigehalt Bg von z.B. 1% und für den äußeren Stegbereich 11 eine Funktionsschicht-Bereich F2 mit einem höheren Bleigehalt Bg von z.B. 10 % vorgesehen. Beide sind über eine Pufferschicht PS auf dem Grundkörper GK aufgebracht. Der mittlere Stegbereich 13, in welchem die Steuernieren 12 vorgesehen sind, weist keine Funktionsschicht auf. Vielmehr wird dort die Funktionsoberfläche FO durch die Pufferschicht PS gebildet, welche hier eine erhöhte Dicke aufweist und deren Oberfläche daher in einer gemeinsamen Ebene mit den Oberflächen der Funktionsschicht-Bereiche F1 und F2 liegt. Im Nahbereich der Niere 12 (hier eine Niederdruckniere) wird die Funktionsoberfläche FO daher durch die Pufferschicht PS gebildet.

[0216] Dabei ist vorgesehen, dass der mittlere Stegbereich 13 eine Breite Bm aufweist, welche größer ist als die Steuernierenbreite d und sich beidseitig über diese hinaus erstreckt, wobei der radiale Überstand der Pufferschicht PS, wo diese die Funktionsoberfläche FO bildet, in Richtung Mittelpunkt M eine Ausdehnung xi beträgt und in der diametralen Richtung davon der radiale Überstand der Beschichtung B, wo diese die Funktionsoberfläche FO bildet, den Wert xa aufweist, wobei sich die Abmaße xi, xa in einem Bereich von 0 bis 0,3d, bevorzugt in einem Bereich von 0,05d bis 0,25d und besonders bevorzugt von 0,1d bis 0,2d befinden.

[0217] Der innere Stegbereich 10 mit dem Funktionsschicht-Bereich F1 weist eine Breite Bi, der äußere Stegbereich 11 mit der Funktionsschicht-Bereich F2 eine Breite Ba, und der mittlere Stegbereich 13, in dem die Funktionsoberfläche durch die Pufferschicht PS gebildet und sie die Steuernieren 12 erstrecken, weisen eine Breite Bm auf. Die Gesamtbreite aller drei Stegbereiche ist als B1FS eingezeichnet.

[0218] Insbesondere betrifft dieses Ausführungsbeispiel eine Steuerplatte 19 für den Einsatz einer Axialkolbenmaschine im offenen Kreis. Dabei gibt es Niederdrucknieren a) mit R1 = R2 und b) mit R1 ≠ R2.

[0219] Fig. 10 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die beiden Seiten einer Steuerplatte 19 einer Axialkolbenpumpe; links eine Ansicht auf ihre Funktionsoberfläche FO, d.h. der zum Triebwerkzylinder 27 hingewandten Seite, somit eine Ansicht der Funktionsfläche und rechts eine Ansicht auf die vom Triebwerkzylinder 27 abgewandte Oberfläche. Die vorliegende Erfindung kann auf diese konkret gezeigte Steuerplatte 19 angewendet werden.

[0220] Mit 12' sind die Hochdrucknieren und mit 12" die Niederdruckniere bezeichnet, wobei Letztere im Fall einer Axialkolbenpumpe auch als Saugniere bezeichnet wird. Mit 14 ist eine Steuerkerbe bezeichnet, welche die Beschichtung B durchdringt und in den Grundkörper GK eintritt, ohne Letzteren zu durchdringen. Mit 15 ist eine Durchdringung der Steuerplatte 19 zur Fixierung am Gehäuse 80 bezeichnet. Die mit 16 bezeichnete Nut ist eine Entlastungskerbe, welche an dem der Saugniere zugewandten Nutende eine Entlastungsöffnung 16' aufweist, welche die gesamte Steuerplatte 19 durchdringt.

[0221] Ebenfalls ist die Erfindung auf solche in der Fig. 11 und 12 gezeigten Steuerplatten 19 einer Axialkolbenmaschine anwendbar, welche eine solche Nierenform und/oder Anordnung der Nieren aufweisen. Auch hierbei handelt es sich lediglich um weitere Beispiele. Derartige Nierenformen können sowohl für einen offenen als auch einen geschlossenen Hydraulikkreis zur Anwendung kommen.

[0222] Fig. 13 zeigt einen Triebwerkzylinder 18 einer Axialkolbenmaschine. Dieser weist einen mittigen Verbindungsbereich 17 zur Verbindung mit der Triebwelle 21 auf, welcher hier eine Verzahnung besitzt. In dem Triebwerkzylinder 18 erfolgt die Führung der Triebwerkkolben 27. Dabei kann eine Führung eines Triebwerkkolbens 27 unmittelbar entlang der Bohrwand im Triebwerkzylinder 18 erfolgen oder entlang der Innenwand einer in den Triebwerkzylinder 18 eingesetzten Laufbuchse 60, wobei in beiden Fällen die Anlageflächen für einen Triebwerkkolben 27 durch eine Beschichtung B gebildet sein können. Dabei werden die Beschichtung B (die Legierungen der Pufferschicht sowie der Funktionsschicht-Bereiche und das Beschichtungsverfahren bevorzugt derart ausgewählt, dass nur einer der beiden Funktionsflächen, d.h. nur die Anlagefläche am Triebwerkzylinder 18 oder die der Steuerplatte 19 beschichtet werden muss. In den meisten Fällen bestehen beide Grundkörper GK aus einem harten Material, wodurch üblicherweise eine der beiden Funktionsflächen mit einer vergleichsweise weichen Beschichtung B versehen wird. Allerdings ist die Erfindung keineswegs darauf beschränkt.

[0223] In einer Variante könnten einer oder beide Grundkörper GK aus einem vergleichsweise weichen Material, bevorzugt aus einer vergleichsweise weichen Legierung gefertigt werden und das erfindungsgemässe Verfahren kommt zum Einsatz ggf. ergänzend zu anderen Verfahren, um lokal dort, wo in Dickenrichtung eine höhere Materialhärte benötigt wird und/oder wo eine harte Funktionsoberfläche FO benötigt wird diese durch ein entsprechendes Beschichten zu erzeugen. Erfindungsgemäss wird eine die Anforderungen erfüllende (i) Pufferschicht PS oder (ii) eine Funktionsschicht FS oder werden (iii) eine Pufferschicht PS und eine Funktionsschicht FS aufgetragen.

[0224] In einer weiteren Variante könnten beide Grundkörper GK und GK' so beschaffen sein, dass sich im Kontaktbereich gute Gleiteigenschaften ergeben und mittels einer lokalen Beschichtung B eines der beiden oder beider Grundkörper GK, GK' könnten die Bauteile BT, BT' vor anderen Belastungen wie bspw. Flächenpressungen, Kavitation etc. geschützt werden.

[0225] Bevorzugt ist an den beiden aneinander zugewandten Flächen zweier Bauteile BT, BT', die sich ganzflächig oder in einem Teilbereich berühren, die Oberfläche des einen Bauteils BT eine harte und das dadurch ermöglichte Polieren eine besonders glatte Oberfläche, derweil die Oberfläche des anderen Bauteils B' aus einem weicheren Material ausgeführt ist.

[0226] In einer weiteren Variante könnten in Bezug auf das fertige Bauteil BT lediglich bestimmte Bereiche I des Anlagebereichs auf der Steuerplatte 19 mit einer weichen Funktionsschicht FS ausgestattet sein, wohingegen die Funktionsoberfläche FO der verbleibenden Bereiche II des Anlagebereichs (i) von dem harten Grundkörper GK gebildet werden oder (ii) durch eine harte Beschichtung B (einer entsprechenden Pufferschicht PS und/oder einer entsprechenden Funktionsschicht FS) oder (iii) in einem Teilbereich von dem harten Grundkörper GK und in dem verbleibenden Teilbereich aus einer harten Beschichtung B gebildet werden. Jene Bereiche II des Anlagebereichs könnten dann auf der Funktionsfläche der Steuerplatte 19 mit einer weichen Beschichtung B ausgestattet sein.

[0227] In Bezug auf die Fig. 13 könnte die rondenförmige Beschichtung B, welche aufgrund der nierenförmigen Durchbrüche die Brillen-förmige Struktur aufweist auf der Funktionsfläche des Triebwerkzylinders 18 aufgebracht sein, wohingegen der äussere Dichtsteg 16 anders als in der Fig. 13 dargestellt als Beschichtung B auf der Funktionsfläche der Steuerplatte 19 aufgebracht sein könnte.

[0228] Fig. 14 zeigt eine Axialkolbenmaschine, bei welcher die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen kann. Diese weist ein Gehäuse 80 und eine Anschlussplatte 20 mit einer im Gehäuse 80 drehbar gelagerten Triebwelle 21 auf, an welcher der Triebwerkzylinder 18 angeordnet ist. Der Triebwerkzylinder 18 wirkt mit der Steuerplatte 19 zusammen, wobei durch die Überdeckung der jeweiligen Nieren 12 die Fluidströme - alternierend in die Kolbenbohrungen des Triebwerkzylinders 18 hinein und wieder hinaus - gedrängt werden. In dem Triebwerkzylinder 18 sind Triebwerkkolben 27 axialverschieblich gelagert. Ein Ende der Triebwerkkolben 27 steht über eine Kugelgelenkverbindung mit einem Gleitschuh 25 in Verbindung, welcher sich auf der Schrägscheibe 22 abstützt, deren Neigung zur Achse des Triebwerkzylinders 18 durch Verschwenken um eine Schwenkachse veränderbar ist. Eine derart.ausgeführte Schrägscheibe 22 wird oft auch als Schwenkwiege bezeichnet. Im Betrieb rotiert der Triebwerkzylinder 19 mit der Triebwelle 21. Dabei gleiten die an den Triebwerkkolben 27 befestigten Gleitschuhe 25 entlang der Schrägscheibe 22.

[0229] Der Schrägwinkel der Schrägscheibe 22 wird durch das Kräftegleichgewicht aus der Stellkraft und der Rückstellkraft der Feder 28 sowie einer gewissen von der Schwenkwiege ausgehenden Reaktionskraft (s.u.) eingestellt. Die Stellkraft ergibt sich ausgehend vom Stelldruck, der auf den Stellkolben 23 einwirkt und über den Stellhebel 23 auf die Schrägscheibe 22 resp. die Schwenkwiege einwirkt.

[0230] Wie im Folgenden noch näher beschrieben, kann die vorliegende Erfindung auch bei anderen Bauteilen einer Axialkolbenmaschine zum Einsatz kommen.

[0231] Zunächst werden jedoch anhand von Fig. 15 noch mögliche Materialhärteprofile in Dickenrichtung zwischen der Funktionsoberfläche FO und dem Grundkörper GK gezeigt. Die gezeigten Materialhärteprofile beziehen sich links auf Anwendungen mit einem Grundkörper GK aus einem harten Werkstoff, insbesondere aus Stahl, rechts mit einem für Leichtbauanwendungen geeigneten Grundkörper GK, der bevorzugt aus einer Aluminium-Legierung oder aus Kunststoff besteht.

[0232] Bei den gezeigten Konstellationen besteht die Beschichtung B aus einer Funktionsschicht FS oder aus einer Kombination aus einer Pufferschicht PS und einer Funktionsschicht FS. Gleichermassen kann eine - wie im vorausgegangenen Text beschrieben eine erfindungsgemässe-Beschichtung B lokal lediglich aus einer Pufferschicht PS bestehen. Hinsichtlich der qualitativen Darstellung der Härteprofile ergibt sich jedoch kein Unterschied, ob ein Bauteil aus einem Grundkörper GK und einer Funktionsschicht FS besteht oder ein Bauteil aus einem Grundkörper GK und einer Pufferschicht PS besteht.

[0233] Bei den Leichtbauanwendungen weist der Grundkörper GK, der bspw. aus Kunststoff bestehen kann, häufig eine niedrige Materialhärte auf. Hier kann bspw. eine Pufferschicht PS eingesetzt werden, die eine größere Materialhärte aufweist als der Grundkörper GK. Dies gilt auch für den Fall, dass die Funktionsschicht FS eine höhere Materialhärte aufweist als der Grundkörper GK. In einem solchen Fall kann die Pufferschicht PS, die härter als der Grundkörper GK ist, zur Vermeidung des Eierschaleneffekts dienen.

[0234] Für ein erfindungsgemässes Bauteil BT, dessen Grundkörper GK aus Stahl besteht, sind folgende Härtewerte typisch: Bauteilkörper 100 bis 500 Pufferschicht 100 bis 200 Funktionsschicht 50 bis 150

[0235] Fig. 16 zeigt nun als weiteres Ausführungsbeispiel das Auflager mit den Auflageflächen 34 für die Schultern einer Schwenkwiege 30, wobei der Grundkörper GK des Auflagers bereits als Rohling in dem Pumpengehäuse 80 eingearbeitet ist. Zwischen einer Auflagefläche 34 für eine Schwenkwiege 30 und ihrer Schulter befindet sich üblicherweise jeweils eine Lagerschale 31. Die Schwenkwiege 30 ist über zwei teilzylinderförmige Wälzlager um eine Schwenkachse schwenkbar gelagert. Die Schwenkwiege 30 trägt die Schrägscheibe 22, auf welcher die Gleitschuhe 25 der Triebwerkkolben 27 umlaufen, und stützt diese gegen das Pumpengehäuse 80 ab. (Weit verbreitet sind einstückige Bauteile BT, welche die Funktion der Schwenkwiege 30 und der Schrägscheibe 22 vereinen.) Zur Verstellung der Schwenkwiege 30 weist diese im Ausführungsbeispiel einen Hebelarm 32 auf, an welchem ein Stellzylinder 33 angreift.

[0236] Hohe Arbeitsdrücke in Axialkolbenmaschinen führen zur Durchbiegung der Triebwelle 21 und der Schwenkwiege 30. Dadurch ist der Auflager-Kraftbelag (s.u.) eines solchen mittels Durchbiegung belasteten Bauteils BT auf der Lagerstelle in ihrer axialen Ausdehnung ungleich verteilt. Das Ausführungsbeispiel der Lagerstelle 34 in Fig. 16 berücksichtigt die aufgrund der Durchbiegung der Schwenkwiege 30 den sich in axialer Richtung ändernden Auflager-Kraftbelag. Daher weist die Beschichtung B der Auflagefläche 34 mehrere (im Ausführungsbeispiel drei) sich in axialer Richtung aneinanderreihende Funktionsschicht-Bereiche mit von innen nach außen abnehmendem Bleigehalt Bg auf, da durch die Durchbiegung die innenliegenden axialen Bereiche einem weit höheren Kraftbelag ausgesetzt sind, derweil bei den äusseren Bereichen einer Lagerstelle die Schultern der Schwenkwiege 30 tendenziell gar nicht mehr aufliegen.

[0237] Hinweis: Die Bezeichnung Kraftbelag wird verwendet als Grösse Kraft pro Länge.

[0238] In Umfangsrichtung weisen die Bereiche in diesem Ausführungsbeispiel jeweils einen konstanten Bleigehalt Bg auf. Die Bereiche können jedoch auch in Umfangsrichtung einen sich verändernden Bleigehalt Bg aufweisen, wie dies im Folgenden für die Lagerschalen 31 gezeigt ist.

[0239] Fig. 18 und 19 (rechts) zeigen dabei zwei Ausführungsbeispiele verschiedener Funktionsschicht-Bereiche einer Lagerschale 31 - d.h. den Verlauf des Bleigehalts Bg einer Funktionsschicht FS entlang der Umfangsrichtung der Funktionsoberfläche FO - auf, die für das Wälzlager einer Schwenkwiege 30 zum Einsatz kommen kann. Wie in der Fig. 19 (links) erkennbar, liegt in Bezug auf die Orientierung der Abbildung die untere Aussenfläche auf der Lagerschale 31 auf dem Auflager für eine 'Schulter der Schwenkwiege 30, welches häufig bereits im Pumpengehäuse 80 ausgeführt ist. Die dazu gegenüberliegende Aussenfläche der Lagerschale 31 entspricht der Funktionsoberfläche FO, welche die Anlagefläche für die Schulter der Schwenkwiege 30 darstellt.

[0240] Beide Ausführungsbeispiele weisen mehrere in Umfangsrichtung aneinandergereihte Funktionsschicht-Bereiche F1, F2, Fi auf. Innerhalb eines Funktionsschicht-Bereiches ist der Bleigehalt Bg gleich und bei unterschiedlichen Funktionsschicht-Bereichen können unterschiedliche Bleigehalte vorliegen. An einen in Bezug auf die Umfangsrichtung der Lagerschale 31 zentralen Bereich ihrer Beschichtung B liegt ein Funktionsschicht-Bereich F mit maximalem Bleigehalt Bg vor. In Bezug auf die Umfangsrichtung des zentralen Bereiches schliessen sich zu beiden Seiten jeweils ein oder mehrere Bereiche mit geringerem Bleigehalt Bg an. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 18 ist der zentrale Bereich mittig in der Lagerschale 31 angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 19 (rechts) weist der zentrale Bereich dagegen einen Versatz um einen bestimmten gegenüber der Lagerschalen-Mitte auf, um den im normalen Betrieb bzw. im Nennbetrieb vorliegenden Versatz der Lagerkraft FL gegenüber der Lagerschalen-Mitte durch den von der Nullstellung verschiedenen Schwenkwinkel zu berücksichtigen.

[0241] Fig. 20a zeigt als Ausführungsbeispiel einen Stellkolben 33 zur hydrostatischen Verstellung einer Schwenkwiege 22, welcher in einem nicht näher spezifizierten Bauteil BT beherbergt ist. Nahe seinem rechtsseitigen Ende ist der Stellkolben 33 über eine Laufbuchse 81 geführt. Nahe seinem linksseitigen Ende ist der Stellkolben 33 direkt entlang der Bohrwand des ihn beherbergenden Bauteils BT geführt. In Abhängigkeit des auf die Stirnseite des Stellkolbens 33 wirkenden Stelldrucks pstell ergibt sich über den als Hebelarm wirkenden Mitnehmer 41 ein auf die Schwenkwiege 30 wirkendes Drehmoment, welches bestimmend für den Schrägwinkel ist. Seitens des Mitnehmers 41 besteht eine über die Schwenkwiege 30 übertragene Reaktionskraft, welche ihrerseits als Drehmoment auf den Stellkolben 33 einwirkt. Fig. 20b zeigt eine starke Übertreibung der Auswirkung des besagten Drehmoments. Der Stellkolben 33 wird in bestimmten Abschnitten extrem stark an seinen unmittelbar gegenüberliegenden Bereich seiner Anlagefläche gedrückt, wohingegen er in anderen Bereichen - in dieser übertriebenen, aber tendenziell zutreffenden Darstellung - gar nicht mehr gegen seinen unmittelbar gegenüberliegenden als Anlagefläche vorgesehenen Bereiches gedrückt wird. Durch die hierbei entstehenden Querkräfte wirkt eine unterschiedliche Kraft auf die Anlagebereiche 42, welcher durch entlang der Bauteiloberfläche in Umfangsrichtung unterschiedliche Bleigehalte Bg in der an den Anlagebereichen 42 und/oder in den entsprechenden Abschnitten des Stellkolbens aufgetragenen Funktionsschicht-Bereichen Rechnung getragen wird. Im Ausführungsbeispiel sind dabei auf den Anlageflächen Funktionsschicht-Bereiche F1 und F2 mit unterschiedlichem Bleigehalt von z.B. 5% und 10% vorgesehen.

[0242] Fig. 21 und 22 beziehen sich auf Ausführungsbeispiele einer Ausgestaltung von Kugelgelenkverbindungen zwischen einem Triebwerkkolben 27 mit einem Gleitschuh 25 sowie zwei Ausführungsbeispielen der Laufflächen 50 eines Gleitschuhs 25. Sämtliche dieser Ausführungsbeispiele folgen dem ersten Aspekt der Erfindung. Der Kugelkopf 26 ist hier am Gleitschuh 25 angeordnet, könnte jedoch ebenso auch am Triebwerkkolben 27 vorgesehen sein.

[0243] Für die Kugelgelenkverbindung kann eine hohe Betriebsfestigkeit durch das Beschichten von Auftragsmaterial am Kugelkopf 26 und/oder an der Anlagefläche in der Kugelkalotte ausgeführt werden. Hier wird wiederum berücksichtigt, dass der maximal mögliche Anpressdruck zwischen dem Kugelkopf 26 und der Kugelkalotte nicht über der gesamten Anlagefläche den gleichen Wert aufweist. Daher wurde eine Unterteilung in verschiedene Bereiche mit einem unterschiedlichen Winkel zu einer Achse, hier der Mittelachse des Kugelkopfes 26 vorgenommen, wobei in einem Bereich entsprechend vorgesehener Funktionsschicht-Bereich F1 ein in etwa konstanter Bleigehalt Bg vorliegt, wohingegen in Funktionsschicht-Bereichen, die jeweils unterschiedlichen Bereichen entsprechen ein unterschiedlicher Bleigehalt Bg vorliegen kann. Hierbei weisen die zentralen Bereiche einen höheren Bleigehalt Bg auf und die Endbereiche verfügen über eine bleifreie Beschichtung.

[0244] Die Lauffläche 50 des Gleitschuhs 25 und damit die Beschichtung B auf seiner Unterseite weist mehrere konzentrische Ringbereiche auf, wobei in diesem Ausführungsbeispiel der Bleigehalt Bg innerhalb eines Ringbereichs in etwa konstant ist wohingegen der Bleigehalt Bg der verschiedenen Ringbereiche von innen nach außen ansteigt. Hierdurch wird erzielt, dass in den äußeren Ringbereichen, in denen die Umfangsgeschwindigkeiten bei drehendem Triebwerk höher liegen können als in den Inneren, die höheren Anforderungen an die Trockenschmierung erfüllt werden.

[0245] Auf der der Lauffläche 50 abgewandten Oberfläche des Gleitschuhs 50 befindet sich die Angriffsfläche 51 der Rückzugplatte, die ebenfalls eine Funktionsschicht FS mit einem vergleichsweise hohen Bleigehalt Bg aufweist.

[0246] Fig. 23a zeigt die Anwendung der vorliegenden Erfindung für die Führung eines Triebwerkkolbens 27 in einer im Triebwerkzylinder 18 eingebrachten Lagerbuchse 60. Die unterteilt sich in axialer Richtung in aufeinanderfolgende Abschnitte a, b und c auf. In einem Ausführungsbeispiel fällt jeweils ein solcher Abschnitt in einen Funktionsschicht-Bereich mit jeweils einem in etwa konstanten Bleigehalt Bg, wohingegen für unterschiedliche Funktionsschicht-Bereiche verschiedene Bleigehalte Bg vorgesehen sind.

[0247] Durch das Abstützen der Triebwerkkolben 27 über die Gleitschuhe 25 auf der Schrägscheibe 22 greift die hieraus resultierende Reaktionskraft auf die Triebwerkkolben-Gleitschuh-Einheit entlang der Wirkungslinie an, die der Symmetrieachse des Gleitschuhs 30 entspricht.

[0248] Wenn der Triebwerkkolben 27 maximal ausgefahren ist - wie in der Fig. 23 links oben dargestellt ist - liegt aufgrund des langen Kraftarms von der Lauffläche 50 des Gleitschuhs 25 bis zu dem nächstgelegenen Auflagepunkt des Triebwerkkolbens 27 an der Laufbuchse 60 in Bezug auf die gewählte Unterteilung im Längenabschnitt a die stärkste Anpressung der Mantelfläche des Triebwerkkolbens 27 an die Laufbuchse 60 vor, weswegen hier die höchsten Anforderungen für die Trockenschmierung bestehen und daher vorzugsweise die Beschichtung B in diesem Abschnitt einen erhöhten Bleigehalt Bg aufweist.

[0249] In dem Längenabschnitt b liegt hinsichtlich der von der Schrägscheibe 22 auf den Triebwerkkolben aufgebrachten Reaktionskraft die Maximalbelastung vor, wenn der Triebwerkkolben 27 maximal in seine Laufbuchse 60 eingefahren ist. Da jedoch der Kraftarm von der Schrägscheibe 22 bis zum Bereich b der Anlagefläche deutlich kleiner ist, ist die von der besagten Reaktionskraft ausgehende maximale Querkraft, die auf den Bereich b der Laufbuchse einwirken kann, deutlich kleiner als die entsprechende maximale Querkraft, die auf den Bereich a der Laufbuchse einwirken kann.

[0250] Auch im Bereich der der Mittelstellung des Triebwerkkolbens 27 (gemäss der unteren Abbildung) bewirkt die von der Schrägscheibe 22 auf den Triebwerkkolben aufgebrachte Reaktionskraft zu einer Querkraft, da auch - abgesehen von dem Fall einer nicht ausgeschwenkten Schrägwiege - eine Schrägstellung des Gleitschuhs vorliegt, jedoch in der vorliegenden Orientierung der Abbildung nicht erkennbar ist, weil sich hier die Schwenkachse in der Zeichenebene befindet. Wie zu erkennen, liegt zwischen der Schrägscheibe 22 und der Anlagefläche des Triebwerkkolbens 27 ein Kraftarm vor, der länger ist als im Fall des maximal eingefahrenen Triebwerkkolbens 27, jedoch steht dem des Triebwerkkolbens 27 in seiner Mittelstellung die gesamte Anlagefläche der Laufbuchse 60 zur Verfügung.

[0251] Bereits ohne eine abschliessende Erörterung aller Zusammenhänge wird klar, dass die während eines Triebwerkkolben-Arbeitsspiels auftretenden maximalen von der besagten Querkraft ausgehenden Belastungen für die Funktionsoberfläche einer solchen Laufbuchse 60 abhängig von der Längenposition resp. in verschiedenen Längenabschnitt unterschiedlich hoch sind. Folglich kann das erfindungsgemässe Prinzip einer bedarfsgerechten Verwendung des verschleissreduzierenden Materials M auch auf dieses Anwendungsbeispiel unter Erzielung der Vorteile angewendet werden.

[0252] Sofern der Einbau der Triebwerkkolben-Laufbuchsen 60 auch in ihrer Umfangsrichtung determiniert erfolgen kann, und ein Verbleiben in dieser determinierten Einbauorientierung auch während des späteren Betriebes der Axialkolbenmaschine sichergestellt ist, lässt sich das erfindungsgemässe Prinzip dahingehend ausweiten, dass der Bleigehalt Bg einer Beschichtung B einer Laufbuchse 60 auch über ihrem Umfangsbereich nicht konstant ist, sondern eine bedarfsgerechte Anpassung möglich ist.

[0253] Vorbereitend zur Erklärung dieses Sachverhalts zeigt die Fig. 23b dabei einen Querschnitt einer Triebwerkkolben-Laufbuchse im Längenabschnitt a. In einem Ausführungsbeispiel stellt ein jeweiliger mit einer durchgezogenen Linie gezeichneter Umfangsbereich des Kreises einen Sektor dar, in dessen Beschichtung B entlang ihrer Oberfläche erfindungsgemäss ein geringerer Bleigehalt Bg vorhanden ist. In einer möglichen Ausführungsform erstrecken sich diese Sektoren über einen Winkelbereich von jeweils 90°. Gleichermassen zeigt diese Figur die entsprechenden Zusammenhänge für die Längenabschnitt b und c. Entsprechend der gewählten Nomenklatur wären dann die vier Umfangssektor mit B1, B2, B3 und B4 bezeichnet bzw. mit C1, C2, C3 und C4.

[0254] Bei einer Betrachtung des ersten Teilbilds der Fig. 23a, welche den Triebwerkkolben 27 in seiner (nahezu) maximalen aus der Kolbenbohrung ausgefahrenen Position, dem sogenannten oberen Totpunkt zeigt, wirkt im Längenabschnitt a die resultierende Querkraft in Bezug auf die Zeichnungsanordnung entlang der Zeichenebene nach oben, weswegen unter alleiniger Betrachtung dieser Querkraft die maximale Reibung lediglich in diesem Sektor A1 (vgl. Fig. 23b) des Längenabschnitts a auftritt und in dem Sektor C3, der sich in Bezug auf die Zeichnungsanordnung im unteren Bereich des Längenabschnitts c befindet, ebenfalls eine erhöhte Belastung vorliegt. Im Sektor A1 ist die Belastung deutlich grösser als im Sektor C3, weil zwischen dem Ansatzpunkt des Kraftarms - d.h. der Lauffläche des Gleitschuhs 25 - vor dem Erreichen des Sektors C3 bereits in den Längenabschnitten a und b geführt ist.

[0255] Mit den gleichen Überlegungen erkennt man aus dem zweiten Teilbild der Fig. 23a, welches den Triebwerkkolben 27 in der Position seines unteren Totpunkts zeigt, dass entlang der Längenausdehnung der Laufbuchse 60 in den Bereichen der Umfangssektoren A1, B1 und C1 unterschiedliche Belastungen durch das Anpressen der Mantelfläche des Triebwerkkolbens 27 auftreten. Das gleiche gilt in den Bereichen der Umfangssektoren A3, B3 und C3.

[0256] Neben den Querkräften, die aufgrund der Reaktionskraft von der Schwenkwiege 22 auf die Triebwerkkolben 27 einwirken, kommen weitere Kräfte (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) hinzu: Fliehkräfte, diametral zur Drehachse des Triebwerkes gerichtet Trägheitskräfte bei schnellen Drehzahländerungen des Triebwerkes, entgegen der Beschleunigungsrichtung gerichtet Im Pumpenbetrieb Anliegen der Laufbuchsen-Führungsflächen an den jeweiligen Triebwerkkolben 27, da die Triebwerkkolben 27 von der Rotationsbewegung des Triebwerkzylinders 19 in der entsprechenden Richtung bewegt werden. Im Motorbetrieb Anliegen der Laufbuchsen-Führungsflächen an den jeweiligen Triebwerkkolben 27, da die Rotationsbewegung ausgehend von den Triebwerkkolben 27 auf den Triebwerkzylinder aufgebracht wird.

[0257] Klarerweise sind die Reaktionskräfte die über den Kraftarm von der auf der Schrägscheibe 22 aufliegenden Lauffläche eines Gleitschuhs 25 auf einen bestimmten Sektor in der Laufbuchse wirkenden Belastungen wesentlich höher, wenn der Triebwerkkolben 27 durch das unter Hochdruck stehende Hydrauliköl in Richtung Schrägscheibe gedrückt wird, als dies in einer Betriebsphase der Fall ist, in der das Andrücken allein durch die Rückzugsvorrichtung erfolgt.

[0258] Letztlich ist das lokale Andrücken der Mantelfläche eines Triebwerkkolbens 27 an seine Anlagefläche in der Laufbuchse 60 ohne Anspruch auf Vollständigkeit abhängig von der Winkellage des Triebwerkes resp. der axialen Kolbenposition im Triebwerk, von dem Schrägwinkel, dem Arbeitsdruck, der momentanen Absolut-Drehzahl und ihrer Änderung, der Drehrichtung sowie davon, ob die Axialkolbenmaschine im Motor- oder im Pumpenbetrieb arbeitet, von der Ölviskosität und wiederum auch von der lokal vorliegenden Reibung abhängig.

[0259] Im Laufe eines Arbeitsspiels sind auch die Maximalbelastungen zwischen der Mantelfläche eines Triebwerkkolbens 27 und seiner Anlagefläche in der Laufbuchse 60 ortsabhängig. Ferner sind Belastungs-Ortsprofile an den besagten Anlageflächen abhängig von der Betriebsweise der Axialkolbenmaschine und zwar nicht nur in Bezug auf die Absolutwerte der lokalen Belastungen, sondern auch der qualitative Verlauf der Belastungs-Ortsprofile, z.B. werden auch die lokalen Belastungs-Maxima entlang ihrer Lagepunkte verschoben.

[0260] Insgesamt ist eine Vorhersage über die genauen lokalen Belastungen vergleichsweise schwierig, jedoch kann bspw. die Belastung durch das Befunden von Triebwerkkolben 27, die in Prüfstandsversuchen, Feldversuchen oder während eines regulären Betriebs in einer Axialkolbenmaschine eingesetzt waren, erfasst werden.

[0261] Auf diese Weise können die Bereiche der Beschichtung bis zu einer gewissen Genauigkeit identifiziert, die in einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Laufbuchse 60 einer dreistufigen Klassifizierung einen hohen, einen mittleren und einen geringen Bleigehalt Bg benötigen, um einerseits eine geforderte Betriebsfestigkeit zu erfüllen und dennoch eine weitgehende Einsatzmengenbeschränkung von Blei zu ermöglichen.

[0262] Bekanntermassen weist eine Axialkolbenmaschine üblicherweise fünf oder sieben Triebwerkkolben 27 auf. Folglich kann der Nutzen der Erfindung in einem hohen Masse multiplikativ ausgeschöpft werden.

[0263] Fig. 24 bis 27 zeigen eine Reihenkolbenpumpe 70, bei welcher die Verdrängerkolben 71 jeweils auf einem Nocken 72 der Triebwelle 73 gleitend gelagert sind.

[0264] Beim Arbeitsspiel einer Verdrängereinheit liegt während der Saugphase, in der über die Rückstellfeder 74 der Verdrängerkolben 71 mit seiner Stirnseite an seinem Nocken 73 angedrückt wird, für diese beiden Anlageflächen eine vergleichsweise geringe Belastung. In der Kompressionsphase, in der der Verdrängerkolben 71 über die Nockenkontur verschoben wird, wodurch die Druckanhebung des Hydrauliköls auf das Hochdruckniveau erfolgt, herrscht eine entsprechend hohe Anpresskraft. Das erfolgt, wenn sich der momentane Abstand der momentanen Anlagefläche des Nockens 73 an der Stirnseite des Verdrängerkolbens 71 zunehmend weiter von der Drehachse der Nockenwelle 72 entfernt. Spätestens nach einigen Winkelgraden nach dem Überschreiten der oberen Totpunktposition des Verdrängerkolbens 71 ist der Hochdruck entwichen. Fortan wird der Verdrängerkolben 71 auf den Nocken 73 über die Rückstellfeder 74 angedrückt. Diese in Bezug auf die Reibungskraft als Normalkraft wirkende Kraft ist vergleichsweise niedrig, weswegen eine Verkleinerung des den höchsten Bleigehalt Bg aufweisenden Funktionsschicht-Bereiches F1 ohne Funktionsnachteile möglich ist.

[0265] Neben der reinen Aufwärts- und Abwärtsbewegung zwischen dem unteren und oberen Totpunkt der Verdrängerkolben 71 erfahren diese ebenfalls eine Kippbewegung. Diese erfolgt entlang einer Drehachse, die parallel zur Drehachse der Nockenwelle 73 ausgerichtet ist. Auch hier können die oben für eine Axialkolbenmaschine gezeigten erfindungsgemässen Prinzipien zum Einsatz kommen. In einer idealisierten vereinfachten Betrachtung wirken auf einen Verdrängerkolben 71 lediglich Querkräfte, die sich auf einer klar definierbaren Ebene E befinden. Die Ebene E verläuft senkrecht zur Drehachse der Nockenwelle 73 und entlang der Längsachse des Verdrängerkolbens 71. Folglich bestehen die erhöhten Anforderungen an Trockenschmierung zwischen der Mantelfläche eines Verdrängerkolbens 71 und seiner Führungsfläche lediglich an zwei diametral gelegenen Umfangsbereichen. Die beiden Mitten dieser Umfangsbereiche liegen auf jener gedachten Ebene E. In Bezug auf die Orientierung einschliesslich der gezeigten Position des Verdrängerkolbens 71 und der Beschriftung der Figur 27 liegen bei einer im Gegenuhrzeigersinn drehenden Nockenwelle 73 die maximalen Querkraftbelastungen (i) in dem rechten der genannten Umfangsbereiche des Längenabschnitts a und (ii) dem linken der genannten Umfangsbereiche des Längenabschnitts c vor.

[0266] Sofern die Reihenkolbenpumpe 70 deutlich überwiegend oder ausschliesslich im gezeigten Gegenuhrzeigersinn betrieben wird, ist hinsichtlich der Anlagefläche des Verdrängerkolbens insgesamt der Letztgenannte Bereich am meisten Verschleiss-gefährdet. Deswegen wird insbesondere dort eine erhöhte Materialfestigkeit benötigt, die ggf. durch Bereitstellung einer aus einem harten Material bestehenden Pufferschicht PS erzielt werden muss. Gleichermassen besteht dort ein erhöhter Bedarf an Trockenschmierung, weswegen es sinnvoll sein kann, an diesem Bereich eine Funktionsschicht FS vorzusehen, die einen erhöhten Bleigehalt Bg aufweist.

[0267] Darüber hinaus lässt sich das erfindungsgemässe Prinzip für den Umfangsbereich der Nocken 72 und/oder den Stirnseiten der Verdrängerkolben 71 anwenden. In Bezug auf die Anlagefläche eines Nocken 72 für die Stirnseite 74 eines Verdrängerkolbens 71 könnten in Umfangsrichtung ein jeweils bedarfsgerechter und damit unterschiedlicher Gewichtsanteil von Blei und/oder Nickel in der Beschichtung B enthalten sein, welche den unterschiedlichen Flächenpressungen, Relativgeschwindigkeiten und solcher Normalkräfte, welche das Aufkommen von Reibung verursachen, Rechnung tragen. Insbesondere können dabei die eine starke Krümmung aufweisenden Bereiche der Nocken 72, d.h. die weiter von der Drehachse entfernten Bereiche der Anlageflächen einen Funktionsschicht-Bereiche F1, F3 aufweisen, der einen höheren Bleigehalt Bg aufweist als ein Funktionsschicht-Bereiche F2, F4, die sich näher zur Drehachse der Nockenwelle 73 befindet, siehe Fig. 26.

[0268] Sofern eine Reihenkolbenpumpe 70 nur für eine Drehrichtung ausgelegt wird, kann die Gesamtfläche der beiden Funktionsschicht-Bereiche F1, F2 welche den höchsten Bleigehalt Bg aufweisen, wie in der rechten Abbildung der Fig. 26 angedeutet, ohne Nachteile verkleinert werden.

[0269] Erfolgt die Ausgestaltung für eine Reihenkolbenpumpe 70, die für beide Drehrichtungen der Nockenwelle 72 gleichermaßen geeignet sein soll, empfiehlt sich die Bildung von jeweils paarweise zwei diametral gelegenen Umfangssektoren eines Längenabschnittes deren Funktionsschicht FS einen gleichen Bleigehalt Bg aufweist bzw. kann das auf die entsprechenden Bereiche der gesamten Beschichtung B übertragen werden; inbegriffen die Pufferschicht PS und die Funktionsschicht FS entlang ihrer Oberfläche und/oder in Bezug auf ihre Dickenrichtung.

[0270] Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können unabhängig vom konkreten Ausführungsbeispiel z.B. eines oder mehrere der folgenden Verfahren zum Aufbringen der Pufferschichten und/oder Funktionsschichten eingesetzt werden: Auftragsschweissen z.B. Laserauftragsschweissen, Plasma-Pulver-Auftragsschweissen etc. Auftrags-Reibschweissen oder Rührreibschweissen Thermisches Spritzen, Flammspritzen, Hochgeschwindigkeits-Flamm-spritzen, Kaltgasspritzen Beschichtung mit dem Auftragsmaterial auf den Grundkörper GK mittels 3D-Druck, insbes. Laserstrahlschmelzen & Elektronenstrahlschmelzen Gleitlackbeschichtung für die optionale Einlaufschicht (ES)

[0271] Das Auftragsmaterial kann z.B. vorliegen in Form: eines Bandes, insbesondere eines Drahtes von Pulver

[0272] Weiterhin kann eine vorbereitende und/oder begleitende und/oder nachbereitende Konditionierung des entstehenden Bauteils BT bei dem Beschichten mit dem Auftragsmaterial vorgenommen werden. Diese kann z.B. wie folgt erfolgen: Vor dem Beschichten einer jeweiligen Lage mit einem Auftragsmaterial wird der Grundkörper GK bzw. der Grundkörper GK mit den bereits aufgetragenen Lagen vorgewärmt und nach dem Auftragen einer Lage mit einem definierten Temperaturprofil beaufschlagt, d.h. das entstehende Bauteil BT kühlt nicht gemäß der natürlichen Umgebungsbedingungen ab, sondern wird bspw. zunächst weiterhin einer Temperatur T bzw. einer Temperaturverteilung T* ausgesetzt, die höher als die natürliche Umgebungstemperatur ist, wobei die Temperatur T allmählich herabgesetzt wird. Mit anderen Worten: Der Beschichtungsprozess kann in vollständiger oder teilweiser Begleitung über eine gesteuerte oder geregelte Wärmeführung ausgeführt werden.

[0273] Hierbei kann es sich um eine Wärmeführung handeln, die sich räumlich über das komplette entstehende Bauteil BT erstreckt. Die Wärmeführung kann sich über den kompletten Zeitraum erstrecken, der den Beschichtungsprozess ausgehend von einer Konditionierung des Grundkörpers GK bis zum Ende der Nachbehandlung des vollständig beschichteten Bauteils BT umfasst. Alternativ kann sich die Wärmeführung auf einen einzigen bestimmten oder mehrere bestimmte zum Beschichtungsprozess eines Bauteils BT gehörende Fertigungsschritte erstrecken, wobei die Wärmeführung innerhalb eines einzigen zusammenhängenden Zeitraums ablaufen kann oder in jeweils separaten Zeitfenstern.

[0274] Es können lokale Erwärmungen, insbes. durch induktives Erwärmen, vorgesehen sein. Weiterhin ist eine Kombination aus globalem und lokalem Erwärmen denkbar. Beeinflussungsparameter beim induktiven Erwärmen sind beispielsweise die Betriebsfrequenz des Magnetfelds, die sich wiederum aus der Betriebsfrequenz des Magnetisierungsstroms ergeben kann. Mit zunehmender Frequenz reduziert sich die Eindringtiefe der ausgelösten Wirbelströme und damit die Eindringtiefe der Wärmequelle des zu erwärmenden Werkstücks (Stichwort Skineffekt). Darüber hinaus ist die Eindringtiefe auch von den Materialeigenschaften und der Temperatur des zu erwärmenden Werkstücks abhängig. Durch eine Erhöhung des Spitze-Spitzenwertes (Spitze-Tal-Wertes) des Magnetisierungsstroms kann der Energieeintrag in das zu erwärmende Werkstück erhöht werden.

[0275] Für das Verwenden alternativer oder zusätzlicher verschleissreduzierender Materialien M, welche vorteilhafterwiese oder notwendigerweise in möglichst geringen Mengen eingesetzt werden sollen/müssen, aber einen maßgeblichen positiven Effekt in Bezug auf die Betriebsfestigkeit aufweisen, können diese Verfahren entsprechend eingesetzt werden.

[0276] Im Folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele von Beschichtungsverfahren, deren Funktionsschicht Blei enthält, näher beschrieben: Bevorzugtes Verfahren A – Ausgangslage: Grundkörper GK aus Stahl mit 0,3 C bis 0,5 C – Induktives Erwärmen auf einen Wert zwischen 500° C bis 600° C, besonders bevorzugt wird dabei der innere Bereich stärker als der äußere Bereich erwärmt. Mittels der Frequenz des erzeugten Magnetfeldes kann beim induktiven Erwärmen die Eindringtiefe des im Bauteil BT fließenden Wirbelstroms festgelegt werden. – Auftragen der bevorzugt bleifreien Pufferschicht; mehrlagig oder einlagig; bevorzugte Schichtdicke im Bereich zw. 0,5 mm bis 1 mm; bevorzugt beinhaltet diese Schicht die Metalle Nickel und Kupfer. – Ebnen der aufgetragenen Pufferschicht PS z.B. durch Drehen – Auftragen der Funktionsschicht FS resp. der Funktionsschicht-Bereiche, die sich in ihren Bleigehalten Bg unterscheiden; Funktionsschicht FS besteht bevorzugt aus einem Bronze-artigen Auftragsmaterial und weist bevorzugt eine Schichtdicke von 1 mm bis 2 mm auf. – Ebnen der aufgetragenen Funktionsschicht FS z.B. durch Drehen und optional anschliessendes Läppen – Erwärmen auf ca. 300° C zum Abbau der Materialeigenspannung – Optional Auftragen einer Einlauffunktionsschicht ES Bevorzugtes Verfahren B – Ausgangslage: Grundkörper GK aus Stahl mit 0,3 C bis 0,5 C – Auftragen der bevorzugt bleifreien Pufferschicht PS; mehrlagig oder einlagig – Ebnen der aufgetragenen Pufferschicht z.B. durch Drehen – Erwärmen des Rohteils (Grundkörper GK mit aufgetragener Pufferschicht PS) auf ca. 500° C bis 600° C zur Konditionierung, damit die aufzutragende Funktionsschicht FS besser haftet und wegen angeglichener Umgebungsbedingungen eine höhere Homogenität aufweist – Auftragen der Funktionsschicht FS resp. der Funktionsschicht-Bereiche, die sich in ihren jeweiligen Bleigehalten Bg unterscheiden; Funktionsschicht FS besteht bevorzugt aus einem Bronze-artigen Material – Ebnen der aufgetragenen Funktionsschicht FS z.B. durch Drehen und optionales Läppen – Erwärmen auf ca. 300° C zum Abbau der Materialeigenspannung – Optional Auftragen einer Einlauffunktionsschicht ES

[0277] Herstellung von Funktionsschicht-Bereichen mit jeweils unterschiedlichem Bleigehalt Bg und/oder jeweils unterschiedlichen Anteilen von mindestens einem anderen verschleissreduzierenden Material M (s.o.).

[0278] Der unterschiedliche Bleigehalt Bg in den jeweiligen Funktionsschicht-Bereichen FS kann beispielsweise durch folgende Varianten erreicht werden: Es wird jeweils ein komplett vorgemischtes Auftragsmaterial eingesetzt. Bevorzugt weist die Vorrichtung, über die das Auftragen erfolgt, mehrere unabhängig betreibbare Zuflüsse für unterschiedliche Zusammensetzungen des Auftragsmaterials, d.h. (i) Auftragsmaterialien, deren Ausgangsmaterialien zumindest teilweise nicht gleich sind oder (ii) Auftragsmaterialien, deren Ausgangsmaterialien zwar gleich sind, aber mindestens eines dieser Ausgangsmaterialien in einem jeweils unterschiedlichen Gewichtsanteil enthalten ist, auf. Somit können die Funktionsschicht-Bereiche entlang der Bauteiloberfläche mit den jeweils unterschiedlichen Bleigehalten Bg nacheinander beschichtet werden, ohne ein Umspannen des entstehenden Bauteils BT, d.h. des Rohteils. Das Gleiche gilt, sofern die Funktionsschicht FS aus Lagen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen des Auftragsmaterials aufgebaut ist. Das Gleiche gilt, sofern die Pufferschicht PS an unterschiedlichen Stellen eines Bauteils BT aus unterschiedlichen Zusammensetzungen des Auftragsmaterials aufgebaut ist. Das Blei wird über einen separaten Zufluss dem Auftragsmaterial zugeführt. Bevorzugt liegt das Blei in Bandform und besonders bevorzugt in Drahtform vor. Sodann kann über die Vorschubgeschwindigkeit der Bleigehalt Bg in Abhängigkeit des Funktionsschicht-Ortspunktes in den momentanen Arbeitspunkt und/oder dem momentanen Aufschmelzpunkt eingebracht werden, wodurch näherungsweise kontinuierliche Änderungen des Bleigehalts Bg entlang der Bauteiloberfläche erzielbar sind, d.h.: gemäss des hier verwendeten Wortgebrauches entstehen dadurch quasi unendlich viele Funktionsschicht-Bereiche. Einbringung von Blei in die Funktionsschicht FS mittels eines Verfahrens, bei dem das Blei in Form kleiner Partikel vorliegt, welche zielgerichtet auf die entstehende Funktionsschicht FS beschleunigt werden. Im Zuge dieser Beschleunigung erhalten die Bleipartikel eine jeweils dosierte kinetische Energie, die beim Aufprall auf der entstehenden Funktionsschicht FS ein Anschmelzen der Bleipartikel hervorruft, wodurch näherungsweise kontinuierliche Änderungen des Bleigehalts Bg entlang der Bauteiloberfläche erzielbar sind.

[0279] Auftragsmaterialien mit unterschiedlichen Bleigehalten Bg lassen sich beispielsweise unter Verwendung von Kupfer-Zinn-Legierungen oder Kupfer-Zink-Legierungen bzw. entsprechend solcher Basislegierungen erzielen. Hier kann Blei in mit unterschiedlichen Gewichtsanteilen zugegeben werden ohne Notwendigkeit einer sonstigen Veränderung bei der Zusammensetzung der restlichen Ausgangsmaterialien des Auftragsmaterials.

[0280] Damit bleiben die jeweiligen Anteilsverhältnisse der anderen Ausgangsmaterialien konstant und zwar unabhängig vom Bleigehalt Bg. Dieser kann bspw. zwischen 1 wt% und 10 wt% liegen. Allerdings ist es auch möglich, dass sich bei unterschiedlichen Bleigehalten Bg von Auftragsmaterialien, die für dasselbe Bauteil BT zur Anwendung kommen kann, auch die Anteilverhältnisse anderer darin enthaltenen Ausgangsmaterialien verschieden sind.

Claims

1. Bauteil (BT) insbesondere für hydraulische Maschinen und/oder Komponenten, umfassend einen Grundkörper (GK) und eine auf dem Grundkörper (GK) aufgebrachte Beschichtung (B), wobei die Beschichtung (B) in mindestens einem Teilbereich eine Funktionsschicht (FS) umfasst, welche mindestens ein verschleissreduzierendes Material (M) enthält, wobei es sich bei dem verschleissreduzierenden Material (M) bevorzugt um Blei handelt, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens zwei Bereichen (A1 bis Ai) auf dem Grundkörpers (GK) jeweils ein Funktionsschicht-Bereich (F1, F2) vorgesehen ist, wobei die Funktionsschicht (FS) das verschleissreduzierende Material (M) in den beiden Funktionsschicht-Bereichen (F1, F2) in unterschiedlichen Gewichtsanteilen enthält.

2. Bauteil (BT) nach Anspruch 1, wobei ein Teil der Funktionsschicht (FS) oder die gesamte Funktionsschicht (FS) über eine Pufferschicht (PS) auf dem Grundkörper (GK) aufgebracht ist, wobei das verschleissreduzierende Material (M) in der Pufferschicht (PS) bevorzugt nicht enthalten ist, wobei die Pufferschicht (PS) bevorzugt eine andere und insbesondere höhere Materialhärte aufweist als die Funktionsschicht (FS).

3. Bauteil (BT) insbesondere für hydraulische Maschinen und/oder Komponenten, umfassend einen Grundkörper (GK) und eine auf dem Grundkörper (GK) aufgebrachte Beschichtung (B), wobei die Beschichtung (B) eine Pufferschicht (PS) und eine Funktionsschicht (FS) umfasst, wobei ein Teil der Funktionsschicht (FS) oder die gesamte Funktionsschicht (FS) über die Pufferschicht (PS) auf dem Grundkörper (GK) aufgebracht ist, wobei die Funktionsschicht (FS) mindestens ein verschleissreduzierendes Material (M) enthält, und wobei das verschleissreduzierende Material (M) in der Pufferschicht (PS) bevorzugt nicht enthalten ist und/oder wobei es sich bei dem verschleissreduzierenden Material (M) bevorzugt um Blei handelt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Funktionsoberfläche (FO) des Bauteils in mindestens einem ersten Bereich (A1) durch die Pufferschicht (PS) und in mindestens einem zweiten Bereich (A2) durch eine Funktionsschicht (FS) gebildet ist.

4. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die mindestens zwei Bereiche (A1 bis Ai) einen Anlagebereich oder einen Teil eines Anlagebereichs zu einem anderen Bauteil und/oder eine Kontaktfläche zu einem Fluid bilden, wobei es sich bevorzugt um einen Anlagebereich für eine Drehbewegung und/oder eine translatorische Bewegung des Bauteils (BT) relativ zu einem Anlagebereich eines anderen Bauteils (BT') handelt, wobei bevorzugt die mindestens zwei Bereiche (A1 bis Ai) bezüglich einer Achse der Drehbewegung und/oder einer translatorischen Bewegung in unterschiedlichen radialen, axialen und/oder Umfangsbereichen angeordnet sind.

5. Bauteil (BT) nach Anspruch 4, wobei die mindestens zwei Bereiche (A1 bis Ai) einen unterschiedlichen radialen Abstand zu einer Drehachse aufweisen, wobei der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) der Beschichtung (B) in einem ersten Bereich (A1) mit einem größeren Abstand zur Drehachse höher ist als in einem zweiten Bereich (A2) mit einem geringeren Abstand zur Drehachse.

6. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Bauteil (BT) mindestens einen Fluiddurchgang aufweist, wobei sich der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) in der Beschichtung (B) in einem Bereich (A1), welcher an den Fluiddurchgang anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, von dem Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) der Beschichtung (B) in mindestens einem von dem Fluiddurchgang beabstandeten Bereich (A2) unterscheidet, wobei der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) der Beschichtung (B) in dem an den Fluiddurchgang anschließenden Bereich (A1) bevorzugt niedriger ist als in dem von dem Fluiddurchgang beabstandeten Bereich (A2).

7. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Beschichtung (B) einen ersten und einen zweiten radialen Bereich mit unterschiedlichem Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) aufweist, wobei zwischen dem ersten und dem zweiten radialen Bereich ein dritter radialer Bereich angeordnet ist, welcher mindestens einen Fluiddurchgang und/oder der Grundkörper GK des Bauteils BT mindestens eine Vertiefung aufweist, wobei zumindest in einem ersten Teilbereich des dritten radialen Bereichs, welcher an den Fluiddurchgang und/oder an die Vertiefung anschließt und diesen bevorzugt zumindest teilweise umgibt, die Funktionsoberfläche (FO) durch eine Pufferschicht (PS) oder eine Funktionsschicht (FS) gebildet wird, wobei die Pufferschicht (PS) bzw. Funktionsschicht (FS) in diesem Teilbereich des dritten radialen Bereiches bevorzugt einen anderen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) aufweist als in mindestens einem von dem Fluiddurchgang beabstandeten zweiten Teilbereich des dritten radialen Bereichs und/oder als in dem ersten und/oder zweiten radialen Bereich.

8. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welches einen Anlagebereich zu einem anderen Bauteil (BT') aufweist, wobei zwischen den beiden Bauteilen (BT) und (BT') eine relative Drehbewegung und/oder eine relative translatorische Bewegung erfolgt, wobei der Anlagebereich bevorzugt mindestens zwei axial und/oder in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnete Bereiche (A1 bis Ai) umfasst, in welchen die Beschichtung (B) einen unterschiedlichen Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) aufweist und/oder die Beschichtung (B) Bestandteil von mindestens einer Kugelkopfverbindung-Anlagefläche bildet und bevorzugt bezüglich einer Achse mindestens zwei radial nebeneinander angeordnete Bereiche (A1 bis Ai) umfasst, in welchen die Beschichtung (B) unterschiedliche Gewichtsanteile des verschleissreduzierenden Materials (M) aufweist.

9. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Bauteil (BT) mindestens drei Bereiche (A1, A2 bis Ai), in welchen die Beschichtung (B) jeweils unterschiedliche Gewichtsanteile des verschleissreduzierenden Materials (M) aufweist, und/oder wobei die mindestens zwei oder mindestens drei Bereiche (A1), (A2) bis (Ai) unmittelbar aneinander anschließen und/oder eine gemeinsame Funktionsoberfläche (FO) oder gemeinsam einen Teilbereich einer Funktionsoberfäche eines Bauteil (BT) bilden.

10. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest auf einem Teilbereich der Oberfläche der Beschichtung (B) eine zusätzliche Einlaufschicht (ES) aufgetragen ist, wobei die Einlaufschicht (ES) bevorzugt die Funktionsschicht (FS) in den mindestens zwei Bereichen (A1, bis Ai) überdeckt und/oder wobei die Dicke der Einlaufschicht (ES) bevorzugt geringer ist als die Dicke der Funktionsschicht (FS) und/oder im Bereich von 0,05 bis 0,2 Millimeter, bevorzugt von 0,05 bis 0,1 Millimeter und weiter bevorzugt von 0,05 bis 0,075 Millimeter liegt und/oder wobei die Einlaufschicht (ES) bevorzugt einen höheren Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) aufweist als die Funktionsschicht (FS) in jedem ihrer mindestens zwei Bereiche (A1 bis Ai).

11. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) in den mindestens zwei Bereichen (A1 bis Ai) in der Funktionsschicht (FS) jeweils zwischen 0,1 % und 30 % liegt, bevorzugt zwischen 0,1 % und 20 %, und besonders bevorzugt zwischen 0,1 % und 10 % und/oder wobei sich der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials in den mindestens zwei Bereichen (A1 bis Ai) in der Beschichtung (B) um mindestens 0,5 % unterscheidet, bevorzugt um mindestens 2 %.

12. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei einer, mehrere oder alle der Funktionsschicht-Bereiche (F1 bis Fi) und/oder Pufferschicht-Bereiche mindestens eine Lage umfassen, welche aus einer der folgenden Legierungen besteht, wobei bevorzugt alle Lagen des oder der Funktionsschicht-Bereiche (F1 bis Fi) und/oder Pufferschicht-Bereiche aus einer der folgenden Legierungen bestehen: – einer Kupfer-Zink-Legierung und/oder Kupfer-Zink-Basislegierung mit ggf. weiteren Legierungsbestandteilen, wobei der Kupferanteil bevorzugt zwischen 50 wt% und 70 wt%, weiter bevorzugt zwischen 55 wt% und 65 wt% und/oder der Zinkanteil zwischen 25 wt% bis wt45 %, bevorzugt zwischen 30 wt% und 40 wt% beträgt, – einer Kupfer-Zinn-Legierung und/oder einer Kupfer-Zinn-Basislegierung mit ggf. weiteren Legierungsbestandteilen, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen Kuper und Zinn bevorzugt in einem Bereich von 5 bis 15 und und besonders bevorzugt in einem Bereich von 6 bis 12 liegt, wobei die Legierung bevorzugt weiterhin Nickel enthält – einer Chrom-Nickel-Legierung und/oder Chrom-Nickel-Basislegierung mit ggf. weiteren Legierungsbestandteilen, wobei der Chromanteil bevorzugt zwischen 15 wt% und 30 wt%, weiter bevorzugt zwischen 18 wt% und 25 wt% und/oder der Nickelanteil zwischen 50 wt% und 70 wt%, bevorzugt zwischen 53 wt% und 63 wt% beträgt.

13. Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei es sich um ein Bauteil (BT) einer Axialkolbenmaschine handelt, insbesondere um eine Zylindertrommel, eine Steuerplatte, einen Triebwerkskolben, eine Laufbuchse, einen Gleitschuh, eine Schrägscheibe, eine Lagerschale, eine Schwenkwiege, eine Triebwelle, ein Stellkolben oder ein anderes Bauteil (BT'), welches das Auflager bzw. die Führungsfläche eines entsprechenden Bauteils (BT) aufweist.

14. Bauteil (BT) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei es sich um ein Bauteil (BT) einer Zahnradeinheit, insbesondere einen Innenläufer, einen Aussenläufer und/oder um eine Anlauffläche, insbesondere eine Gehäuseanlauffläche für die Baugruppe bzw. ein Bauteil (BT) einer Radial- oder Reihenkolbenmaschine, insbesondere einen Triebwerk- bzw. Verdrängerkolben, eine Laufbuchse oder ein anderes Bauteil (BT'), welches das Auflager bzw. die Führungsfläche eines entsprechenden Bauteils (BT) aufweist oder ein Bauteil, welches eine Anlagefläche einer Kugelgelenkverbindung einer hydraulischen Maschine aufweist.

15. Hydraulische Maschine und/oder Komponente mit einem Bauteil (BT) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.

16. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (BT) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei in mindestens zwei Bereichen (A1 bis Ai) auf den Grundkörper (GK) des Bauteils (BT) eine ein verschleissreduzierendes Material (M) enthaltende Funktionsschicht (FS) aufgebracht wird, wobei der Gewichtsanteil des verschleissreduzierenden Materials (M) in mindestens zwei der vorhandenen Bereiche (A1 bis Ai) unterschiedlich hoch ist.