DE10109277A1

DE10109277A1 - Application of a sliding layer to a bearing or support surface using conventional screen printing technology so that bearing surfaces can be applied simply and with minimal corrective work after application

Info

Publication number: DE10109277A1
Application number: DE10109277A
Authority: DE
Inventors: Manfred Schwarz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2002-10-24

Abstract

Device for forming a sliding layer of a bearing or support body (5) in which a screen printing device is used for application of the sliding layer. An Independent claim is made for a method for applying a sliding layer to a bearing body using existing screen printing technology.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auftragen einer Gleitschicht bei Gleitkörpern sowie ein Verfahren zum Aufbringen der Gleitschicht.The invention relates to a device for applying a sliding layer Sliding bodies and a method for applying the sliding layer.

Der Einsatz von Gleitschichten erstreckt sich auf die verschiedensten Anwen dungen, bei denen feste Körper untereinander an den sich gegenseitig be rührenden Körperoberflächen relative Bewegungen ausüben. Da die relative Gleitgeschwindigkeit und die Reibung von einander abhängig sind, werden unterschiedliche Maßnahmen getroffen, diese Gleitreibung möglichst klein zu halten. Eine typische Maßnahme ist dabei das Auftragen des für die spezielle Anforderung optimalen Lagerwerkstoffes als Gleitmaterial.The use of sliding layers extends to a wide variety of applications in which solid bodies are mutually attached to each other exert relative movements on moving body surfaces. Because the relative The sliding speed and the friction are interdependent different measures taken to keep this sliding friction as small as possible hold. A typical measure is the application of the special one Requirement of optimal bearing material as a sliding material.

Die herkömmliche Anwendung beinhaltet dabei als bewegten Körper eine drehende Welle, welche auf einer meist feststehenden Gleitfläche gleitet. Hierfür hat sich als Standardlösung das Gleitlager mit einer Lagerschale im Lager gehäuse in unterschiedlichen Ausführungen bewährt. Vorteilhaft sind dabei der hohe Grad an Standardisierung in verschiedenen Anwendungsbereichen und der damit verbundene Kostenvorteil in der Fertigung.The conventional application includes a moving body rotating shaft that slides on a mostly fixed sliding surface. Therefor the plain bearing with a bearing shell in the bearing has become the standard solution Proven housing in different designs. The advantages are high degree of standardization in different areas of application and associated cost advantage in manufacturing.

Nachteilig ist jedoch der Montageaufwand mit seinen potentiellen Fehlerquellen. Einstellung und Justage sind aufwendig und fehleranfällig. Zudem ist der Ma terialaufwand für ein standardisiertes Gleitlager hoch.However, the assembly effort with its potential sources of error is disadvantageous. Adjustment and adjustment are complex and prone to errors. In addition, the Ma material costs for a standardized plain bearing high.

In der DE 37 05 904 wird statt eines kompletten Gleitlagers eine eingießbare Buchse für eine gleitende Lagerung oder Führung in einem Gußteil aus me tallischem Grundstoff beschrieben. Hier wird zwar eine direkte Anpassung der Lagerung an das Grundmaterial vorgenommen, jedoch ist der Arbeitsaufwand durch den in Flammspritztechnik geschichteten Aufbau recht hoch.DE 37 05 904 uses a castable instead of a complete plain bearing Bushing for sliding storage or guidance in a casting from me described basic material. Here is a direct adjustment of the Storage made on the base material, however, the workload quite high due to the structure layered in flame spray technology.

Die DE 197 31 625 verzichtet bei Pleuelaugen in Brennkraftmaschinen auf Lagerschalen und beschichtet das Pleuelauge direkt durch thermisches Spritzen mit einer Metalllegierung als Lagerschicht. Dieses Verfahren erfordert jedoch vorbereitende Arbeitsschritte sowie eine anschließende Nachbehandlung.DE 197 31 625 dispenses with connecting rod eyes in internal combustion engines Bearing shells and coated the connecting rod eye directly by thermal spraying with a metal alloy as a bearing layer. However, this procedure requires preparatory work steps and a subsequent post-treatment.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Gleitschicht bei Lagerkörpern anzubringen, die ohne redundante Anteile auskommt, durch ein einfaches und bewährtes Verfahren durchgeführt werden, eine hinreichende Präzision beim Auftragen unterschiedlicher Strukturen aufweist sowie die Nacharbeiten minimiert.The object of the present invention is therefore to provide a sliding layer To attach bearing bodies that do not need redundant shares by a simple and proven procedures are performed, a sufficient one Has precision when applying different structures as well as the Rework minimized.

Die gestellte Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. The object is achieved by the features of claims 1 and 7.

Man erkennt, dass die Erfindung jedenfalls dann verwirklicht ist, wenn die Gleitschicht bei Lagerkörpern durch eine Siebdruckeinrichtung bzw. im Rahmen eines Siebdruckverfahrens erfolgt. Die Gleitschicht wird direkt auf das auf nehmende Grundmaterial aufgetragen, es wird also insbesondere die Mantel innenfläche eines Hohlkörpers direkt beschichtet. Beim Auftragen der Lager schicht kommen vorteilhafterweise die gleichen Lagerwerkstoffe zum Einsatz, wie sie beim ersetzten und herkömmlichen Gleitlager verwendet wurden. Durch die hohe Präzision und Oberflächengüte beim Aufbringen des Lagerwerkstoffes ist eine mechanische Nachbehandlung im Allgemeinen nicht notwendig.It can be seen that the invention is implemented in any case if the Sliding layer for bearing bodies through a screen printing device or in the frame a screen printing process. The sliding layer is applied directly to that taking basic material applied, so it is especially the coat inner surface of a hollow body coated directly. When applying the bearings layer, the same bearing materials are advantageously used, as used in the replaced and conventional plain bearings. By the high precision and surface quality when applying the bearing material mechanical post-treatment is generally not necessary.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Advantageous refinements and developments of the invention result from the dependent claims.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist die Siebdruckeinirichtung zylinderförmig und weist einen Durchmesser auf, der nur geringfügig kleiner ist als die zu beschichtende Lagerinnenseite. Der Lagerkörper wird über den Siebdruckzylinder geschoben und dann während des Druckvorganges taktge steuert umlaufseitig bewegt.According to a further embodiment of the invention, the screen printing device is cylindrical and has a diameter that is only slightly smaller than the inside of the bearing to be coated. The bearing body is over the Screen printing cylinder pushed and then clocked during the printing process controls moving around.

Gemäß weiteren vorteilhaften Ausbildungen der Erfindung ist die aufgetragene Gleitschicht während des Beschichtungsvorganges einer dreidimensionalen Oberflächenstruktur unterworfen. Hierzu sind unterschiedliche Verfahrensop tionen möglich. Durch wiederholtes schichtenweises Auftragen auf vordefinierte Teilbereiche der Gleitfläche können frei wählbare Muster in dreidimensionaler Form erstellt werden. Ebenfalls ist die Ausbildung der Gleitoberfläche durch die Anordnung von Sieböffnungen unterschiedlicher Größe zu steuern. Eine weitere flexible Möglichkeit für eine steuerbare Ausprägung der Gleitoberläche ist die Verwendung von Siebdruckschablonen auf dem Siebdruckzylinder, also vordefinierte Druckorte mit einer Sieböffnung mit dem Durchmesser von Null. Durch diese Gestaltung der Gleitoberfläche lassen sich in vorteilhafter Weise Kanalstrukturen bilden, die eine gewünschte Druckverteilung oder andere hydrostatische Effekte erzielen. Besonders vorteilhaft ist die Herstellung oberflächenidentischer Kopien aus Mustervorlagen. Aus Bildvorlagen, die in dreidimensionale Werte umgesetzt werden, können programm-gesteuert durch eine der hier aufgeführten erfindungsgemäßen Oberflächen-modellierungen identische Abbildungen als Gleitfläche aufgetragen werden.According to further advantageous developments of the invention, the one applied Sliding layer during the coating process of a three-dimensional Subject to surface structure. There are different procedural options for this possible. By repeated layer-by-layer application on predefined Partial areas of the sliding surface can be freely selected patterns in three-dimensional Shape to be created. The formation of the sliding surface by the Control arrangement of screen openings of different sizes. Another The flexible option for a controllable design of the sliding surface is the Using screen printing stencils on the screen printing cylinder, so predefined printing locations with a screen opening with a diameter of zero. This design of the sliding surface can be advantageously Form channel structures that have a desired pressure distribution or others achieve hydrostatic effects. The production is particularly advantageous surface-identical copies from templates. From image templates that are in Three-dimensional values can be implemented through program control one of the surface models according to the invention listed here identical images can be applied as a sliding surface.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zum Aufbringen der Gleitschicht ein herkömmliches Siebdruckverfahren verwendet wird. Hierdurch ist der Einsatz einer bewährten und kostengünstigen Technik möglich.The method according to the invention provides that for applying the A conventional screen printing process is used. hereby proven and cost-effective technology can be used.

Erfindungsgemäß wird der Siebdruckzylinder in den Lagerkörper geschoben und beide führen synchron eine Drehbewegung mit der gleichen Winkelgeschwin digkeit aus. Dies wird durch eine Synchronisationseinrichtung erreicht. Diese kann mechanisch gekoppelt oder elektronisch gesteuert sein. Das Drucksieb rotiert um die eigene Achse, während der zu beschichtende Körper synchron um seine Körperachse rotiert, d. h. die beiden Rotationsachsen sind nicht deckungsgleich. Ein Mehrfachbeschichten erfolgt durch Überschreiten eines Drehwinkels von 360 Grad. Das Drucksieb kann bei langen beidseitig offenen Körpern auf der Gegenseite abgestützt werden. Das Rakel befindet sich inner halb des zylindrischen Drucksiebes und ist durch die Siebeinlagerung hindurch ragend am Maschinenkörper mittels Rakelhalter ortsfest fixiert. According to the invention, the screen printing cylinder is pushed into the bearing body and both synchronously rotate at the same angular velocity end. This is achieved by a synchronization device. This can be mechanically coupled or electronically controlled. The printing screen rotates around its own axis, while the body to be coated rotates synchronously its body axis rotates, d. H. the two axes of rotation are not congruent. Multiple coating takes place by exceeding one Rotation angle of 360 degrees. The print screen can be long on both sides Bodies are supported on the opposite side. The squeegee is inside half of the cylindrical pressure screen and is through the screen storage fixed on the machine body by means of a squeegee holder.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird durch eine Vorrichtung die dreidimensionale Positionierung von Lagerkörper und Siebdruckzylinder zu einander hergestellt. Durch einen getakteten präzisen Vorschub des Lager körpers wird die Relativbewegung zum Druckvorgang positioniert. Damit fassen sich sehr genau die Winkelsegmente und Teilstrecken für die gewünschten Druckorte darstellen.According to a further embodiment of the invention, the device three-dimensional positioning of the bearing body and screen printing cylinder made each other. Through a clocked, precise feed of the bearing body, the relative movement to the printing process is positioned. Grasp it the angle segments and sections for the desired ones very precisely Show print locations.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine große Bandbreite an An wendungen auch bei hohen Druckbelastungen. Beispielhaft seien hier Pleuel lager in Brennstoffmaschinen genannt. Auch das schichtweise Auftragen von unterschiedlichem Lagermaterial ist durch getrennte Arbeitsgänge möglich.The device according to the invention enables a wide range of types applications even with high pressure loads. Connecting rods are an example here called bearings in fuel machines. Applying layers of Different storage material is possible through separate operations.

Ebenso können mehrere Lagerkörper in einem Stapelbetrieb zusammengefasst werden und in einem einzigen Arbeitsgang kostengünstig beschichtet werden.Likewise, several bearing bodies can be combined in a batch operation and can be coated inexpensively in a single operation.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles weiter erläutert.The invention will now be explained further using an exemplary embodiment.

In der Figur ist die Vorderansicht der gesamten Vorrichtung zum Beschichten dargestellt.In the figure is the front view of the entire coating device shown.

Im Einzelnen wird eine Siebdruckmaschine mit dem Antrieb 10 gezeigt, der über die Antriebswelle 9 mit der Antriebskupplung 8 den Lagerkörper 5 sowie das zylindrische Drucksieb 4 in Drehbewegung versetzt. Der Lagerkörper 5 ist durch die Klemmung 6 fixiert. Das im Drucksieb 4 befindliche Rakel 3 ist dabei über den Rakelhalter ortsfest angeordnet. Die Synchronisationseinrichtung 2 für Drucksieb 4 mit Lagerkörper 5 sorgt für den Gleichlauf der Drehbewegung zwischen beiden. Für die axiale Positionierung arbeitet der Hubantrieb 11 mit der Takteinrichtung 7 zusammen. Die vertikale Positionierung erfolgt über den Hubschlitten 12. Über die Zufuhr 1 wird das Lagermaterial zum rotierenden Siebdruckzylinder 4 transportiert und über die Sieböffnungen mit dem Rakel 3 auf den Lagerkörper 5 aufgebracht.In detail, a screen printing machine with the drive 10 is shown, which sets the bearing body 5 and the cylindrical printing screen 4 in rotary motion via the drive shaft 9 with the drive coupling 8 . The bearing body 5 is fixed by the clamp 6 . The doctor blade 3 located in the printing screen 4 is arranged stationary over the doctor blade holder. The synchronization device 2 for pressure screen 4 with bearing body 5 ensures the synchronization of the rotary movement between the two. The lifting drive 11 cooperates with the clock device 7 for the axial positioning. The vertical positioning takes place via the lifting slide 12 . Via the feed 1 , the bearing material is transported to the rotating screen printing cylinder 4 and applied to the bearing body 5 via the screen openings with the squeegee 3 .

List of names

11

Zufuhr Lagermaterial
Feed stock material

22

Synchronisationseinrichtung
synchronizer

33

Rakel/-halter
Squeegee / holder

44

Drucksieb
printing screen

55

Lagerkörper
bearing body

66

Klemmung
clamping

77

Vorschub/Takteinrichtung
Feed / clock means

88th

Antriebskupplung
drive coupling

99

Antriebswelle
drive shaft

1010

Antrieb
drive

1111

Hubantrieb
Linear actuator

1212

Hubschlitten
lifting

Claims

1. A device for forming a sliding layer in bearing bodies ( 5 ), characterized by a screen printing device for applying the sliding layer.

2. Device according to claim 1 for applying a sliding layer in the case of cylindrical running surfaces of bearing bodies, characterized in that the screen printing device ( 4 ) is cylindrical and has a doctor blade ( 3 ) applying the sliding layer to the sliding surface.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized, that by repeatedly applying layers in the sieve printing process a three-dimensional surface structure of the sliding surface is produced.

4. Device according to one of claims 1 to 3, in that local different layer thicknesses in a single operation through differently sized sieve openings on the sliding surface in the sieve printing process.

5. Device according to one of claims 1 to 4, marked by Screen printing stencils for the formation of surface structures on the Sliding surface.

6. Device according to one of claims 3 to 5, characterized in that three-dimensional image structures of templates are captured and program-controlled as a sliding layer on the bearing body ( 5 ) are transferred.

7. A method for applying a sliding layer to bearing bodies ( 5 ), characterized in that the application of the sliding layer is carried out by a conventional screen printing method.

8. The method according to claim 7, characterized in that the bearing body ( 5 ) and screen printing cylinder ( 4 ) perform synchronous rotary movements.

9. The method according to claim 8, characterized in that by means of a synchronization device ( 2 ) bearing body ( 5 ) and screen printing cylinder ( 4 ) perform synchronous rotary movement.

10. The method according to claim 7 to 9, characterized in that a device produces the three-dimensional positioning of the bearing body ( 5 ) and screen printing cylinder ( 4 ) to each other.

11. The method according to claim 7 to 10, characterized in that a clocked feed with the bearing body ( 5 ) and screen printing cylinder ( 4 ) cooperates.