-
TECHNISCHES
GEBIET
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines
nichtmetallischen, mit Verstärkungsfasern
versehenen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs.
Ferner betrifft die Erfindung ein Gleitlager mit einem aus einem
solchen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug gefertigten dreidimensionalen Gleitlagerschicht-Gebilde, sowie eine
besonders vorteilhafte Verwendung eines derartigen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs.
-
Es
ist bekannt, nichtmetallische, mit Verstärkungsfasern versehene Gleitlagerwerkstoff-Halbzeuge
zu einem dreidimensionalen Gleitlagerschicht-Gebilde zu verformen, welches dann ein
wesentliches Bestandteil eines Gleitlagers, (z.B. eines sphärischen
oder zylindrischen Gleitlagers) bildet. Gleitlager sind im Betrieb
erheblichen Belastungen ausgesetzt. Es hat sich gezeigt, dass derartige
Gleitlagerschichten bzw. Gleitlagerschicht-Gebilde insbesondere
in den ersten Betriebsstunden einem starken Verschleiß unterliegen,
bevor sich die Beschaffenheit des Gleitlagerwerkstoffs stabilisiert
bzw. sich der Gleitlagerwerkstoff „setzt". Das Gleitlager kann in dieser Einlaufphase
daher ein unerwünschtes
Spiel entwickeln, was die Passgenauigkeit einer mit dem Gleitlager
hergestellten Lagerung oder Lagerverbindung und auch die Lagerreibung
negativ beeinflusst. Je nach Art des Gleitlagers, dessen Anwendung
und spezieller Einbausituation treten ggf. weitere nachteilige Effekte
auf. Die Setz- und Verschleißeffekte,
die zur Entwicklung des Lagerspiels führen, beeinflussen insbesondere
die Lebensdauer von Gleitlagern negativ. Die Gleitlager müssen folglich
schnell wieder ausgetauscht werden. Dies führt zu Betriebsunterbrechungen
sowie erhöhten
Wartungsmaßnahmen.
Bei Gleitlagern, die in Steuerungselementen eines Fluggerätes, wie
z.B. eines Hubschraubers, eingesetzt werden, führt das Lagerspiel neben einer
Erhöhung der
Lagerreibung auch zu unerwünschten
Hysterese-Effekten,
was die Steuerpräzision
mindert. Aufgrund der erhöhten
Lagerreibung treten für
einen Piloten bei der Betätigung
solcher Steuerungselemente zudem höhere Betätigungskräfte (z.B. höhere Pedalkräfte) auf.
Sofern die Steuerung über
Stellantriebe verfügt,
so sind leistungsfähigere
und damit auch schwerere und teuere Stellantriebe für die Steuerungselemente
erforderlich. Bei der Lagerung von Wellen mittels zylindrischen
Gleitlagern z.B. besteht durch übermäßiges Lagerspiel
die Gefahr des Verkippens, Klemmens oder Schwingens der Welle in der
Lagerung. Es wäre
deshalb wünschenswert, Gleitlager
der eingangs genannten Art bereit stellen zu können, welche diese Nachteile
vermeiden.
-
DARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
-
Der
Erfindung liegt daher gemäß einem
ersten Aspekt die Aufgabe beziehungsweise das technische Problem
zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines nichtmetallischen,
mit Verstärkungsfasern versehenen
Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs
mit verbesserten Reib-, Verschleiß- und Passungseigenschaften
zu schaffen. Gemäß einem
zweiten Aspekt soll ein Gleitlager mit einer aus einem solchen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug
gefertigten Gleitlagerschicht bereit gestellt werden. Nach einem
dritten Aspekt schließlich
soll eine besonders geeignete Verwendung eines derartigen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs
angegeben werden.
-
Die
oben genannte Aufgabe wird gemäß einem
ersten Aspekt gelöst
durch ein erfindungsgemäßes Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
-
Dieses
Verfahren zur Herstellung eines nichtmetallischen, mit Verstärkungsfasern
versehenen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs mit verbesserten Reib-,
Verschleiß-
und Passungseigenschaften, umfasst folgende Schritte:
- a) Bereitstellen eines nichtmetallischen, mit Verstärkungsfasern
versehenen Gleitlagerwerkstoffs in einem platten- oder streifenförmigen,
festen, ausgehärteten
Halbzeugstadium;
- b) Vorverdichten des bereitgestellten nichtmetallischen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs
durch Druckbeaufschlagung mittels einer Druckbeaufschlagungseinrichtung
in einer zur Plattenebene des Halbzeugs im Wesentlichen senkrechten Druckbeaufschlagungsrichtung,
während
das Halbzeug relativ dazu in Richtung der Plattenebene fortbewegt
wird, so dass ein Reib- und/oder Gleitvorgang
zwischen dem Halbzeug und der Druckbeaufschlagungsrichtung erzeugt
wird.
-
Die
Fortbewegung des Halbzeugs im Schritt b) erfolgt vorzugsweise linear
und kontinuierlich. Eine oszillierende oder intermittierende Bewegung
sowie Mischformen aus den zuvor genannten Fortbewegungsarten sind
ebenfalls möglich.
-
Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
wird das an sich verarbeitungsfertige Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug
bzw. der Gleitlagerwerkstoff noch vor dem Einbau in das Gleitlager
einem kontrollierten Vorverdichtungs- (und ggf. auch Vorverschleißvorgang;
s.u.) unterzogen und somit stabilisiert. Im Hinblick auf den späteren Einsatz
des so vorbehandelten Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs in einem Gleitlager
ergibt sich daraus eine Vielzahl von Vorteilen. So hat es sich gezeigt,
dass eine aus einem derartigen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug hergestellte
Gleitlagerschicht bzw. ein dreidimensionales Gleitlagerschicht-Gebilde im
Betrieb und insbesondere in den ersten Betriebsstunden weitaus weniger
verschleißt
als eine vorbekannte gattungsgemäße Gleitlagerschicht.
Das Gleitlager benötigt
dadurch nur eine kurze Einlaufphase, bei der es ein weitaus geringeres
Spiel als konventionelle Gleitlager entwickelt. Auch nachfolgend
entsteht nur eine sehr geringe Menge von Verschleißprodukten.
Da sich im Lager demnach nur wenige Verschleißprodukte im Lager ansammeln,
wirkt sich dies positiv auf die Gleitlagerreibung aus. Darüber hinaus
kann mit Hilfe des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs auch ein Gleitlager mit einer erhöhten Passgenauigkeit
bereit gestellt werden, die über eine
lange Betriebsdauer aufrecht erhaltbar ist, da während des laufenden Betriebs
die Dicke der Gleitlagerschicht nur noch wenig abnimmt. Aufgrund
der zuvor genannten Effekte erhöht
sich zudem die Standfestigkeit und Lebensdauer des Gleitlagers.
-
Wird
das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug
bei hochbeanspruchten sphärischen
Gelenklagern eingesetzt, lassen sich die Setz- und Verschleißeffekte insbesondere
in den ersten Betriebsstunden erheblich minimieren. Diese Gelenklager
besitzen gegenüber
konventionellen Ausführungen
daher wiederum eine erhöhte
Lebensdauer und müssen
nicht so schnell wieder ausgetauscht werden. Betriebsunterbrechungen
lassen sich dadurch vermeiden, und Wartungsmaßnahmen können reduziert werden.
-
Bei
Gleitlagern, die in Steuerungselementen eines Fluggerätes, wie
z.B. eines Hubschraubers, eingesetzt werden, und über Gleitschichten
aus dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug verfügen, sind weitere Vorteile
zu erzielen. Neben dem bereits erwähnten Lagerspiel und der Lagerreibung
lassen sich auch unerwünschte
Hysterese-Effekte erheblich reduzieren oder über eine lange Betriebsdauer
sogar gänzlich
eliminieren, was eine erheblich verbesserte Steuerpräzision ermöglicht.
Aufgrund der verminderten Lagerreibung reduzieren sich bei Steuerungselementen
eines Luftfahrzeugs, wie z.B. bei einer mechanischen Steuerung,
die Betätigungskräfte für den Piloten,
und er kann somit sehr feinfühlig
und präzise auch
in Bereichen hoher Steuerlasten steuern. Und bei Steuerungen, die über Stellantriebe
verfügen, sind
kleinere, leichtere und kostengünstigere
Stellantriebe für
die mit einem solchen Gleitlager ausgestatteten Steuerungselemente
verwendbar. Dies ist für luftfahrttechnische
Anwendungen, bei denen eine Leichtbauweise anzustreben ist, besonders
vorteilhaft. Damit zusammenhängend
lassen sich auch mit diesen Steuerungselementen funktional gekoppelte Systeme,
wie z.B. ein Regler oder ein Autopilot oder dergleichen, sowie deren
Programmroutinen vereinfachen, da dann die o.g. nachteiligen Effekte
nicht mehr im Rahmen dieser Systeme zu berücksichtigen sind.
-
Bei
zylindrischen Gleitlagern, die z.B. zur Lagerung von Wellen Anwendung
finden, kann mit der erfindungsgemäßen Lösung zudem die bisher durch übermäßiges Lagerspiel
bestehende Gefahr des Verkippens, Klemmens oder Schwingens der Welle
in der Lagerung wirkungsvoll vermeiden werden.
-
Weitere
bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsmerkmale
des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
Gegenstand der Unteransprüche
2 bis 11.
-
Die
der Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe wird gemäß einem
zweiten Aspekt gelöst
durch ein erfindungsgemäßes Gleitlager
mit den Merkmalen des Anspruchs 12.
-
Dieses
Gleitlager umfasst ein nach dem Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis
11 hergestelltes und zu einem dreidimensionalen Gleitlagerschicht-Gebilde
verformtes Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug, das in einem Gleitlagergehäuse befestigt
ist.
-
Das
erfindungsgemäße Gleitlager,
das sowohl für
statische als auch dynamische Beanspruchungen vorgesehen sein kann,
ist z.B. in Form eines sphärischen
Gelenklagers, eines zylindrischen Gleitlagers oder einer Bolzenbuchse
oder dergleichen ausgestaltet. Das Gleitlagergehäuse kann z.B. in Form eines
Gleitlager-Außenrings
oder einer Lagerbuchse ausgestaltet sein. Die Befestigung des dreidimensionalen
Gleitlagerschicht-Gebildes im Gleitlagergehäuse erfolgt vorzugsweise durch
Kleben. Eine Fixierung durch Reib- oder Formschluss ist bei bestimmten
Ausgestaltungsformen ebenfalls realisierbar. Die zuvor genannten
Befestigungsarten sind auch kombinierbar.
-
Mit
dem erfindungsgemäßen Gleitlager
sind im Wesentlichen die gleichen Vorteile erzielbar, die bereits
weiter oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug
erläutert
wurden.
-
Die
der Erfindung zugrunde liegende technische Aufgabe wird gemäß einem
dritten Aspekt durch eine erfindungsgemäße Verwendung mit den Merkmalen
des Anspruchs 13 gelöst.
-
Der
Anspruch 13 sieht hierbei die Verwendung eines nach einem Verfahren
gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 11 hergestellten Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs in einem Gleitlager
eines Hubschraubers vor, insbesondere in einem Blattwinkelverstell-Lager einer Heckrotor-Blattwinkellagerung des
Hubschraubers. Weitere Verwendungsmöglichkeit bestehen z.B. als
Lager von Steuerelementen, wie Steuerstangen, Steuerhebel oder dergleichen, sowie
z.B. auch als Wellenlagerung.
-
Durch
die erfindungsgemäße Verwendung sind
im Wesentlichen die gleichen Vorteile erzielbar, die bereits weiter
oben in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug erläutert wurden.
Zusätzlich
können
infolge dieser Vorteile die Sicherheit und Effektivität der Heckrotor-Blattwinkelverstellung
und damit des Hubschraubers erhöht
und dessen Gesamtgewicht reduziert werden.
-
Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit zusätzlichen
Ausgestaltungsdetails und weiteren Vorteilen ist nachfolgend unter
Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen näher
beschrieben und erläutert.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Es
zeigt:
-
1 eine
schematische Perspektivansicht einer Vorrichtung zur Durchführung und
Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
-
2 eine
schematische Draufsicht auf zwei Bereiche eines mit Verstärkungsfasern
versehenen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs, von denen ein Bereich
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt bzw. behandelt wurde und der andere Bereich nicht.
-
DARSTELLUNG
EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
-
In
der 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer
Vorrichtung 2 zur Durchführung und Veranschaulichung
eines erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung eines nichtmetallischen, mit Verstärkungsfasern
versehenen Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs mit verbesserten Reib-,
Verschleiß- und
Passungseigenschaften dargestellt. Wie in dieser Zeichnung erkennbar
ist, umfasst die Vorrichtung 2 eine plattenförmige Auflage 4,
die in einer Richtung Y durch einen geeigneten Antrieb, z.B. einen
Kolben (nicht gezeigt), linear beweglich ist. Oberhalb der Auflage 4 ist
eine Druckbeaufschlagungseinrichtung 6 angeordnet, welche
hier einen Hydraulikkolben 8 mit einem Verdichtungsstempel 10 aufweist,
der in und entgegen einer Richtung Z, die senkrecht auf einer durch
die Auflage 4 gebildeten Plattenebene E1 steht, zu der
Auflage 4 hin und wieder von dieser beweglich ist. Der
Verdichtungsstempel 10 besitzt im vorliegenden Beispiel
eine rechteckige, ebene, glatte Stempelfläche von geeigneter Größe. Die
Stempelränder
können
abgerundet sein. Ferner umfasst die Vorrichtung 2 eine
der besseren Übersichtlichkeit halber
nicht gezeigte Spann- oder Befestigungseinrichtung, mit der ein
zu bearbeitendes Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug 12 auf der
Auflage 4 aufspannbar bzw. zu befestigen ist. Die Vorrichtung 2 kann
geeignete Mess-, Anzeige-, Kontroll- und Datenverarbeitungseinrichtungen
aufweisen, welche die Funktion der einzelnen Vorrichtungskomponenten
sowie deren Auswirkung auf das zu behandelnde Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug 12 überwachen,
anzeigen, kontrollieren und ggf. aufzeichnen oder datentechnisch weiterverarbeiten.
-
Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden in diesem Ausführungsbeispiel nunmehr
folgende Schritte durchgeführt.
-
Zunächst wird
ein nichtmetallischer, mit Verstärkungsfasern
versehener Gleitlagerwerkstoff 12 in einem platten- oder
streifenförmigen,
festen, ausgehärteten,
hartelastischen Halbzeugstadium bereit gestellt. Bei diesem Gleitlagerwerkstoff 12 handelt
es sich um einen Gleitlagerwerkstoff, der ausgewählt ist aus einer Gruppe von
nichtmetallischen, mit Verstärkungsfasern
versehenen Gleitlagerwerkstoffen, umfassend: ein mit Verstärkungsfasern
versehener Kunststoff, insbesondere ein mit Verstärkungsfasern versehener
thermoplastischer Kunststoff; ein mit einem Verstärkungsfasergewebe
versehener Kunststoff, insbesondere ein mit einem Verstärkungsfasergewebe
versehener thermoplastischer Kunststoff, insbesondere in Form eines
Kunststoff-Liners, insbesondere eines Poly-Tetrafluor-Ethylen-Liners
oder Teflon®-Liners.
Die Verstärkungsfasern
können
hierbei Fasern oder Faseranordnungen aus natürlichen oder künstlich
hergestellten Fasern sein. Insbesondere kann es sich bei den Fasern
um Glasfasern, Aramidfasern, Kohlefasern, Borfasern oder dergleichen
sowie aus mehreren dieser Faserarten zusammengesetzten Fasersträngen handeln.
-
Für das vorliegende
Beispiel wird ein Teflon®-Liner verwendet, der
im Wesentlichen aus Teflonfäden
bzw. -fasern, teflonbeschichteten Kunststoff-Fasern und als Trägermaterial
verwendeten Glasfasern besteht. Dadurch besitzt der Teflon®-Liner im
unbehandelten Ausgangszustand eine vorbestimmte Textur. Ein solcher
Teflon®-Liner
ist z.B. unter der Handelsbezeichnung FRASLIP von der Firma RWG
Frankenjura-Industrie Flugwerklager GmbH in 91462 Dachsbach, Deutschland,
zu beziehen. Der Teflon®-Liner wird, wie schon
gesagt, als plattenförmiges
Halbzeug 12 bereit gestellt, welches hier im Ausgangszustand
eine Dicke von ca. 0,3 mm besitzt. Vorzugsweise liegt die Dicke
des Halbzeugs 12 in einem Bereich von 0,15 bis 1,0 mm,
insbesondere 0,25 bis 0,75 mm, insbesondere 0,5 bis 0,5 mm. Die
Erfindung ist jedoch nicht auf diese Dickenabmessungen beschränkt. Je
nach Anwendungsfall können
auch größere Dicken
von bis zu 2 mm oder mehr, z.B. bis zu 4 mm, verwendet werden.
-
Der
Teflon®-Liner
bzw. das Teflon®-Liner-Halbzeug 12 wird
auf eine geeignete Abmessung zugeschnitten und mittels der Spannvorrichtung (nicht
gezeigt) flächig
auf der Auflage 4 befestigt. Die Plattenebene E2 des Halbzeugs 12 liegt
hierbei parallel über
der Plattenebene E2 der Auflage 4. Die Auflage 4 steht
bei diesem Schritt selbstverständlich
still, und der Verdichtungsstempel 10 befindet sich in
der in 1 zu erkennenden hochgefahrenen Position.
-
Anschließend wird
der Teflon®-Liner
bzw. das Teflon®-Liner-Halbzeug 12 kontrolliert
vorverdichtet und im vorliegenden Fall auch kontrolliert vorverschlissen.
-
Hierzu
wird der Verdichtungsstempel 10 der Druckbeaufschlagungseinrichtung 6 auf
die Oberfläche
des Teflon®-Liner-Halbzeugs 12 abgesenkt,
so dass der Verdichtungsstempel 10 den Teflon®-Liner in
einer zu dessen Plattenebene E2 im Wesentlichen senkrechten Druckbeaufschlagungsrichtung
Z mit einem vorbestimmten Druck FZ beaufschlagt.
Und die Auflage 4 wird in Bewegung gesetzt, so dass das bzw.
das Teflon®-Liner-Halbzeug 12 während dieser Druckbeaufschlagung
FZ mittels der Auflage 4 relativ zum
Verdichtungsstempel 10 in Richtung seiner Plattenebene
E2, d.h. hier in Richtung Y, linear fortbewegt wird. Dabei wird
ein Reib- und/oder Gleitvorgang mit einer Reibkraft FY zwischen
dem Teflon®-Liner-Halbzeug 12 und
dem Verdichtungsstempel 10 erzeugt.
-
Die
Druckbeaufschlagung erfolgt mit einem Druck FZ,
der bei den angegebenen Gleitlagerwerkstoffen vorzugsweise in einem
Bereich von 8 bis 50 MPa, insbesondere 10 bis 30 MPa liegt. Im vorliegenden
Beispiel beträgt
der Druck ca. 20 MPa. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Druckwerte
beschränkt.
Je nach Gleitlagerwerkstoff, dessen Aufbau, Dicke und Härte sowie
in Abhängigkeit
des jeweiligen Anwendungsfalles können auch andere geeignete
Drücke
Anwendung finden. Grundsätzlich sollten
die Drücke
jedoch so gewählt
sein, dass sie im Wesentlichen denjenigen Drücken entsprechen, die im späteren Betrieb
eines Gleitlagers, welches ein solches erfindungsgemäß hergestelltes
Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug 12 verwendet,
auftreten. Ferner ist darauf zu achten, dass nicht durch überdosiertes
Vorverdichten und Vorverschleißen
die verbleibende Lebensdauer nachteilig beeinträchtigt wird.
-
Die
Fortbewegung des Teflon®-Liner-Halbzeugs 12 in
der Richtung Y erfolgt über
einen Verstellweg der Auflage 4 von ca. +/– 10 mm
(hier also mit Richtungsumkehr) und vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit
von ca. 10 bis 30 mm/s, im vorliegenden Fall mit ca. 20 mm/s. Der
Verstellweg ist im Wesentlichen von der Größe der Vorrichtung 2 abhängig. Jedoch
kann die Größe des Verstellwegs auch
von der gewählten
Fortbewegungsart und der verwendeten Druckbeaufschlagungseinrichtung
abhängen.
Demnach ist die Erfindung nicht auf den o.g. bevorzugten Verstellweg
beschränkt.
Die Anordnung des Teflon®-Liner-Halbzeugs 12 auf der Auflage 4 und
deren Fortbewegungsrichtung Y bzw. ± Y sind im vorliegenden Beispiel
so gewählt,
dass die Fortbewegungsrichtung Y bzw. ± Y parallel zu einer Faseranordnungs-Hauptrichtung
im Teflon®-Liner-Halbzeug 12 verläuft. In
bestimmten Anwendungsfällen
kann die Fortbewegungsrichtung Y bzw. ± Y des Teflon®-Liner-Halbzeug 12 jedoch
auch in einem schrägen
Winkel, vorzugsweise in einem Winkel kleiner 45°, zu der Faseranordnungs-Hauptrichtung
verlaufen.
-
Das
Vorverdichten und Vorverschleißen kann
entweder nur einmal durchgeführt
oder bei Bedarf auch mehrfach wiederholt werden. Es ist jedoch stets
darauf zu achten, dass das Teflon®-Liner-Halbzeug 12 nicht
zu stark (vor-)verschlissen wird.
-
Die
Auswirkungen der zuvor beschriebenen Behandlung auf die Eigenschaften
des Gleitlagerwerkstoffs bzw. des Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs 12 sind
in der 2 veranschaulicht. 2 zeigt eine
schematische Schnittansicht durch zwei Bereiche 12a, 12b des
Teflon®-Liner-Halbzeugs 12.
Ein Bereich 12a ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellt bzw. behandelt, der andere Bereich 12b nicht.
Wie in der 2 zu erkennen ist, verfügt der unbehandelte
Bereich 12b des Gleitlagerwerkstoffs bzw. Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs 12 über eine
ausgeprägte
Textur sowie eine relativ grobe Struktur. Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
behandelte bzw. hergestellte Bereich 12a hingegen lässt eine
geglättete
Oberfläche
mit einer feinen Struktur erkennen, bei der die im unbehandelten Ausgangszustand
vorhandene grobe Struktur sowie Textur im Wesentlichen aufgehoben
bzw. weitgehend homogenisiert ist.
-
Das
gemäß den obigen
Verfahrensschritten vorverdichtete und vorverschlissene Teflon®-Liner-Halbzeug 12 wird
nun in einem nachfolgenden Schritt zu einem dreidimensionalen Gleitlagerschicht-Gebilde
(z.B. einem Lagerring) verformt, welches einer gewünschten
vorbestimmten Gleitlager-Form angepasst ist. Je nach Gleitlagerwerkstoff kann
die Verformung unter Druck- und/oder Zugbeauschlagung sowie ggf.
unter einer geeigneten thermischen Einwirkung erfolgen. Dieses dreidimensionale
Gleitlagerschicht-Gebilde wird dann in ein Gehäuse eines Gleitlagers, z.B.
eines sphärischen Gelenklagers,
eingebaut. Dies erfolgt in diesem Beispiel durch Einkleben. Bei
der Konstruktion des dreidimensionalen Gleitlagerschicht-Gebildes
sowie des Gehäuses,
bei dem Einbau des Gleitlagerschicht-Gebildes in das Gehäuse, und
bei der Lagerung eines Gegenstandes mittels des Gleitlagers sind
besonders die aus der erfindungsgemäßen Herstellung resultierenden
Dickenabmessungen der Gleitlagerschicht und damit wiederum die Innen- bzw.
Außenabmessung
des Gleitlagerschicht-Gebildes zu beachten.
-
Vorzugsweise
wird das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellte und zu dem dreidimensionalen Gleitlagerschicht-Gebilde
verformte Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug
in einem Gleitlager eines Hubschraubers, insbesondere in einem Blattwinkelverstell-Lager
einer Heckrotor-Blattwinkellagerung des Hubschraubers, verwendet.
-
Die
Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt. Der
Verstellweg der Auflage 4 bzw. des Halbzeugs 12 relativ
zum Verdichtungsstempel 10 kann, wie schon erwähnt, auch
größer oder
kleiner als +/– 10
mm sein. Auch ein Vorverdichten und Vorverschleißen in einem Durchlaufverfahren
ist möglich.
Anstelle eines Verdichtungsstempels 10 kann zudem eine
Walze oder ein Wälzkörper verwendet
werden, die/der auf die Oberfläche
des Halbzeugs drückt.
Diese Wälzeinrichtung
und deren Anordnung sollte hierbei jedoch bevorzugt so ausgestaltet
sein, dass bei einer Abwälzbewegung
auf dem bzw. relativ zu dem zu behandelnden Halbzeug kein Schlupf
entsteht. Anstelle einer linearen und kontinuierlichen Relativbewegung
des Halbzeugs kann in bestimmten Anwendungsfällen auch eine Bewegung in
mehreren Richtungen erfolgen. Ebenso sind diskontinuierliche bzw.
oszillierende oder intermittierende Bewegungen möglich. Auch kann bei entsprechender
vertikaler Presskraft die Vorverdichtung des bereitgestellten nichtmetallischen
Gleitlagerwerkstoff-Halbzeugs bzw. ein diesbezüglicher Verdichtungseffekt
optional nur durch eine einachsige Verpressung erzielt werden.
-
Bezugszeichen
in den Ansprüchen,
der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren
Verständnis
der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.
-
Es
bezeichnen:
-
- 2
- Vorrichtung
- 4
- Plattenförmige Auflage
- 6
- Druckbeaufschlagungseinrichtung
- 8
- Hydraulikkolben
von 6
- 10
- Verdichtungsstempel
von 6
- 12
- Gleitlagerwerkstoff-Halbzeug
- 12a
- Erfindungsgemäß behandelter
Bereich von 12
- 12b
- Unbehandelter
Bereich von 12
- E1
- Plattenebene
von 4
- E2
- Plattenebene
von 12
- FZ
- Druckbeaufschlagungsrichtung
- FY
- Kraft
in Richtung Y bzw. entgegen der Richtung Y
- X
- Richtung
- Y
- Richtung
- Z
- Richtung