DE102006023963A1 - Gleitelement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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Abstract

Bei einem Gleitelement (1) mit einem metallischen Grundkörper (11), der eine Gleitfläche (2) zur gleitenden Anlage an eine Gegenfläche sowie Öffnungen (3) aufweist, in denen Schmierstoff enthalten ist, ist jede Öffnung (3) von einem ein verbundenes Porensystem aufweisenden porösen, in ihr befestigen, mit einem fließfähigen Schmierstoff durchtränkten Körper (4) ausgefüllt, dessen Festigkeit kleiner als die des Grundkörpers (11) ist. Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung solcher Gleitelemente (1).

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Gleitelement mit einem metallischen Grundkörper, der eine Gleitfläche zur gleitenden Anlage an einer Gegenfläche sowie Ausnehmungen aufweist, in denen Schmierstoff enthalten ist, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Gleitelemente.
  • Gleitelement sind bei Maschinenbaukonstruktionen in aller Regel für eine Schmierung durch Fett oder Öl ausgelegt, wobei sich insbesondere auch die Forderung nach einer Dauerschmierung oder nach einer Intervallnachschmierung ableitet.
  • Es ist aber auch bekannt, Gleitelemente so auszubilden, daß in geeigneter Form Festschmierstoff in die Trägermatrix eingelagert oder dort in Schmiertaschen, die zur Gleitfläche hin offen sind, komprimiert enthalten ist, wobei beim Gleitvorgang laufend Festschmierstoffteilchen aus der Matrix bzw. den Schmiertaschen freigesetzt werden und dann ihre Schmierwirkung zur Herabsetzung der Reibzahl beim Gleiten bewirken können.
  • Allerdings gilt, daß eine Gleitlagerschmierung durch Öl oder Fett in aller Regel eine stärkere Herabsetzung der Reibzahl einer Gleitpaarung als bei einer Schmierung mit Festschmierstoff bewirkt, weil durch Öl oder Fett als Schmierstoff der adhäsive Reibkraftanteil, der bei Reibung ohne Schmierung die auftretende Reibkraft fast vollständig bestimmt, relativ stark abgesenkt werden kann, während bei der Verwendung von Festschmierstoff die Beeinflussung des adhäsiven Reibkraftanteils nur in geringerem Maße möglich ist.
  • Bei einem bekannten Gleitelement der eingangs genannten Art, das im Markt als PAN GF-ELEMENT bekannt ist, werden als Grundwerkstoffe spezielle Bronzen (PAN-Metalle) auf der Basis von Blei, Zinn oder Aluminium oder auch spezielle Messinglegierungen eingesetzt. In die Gleitfläche dieser Grundwerkstoffe sind Ausnehmungen in Form von Vertiefungen eingelassen, in die jeweils ein geeigneter Festschmierstoff komprimiert eingebracht ist. Im Reibfall setzt der Mikroabrieb, der bei Trockenlauf entsteht, laufend einen sehr geringen Metallanteil und damit auch aus den Vertiefungen Festschmierstoff frei, der dabei ein Mehrfaches seines ursprünglichen Volumens einnimmt. Für die dabei bewirkte Reibkraftherabsetzung ist aber ein kontinuierliches Freisetzen des Festschmierstoffes und damit das laufende Auftreten eines Mikroabriebs am Matrixmetall erforderlich, wobei allerdings die Legierungsbasis, deren Struktur und das tribologische Verhalten der Metallmatrix die Abtragsmenge des Mikroabriebs begrenzt, weshalb der Mikroabrieb solcher Lager auch eine Begrenzung der Lebensdauer bedeutet. Zudem entfällt beim Trockenlauf der Korrosionsschutz, der ansonsten bei einer Schmierung durch Fett oder Öl vorliegt, weshalb als Gegenwerkstoff dann auch ein entsprechend korrosionsbeständiger Stahl ausgewählt werden muß. Schließlich ist es nötig, die Gesamtfläche der Schmiertaschen, über die hinweg Festschmierstoff beim Gleitvorgang freigesetzt werden kann, relativ groß zu wählen, um einen ausreichenden laufenden Eintrag von Festschmierstoff zum Aufbau der gewünschten Reib- und Verschleißeigenschaften sicherzustellen. Da die mit Festschmierstoff gefüllten Schmiertaschen jedoch zur effektiv wirksamen Tragfläche des Lagers kaum etwas beitragen, bringt dies den Nachteil mit sich, daß bei einer vergleichsweise großen Fläche der Schmierstofftaschen sich die für die Tragfähigkeit des Lagers verfügbare Größe der Tragfläche des Lagers bei vorgegebenen Lagerabmessungen verkleinert oder bei vorgegebener Traglast die Lagerabmessungen größer werden.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein solches Gleitelement vorzuschlagen, bei dem die Gleit- und Verschleißeigenschaften in der Reibfläche noch weiter verbessert werden, ohne daß es hierfür eines kontinuierlichen Mikroabriebs bedarf, wobei gleichzeitig der Anteil der Gesamtfläche der Ausnehmungen (Schmiertaschen) in der Gleitfläche des Gleitelementes im Vergleich zu dessen Gesamtgleitfläche kleiner ist.
  • Erfindungsgemäß wird dies bei einem Gleitelement der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß jede Ausnehmung von einem ein verbundenes Porensystem aufweisenden porösen, in ihr befestigten, mit einem fließfähigen Schmierstoff durchtränkten Körper ausgefüllt ist, dessen Festigkeit nicht größer als die des Grundkörpers ist.
  • Die Verwendung des erfindungsgemäßen Gleitelementes führt in der Gleitfläche während des Gleitvorgangs zum Aufbau einer Schmierung nicht mehr mit einem Festschmierstoff, sondern mit dem fließfähigen Schmierstoff aus den mit diesem durchtränkten porösen Körpern. Schon die Tatsache, daß hier ein fließfähiger Schmierstoff anstelle eines Festschmierstoffs eingesetzt wird, bewirkt eine größere Absenkung des adhäsiven Reibkraftanteils, damit eine geringe Reibzahl und somit ein besseres Reib- und gleichzeitig auch Verschleißverhalten. Da die Schmierung in der Gleitfläche besser als bei einer reinen Festschmierstoff-Schmierung ist, kann die Anzahl der eingesetzten Ausnehmungen (Schmiertaschen) bzw. die Gesamtfläche aller Ausnehmungen im Vergleich zur Gleitfläche des Gleitelementes kleiner als bei Festschmierstoff gewählt werden, um eine gewünschte Reibzahl bzw. dieselbe Reibzahl wie bei einem entsprechenden Gleitelement mit Festschmierstoff-Schmierung zu erhalten.
  • Aufgrund der Reibung zwischen dem Gleitelement und dem Gegenelement erwärmt sich das Gleitelement von seiner Kontaktfläche ausgehend, wobei die in der Kontaktfläche befindlichen, mit fließfähigem Schmierstoff durchtränkten porösen Körper ebenfalls erwärmt werden. Durch diese Erwärmung wird das in deren verbundenen Porensystemen eingelagerte fließfähige Schmiermittel verdünnt und kann leicht in die Reibfläche zwischen dem Gleitelement und dem Gegenelement abgegeben werden. Damit findet eine gezielte Schmierung mit dem fließfähigen Schmiermittel in der Gleitfläche statt, was zu einer merklichen Absenkung des adhäsiven Reibkraftanteils und damit zu einem deutlichen Absenken der Reibkraft wie auch des Verschleißes führt. Diese durch die Wärme in der Reibfläche begünstigte Abgabe des fließfähigen Schmierstoffs aus den porösen Körpern in die Reibfläche findet statt, ohne daß es hierfür eines laufenden Mikroabriebs bedürfte, wobei der auftretende Mikroabrieb bei dem erfindungsgemäßen Lager ebenfalls deutlich abgesenkt wird und damit eine besonders hohe Lebensdauer des Lagers erreichbar ist.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Gleitelement sind ferner die porösen Körper weniger hart als das Material des Matrix-Grundkörpers ausgebildet, um sicher zu stellen, daß in der Gleitpaarung das Gleitelement stets das Verschleißteil darstellt, auch an den Stellen, an denen die porösen Körper umlaufen.
  • Wählt man bei dem erfindungsgemäßen Gleitelement die Größe der Öffnungen in der Gleitfläche gleichgroß wie bei einem entsprechenden Gleitelement mit Festschmierstoff-Schmierung, dann zeigt es sich, daß die gewünschten Gleit- und Verschleißbedingungen erreicht werden konnten, wenn 25% der Gleitfläche mit Öffnungen bedeckt waren, während bei einem entsprechenden erfindungsgemäßen Gleitelement nur ca. 15% der Gleitfläche mit Öffnungen bedeckt sein mußten.
  • Beim erfindungsgemäßen Gleitelement können die in dieses eingebrachten Öffnungen zur Aufnahme der porösen, mit Schmierstoff durchtränkten Körpern nur bis zu einer gewissen Tiefe und/oder in einer geeigneten Ausrichtung in den Grundkörper eingebracht werden. Besonders bevorzugt werden die Öffnungen jedoch in Form von senkrecht zur Gleitfläche durch den Grundkörper hindurch verlaufende Bohrungen ausgebildet. Diese Ausgestaltung stellt auch sicher, daß das Ausfließen des Schmiermittels aus den porösen Körpern in die Gleitfläche hinein besonders effektiv stattfinden kann.
  • Für die porösen Körper können alle geeigneten porösen Körper eingesetzt werden, bei denen die Poren ein verbundenes Porensystem ausbilden. Ganz besonders bevorzugt werden jedoch Sinterstopfen, vorzugsweise metallische Sinterstopfen, wie etwa Bronze-Sinterstopfen, vorgesehen. Die Verwendung poröser Bronze-Sinterstopfen hat sich als ganz besonders bevorzugt erwiesen.
  • Die Porengröße wird zweckmäßigerweise entsprechend den Einsatzbedingungen, für die das betreffende Gleitelement vorgesehen ist, gewählt. Je feiner die Porengröße gewählt wird, desto dünnflüssiger kann der Schmierstoff (Öl) gewählt werden, um so länger verbleibt es auch im porösen Körper bzw. desto länger ist dieser funktionsfähig. Eine grobe Porenstruktur erlaubt den Einsatz von dickflüssigeren Ölen oder von dünneren Fließfetten.
  • Als fließfähiger Schmierstoff, mit dem die porösen Körper durchtränkt werden, kann jeder hierfür geeignete fließfähige Schmierstoff eingesetzt werden. Als fließfähige Schmierstoffe werden jedoch bevorzugt geeignete Öle, hierunter insbesondere geeignete Silikonöle, verwendet.
  • Die porösen Körper können in den jeweiligen Öffnungen des Grundkörpers in jeder geeigneten Weise befestigt werden. Besonders bevorzugt werden die porösen Körper in den jeweiligen Öffnungen jedoch mittels Preßsitz oder mittels Verklebung befestigt.
  • Wenn bei dem erfindungsgemäßen Gleitelement die eingebrachten Öffnungen in Form von durch den ganzen Grundkörper hindurch verlaufende Bohrungen ausgebildet sind, werden in weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung in eine der Gleitfläche gegenüberliegende Oberfläche des Grundkörpers Schmiernuten derart eingelassen, daß jeder poröse Körper an seinem dort liegenden Endabschnitt von einer Schmiernut durchlaufen wird. Dadurch besteht sogar eine Möglichkeit, die porösen Körper auch während des Reibvorgangs laufend von einer der Gleitfläche gegenüberliegenden Seite aus nachzutränken.
  • Bevorzugt wird dabei eine alle Schmiernuten schneidende Schmiermittel-Verteilnut eingesetzt, die ihrerseits mit einer Schmiermittel-Zufuhrleitung in Verbindung steht. So können die Schmiernuten z. B. als zueinander parallele Schmiernuten ausgebildet werden, wobei die Schmiermittel-Verteilnut als eine zu ihnen senkrecht verlaufende Quernut vorgesehen ist. Die Verbindung zwischen der Schmiermittel-Verteilnut und einer Schmiermittel-Zuführleitung kann z. B. dadurch hergestellt werden, daß der Schmiermittel-Verteilnut in dem Körper, von dem das Gleitelement gehaltert wird, eine Schmiertmittel-Zuführbohrung zugeordnet ist, die ihrerseits dann an einer anderen Stelle an eine Schmiermittelleitung angeschlossen ist.
  • Die Anordnung der Öffnungen bzw. Ausnehmungen (Schmiertaschen) in der Gleitfläche des erfindungsgemäßen Gleitelementes kann selbstverständlich in jeder geeigneten Weise erfolgen. Besonders bevorzugt werden jedoch alle Öffnungen in einem regelmäßigen geometrischen Muster über die Gleitfläche verteilt angeordnet, wobei dieses Muster entsprechend den Einsatzbedingungen oder auch der Richtung der Relativbewegung zwischen Gleitelement und Gegenfläche wählbar ist.
  • Das erfindungsgemäße Gleitelement läßt sich in vielerlei Ausgestaltung ausführen. Besonders bevorzugt ist es als Gleitplatte, Gleitleiste oder Führungsleiste oder als ein Radial- oder ein Axiallager ausgebildet. Mit Vorzug kann es jedoch auch als Spurlager, Gelenklager, Gleitstein, Gleitsegment eines größeren Lagers o.ä. vorgesehen werden.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gleitelementes besteht auch darin, daß die Gesamtfläche der Öffnungen auf der Gleitfläche etwa 15% der Gesamtfläche der Gleitfläche beträgt.
  • Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung von Gleitelementen der eingangs genannten Art, deren jedes einen metallischen Grundkörper umfaßt, der eine Gleitfläche zur gleitenden Anlage an einer Gegenfläche sowie Ausnehmungen aufweist, in denen Schmierstoff enthalten ist.
  • Bei dem bekannten Verfahren, bei dem Festschmierstoff eingesetzt wird, werden zur Herstellung der Gleitelemente zunächst die Öffnungen in dem metallischen Grundkörper ausgebildet und anschließend mit Festschmierstoff ausgefüllt. Der Festschmierstoff, meist auf Graphitbasis, wird in Form einer Festschmierpaste eingebracht, die ein Härtemittel aufweist, wobei nach dem Aushärten das Gleitelement endbearbeitet wird. Das Einbringen der Paste in die Öffnungen muß dabei manuell durchgeführt werden, was einen ganz erheblichen Zeitaufwand erfordert, so daß die Herstellung insgesamt auch relativ teuer ist.
  • Die Erfindung soll nun ein Herstellungsverfahren zur Verfügung stellen, mit dem eine kostengünstige Herstellung der erfindungsgemäßen Gleitelemente möglich ist.
  • Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung von Gleitelementen der eingangs genannten Art erreicht, bei dem jedes Gleitelement einen metallischen Grundkörper umfaßt, der eine Gleitfläche zur gleitenden Anlage an eine Gegenfläche sowie Öffnungen aufweist, in denen Schmierstoff enthalten ist, wobei zunächst die Öffnungen in dem metallischen Grundkörper ausgebildet werden und hiernach in die Öffnungen Schmierstoff eingebracht wird, wobei das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß in jede Öffnung ein diese ausfüllender, poröser Körper eingebracht und dort befestigt sowie dann der metallische Grundkörper endbearbeitet wird und erst hiernach die porösen Körper mit einem fließfähigen Schmierstoff getränkt werden.
  • Dabei werden zunächst die porösen Körper in die Öffnungen vor der Endbearbeitung im nicht-durchtränkten Zustand eingebracht, wonach die maschinelle Endbearbeitung des Gleitelementes erfolgen kann, noch ohne daß in den mit den porösen Körpern verschlossenen Öffnungen bereits Schmiermittel enthalten wäre. Dadurch wird sichergestellt, daß bei den maschinellen Endbearbeitungsvorgängen – anders als bei dem bekannten Verfahren – keinerlei Gefahr des Eindringens von Schmierstoff in die Bearbeitungsflächen besteht und damit die Endbearbeitung im Rahmen der Gleitfläche nicht durch dabei vorhandenes Schmiermittel negativ beeinflußt werden könnte. Erst nachdem die Endbearbeitung erfolgt ist, wird beim erfindungsgemäßen Gleitelement das Durchtränken der porösen Körper mit fließfähigem Schmiermittel vorgenommen, bevorzugt durch Eintauchen des mit den porösen Körpern bereits bestückten Gleitelementes in einen Schmierstoffsumpf, in dem es eine für ein ausreichendes Durchtränken angemessene Zeit verbleibt und anschließend wieder herausgenommen und an seinen Oberflächen gereinigt wird.
  • Selbstverständlich ist aber auch jede andere Art und Weise eines abschließenden Tränkens der porösen Körper mit dem fließfähigen Schmierstoff gleichermaßen möglich. Es besteht auch die Möglichkeit, in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die porösen Körper erst nach dem Einbau des Gleitelementes mit Schmierstoff zu tränken.
  • Besonders bevorzugt werden die porösen Körper bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in ihrer jeweiligen Öffnung mit Preßsitz eingebracht, was z. B. durch Eindrücken der porösen Körper mit einem kleinen Übermaß oder gar durch starkes Abkühlen und anschließendes Einschrumpfen in den Öffnungen geschehen kann.
  • Eine andere vorzugsweise Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht auch darin, daß die porösen Körper in den jeweiligen Öffnungen mittels Verkleben befestigt werden.
  • Die Erfindung schafft einen neuen Aufbau für Gleitelemente bzw. Gleitlager für alle geeigneten Einsatzfelder, unter denen insbesondere Werkzeugmaschinen, Fördermaschinen, Druckereimaschinen, Stahlwerksbau, Anlagenbau, Krananlagen, Walzwerke, Wehr- und Schleusenanlagen sowie Offshore-Anlagen, Dreh- und Klappbrücken, Baumaschinen und Hüttenanlagen zu nennen sind.
  • Die erfindungsgemäßen Gleitelemente stellen besonders hochwertige Gleitelemente mit hervorragenden Gleiteigenschaften und besonders geringem Verschleiß bei gleichzeitig relativ kleiner Dimensionierung dar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische Schrägansicht einer erfindungsgemäßen Gleitplatte auf deren Gleitseite hin;
  • 2 eine perspektivische Schrägansicht der Gleitplatte aus 1, jedoch mit Blick auf die der Gleitplatte gegenüberliegende, mit Schmiernuten versehende Seite der Gleitplatte;
  • 3 die Gleitplatte aus 2, bei der zur Darstellung des Verlaufs der eingesetzten porösen Körper und der Schmiernuten ein Teil der Platte abgeschnitten ist;
  • 4 eine perspektivische Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Gleitelementes in Form eines Radiallagers;
  • 5 eine prinzipielle Schnittdarstellung durch einen Teilabschnitt eines erfindungsgemäßen Radiallagers zur Darstellung des Einbringens der porösen Körper, und
  • 6 den Ausschnitt aus 5, nunmehr jedoch nach eingebrachten porösen Körpern und nach der Endbearbeitung.
  • In der Darstellung der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen sind gleiche Teile stets mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • 1 zeigt eine perspektivische Schrägansicht eines Gleitelementes 1 in Form einer Gleitplatte mit einem Grundkörper 11 mit oben liegender Gleitfläche 2.
  • In die Gleitfläche 2 sind in einem regelmäßigen geometrischen Muster Öffnungen 3 in Form von Bohrungen eingelassen, in denen poröse Körper 4 in Form von Stopfen sitzen, die mit fließfähigem Schmiermittel, z. B. einem geeigneten Silikonöl, getränkt sind.
  • Die Öffnungen 3 sind dabei, wie 1 zeigt, jeweils in zueinander parallelen Längs- und Querreihen angeordnet, wobei die Öffnungen 3 in jeweils zwei nebeneinander liegenden Reihen so zueinander versetzt liegen, daß jede Öffnung 3 einer Reihe in einer Mittelposition zu den beiden benachbarten Öffnungen 3 der nächsten Reihe liegt, wie dies 1 zeigt, worauf ausdrücklich verwiesen sei.
  • In 2 ist die Platte aus 1, diesmal aber um 180° gedreht, gezeigt, wobei hier eine perspektivische Ansicht des Gleitelementes 1 mit Blickrichtung auf die Oberfläche 5 an dessen der Gleitfläche 2 gegenüberliegender Seite dargestellt ist.
  • 3 zeigt noch einmal die Darstellung aus 2, wobei in der Darstellung jedoch das in 2 rechts vorne liegende Viertel des Grundkörpers 11 abgeschnitten ist.
  • Aus 3 ist auch ersichtlich, daß die Bohrungen 3 mit den darin sitzenden porösen Körpern 4 senkrecht zur Gleitfläche 2 und durch die gesamte Dicke D des Grundkörpers 11 hindurch verlaufen.
  • Wie aus den 2 und 3 ebenfalls hervorgeht, sind auf der Oberfläche 5, die der Gleitfläche 2 gegenüberliegt, parallel zueinander verlaufende Schmiernuten 6 angebracht, deren jede jeweils entlang einer Längsreihe von Öffnungen 3 und jeweils auch zentral durch die Mündungsfläche jeder Öffnung 3 hindurch verläuft. Da in den Öffnungen 3 die porösen Körper 4 angebracht sind, die jeweils mit der entsprechenden Gleitfläche 2 bzw. der Oberfläche 5 abschließen, verlaufen die Schmiernuten 6 auch jeweils durch den Mittelbereich jeder Öffnung 3 und durch den in diesem sitzenden porösen Körper 4 hindurch.
  • Aus den 2 und 3 ist gut erkennbar, daß dadurch jeder poröse Körper 4 innerhalb einer Öffnung 3 von einer Schmiernut 6 in seinem Endbereich durchlaufen wird.
  • Alle Schmiernuten 6 münden, wie die 2 und 3 zeigen, an ihrem einen (in den 2 und 3: dem rechts liegenden) Ende in eine quer (nämlich senkrecht) zu ihnen angeordnete Verteilernut 7, von der aus Schmiermittel jeder der Schmiernuten 6 zugeführt werden kann.
  • Die Verteilernut 7 steht über eine Zuführöffnung 8, die an eine Schmiermittel-Einlaßbohrung 9 angeschlossen ist, mit einer in den Figuren nicht dargestellten Schmiermittel-Zufuhr in Verbindung, die z. B. in dem Körper, in welchem die Gleitplatte 1 gehaltert ist, angebracht sein kann.
  • Auf diese Art und Weise kann gewährleistet werden, daß die porösen, schmiermittelgetränkten Körper 4 auch während des Gleitvorgangs (oder in bestimmten Intervallen) ohne Ausbau der Gleitplatte 1 wieder mit Schmiermittel nachgetränkt werden können.
  • Während das Gleitelement 1 gemäß den 1 bis 3 für eine ebene Gleitfläche 2 ausgelegt ist, wie diese etwa bei Gleitplatten oder Gleitleisten vorliegt, zeigt 4 ein Gleitelement 1 in Form eines allgemein zylindrisch ausgeführten Radiallagers.
  • Auch hier sind um den Umfang des im wesentlich zylindrisch ausgebildeten Grundkörpers 11 herum eine Vielzahl umlaufender Reihen von Öffnungen 3 angebracht, die sich durch die gesamte Dicke D des Grundkörpers 11 hindurch in Form von Durchgangsbohrungen erstrecken und in denen die porösen Körper 4 in Form von schmiermittelgetränkten metallischen Sinterstopfen 4 eingelagert sind.
  • Auch hier sind die Öffnungen 3 in umlaufenden, zueinander axial versetzten, parallelen Reihen angeordnet, wobei die Öffnungen 3 zweier axial nebeneinander liegender Reihen jeweils so zueinander versetzt sind, daß eine Öffnung 3 einer Reihe in ihrer Lage mittig zwischen den beiden benachbarten Öffnungen 3 der anderen Reihe liegt, wie dies 4 zeigt.
  • Auch bei dem in 4 dargestellten Radiallager ist eine Nachschmiermöglichkeit vorgesehen: Zu diesem Zweck verläuft durch alle Öffnungen 3 einer umlaufenden Reihe wiederum mittig eine umlaufende Schmiernut 6, wobei die parallel zueinander und in axialer Richtung versetzten Schmiernuten 6 von einer axial ausgerichteten, deutlich breiteren Verteilernut 7 geschnitten werden, wobei auch innerhalb der Verteilernut 7 noch Öffnungen 3 mit darin eingelagerten porösen Körpern 4 vorliegen, wie dies 4 zeigt.
  • Daneben ist aber auch noch eine in Radialrichtung umlaufende, breitere Verteilernut 10 vorgesehen, welche parallel zu den Schmiernuten 6 in der Mitte der axialen Erstreckung des Radiallagers 1 umläuft und die ebenso wie die Verteilernut 7 im eingebauten Zustand des Axiallagers von Seiten des halternden Bauteils her an eine externe Schmiermittel-Zufuhr angeschlossen werden kann. Auch in dieser radial umlaufenden Verteilernut 10 befindet sich, wie aus 4 entnehmbar ist, gleichfalls eine der umlaufenden Reihen von Öffnungen 3.
  • Als Matrixmaterial, d.h. als Material für den Grundkörper 11, können alle geeigneten Materiale eingesetzt werden, wobei sich jedoch ganz besonders Bleibronzen, Zinnbronzen, Aluminium-Mehrstoffbronzen oder auch Sondermessinglegierungen eignen.
  • Für die eingesetzten porösen Körper werden besonders bevorzugt Sinterstopfen auf der Basis von Bronzen eingesetzt, die den Vorteil bringen, daß selbst für den Fall, wenn die Schmiermittelfüllung vollständig verbraucht sein sollte, immer noch relative günstige Trocken-Reibeigenschaften gegeben sind. In jedem Fall müssen die Poren jedes porösen Körpers 4 jedoch ein verbundenes Porensystem ausbilden, es darf sich also nicht um gegeneinander abgeschlossen Poren handeln.
  • Zur Herstellung der Gleitelemente 1 wird noch kurz auf die 5 und 6 Bezug genommen, in denen rein prinzipiell ein Ausschnitt aus der Wandlung eines als Radiallager ausgebildeten Gleitelementes 1 dargestellt ist.
  • Aus 5 ist ersichtlich, daß in dem zylindrischen Grundkörper 11 die Bohrungen 3 radial ausgerichtet in Form von Durchgangsbohrungen ausgebildet sind.
  • Nach Ausbildung der Bohrungen 3 werden, in jede derselben, jeweils ein poröser Körper 4 in Form eines z. B. Sinterstopfens eingebracht. Dies geschieht im gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, daß jeder Sinterstopfen 4 ein kleines Übermaß gegenüber dem Außendurchmesser der zugehörigen Bohrung 3 aufweist und dann jeweils in Richtung des ihm zugeordneten Pfeils in 5 radial von der Außenseite her in die zugehörige Bohrung 3 eingedrückt wird, bis seine in Eindrückrichtung vorne liegende Endfläche in der Gleitfläche 2 des Grundkörpers 11 liegt.
  • Danach wird das Gleitelement 1 endbearbeitet, wobei insbesondere die Gleitfläche 2, die gegenüberliegende, radial äußere Endfläche 5 usw. noch in die gewünschte Endfassung gebracht werden.
  • 6 zeigt nun den Abschnitt aus 5, aber nach der Endbearbeitung:
    Dabei sind bei der Darstellung aus 6 nach dem in 5 gezeigten Eindrücken der Sinterstopfen 4 in die zugehörigen Öffnungen 3 die umlaufenden Schmiernuten 6 und die Verteilernut 7 inzwischen angebracht, wie aus 6 erkennbar ist. Die Ausbildung solcher Nuten erfolgt im Rahmen der Endbearbeitung des Grundkörpers 11, nachdem in dessen Öffnungen 3 die Sinterstopfen 4 eingedrückt wurden.
  • Anschließend an das Erreichen des in 6 gezeigten Zustands werden dann die porösen Körper 4 mit dem vorgesehenen fließfähigen Schmiermittel durchtränkt, wonach das entsprechende Gleitelement 1 einsatzfertig ist.
  • Die zeichnerische Darstellung der porösen Körper 4 in den 5 und 6 soll nur ganz schematisch deren Porosität darstellen, nicht aber, daß es sich dabei etwa um jeweils abgeschlossene Poren handelt. Vielmehr sollen die Poren jedes porösen Körpers 4 ein verbundenes Porensystem ausbilden, das als Kapillarsystem zur Zuführung des darin gespeicherten Schmierstoffs an die Reibfläche dient.

Claims (21)

  1. Gleitelement (1) mit einem metallischen Grundkörper (11), der eine Gleitfläche (2) zur gleitenden Anlage an eine Gegenfläche sowie Öffnungen (3) aufweist, in denen Schmierstoff enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung (3) von einem ein verbundenes Porensystem aufweisenden porösen, in ihr befestigten, mit einem fließfähigen Schmierstoff durchtränkten Körper (4) ausgefüllt ist, dessen Festigkeit kleiner als die des Grundkörpers (11) ist.
  2. Gleitelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in Form von senkrecht zur Gleitfläche (2) durch den Grundkörper (11) hindurch verlaufenden Bohrungen (3) ausgebildet sind.
  3. Gleitelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper Sinterstopfen (4) sind.
  4. Gleitelement (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterstopfen (4) metallische Sinterstopfen, bevorzugt Broze-Sinterstopfen, sind.
  5. Gleitelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der fließfähige Schmierstoff ein Öl, bevorzugt ein Silikonöl, ist.
  6. Gleitelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper (4) in den jeweiligen Öffnungen (3) mittels Preßsitz befestigt sind.
  7. Gleitelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper (4) in den jeweiligen Öffnungen (3) mittels Verklebung befestigt sind.
  8. Gleitelement (1) nach Anspruch 2 oder Anspruch 2 in Verbindung mit einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in eine der Gleitfläche (2) gegenüberliegende Oberfläche (5) des Grundkörpers (11) Schmiernuten (6) eingelassen sind, wobei jeder poröse Körper (4) an seinem dort liegenden Endabschnitt von einer Schmiernut (6) durchlaufen wird.
  9. Gleitelement (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine alle Schmiernuten schneidende Schmiermittel-Verteilnut (7) vorgesehen ist, die ihrerseits mit einer Schmiermittel-Zuführleitung (8, 9) in Verbindung steht.
  10. Gleitelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß alle Öffnungen (3) in einem regelmäßigen Muster über die Gleitfläche (2) verteilt vorgesehen sind.
  11. Gleitelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es als eine Gleitplatte, Gleitleiste oder Führungsleiste ausgebildet ist.
  12. Gleitelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es als ein Radial- oder ein Axiallager ausgebildet ist.
  13. Gleitelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtfläche der Öffnungen (3) auf der Gleitfläche (2) etwa 15% der Gesamtfläche der Gleitfläche (2) beträgt.
  14. Gleitelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper (4) ein Porenvolumen von etwa 10% bis 30% ihres jeweiligen Gesamtvolumens aufweisen.
  15. Verfahren zur Herstellung von Gleitelementen (1) nach Anspruch 1, wobei jedes Gleitelement (1) einen metallischen Grundkörper (11) umfaßt, der eine Gleitfläche (2) zur gleitenden Anlage an eine Gegenfläche sowie Öffnungen (3) aufweist, in denen Schmierstoff enthalten ist, wobei zunächst die Öffnungen (3) in dem metallischen Grundkörper (11) ausgebildet werden und hiernach in die Öffnungen (3) Schmierstoff eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß in jede Öffnung (3) ein diese ausfüllender, poröser Körper (4) eingebracht und dort befestigt sowie dann der metallische Grundkörper (11) endbearbeitet wird und erst hiernach die porösen Körper (4) mit einem fließfähigen Schmierstoff getränkt werden.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Tränken der porösen Körper (4) mit Schmierstoff durch Eintauchen des mit den porösen Körpern (4) bestückten Gleitelementes (1) in einen Schmierstoffsumpf vorgenommen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Schmierstoff ein Silikonöl oder ein fließfähiges Fett eingesetzt wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper (4) in den jeweiligen Öffnungen (3) mit Preßsitz angebracht werden.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper (4) in den jeweiligen Öffnungen (3) mittels Verkleben befestigt werden.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die porösen Körper (4) erst nach Einbau des Gleitelementes (1) mit Schmierstoff getränkt werden.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß als poröse Körper gesinterte Metallstopfen (4) verwendet werden.
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