DE10333589B4

DE10333589B4 - Method for producing a band-shaped composite material for slide bearing production and apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: DE10333589B4
Application number: DE2003133589
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Busse; Frank Dr. Grote; Gerd Andler
Original assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Current assignee: Federal Mogul Wiesbaden GmbH
Priority date: 2003-07-24
Filing date: 2003-07-24
Publication date: 2010-01-21
Anticipated expiration: 2023-07-25
Also published as: DE10333589B9; DE10333589A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes (4) für die Gleitlagerherstellung durch kontinuierliches Aufgießen einer Flüssigkeit, insbesondere einer Metalllegierung (5), auf ein bandförmiges, als Trägermaterial dienendes Substrat (3), insbesondere aus Stahl, bei dem das bandförmige Substrat (3) eine mehrere Bearbeitungsstationen umfassende Produktionsstraße kontinuierlich durchläuft, wobei das bandförmige Substrat (3) zunächst in einer separaten Aufheizstation (12) vorerwärmt wird, anschließend eine Gießstation (13) durchläuft, in der es mit der Flüssigkeit (5) begossen wird, und darauffolgend in einer Abkühlstation (16) abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (5), mit der eine Gleitlagerschicht (6) ausgebildet wird, in der Gießstation (13) an mindestens zwei senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Substrats (3) beabstandeten Stellen auf das Substrat (3) aufgebracht wird, wobei die Flüssigkeit in einer Menge vergossen wird, dass deren Dicke im Vergleich zu der endbearbeiteten Gleitlagerschicht des bandförmigen Verbundwerkstoffes (4) höchstens ein Übermaß ≤ 20% aufweist.A method for producing a band-shaped composite material (4) for the slide bearing production by continuously pouring a liquid, in particular a metal alloy (5) on a band-shaped, serving as a substrate substrate (3), in particular of steel, wherein the band-shaped substrate (3) a continuously running through several processing stations, wherein the strip-shaped substrate (3) is first preheated in a separate heating station (12), then passes through a casting station (13) in which it is doused with the liquid (5), and subsequently in a cooling station (16) is cooled, characterized in that the liquid (5) with which a sliding bearing layer (6) is formed in the casting station (13) at least two perpendicular to the direction of movement of the band-shaped substrate (3) spaced locations on the substrate ( 3) is applied, wherein the liquid Vergos in an amount sen that their thickness compared to the finished plain bearing layer of the band-shaped composite material (4) has at most an excess ≤ 20%.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes für die Gleitlagerherstellung durch kontinuierliches Aufgießen einer Flüssigkeit auf ein bandförmiges, als Trägermaterial dienendes Substrat, insbesondere aus Stahl, bei dem das bandförmige Substrat eine mehrere Bearbeitungsstationen umfassende Produktionsstraße kontinuierlich durchläuft, wobei das bandförmige Substrat zunächst in einer separaten Aufheizstation vorerwärmt wird, anschließend eine Gießstation durchläuft, in der es mit der Flüssigkeit begossen wird, und darauffolgend in einer Abkühlstation abgekühlt wird.The The invention relates to a method for producing a band-shaped composite material for the Slide bearing production by continuous pouring a liquid on a band-shaped, as a carrier material serving substrate, in particular made of steel, in which the band-shaped substrate a multiple processing stations comprehensive production line continuously goes through the band-shaped Substrate first is preheated in a separate heating station, then a casting station goes through in which it is doused with the liquid is cooled, and then in a cooling station.

Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes für die Gleitlagerherstellung mittels eines kontinuierlichen Aufgießens einer Flüssigkeit auf ein bandförmiges, als Trägermaterial dienendes Substrat, mit mehreren Bearbeitungsstationen, welche das bandförmige Substrat kontinuierlich durchläuft, wobei die Vorrichtung ausgestattet ist mit einer separaten Aufheizstation, in der das bandförmige Substrat zunächst vorerwärmt wird, mit einer Gießstation, in der das Substrat mit der Flüssigkeit begossen wird, und einer Abkühlstation, in der das mit der Flüssigkeit begossene Substrat abgekühlt wird.Of Furthermore, the invention relates to a device for manufacturing a band-shaped Composite for the slide bearing production by means of a continuous Aufgießens a Liquid on a band-shaped, as a carrier material serving substrate, with several processing stations, which the band-shaped Continuously through the substrate, the device being equipped with a separate heating station, in the band-shaped substrate first preheated will, with a casting station, in the the substrate with the liquid is doused, and a cooling station, in that with the liquid cooled substrate cooled becomes.

Ein Verfahren der gattungsbildenden Art wird in der deutschen Patentschrift DE 1 063 343 B beschrieben, die eine besondere Ausbildung des Muffelofens, mit dem das bandförmige Substrat vorerwärmt wird, zum Gegenstand hat. Die DE 1 063 343 B lehrt, dass eine schnellere Vorerwärmung des Substrats, somit eine Verkürzung der Aufwärmstrecke und folglich eine Reduzierung der für den Transport erforderlichen, am Substrat angreifenden Zugkräfte realisiert werden kann, wenn das Substrat beim Durchlauf durch die induktiv erhitzte, gasdichte Glühmuffel neben der indirekten Aufheizung durch Strahlungswärme zusätzlich durch Induktion erhitzt wird, indem mittels eines zusätzlichen Induktionsfeldes ein Strom im Substrat erzeugt wird, der sich direkt in Wärme umwandelt. Hierzu wird der Muffelofen mit einem Muffelkörper aus hochhitzebeständigem, nichtmagnetischen Werkstoff, einer Wärmeisolierung, z. B. aus Schamottsteinen, und einer wassergekühlten Induktionsspule ausgestattet. Der in der DE 1 063 343 B beschriebene Muffelofen ist – mittlerweile als freier Stand der Technik – die bevorzugte Vorwärmvorrichtung bei dem in Rede stehenden Verfahren, wobei die Erwärmung vorteilhafterweise unter Schutzgasatmosphäre erfolgt, damit der verwendete Stahl nicht oxidiert.A method of the generic type is described in the German patent DE 1 063 343 B described that has a special design of the muffle furnace, with which the strip-shaped substrate is preheated, the subject. The DE 1 063 343 B teaches that a faster preheating of the substrate, thus a shortening of the warm-up and thus a reduction required for the transport, acting on the substrate tensile forces can be realized when the substrate while passing through the inductively heated, gas-tight Mühluffuff next to the indirect heating by radiant heat is additionally heated by induction, by means of an additional induction field, a current is generated in the substrate, which converts directly into heat. For this purpose, the muffle furnace with a muffle body made of highly heat-resistant, non-magnetic material, heat insulation, z. As of firebricks, and a water-cooled induction coil equipped. The Indian DE 1 063 343 B described muffle furnace is - now as a free state of the art - the preferred preheating device in the process in question, wherein the heating is advantageously carried out under a protective gas atmosphere, so that the steel used does not oxidize.

Auch die DE 1 063 343 B geht wie die vorliegende Erfindung von einem Verfahren aus, bei dem das bandförmige Substrat zunächst in einer separaten Aufheizstation vorerwärmt wird, anschließend eine Gießstation durchläuft, in der es mit der Metalllegierung begossen wird, und darauffolgend in einer Abkühlstation abgekühlt wird. Zur Durchführung des Verfahrens kommt eine Vorrichtung der gattungsbildenden Art zum Einsatz.Also the DE 1 063 343 B Like the present invention, a method is used in which the strip-shaped substrate is first preheated in a separate heating station, then passes through a casting station in which it is doused with the metal alloy, and is subsequently cooled in a cooling station. To carry out the method, a device of the generic type is used.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass ein Schichtverbundwerkstoff, wie ihn beispielsweise ein mit einem Gleitlagerwerkstoff beschichtetes Substrat – vorzugsweise aus Stahl – darstellt, grundsätzlich auch im Walzverfahren hergestellt werden kann. Ein derartiges Verfahren beschreibt beispielsweise die EP 0 681 114 A2 . Eine sich an das Plattieren anschließende Wärmebehandlung soll dabei als Folge von Diffusionsvorgängen die Bindefestigkeit zwischen Stahl und Lagermaterial erhöhen. Bei diesem Verbundsystem handelt es sich im Gegensatz zu dem beanspruchten Verfahren um ein Walzplattierverfahren. Hierbei tritt als Folge des Walzdruckes eine mechanische Haftung durch Verzahnen der Oberflächen der beiden Werkstoffe ein. Eine nachfolgende Diffusionsglühung verstärkt zwar diese Bindung, führt aber nicht zu einer formschlüssigen Verbindung oder gar metallurgischen Bindung, wie dies beim Begießen, also dem Kontakt einer flüssigen Phase mit einer festen Phase, der Fall ist. Ein Walzplattierverfahren ist im Vergleich zu einem Begießungsverfahren zudem kostenintensiver, da das mittels Walzplattieren auf den Stahl aufgebrachte Band zunächst selbst in einem eigenen Gießverfahren hergestellt werden muss. Aus den genannten Gründen, insbesondere zur Erhöhung der Bindung zwischen Trägermaterial und Gleitlagerwerkstoff, werden zunehmend Begießungsverfahren eingesetzt.It should be noted at this point that a layer composite material, such as, for example, a substrate coated with a sliding bearing material, preferably of steel, can in principle also be produced by the rolling process. Such a method describes, for example, the EP 0 681 114 A2 , A heat treatment subsequent to the plating is intended to increase the bond strength between steel and bearing material as a result of diffusion processes. This composite system, unlike the claimed process, is a roll-plating process. In this case occurs as a result of rolling pressure, a mechanical adhesion by intermeshing the surfaces of the two materials. Although a subsequent diffusion annealing reinforces this bond, but does not lead to a positive connection or even metallurgical bond, as is the case when pouring, so the contact of a liquid phase with a solid phase, the case. In addition, a roll-plating process is more expensive compared to a casting process, since the strip applied to the steel by means of roll-plating must first be produced by its own casting process. For the reasons mentioned, in particular to increase the bond between the carrier material and the sliding bearing material, increasingly pouring methods are used.

Ein Verfahren der gattungsbildenden Art wird ebenfalls in der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 01 074 A1 beschrieben. Das Trägermaterial wird auf eine Temperatur von 1000 bis 1100°C vorgewärmt, um dann mit einer Lagerlegierung auf Kupfer-Zink- oder Kupfer-Aluminiumbasis, die eine Temperatur von 1000°C bis 1250°C aufweist, begossen zu werden. Anschließend wird der Schichtverbundwerkstoff innerhalb von 2 bis 4 Minuten von Gießtemperatur auf 100°C abgekühlt.A method of the generic type is also disclosed in the German Offenlegungsschrift DE 198 01 074 A1 described. The support material is preheated to a temperature of 1000 to 1100 ° C, to be then with a bearing alloy on copper-zinc or copper-aluminum base, which has a temperature of 1000 ° C to 1250 ° C, to be doused. Subsequently, the layer composite material is cooled from casting temperature to 100 ° C. within 2 to 4 minutes.

Bei den Verfahren nach dem Stand der Technik wird das bandförmige Substrat üblicherweise auf Rollen bevorratet, wobei die Vorrichtung zur Herstellung des bandförmigen Verbundwerkstoffes durch Abwickeln der Rollen kontinuierlich mit dem bandförmigen Trägermaterial versorgt wird. Dabei ist eine Schweißvorrichtung vorgesehen, die das Ende des Trägerbandes der einen Rolle mit dem Anfang des Bandes einer folgenden Rolle gewissermaßen zu einem Endlosband verbindet, wobei eine aus mehreren Walzen aufgebaute Vorrichtung dafür sorgt, dass die Vorwärmvorrichtung und die sich anschließenden Bearbeitungsstationen während des Verbindungsprozesses in der Schweißvorrichtung weiterhin kontinuierlich mit Trägermaterial versorgt werden, so dass keine Stillstandzeiten auftreten. Hierzu werden die Walzen in der Art bewegt, dass sich der Weg des um die Walzen geführten Trägerbandes durch das Walzenwerk verkürzt und die dadurch freiwerdende Länge an Trägerband für die Versorgung der Anlage während des Schweißvorgangs genutzt werden kann.In the methods according to the prior art, the band-shaped substrate is usually stored on rollers, wherein the device for producing the band-shaped composite material is supplied by unwinding the rollers continuously with the band-shaped carrier material. In this case, a welding device is provided which connects the end of the carrier tape of a roll with the beginning of the tape of a following role to some extent to an endless belt, wherein a device constructed of a plurality of rollers ensures that the preheater and the subsequent processing stations during the connection processes in the welding device continue to be supplied with carrier material continuously, so that no downtime occurs. For this purpose, the rollers are moved in such a way that the path of the guided around the rollers carrier tape shortened by the roll mill and the liberated thereby length of carrier tape for the supply of the system during the welding process can be used.

Des Weiteren sind bei herkömmlichen Verfahren vor dem Erwärmen des Substrats Bearbeitungsstationen vorgesehen, in denen zum einen das Trägerband vorbehandelt, insbesondere gereinigt, entfettet und zur besseren Haftung der Gleitschicht aufgerauht, werden kann. Zum anderen wird das Trägerband bei den konventionellen Verfahren üblicherweise an seinen Rändern mit einer Bördelung versehen. Diese Bördelung dient der seitlichen Begrenzung des Trägerbandes und soll verhindern, dass die aufgegossene Metalllegierung über die Ränder des Substrats hinausfließt. Somit ist es auch Aufgabe der Bördelung, zu einer Ausbildung einer gleichmäßigen Gleitschichtdicke beizutragen. Die Bördelung, die aus fertigungstechnischen Gründen zur Verbesserung des Aufgießprozess in das Trägerband eingebracht wird, muss vor der Verarbeitung des Verbundwerkstoffes zu Gleitlagern, Buchsen und Lagerschalen entfernt werden. Dabei kann die Bördelung bei einem Band mit einer Breite von 150 mm bis zu 30% des Trägerbandes beanspruchen, was zu entsprechend hohen Mengen Materialabfall führt.Of Further are conventional Method before heating the substrate processing stations provided, in which on the one hand the carrier tape pretreated, in particular cleaned, degreased and for the better Roughened adhesion of the sliding layer can be. The other is the carrier tape in the conventional methods usually at its edges with a crimp Mistake. This curl serves the lateral boundary of the carrier tape and is intended to prevent that the infused metal alloy flows beyond the edges of the substrate. Consequently it is also the task of the crimping, contribute to the formation of a uniform sliding layer thickness. The flanging, for manufacturing reasons to improve the pouring process in the carrier tape is introduced before the processing of the composite material be removed to slide bearings, bushes and bearings. there Can the curl for a tape with a width of 150 mm up to 30% of the carrier tape claim, resulting in correspondingly high amounts of material waste.

Nach dem Stand der Technik wird die Metalllegierung in der Gießstation mittig auf das Substrat aufgebracht und breitet sich ausgehend von der Mitte in einem Fließprozess zu den Seitenrändern des Trägerbandes hin aus. Dieser Fließprozess hat maßgeblichen Einfluss auf die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das Substrat durch die Anlage gefördert werden kann, denn der Schmelze muss genügend Zeit gewährt werden, damit sie sich gleichmäßig über das Substrat bis zu den Rändern hin verteilen kann, bevor der Abkühlprozess folgen kann. Die Vorschubgeschwindigkeit hat unmittelbar Einfluss auf die Produktivität des Herstellungsverfahrens, weshalb bei der Weiterentwicklung des Verfahrens die Bemühungen grundsätzlich dahingehen sollten, die Vorschubgeschwindigkeit zu steigern und damit kostengünstiger produzieren zu können. Mit den nach dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren lassen sich Bandgeschwindigkeiten von maximal V_B = 3,5 m/min realisieren.According to the prior art, the metal alloy is applied in the casting station in the middle of the substrate and spreads from the center in a flow process to the side edges of the carrier tape out. This flow process has a significant impact on the feed rate at which the substrate can be conveyed through the plant by allowing enough time for the melt to spread evenly across the substrate to the edges before the cooling process can follow. The feed rate has a direct influence on the productivity of the manufacturing process, which is why in the further development of the process, the efforts should basically go to increase the feed rate and thus to produce more cost-effective. With the production method known from the prior art, it is possible to realize strip speeds of at most V _B = 3.5 m / min.

Bei herkömmlichen Verfahren wird in der Regel Öl als Kühlmittel in der Abkühlstation verwendet, wie dies auch der DE 1 063 343 B zu entnehmen ist. Der Grund hierfür ist darin zu finden, dass Gleitschichtlegierungen älterer Lagergenerationen nahezu ausschließlich bleihaltig waren. Diese bleihaltigen Legierungen erfordern hohe Abkühlraten, um ein homogenes Gefüge zu erhalten, weshalb Öl mit seiner im Vergleich zu Wasser hohen Wärmkapazität als bevorzugtes Kühlmittel eingesetzt wurde. Dabei wird die Unterseite des begossenen Substrats mit Öl bespritzt und auf diese Weise durch erzwungene Konvektion Wärme abgeführt. Nachteilig an dieser Art der Kühlung ist, dass aufgrund der sehr hohen Temperatur des Substrats nach dem Gießvorgang das Öl beim Auftreffen auf der Unterseite verkokt und gegebenenfalls zu einer ungewollten Aufkohlung des Substratbandes führt.In conventional methods, oil is usually used as the coolant in the cooling station, as well as the DE 1 063 343 B can be seen. The reason for this can be found in the fact that sliding layer alloys of older bearing generations were almost exclusively leaded. These lead-containing alloys require high cooling rates in order to obtain a homogeneous structure, which is why oil with its high heat capacity compared to water was used as the preferred coolant. In this case, the underside of the molded substrate is sprayed with oil and thus dissipated by forced convection heat. A disadvantage of this type of cooling is that due to the very high temperature of the substrate after casting the oil coked when hitting the bottom and optionally leads to an unwanted carburizing of the substrate strip.

Im Anschluss an den Abkühlvorgang wird der Verbundwerkstoff bei herkömmlichen Verfahren mechanisch in der Art nachbearbeitet, dass einerseits die Unterseite des Substrats geschliffen und die Oberseite der Gleitschicht gefräst wird. Das Schleifen der Unterseite des Substrats dient in erster Linie der Reinigung und der Beseitigung von Rückständen infolge Ölkühlung, wohingegen das Fräsen der Oberseite der Gleitschicht das Ziel hat, überschüssiges Gleitschichtmaterial abzutragen und die Dicke der Gleitschicht näher an ihr Sollmaß heranzuführen. Wird eine übliche Gleitschichtdicke des endbearbeiteten Verbundwerkstoffes von 0,35 mm ± 0,15 mm zugrundegelegt, beträgt die Gleitschichtdicke des begossenen Substrats nach der Abkühlung und vor der Nachbearbeitung bei den herkömmlichen Verfahren etwa 2 mm. Bei Verfahren nach dem Stand der Technik wird somit ungefähr eine vier- bis zehnmal so große Menge an Gleitschichtmaterial, d. h. Metalliegie- rung auf das Substrat aufgebracht wie letztlich tatsächlich zur Ausbildung einer ausreichenden Gleitschicht benötigt wird. Das überschüssige Material muss wieder abgetragen werden. Dies führt einerseits zur der Notwendigkeit, eine Nachbearbeitungsstation zum Abtrag des überschüssigen Materials vorzusehen und somit zu zusätzlichen Kosten, und andererseits zu einer erheblichen Abfallmenge an Gleitschichtmaterial, was sich ebenfalls kostensteigernd auf den Produktionsprozess auswirkt.in the Connection to the cooling process the composite becomes mechanical in conventional processes reworked in the way that on the one hand the underside of the substrate sanded and the top of the sliding layer is milled. The grinding of the underside of the substrate serves primarily the Cleaning and removal of residues due to oil cooling, whereas the milling the top of the overlay has the goal of excess overlay material remove and bring the thickness of the sliding layer closer to its nominal size. Becomes a common one Sliding layer thickness of the finished composite of 0.35 mm ± 0.15 mm is based the sliding layer thickness of the coated substrate after cooling and before reworking in the conventional method about 2 mm. Thus, in prior art methods, approximately one four to ten times that size Amount of sliding layer material, d. H. Metallic alloy on the substrate upset as ultimately to form a sufficient sliding layer is needed. The excess material must be removed again. this leads to on the one hand to the need for a post-processing station for To provide removal of the excess material and thus to additional Cost and, on the other hand, a considerable amount of slipping which also has a cost-increasing effect on the production process.

Am Ende der Fertigungsstraße durchläuft der bandförmige Verbundwerkstoff sogenannte Dressierwalzen, mit denen die Gleitlagerschicht durch Warmwalzen weiter geglättet wird. In Abhängigkeit von der verwendeten Metalllegierung wird eine vorhandene Bördelung vom Verbundmaterial entweder vorher abgetrennt oder bei Metalllegierungen, bei denen beim Aufwickeln die Gefahr besteht, dass die Wickelungen aneinander haften und verkleben, am Verbundband belassen.At the End of the production line goes through the band-shaped Composite material so-called temper rolling, with which the plain bearing layer further smoothed by hot rolling becomes. In dependence of the metal alloy used becomes an existing flange separated from the composite either previously or in metal alloys, where when winding there is a risk that the windings adhere and stick together, leave on the composite tape.

Aus der DE 198 61 160 C1 ist ein Schichtverbundwerkstoff in Form eines gießplattierten Stahlbandes bekannt. Um den Schichtverbundwerkstoff auf Endmaß zu bringen, werden 5 bis 15% der Lagermetalldicke abgefräst.From the DE 198 61 160 C1 For example, a layered composite material in the form of a cast-plated steel strip is known. In order to bring the layer composite material to its final size, 5 to 15% of the bearing metal thickness is milled off.

Die DE 196 51 324 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung von umhüllten Stranggießprodukten. Eine flüssige Metallschmelze, z. B. Stahl, wird mit einem Metall-Flachprodukt, z. B. ebenfalls aus Stahl, in Kontakt gebracht und verschweißt. Als Vorteil dieses Verfahrens wird die frei wählbare End- und Beschichtungsdicke genannt.The DE 196 51 324 A1 describes a method for producing coated continuous casting products. A liquid molten metal, z. As steel, with a metal flat product, for. B. also made of steel, brought into contact and welded. As an advantage of this method, the arbitrary final and coating thickness is called.

Aus der WO 95/17987 A1 geht ein Verfahren hervor, mit dem auf einem Transportband ein endabmessungsnahes Metallband hergestellt wird. Was unter endabmessungsnah verstanden wird, wird nicht mitgeteilt.From the WO 95/17987 A1 goes out a method with which on a conveyor belt, a near-net metal strip is made. What is understood near the final dimensions, is not communicated.

Die DE 21 30 421 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von metallischen Verbundmaterialien. Zwei flüssige Metalle werden gleichzeitig zu einer Zerstäubungseinrichtung geleitet, um einen feinen Sprühstrahl aus zerstäubten Teilchen der Metalle zu bilden. Zum Zerstäuben werden Stickstoffstrahlen eingesetzt.The DE 21 30 421 A describes a method and apparatus for producing metal composite materials. Two liquid metals are simultaneously passed to a sputtering device to form a fine spray of atomized particles of the metals. For spraying nitrogen jets are used.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes für die Gleitlagerherstellung durch kontinuierliches Aufgießen einer Metalllegierung auf ein bandförmiges, als Trägermaterial dienendes Substrat, insbesondere aus Stahl, bereitzustellen, bei dem das bandförmige Substrat eine mehrere Bearbeitungsstationen umfassende Produktionsstraße kontinuierlich durchläuft, wobei das bandförmige Substrat zunächst in einer separaten Aufheizstation vorerwärmt wird, anschließend eine Gießstation durchläuft, in der es mit der Metalllegierung begossen wird, und darauffolgend in einer Abkühlstation abgekühlt wird, und mit dem kostengünstiger gefertigt werden kann und das insbesondere eine höhere Produktivität aufweist als herkömmliche Verfahren.In front In this context, it is the object of the present invention a method for producing a band-shaped composite material for slide bearing production by continuous pouring a metal alloy on a band-shaped, as a carrier material serving substrate, in particular made of steel, at the band-shaped substrate a multiple processing stations comprehensive production line continuously goes through, being the band-shaped Substrate first is preheated in a separate heating station, then a casting station goes through in which it is watered with the metal alloy, and subsequently in a cooling station chilled will, and with the cheaper can be manufactured and in particular has a higher productivity as conventional Method.

Eine weitere Teilaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.A Another subtask of the present invention is a device to carry out the Provide method.

Gelöst wird die erste Teilaufgabe durch ein Verfahren der gattungsbildenden Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Flüssigkeit, mit der eine Gleitlagerschicht ausgebildet wird, in der Gießstation an mindestens zwei senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Substrats beabstandeten Stellen auf das Substrat aufgebracht wird, wobei die Flüssigkeit in einer Menge vergossen wird, dass deren Dicke im Vergleich zu der endbearbeiteten Gleitlagerschicht des bandförmigen Verbundwerkstoffes höchstens ein Übermaß ≤ 20% aufweist.Is solved the first subtask by a method of the generic type Kind, which is characterized in that the liquid, with which a sliding bearing layer is formed, in the casting station at least two perpendicular to the direction of movement of the band-shaped substrate spaced locations is applied to the substrate, wherein the liquid is shed in an amount that their thickness compared to the finished plain bearing layer of the band-shaped composite material at most an excess ≤ 20%.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Flüssigkeit zu einer – gegenüber herkömmlichen Verfahren – dünnen Schicht vergossen wird. Dabei wird bereits beim Aufgießen der Gleitschichtlegierung eine Schichtdicke der Gleitschicht angestrebt, die gegenüber der Gleitlagerschicht des endbearbeiteten, bandförmigen Verbundwerkstoffes ein nur geringes Übermaß aufweist, also schon möglichst nahe an dem Sollmaß der Gleitlagerschicht liegt. Im Vergleich zu den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei denen nicht selten die vier- bis zehnfache Menge an Metallschmelze zur Ausbildung einer Gleitschicht vergossen werden, bedeutet dies eine erhebliche Materialersparnis und damit eine spürbare Kostensenkung.The inventive method is characterized by the fact that the liquid to a - compared to conventional Procedure - shed thin layer becomes. Already during the pouring of the sliding layer alloy strived for a layer thickness of the sliding layer, compared to the Plain bearing layer of the finished, band-shaped composite material only slight oversize, So, if possible close to the nominal size of the Plain bearing layer is located. Compared to the state of the Technique known methods, in which not infrequently the four- to ten times the amount of molten metal to form a sliding layer To be shed, this means a considerable saving of material and thus a noticeable Cost reduction.

Die Kosten werden aber nicht nur infolge der reinen Materialersparnis als solcher gesenkt. Dadurch dass wesentlich weniger Material bereitgestellt und vergossen wird, muss auch wesentlich weniger Gleitlagermaterial aufbereitet, d. h. geschmolzen werden, was zu einer erheblichen Energieeinsparung im Rahmen des Schmelzprozesses führt. Ebenso muss auch entsprechend weniger Material abgekühlt werden, wodurch die Kühlstrecke verkürzt und/oder die Vorschubgeschwindigkeit erhöht und damit die Produktivität gesteigert werden kann.The Costs are not only due to the pure material savings lowered as such. By providing significantly less material and is cast, must also significantly less plain bearing material prepared, d. H. be melted, resulting in a considerable Energy saving in the context of the melting process leads. Likewise must also be cooled according to less material, causing the cooling section shortened and / or increases the feed rate and thus increases productivity can be.

Zudem entfällt das Abtragen des überschüssigen Materials mittels Fräsen. Das Entfallen dieser Nachbearbeitungsstation verkürzt die Fertigungszeiten weiter und mit dem nicht mehr erforderlichen Bearbeitungsschritt entfallen auch die durch diesen verursachten Kosten.moreover deleted the removal of excess material by milling. The omission of this post-processing station shortens the Production times continue and with the no longer required processing step also accounts for the costs caused by this.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen von der durch den Aufgießprozess generierten Gleitschicht kein Material mehr abgetragen wird und das bandförmige Verbundmaterial zur Glättung der Oberfläche lediglich eine Vorrichtung mit Dressierwalzen durchläuft.Advantageous are embodiments the process by which of the by the Aufgießprozess generated slip layer no material is removed and the band-shaped Composite for smoothing the surface only passes through a device with temper rolling.

Durch das Aufbringen der Flüssigkeit an mindestens zwei beabstandeten Stellen kann sich die vergossene Flüssigkeit schneller als bei herkömmlichen Verfahren, bei denen die Schmelze mittig auf das Substrat aufgebracht wird, verteilen, weil die Wegstrecken, die die Schmelze bis zu den Seitenrändern des Trägerbandes zurückzulegen hat, verkleinert und damit die für den Fließprozess d. h. die Benetzung der Substratoberfläche benötigte Zeit verringert wird. Dies führt dazu, dass die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das Substratband durch die Anlage gezogen wird, erhöht werden und damit kostengünstiger produziert werden kann. Diese konkrete Ausführung des Verfahrens trägt also maßgeblich zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe bei, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem kostengünstiger gefertigt werden kann und das insbesondere eine höhere Produktivität aufweist als herkömmliche Verfahren.By the application of the liquid at least two spaced locations, the potted liquid faster than conventional Process in which the melt is applied centrally to the substrate will distribute, because the routes that melt up to the margins of the carrier tape to cover has downsized and thus the for the flow process d. H. the wetting of the substrate surface time is reduced. this leads to to that, the feed rate at which the substrate tape is pulled through the plant, increased and thus more cost-effective can be produced. This concrete execution of the method thus contributes decisively to the solution the object underlying the invention to provide a method with the cheaper can be manufactured and in particular has a higher productivity as conventional Method.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation ein Fließer verwendet wird, der über mindestens zwei zueinander beabstandete Austrittsöffnungen verfügt, über die die Flüssigkeit jeweils strahlenförmig auf das Substrat aufgebracht wird. Dabei wird der Fließer vorzugsweise in der Art positioniert, dass die Austrittsöffnungen weniger als 50 mm oberhalb der zu benetzenden Substratoberfläche zu liegen kommen, wodurch eine unerwünschte Turbulenz der vergossenen Schmelze vermieden bzw. in vertretbaren Grenzen gehalten wird. Die Turbulenz der durch das Aufgießen erzeugten Schmelzströmung hat Einfluss auf die Qualität der ausgebildeten Gleitschicht und auf deren Oberflächenbeschaffenheit. Je weniger turbulent die Strömung ist, desto weniger variiert die Dicke der Gleitschicht, d. h. desto gleichmäßiger kann eine Gleitschicht ausgebildet werden, was sich positiv auf das zu veranschlagende Übermaß an zu vergießender Metalllegierung beim Begießen des Substrats bemerkbar macht und die Nachbearbeitung verringert.Embodiments of the method are advantageous in which a flow ver in the casting station is used, which has at least two spaced-apart outlet openings, via which the liquid is in each case radially applied to the substrate. In this case, the flow is preferably positioned in such a way that the outlet openings come to lie less than 50 mm above the substrate surface to be wetted, whereby unwanted turbulence of the potted melt is avoided or kept within reasonable limits. The turbulence of the melt flow generated by the pouring has an influence on the quality of the formed sliding layer and on its surface texture. The less turbulent the flow, the less the thickness of the sliding layer varies, that is, the more uniformly a sliding layer can be formed, which has a positive effect on the excess amount of metal alloy to be cast when casting the substrate and reduces post-processing.

Gemäß einer Alternative des Verfahrens wird in der Gießstation ein Fließer verwendet, der über mindestens eine spaltförmige Austrittsöffnung verfügt, über die die Flüssigkeit in Form eines Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht wird, wobei die Flüssigkeit, mit der eine Gleitlagerschicht ausgebildet wird, in einer Menge vergossen wird, deren Dicke im Vergleich zu der endbearbeiteten Gleitlagerschicht des bandförmigen Verbundwerkstoffes höchstens ein Übermaß ≤ 20% aufweist. Diese Ausbildung des Fließers kommt einem Fließer gleich, der über eine Vielzahl von zueinander beabstandeten Austrittsöffnungen verfügt, die gewissermaßen miteinander in Verbindung stehen.According to one Alternative of the method is used in the casting station a flower the over at least a slit-shaped outlet opening has, over the the liquid in the form of a melt film is applied to the substrate, wherein the liquid, with a sliding bearing layer is formed in an amount is potted, whose thickness compared to the finished Sliding layer of the band-shaped Composite material at most an excess ≤ 20%. This training of the flower comes a flower the same, over a plurality of spaced apart outlet openings features, in a sense communicate with each other.

Vorteilhaft sind insbesondere Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation ein Fließer verwendet wird, der über eine spaltförmige Austrittsöffnung verfügt, die sich über die gesamte Breite des zu begießenden Substrats erstreckt, so dass die Flüssigkeit in Form eines der Breite des bandförmigen Substrats entsprechenden Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht wird.Advantageous are in particular embodiments of the method in which a flower is used in the casting station that's over a slit-shaped outlet opening features, which are over the entire width of the to be watered Substrate extends so that the liquid in the form of one of Width of the band-shaped Substrate corresponding melted film applied to the substrate becomes.

Hierdurch werden die Wegstrecken, die die Schmelze bis zu den Seitenrändern des Trägerbandes zurückzulegen hat, eliminiert und damit die für den Fließprozess d. h. die Benetzung der Substratoberfläche benötigte Zeit weiter verringert, weshalb die Vorschubgeschwindigkeit weiter gesteigert werden kann.hereby the distances that the melt reaches up to the side edges of the carrier tape to cover has, eliminated and thus the for the flow process d. H. the wetting of the substrate surface time further reduced, why the feed rate can be further increased.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Abkühlstation als Kühlmittel Wasser verwendet wird. Insbesondere die leichte Verfügbarkeit, die geringen Kosten und die Umweltverträglichkeit von Wasser führen dazu, dass Wasser bevorzugt als Kühlmittel eingesetzt wird. Wie bereits eingangs beschrieben, wird nach dem Stand der Technik überwiegend Öl als Kühlmittel eingesetzt, da bleihaltige Lagerlegierungen eine schnelle Abkühlung und damit ein Kühlmittel mit hoher Wärmekapazität benötigen. Auf Blei als Bestandteil des Lagers wird aber zunehmend verzichtet. Die Gründe hierfür sind vielschichtig. Zum einen ist man bemüht, Blei aus der Recyclingkette von Altmetall zu entfernen, wobei ein Zerlegen beispielsweise der Verbrennungskraftmaschine vor der Wiederverwertung zur Entsorgung der bleihaltigen Teile unter ökonomischen Gesichtspunkten nicht zielführend ist, so dass nur die Verwendung bleifreier Bauteile bei der Fertigung einen Lösungsansatz bietet. Aber auch die gesundheitliche Belastung der Arbeiter mit Bleistäuben während der Fertigung ist ein Grund auf Blei bei der Lagerherstellung zu verzichten.Advantageous are embodiments the method in which in the cooling station as a coolant water is used. In particular, the easy availability, the low cost and environmental compatibility lead by water to the fact that water is preferably used as a coolant. As already described above, according to the prior art predominantly oil as a coolant used, since lead-containing bearing alloys rapid cooling and with it a coolant with high heat capacity. On Lead as part of the camp is increasingly being dispensed with. The reasons are for this complex. On the one hand, efforts are made to remove lead from the recycling chain remove scrap metal, with a decomposition example of the Internal combustion engine before recycling for disposal the leaded parts under economic Point of view not effective is so that only the use of lead-free components in manufacturing a solution offers. But also the health burden of the workers with Lead dust during the Manufacturing is a reason to forego lead in bearing production.

Aber auch bleihaltige Lagerlegierungen können bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahren mit Wasser abgekühlt werden, da nur dünne Schichten vergossen werden und damit – im Vergleich zu den nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren – wesentlich weniger Materialmasse abgekühlt werden muss, wofür in gewissen Anwendungsfällen die Wärmekapazität von Wasser als ausreichend anzusehen ist.But Lead-containing bearing alloys can also be used when using the method according to the invention Water cooled be there just thin Layers are shed and thus - compared to the after known in the art - much less material mass be cooled must, for what in certain applications the Heat capacity of water is considered sufficient.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen die eine Vielzahl von Begrenzungswänden aufweisende Abkühlstation mittels Wasser in der Art gekühlt wird, dass die Wärme von den Begrenzungswänden durch Konvektion an das Wasser abgeführt wird, wobei die Abkühlung des begossenen Substrats über Wärmeabgabe durch Wärmestrahlung an die Begrenzungswände der Abkühlstation erfolgt. Bei dieser Ausführungsform kommt das begossene Substrat selbst nicht mit dem Kühlmittel in Berührung. Das Kühlmittel kühlt den Verbundwerkstoff indirekt, indem das Substrat und die auf ihm aufgegossene Gleitschicht Wärme durch Wärmestrahlung an die Begrenzungswände der Abkühlstation abgeben und diese Begrenzungswände dann wiederum durch Wärmeabgabe an das Kühlmittel gekühlt werden. Insbesondere bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, mit dem dünne Gleitschichten vergossen werden, ist es vorteilhaft die Unterseite des Substrats nicht direkt mit einem Kühlmittelstrahl zu beaufschlagen und damit Gefahr zu laufen, dass sich die Gleitschicht infolge dieser Krafteinwirkung noch nachträglich verformt.Advantageous are embodiments the method in which the having a plurality of boundary walls cooling station cooled by water in the way will that heat from the boundary walls is discharged by convection to the water, wherein the cooling of the overgrown substrate heat by heat radiation to the boundary walls the cooling station he follows. In this embodiment the coated substrate itself does not come with the coolant in touch. The coolant cools that Composite indirectly, adding the substrate and the cast on it Sliding layer heat by heat radiation to the boundary walls the cooling station and then give that boundary walls again by heat emission to the coolant chilled become. In particular, in the inventive method, with the thin sliding layers It is beneficial to shed the bottom of the substrate not directly with a coolant jet to act on and thus run the risk that the overlay subsequently deformed as a result of this force.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen das Substrat zur zusätzlichen Abkühlung auf der Unterseite mit einem Schutzgas, vorzugsweise mit einer Wasserstoff-Stickstoff-Mischung, angesprüht wird. Zusammen mit der Abkühlung durch Wärmestrahlung kann durch diese zusätzliche konvektive Wärmeabfuhr mittels Schutzgas die Abkühlrate erhöht werden ohne Gefahr zu laufen, dass der Verbundwerkstoff mit dem Kühlmittel reagiert.Advantageous are embodiments the process in which the substrate for additional cooling on the underside with a protective gas, preferably with a hydrogen-nitrogen mixture, sprayed becomes. Together with the cooling by heat radiation can through this additional convective heat dissipation by means of inert gas, the cooling rate elevated be without risk to run the composite with the coolant responding.

Vorteilhaft können aber in gewissen Anwendungsfällen, in denen sehr hohe Abkühlraten gefordert werden, Ausführungsformen des Verfahrens sein, bei denen in der Abkühlstation als Kühlmittel Öl verwendet wird, wobei das Substrat in der Abkühlstation vorzugsweise auf der Unterseite mit Öl angesprüht wird. Auch eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit, die eine schnellere Abkühlung erforderlich machen würde, könnte den Einsatz von Öl als Kühlmittel erforderlich machen.Advantageous can but in certain applications, in which very high cooling rates be requested, embodiments be of the method in which used in the cooling station as a coolant oil is, wherein the substrate in the cooling station preferably on the bottom with oil sprayed becomes. Also an increase the feed rate, which requires faster cooling would make could the use of oil as a coolant make necessary.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation Seitenbegrenzer eingesetzt werden, die das bandförmige Substrat seitlich in der Art begrenzen, dass die aufgegossene Metalllegierung das Substrat seitlich nicht verlassen kann. Damit entfällt die nach dem Stand der Technik vorgesehene Bördelung und mit der Bördelung folglich die Vorrichtung zum Einbringen der Bördelung in das Substrat und ebenso die Vorrichtung zur Abtrennung der Bördelung nach der Fertigung. Des weiteren führt der Einsatz separater und externer Seitenbegrenzer zu einer erheblichen Materialeinsparung und damit zu einer Kostensenkung, was auch zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe beiträgt.Advantageous are embodiments the method in which used in the casting station side limiter be that the band-shaped Limit the substrate laterally in such a way that the cast metal alloy the substrate can not leave the side. This eliminates the according to the prior art provided flanging and with the flanging consequently the device for introducing the curl into the substrate and as well as the device for the separation of the flange after production. Furthermore leads the use of separate and external page limiters to a considerable Material saving and thus to a cost reduction, which also for solution the task underlying the invention contributes.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen in der Gießstation als Seitenbegrenzer ein sich mit dem Substrat mitbewegendes Band eingesetzt wird, wobei vorzugsweise als Band ein endloses Band oder ein Einwegband eingesetzt wird. Vorteilhafterweise werden zur Führung des bandförmigen Seitenbegrenzers Spulen bzw. Rollen eingesetzt, wobei auf jeder Seite des Substrats zwei Spulen vorgesehen sind, von denen eine vor der Gießstation und die andere hinter der Abkühlvorrichtung positioniert ist. Die Spulen können dabei auch gleichzeitig als Antrieb genutzt werden, wobei sich das Band vorteilhafterweise mit derselben Geschwindigkeit bewegt wie das Substrat. Im Falle eines Endlosbandes wird das Band an den Spulen bzw. Rollen – ähnlich dem Prinzip einer Kettensäge – jeweils umgelenkt und zurückgeführt, wohingegen beim Einsatz von Einwegband eine Spule, von der das Band abgewickelt wird, zur Bevorratung des Bandes und die andere Spule hinter der Abkühlstation zur Aufnahme des benutzten Bandes, d. h. zum Aufwickeln, dient.Advantageous are embodiments of the Procedure in which in the casting station as a side delimiter a moving with the substrate belt is used, wherein preferably used as a tape an endless belt or a disposable tape becomes. Advantageously, to guide the band-shaped Seitenbegrenzers Spools or rollers are used, wherein on each side of the substrate two coils are provided, one of which before the casting station and the other behind the chiller is positioned. The coils can At the same time be used as a drive, with the Band advantageously moved at the same speed as the substrate. In the case of an endless belt, the tape on the coils or Rolls - similar to the Principle of a chainsaw - each diverted and returned, whereas at Use of disposable tape a spool from which the tape unwound is to stock the tape and the other spool behind the cooling station for recording the tape used, d. H. for winding, serves.

Vorteilhaft sind auch Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen als Seitenbegrenzer ein Schild eingesetzt wird. Bei dieser Ausführungsform entfällt die bei dem bandförmigen Seitenbegrenzer notwendige Führungsmechanik mit Rollen.Advantageous are also embodiments of the procedure, where used as a side delimiter a shield becomes. In this embodiment deleted the at the band-shaped Side limiter necessary guide mechanism with roles.

Die zweite Teilaufgabe, eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahren bereitzustellen, wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes für die Gleitlagerherstellung mittels eines kontinuierlichen Aufgießens einer Flüssigkeit, insbesondere einer Metalllegierung, auf ein bandförmiges, als Trägermaterial dienendes Substrat, mit mehreren Bearbeitungsstationen, welche das bandförmige Substrat kontinuierlich durchläuft, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens gemäß des Anspruchs 1, wobei die Vorrichtung ausgestattet ist mit einer separaten Aufheizstation, in der das bandförmige Substrat zunächst vorerwärmt wird, mit einer Gießstation, in der das Substrat mit der Flüssigkeit begossen wird, und einer Abkühlstation, in der das mit der Flüssigkeit begossene Substrat abgekühlt wird, wobei die Gießstation mit einem Fließer ausgestattet ist, dessen mindestens zwei Austrittsöffnungen in der Art ausgebildet sind, dass die Flüssigkeit an mindestens zwei senkrecht zur Bewegungsrichtung des bandförmigen Substrats beabstandeten Stellen auf das Substrat aufgebracht werden kann.The second subtask, an apparatus for performing the method according to the invention to provide, is solved by a device for producing a band-shaped composite material for slide bearing production by means of a continuous pouring of a liquid, in particular a metal alloy, on a band-shaped, as a carrier material serving substrate, with several processing stations, which the band-shaped Continuously through the substrate, in particular for implementation a method according to the claim 1, wherein the device is equipped with a separate heating station, in the band-shaped Substrate first preheated will, with a casting station, in the the substrate with the liquid is doused, and a cooling station, in which the liquid-infused Substrate cooled being, the casting station with a flower is equipped, whose at least two outlet openings are formed in the way that the liquid at least two perpendicular to the direction of movement of the band-shaped substrate spaced locations can be applied to the substrate.

Wie bereits oben im Zusammenhang mit dem Verfahren ausführlich erläutert wurde, wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung sichergestellt, dass sich die vergossene Flüssigkeit schneller als bei herkömmlichen Verfahren, bei denen die Schmelze mittig auf das Substrat aufgebracht wird, verteilt, da die Wegstrecken, die die Schmelze bis zu den Seitenrändern des Trägerbandes zurückzulegen hat, verkleinert wird. Dies führt dazu, dass die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das Substratband durch die Anlage gezogen wird, erhöht wird und damit kostengünstiger produziert werden kann.As has already been explained in detail above in connection with the method, is achieved by the device according to the invention Ensures that the spilled liquid is faster than at usual Process in which the melt is applied centrally to the substrate is distributed as the distances that melt up to the margins of the carrier tape has to cover is reduced. this leads to in addition to the feed rate at which the substrate tape through the plant is pulled, increased and thus cheaper can be produced.

Der Fließer verfügt über mindestens zwei zueinander beabstandete Austrittsöffnungen, über die die Flüssigkeit jeweils strahlenförmig auf das Substrat aufgebracht wird.Of the Fließer has at least two spaced apart outlet openings through which the liquid each radiating is applied to the substrate.

Vorteilhafterweise sind bei Ausführungsformen des Fließers mit zwei Austrittsöffnungen diese Austrittsöffnungen um die halbe Breite des Substratbandes beabstandet, so dass sich der maximale Fließweg der Schmelze auf ein Viertel der Substratbreite verkleinert. An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass die Schmelze nicht durch das sich relativ zum Fließer bewegende Substratband aus der Einspeisevorrichtung gezogen wird, sondern die Schmelze gezielt durch Einstellung eines Überdruckes gefördert und vergossen wird.advantageously, are in embodiments of the flow with two outlet openings these outlet openings spaced by half the width of the substrate strip, so that the maximum flow path the melt reduced to one quarter of the substrate width. At This point should also be noted that the melt is not through that is relative to the flower moving substrate strip is pulled out of the feed device, but the melt targeted by setting an overpressure promoted and shed.

Gemäß einer Alternative ist eine Vorrichtung vorgesehen, bei der die Gießstation mit einem Fließer ausgestattet ist, der über mindestens eine spaltförmige Austrittsöffnung verfügt, über die die Flüssigkeit in Form eines Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht werden kann.According to one Alternatively, a device is provided in which the casting station with a flower is equipped, over at least one slit-shaped outlet opening has, over the the liquid can be applied in the form of a melt film on the substrate.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen der Fließer über eine spaltförmige Austrittsöffnung verfügt, die sich über die gesamte Breite des zu begießenden Substrats erstreckt, so dass die Flüssigkeit in Form eines der Breite des bandförmigen Substrats entsprechenden Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht werden kann. Durch diese besondere Ausbildung des Fließers werden die von der Flüssigkeit zurückzulegenden Wege weiter verkürzt.Embodiments in which the flow has a slit-shaped outlet opening which extends over the entire width of the window are advantageous so that the liquid can be applied to the substrate in the form of a melt film corresponding to the width of the band-shaped substrate. Due to this special design of the flow, the paths to be covered by the liquid are further shortened.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die Abkühlstation mit einer Wasserkühlung ausgestattet ist, wobei die Wärme vom beschichteten Band über Strahlung abgegeben wird. Wasser ist grundsätzlich schon aus ökologischen Gründen ein bevorzugtes Kühlmittel. Vorzugsweise ist die Abkühlstation zur Kühlung des Substrats mit einer Vorrichtung ausgestattet, mit der die Unterseite des Substrats mit einem Schutzgas, vorzugsweise mit einer Wasserstoff-Stickstoff-Mischung, ansprühbar ist. Diese zusätzliche Kühlung über Konvektion ist insbesondere vorteilhaft zur Erzielung hoher Abkühlraten.Advantageous are embodiments, where the cooling station with a water cooling is equipped, with the heat from the coated band over Radiation is emitted. Water is basically already ecological establish a preferred coolant. Preferably, the cooling station for cooling of the substrate equipped with a device with which the bottom of the substrate with an inert gas, preferably with a hydrogen-nitrogen mixture, ansprühbar is. This additional Cooling via convection is particularly advantageous for achieving high cooling rates.

Vorteilhaft sind aber in gewissen Anwendungsfällen auch Ausführungsformen, bei denen die Abkühlstation mit einer Ölkühlung ausgestattet ist, wobei vorzugsweise die Abkühlstation zur Kühlung des Substrats mit einer Vorrichtung ausgestattet ist, mit der die Unterseite des Substrats mit Öl ansprühbar ist. Je nach Dicke der vergossenen Gleitschicht bzw. der Dicke des verwendeten Trägermaterials und gegebenenfalls abhängig davon, ob es sich um eine bleihaltige oder bleifreie Lagerlegierung handelt, ist Öl mit seiner gegenüber Wasser höheren Wärmekapazität die bevorzugte Kühlflüssigkeit.Advantageous but are also embodiments in certain applications, where the cooling station equipped with oil cooling is, preferably the cooling station for cooling the Substrate is equipped with a device with which the bottom of the substrate with oil ansprühbar is. Depending on the thickness of the potted sliding layer or the thickness of the used carrier material and possibly dependent whether it is a leaded or lead-free bearing alloy is oil with his opposite Water higher Heat capacity the preferred Coolant.

Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die Gießstation mit Seitenbegrenzern ausgestattet ist, die das bandförmige Substrat seitlich in der Art begrenzen, dass die aufgegossene Metalllegierung das Substrat seitlich nicht verlassen kann. Diese Seitenbegrenzer übernehmen die Aufgabe der nach dem Stand der Technik in das Substrat eingebrachten Bördelung, auf die dann verzichtet werden kann, was zu erheblichen Materialeinsparungen führt. Grundsätzlich sollte eine Seitenbegrenzung vorgesehen werden, da sonst die Schmelze das Substrat über die Seitenränder hinaus verlassen kann und die Schichtdicke zu den Rändern hin progressiv abnehmen würde, so dass diese Randbereiche für eine spätere Gleitlagerherstellung unbrauchbar wären. Gerade bei dem erfindungsgemäßen Vergießen dünner Schichten ist aber die Ausbildung einer gleichmäßigen Schicht erforderlich.Advantageous are embodiments, where the casting station equipped with side delimiters, which is the band-shaped substrate limit laterally in the way that the infused metal alloy that Substrate can not leave the side. Take over this page delimiter the object of the prior art introduced into the substrate Flanging, can then be dispensed with, resulting in significant material savings leads. Basically should a side boundary are provided, otherwise the melt the Substrate over the margins can leave and the layer thickness towards the edges progressively decrease, so that these edge areas for a later one Sliding bearing production would be useless. Especially with the casting of thin layers according to the invention but the formation of a uniform layer is required.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen, bei denen der Seitenbegrenzer ein sich mit dem Substrat mitbewegendes Band umfasst, wobei das Band ein endloses Band oder ein Einwegband sein kann. Ebenso kann als Seitenbegrenzer ein Schild eingesetzt werden. Im Hinblick auf diese vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird auf die oben in Zusammenhang mit dem Verfahren gemachten Ausführungen und die Figurenbeschreibung verwiesen.Advantageous are embodiments, in which the Seitenbegrenzer a mitbewegendes with the substrate Band comprises, wherein the band is an endless band or a disposable band can be. Likewise, a shield can be used as a side delimiter become. With regard to this advantageous embodiment of the device according to the invention is based on the statements made above in connection with the method and the description of the figures referenced.

Bevorzugt werden elastische Seitenbegrenzer vorgesehen, um die Toleranzen der Bandbreite auszugleichen. Außerdem sollte der Seitenbegrenzer aus einem Material sein, das eine schlechte Benetzbarkeit gegenüber den verwendeten Metallen zeigt bzw. damit beschichtet sein.Prefers Elastic side limiters are provided to the tolerances to balance the bandwidth. In addition, the side limiter should be made of a material that has poor wettability over the used or coated with it.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen als Band ein keramisches, elastisches Band verwendet wird. Wegen seiner Hochtemperaturfestigkeit, seiner Korrosionsbeständigkeit, seiner schlechten Benetzbarkeit, d. h. geringen Klebeneigung, mit flüssigem Metall und seiner chemischen Resistenz eignet sich Keramik als Werkstoff im vorliegenden Anwendungsfall besonders. Als keramische Werkstoffe können dabei Karbide, wie SiC und B₄C, Oxide, wie Al₂O₃, BeO und ZrO₂, Nitride, wie AlN, BN und Si₃N₄, oder Boride, wie TiB₂, zum Einsatz kommen. Darüber hinaus erweist sich die Abriebfestigkeit von Keramik dahingehend als vorteilhaft, dass die Schmelze nicht durch abgeriebenes Bandmaterial kontaminiert wird.Embodiments of the method in which a ceramic, elastic band is used as the band are advantageous. Because of its high temperature resistance, its corrosion resistance, its poor wettability, ie low tendency to adhere, with liquid metal and its chemical resistance, ceramic is particularly suitable as a material in the present application. Carbides such as SiC and B ₄ C, oxides such as Al ₂ O ₃ , BeO and ZrO ₂ , nitrides such as AlN, BN and Si ₃ N ₄ , or borides such as TiB ₂ can be used as ceramic materials. In addition, the abrasion resistance of ceramic proves to be advantageous in that the melt is not contaminated by abraded strip material.

Vorzugsweise handelt es sich um ein aus Fasern aufgebautes Band, bei dem die Keramik in Form von Fasern in ein faserförmiges Trägermaterial, beispielsweise Titan, eingebracht wird. Derartige Bänder können bei Temperaturen bis 1300°C eingesetzt werden.Preferably it is a built up of fibers band, in which the Ceramics in the form of fibers in a fibrous carrier material, for example Titanium, is introduced. Such bands can be used at temperatures up to 1300 ° C.

Vorteilhaft sind aber auch Ausführungsformen, bei denen der Seitenbegrenzer ein Schild ist. Dieses Schild wird dann über Halter an den Seiten des Trägerbandes zur Anlage gebracht, wo es während des Aufgießprozesses und des Abkühlprozesses zumindest bis zur Abkühlung der Metalllegierung unter Liquidustemperatur als Seitenbegrenzer dient.Advantageous but are also embodiments, where the side limiter is a shield. This sign will then over Holder on the sides of the carrier tape planted where it was during the pouring process and the cooling process at least until it cools down the metal alloy under liquidus temperature as a side delimiter serves.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von sieben Zeichnungsfiguren näher erläutert. Hierbei zeigt:in the The following is the invention with reference to seven drawing figures explained in more detail. Hereby shows:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes, in der Seitenansicht, 1 1 a schematic representation of an embodiment of an apparatus for producing a band-shaped composite material, in a side view,

2a eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Fließers, in einer perspektivischen Darstellung, 2a 1 is a schematic representation of a first embodiment of a flow, in a perspective view,

2b eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform eines Fließers, in einer perspektivischen Darstellung, 2 B 1 is a schematic representation of a second embodiment of a flow, in a perspective view,

3a eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Seitenbegrenzung in einer Seitenansicht, teilweise geschnitten, 3a a schematic representation of a first embodiment of the side boundary in egg ner side view, partially cut,

3b, 3c schematische Darstellungen zweier Ausführungsbeispiele der Seitenbegrenzung in der Draufsicht, teilweise geschnitten, 3b . 3c schematic representations of two embodiments of the side boundary in plan view, partially in section,

3d die in 3a dargestellte Seitenbegrenzung im Querschnitt, und 3d in the 3a illustrated side boundary in cross section, and

4 eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform der Seitenbegrenzung im Querschnitt, 4 a schematic representation of a third embodiment of the side boundary in cross section,

1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffes 4 in der Seitenansicht. Das Substratband 3 durchläuft diese Vorrichtung 1 von links nach rechts. Es wird auf Spulen bzw. Rollen 2 bevorratet und mit Hilfe von Antriebswalzen 20 durch die Anlage 1 gefördert. 1 shows a schematic representation of a first embodiment of a device 1 for producing a band-shaped composite material 4 in the side view. The substrate tape 3 goes through this device 1 left to right. It is on spools or rollers 2 stored and with the help of drive rollers 20 through the plant 1 promoted.

Es sind eine Schneidstation 7 und eine Schweißstation 8 vorgesehen, die das Ende des Trägerbandes bzw. des Subrats 3 der einen Rolle 2 mit dem Anfang des Bandes 3 einer nachfolgenden Rolle 2 gewissermaßen zu einem Endlosband verbindet, wobei eine aus mehreren Walzen aufgebaute Vorrichtung 9 dafür sorgt, dass die Aufheizstation 12 bzw. die sich anschließenden Bearbeitungsstationen 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18 und 19 während des Verbindungsprozesses in der Schweißstation 8 weiterhin kontinuierlich mit Trägermaterial 3 versorgt werden, so dass keine Stillstandzeiten auftreten. Hierzu werden die Walzen in der Art bewegt, dass sich der Weg des um die Walzen geführten Trägerbandes bzw. Substrats 3 durch das Walzenwerk 9 verkürzt und die dadurch freiwerdende Länge an Substrat 3 für die Versorgung der Anlage 1 während des Schweißvorgangs genutzt werden kann.It is a cutting station 7 and a welding station 8th provided, which is the end of the carrier tape or the Subrats 3 the one role 2 with the beginning of the tape 3 a subsequent role 2 in a way connects to an endless belt, wherein a built-up of a plurality of rolls device 9 Ensures that the heating station 12 or the subsequent processing stations 10 . 11 . 12 . 13 . 16 . 17 . 18 and 19 during the bonding process in the welding station 8th still continuous with carrier material 3 be supplied so that no downtime occurs. For this purpose, the rollers are moved in such a way that the path of the guided around the rollers carrier tape or substrate 3 through the roller mechanism 9 shortened and thus liberated length of substrate 3 for the supply of the plant 1 can be used during the welding process.

Vor dem Erwärmen des Substrats 3 in der Aufheizstation 12 sind noch zwei weitere Bearbeitungsstationen 10, 11 vorgesehen. Zunächst durchläuft das Trägerband bzw. das Substrat 3 eine Anordnung von Richtwalzen 10, welche das auf den Spulen bzw. Rollen 2 bevorratete Substrat 3 in die für den Aufgießprozess gewünschte Form bringen. Daran schließt sich eine Reinigungsstation 11 an, in der das Trägerband bzw. das Substrat 3 vorbehandelt, insbesondere gereinigt, entfettet und zur besseren Haftung der Gleitschicht aufgerauht, wird. Eine Vorrichtung zum Anbringen der Bördelung am Trägerband bzw. am Substrat 3 entfällt bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, da externe Seitenbegrenzer zum Einsatz kommen.Before heating the substrate 3 in the heating station 12 There are two more processing stations 10 . 11 intended. First, passes through the carrier tape or the substrate 3 an arrangement of straightening rollers 10 that on the coils or rollers 2 stocked substrate 3 into the desired shape for the Aufgießprozess. This is followed by a cleaning station 11 in which the carrier tape or the substrate 3 pretreated, in particular cleaned, degreased and roughened for better adhesion of the sliding layer, is. A device for attaching the flange on the carrier tape or on the substrate 3 does not apply to the in 1 illustrated embodiment of the device according to the invention 1 because external side limiters are used.

Nach dem Erwärmen des Substrats 3 in der Aufheizstation 12 mittels einem induktiven Muffeloffen auf ungefähr 1100°C mündet das Trägerband bzw. das Substrat 3 in die Gießkammer 15. Hier wird die überhitzte Metalllegierung 5, die in etwa dieselbe Temperatur aufweist wie das vorgewärmte Substrat 3, mittels eines Fließers 14 auf dieses aufgebracht.After heating the substrate 3 in the heating station 12 by means of an inductive muffle open to about 1100 ° C opens the carrier tape or the substrate 3 into the casting chamber 15 , Here is the overheated metal alloy 5 , which has approximately the same temperature as the preheated substrate 3 , by means of a flow 14 applied to this.

Die Metalllegierung 5 breitet sich ausgehend von den Aufbringstellen, in denen sie auf das Substrat aufgebracht wurde, in einem Fließprozess zu den Seitenrändern des Trägerbandes bzw. des Substrates 3 hin aus. Dieser Fließprozess hat maßgeblichen Einfluss auf die Vorschubgeschwindigkeit, mit der das Substrat 3 durch die Anlage 1 gefördert werden kann, denn der Schmelze muss genügend Zeit gewährt werden, damit sie sich gleichmäßig über das Substrat 3 bis zu den Rändern hin verteilen kann, bevor der Abkühlprozess folgt. Die Vorschubgeschwindigkeit hat unmittelbar Einfluss auf die Produktivität des Herstellungsverfahrens. Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren – insbesondere aufgrund der besonderen Ausbildung des Fließers 14 – lassen sich Bandgeschwindigkeiten von V_B > 7 m/min realisieren.The metal alloy 5 spreads from the application sites in which it was applied to the substrate, in a flow process to the side edges of the carrier tape or the substrate 3 out. This flow process has a significant influence on the feed rate at which the substrate 3 through the plant 1 can be promoted, because the melt must be allowed sufficient time, so that it evenly over the substrate 3 spread to the edges before the cooling process follows. The feed rate has an immediate impact on the productivity of the manufacturing process. With the production method according to the invention - in particular due to the special formation of the flow 14 - Can be realized belt speeds of V _B > 7 m / min.

Im Anschluss an die Gießstation 13 durchläuft das Trägerband bzw. das Substrat 3 mit der auf ihm vergossenen Metalllegierung 5 die Abkühlstation 16, eine Nachbearbeitungsstation 17, in der beispielsweise eine Reinigung stattfindet, und eine Vorrichtung mit Dressierwalzen 18, in denen die Gleitschicht 6 des hergestellten Verbundwerkstoffes 4 geglättet wird, um am Ende der Fertigungsstraße abermals auf einer Spule bzw. Rolle 2 aufgewickelt und bevorratet zu werden. Der endlos hergestellte Verbundwerkstoff 4 wird mittels Schneidstation 19 entsprechend der gewünschten Größe der Rollen 2 abgelängt.Following the casting station 13 passes through the carrier tape or the substrate 3 with the metal alloy cast on it 5 the cooling station 16 , a post-processing station 17 in which, for example, a cleaning takes place, and a device with temper rolling 18 in which the sliding layer 6 of the produced composite material 4 is smoothed to again at the end of the production line on a spool or roll 2 to be wound up and stored. The endless manufactured composite material 4 is by means of cutting station 19 according to the desired size of the rolls 2 cut to length.

2a zeigt schematisch eine erste Ausführungsform eines Fließers 14 in einer perspektivischen Darstellung. Der Fließer 14 wird mittels eines Zuführkanals 22 aus der Speiservorrichtung 21 mit einer überhitzten Metalllegierung 5 versorgt. Der Zuführkanal 22 mündet mittig in den Fließerkopf 23. Die sich im Innern des Fließers 14 über die gesamte Breite des Fließerkopfes 23 ausbreitende Metallschmelze wird über insgesamt elf Austrittsöffnungen 24 strahlenförmig auf das Substrat 3 aufgebracht. Dabei sind die Austrittsöffnungen 24 regelmäßig zueinander beabstandet und an der Stirnseite 26 des Fließers 14 positioniert. 2a schematically shows a first embodiment of a flow 14 in a perspective view. The flower 14 is by means of a feed channel 22 from the feeder device 21 with an overheated metal alloy 5 provided. The feed channel 22 ends in the middle of the flowhead 23 , The inside of the flow 14 over the entire width of the flowhead 23 Spreading molten metal is over a total of eleven outlet openings 24 radiating onto the substrate 3 applied. Here are the outlet openings 24 regularly spaced from each other and at the front 26 of the flow 14 positioned.

Der Fließer 14 wird vorzugsweise in der Art positioniert, dass die Austrittsöffnungen 24 weniger als 50 mm oberhalb der zu benetzenden Oberfläche des Substrats 3 zu liegen kommen, wodurch eine unerwünschte Turbulenz der vergossenen Schmelze vermieden bzw. in vertretbaren Grenzen gehalten wird. Zudem ist ein sogenannter Kamm 25 an der Stirnseite 26 vorgesehen, um die aus den Austrittsöffnungen 24 austretende Schmelzströmung weiter zu leiten. Dies hat sich als vorteilhaft bei der Ausbildung einer gleichmäßigen Gleitschicht herausgestellt. Der Fließer 14 kann in einer bevorzugten Ausführungsform auch direkt beheizt werden, um ein Abkühlen der Schmelze und ein Verstopfen der Austrittsöffnungen 24 zu vermeiden.The flower 14 is preferably positioned in the manner that the outlet openings 24 less than 50 mm above the surface of the substrate to be wetted 3 come to lie, whereby an undesirable turbulence of the potted melt is avoided or kept within reasonable limits. In addition, a so-called comb 25 at the front 26 provided to the exit openings 24 to pass on emerging melt stream on. This has proven to be advantageous in the formation of a uniform sliding layer. The flower 14 can also be heated directly in a preferred embodiment, to cool the melt and a clogging of the outlet openings 24 to avoid.

2b zeigt schematisch eine zweite vorteilhafte Ausführungsform eines Fließers 14 in einer perspektivischen Darstellung. Dieser Fließer 14 ist mit einer spaltförmigen Austrittsöffnung 24 versehen, über die die geschmolzene Metalllegierung in Form eines Schmelzfilms auf das Substrat 3 aufgebracht wird. Die spaltförmige Austrittsöffnung 24 erstreckt sich über die gesamte Breite des zu begießenden Substrats 3, so dass die geschmolzene Metalllegierung 5 in Form eines der Breite des bandförmigen Substrats 3 entsprechenden Schmelzfilms auf das Substrat aufgebracht wird. Hierdurch werden die Wegstrecken, die die Schmelze bis zu den Seitenrändern des Trägerbandes bzw. des Substrats 3 zurückzulegen hat, eliminiert und damit die für den Fließprozess d. h. die Benetzung der Substratoberfläche 3 benötigte Zeit weiter verringert, weshalb die Vorschubgeschwindigkeit weiter gesteigert werden kann. 2 B schematically shows a second advantageous embodiment of a flow 14 in a perspective view. This flower 14 is with a slit-shaped outlet opening 24 over which the molten metal alloy in the form of a melt film on the substrate 3 is applied. The gap-shaped outlet opening 24 extends over the entire width of the substrate to be watered 3 so that the molten metal alloy 5 in the form of one of the width of the band-shaped substrate 3 corresponding melted film is applied to the substrate. As a result, the distances that the melt to the side edges of the carrier tape or the substrate 3 has eliminated, and thus for the flow process ie the wetting of the substrate surface 3 required time further reduced, so the feed rate can be further increased.

3a zeigt in einer schematischen Darstellung eine erste Ausführungsform einer Seitenbegrenzung 27 in einer Seitenansicht, teilweise geschnitten. Der in der Gießkammer 15 positionierte Fließer 14 wird von der Speiservorrichtung 21 über den Zuführkanal 22 mit überhitzter Metallschmelze 5 versorgt und trägt über eine spaltförmige Austrittsöffnung 24 die geschmolzene Legierung 5 auf das bandförmige Substrat 3 auf. 3a shows a schematic representation of a first embodiment of a side boundary 27 in a side view, partially cut. The one in the casting room 15 positioned flowers 14 is from the feeder device 21 over the feed channel 22 with overheated molten metal 5 supplied and carries on a slit-shaped outlet opening 24 the molten alloy 5 on the band-shaped substrate 3 on.

In der Gießstation 13 werden externe Seitenbegrenzer 27 eingesetzt, die das bandförmige Substrat 3 seitlich in der Art begrenzen, dass die aufgegossene Metalllegierung 5 das Substrat 3 seitlich nicht über die Ränder hinaus verlassen kann. Damit entfällt die nach dem Stand der Technik vorgesehene Bördelung und mit der Bördelung folglich die Vorrichtung zum Einbringen der Bördelung in das Substrat und ebenso die Vorrichtung zur Abtrennung der Bördelung nach der Fertigung. Des Weiteren führt der Einsatz separater und externer Seitenbegrenzer zu einer erheblichen Materialeinsparung und damit zu einer Kostensenkung.In the casting station 13 Become external page delimiters 27 used that the band-shaped substrate 3 limit the side in the way that the infused metal alloy 5 the substrate 3 can not leave the side beyond the edges. This eliminates the provided according to the prior art flanging and thus with the flanging the device for introducing the curl into the substrate and also the device for separating the flange after production. Furthermore, the use of separate and external side delimiters leads to considerable material savings and thus to a reduction in costs.

Bei der in 3a dargestellten Ausführungsform werden Bänder 28, 29 als Seitenbegrenzung 27 eingesetzt, wie aus den 3b und 3c, welche die in 3a dargestellte Seitenbegrenzung in der Draufsicht zeigt, leicht ersichtlich ist.At the in 3a illustrated embodiment are bands 28 . 29 as a page boundary 27 used, like from the 3b and 3c which the in 3a shown side boundary in plan view shows easily.

Dabei zeigt 3b die Ausführungsform, bei der ein Endlosband 29 als bandförmiger Seitenbegrenzer 27 zum Einsatz kommt und die 3c zeigt die Ausführungsform, bei der ein Einwegband 28 als bandförmiger Seitenbegrenzer 27 dient.It shows 3b the embodiment in which an endless belt 29 as a band-shaped side limiter 27 is used and the 3c shows the embodiment in which a disposable band 28 as a band-shaped side limiter 27 serves.

Zur Führung der bandförmigen Seitenbegrenzer 27 werden Spulen 31 bzw. Rollen 31a eingesetzt, wobei auf jeder Seite des Substrats 3 zwei Spulen 31 bzw. Rollen 31a vorgesehen sind, von denen eine vor der Gießstation 13 und die andere hinter der Abkühlvorrichtung positioniert ist. Die Spulen 31 bzw. Rollen 31a können dabei auch gleichzeitig als Antrieb genutzt werden, wobei sich das Band 28, 29 vorteilhafterweise mit derselben Geschwindigkeit wie das Substrat 3 bewegt. Im Falle eines Endlosbandes 29 wird das Band 29 an den Rollen 31a – ähnlich dem Prinzip einer Kettensäge – jeweils umgelenkt und zurückgeführt, wohingegen beim Einsatz von Einwegband 28 eine Spule 31, von der das Band 28 abgewickelt wird, zur Bevorratung des Bandes 28 und die andere Spule 31 hinter der Abkühlstation zur Aufnahme des benutzten Bandes 28, d. h. zum Aufwickeln, dient.To guide the band-shaped side delimiter 27 become coils 31 or roles 31a used, taking on each side of the substrate 3 two coils 31 or roles 31a are provided, one of which before the casting station 13 and the other is positioned behind the cooling device. The spools 31 or roles 31a can also be used simultaneously as a drive, with the band 28 . 29 advantageously at the same speed as the substrate 3 emotional. In the case of an endless belt 29 becomes the band 29 on the rollers 31a - Similar to the principle of a chainsaw - each deflected and returned, whereas when using disposable tape 28 a coil 31 from which the band 28 is handled, for stocking the tape 28 and the other coil 31 behind the cooling station to receive the used tape 28 , ie for winding, serves.

Gut zu erkennen ist, wie sich die Metallschmelze 5 ausgehend vom Fließer 14 über das Substrat 3 bis hin zu den Rändern, d. h. den Seitenbegrenzern 27, verteilt.It is easy to see how the molten metal melts 5 starting from the flower 14 over the substrate 3 to the edges, ie the side delimiters 27 , distributed.

Vorteilhaft sind dabei Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen als Band ein keramisches, elastisches Band verwendet wird. Wegen seiner Hochtemperaturfestigkeit, seiner Korrosionsbeständigkeit, seiner schlechten Benetzbarkeit, d. h. geringen Klebeneigung, mit flüssigem Metall und seiner chemischen Resistenz eignet sich Keramik als Werkstoff im vorliegenden Anwendungsfall besonders.Advantageous are embodiments of the Method in which as a band, a ceramic, elastic band is used. Because of its high temperature resistance, its corrosion resistance, its bad wettability, d. H. slight adhesion, with liquid Metal and its chemical resistance make ceramic as a material especially in the present application.

Vorzugsweise handelt es sich um ein aus Fasern aufgebautes Band, bei dem die Keramik in Form von Fasern in ein flexibles Trägermaterial, beispielsweise Titan, eingebracht wird. Derartige Bänder können bei Temperaturen bis 1300°C eingesetzt werden.Preferably it is a built up of fibers band, in which the Ceramic in the form of fibers in a flexible carrier material, for example Titanium, is introduced. Such bands can be used at temperatures up to 1300 ° C. become.

Die Führung der bandförmigen Seitenbegrenzer 27 übernimmt eine Seitenführungsmechanik 30, wie sie in 3d dargestellt ist, die die in 3a dargestellte Seitenbegrenzung 30 im Querschnitt zeigt. Dabei führt die Seitenführungsmechanik 30 das Band 28, 29 seitlich an die Ränder des Substratbandes heran. Zudem dient die Seitenführungsmechanik 30 auch dazu die Bänder 28, 29 in der erforderlichen Höhe an den Rändern des Substrats 3 zur Anlage zu bringen und zu halten. Durch die Verwendung eines elastischen Materials für den Seitenbegrenzer 27 lassen sich die Breitentoleranzen des Substrates 3 ausgleichen.The leadership of the band-shaped side delimiter 27 takes over a lateral guidance mechanism 30 as they are in 3d is shown, the in 3a illustrated page boundary 30 in cross-section shows. The side guide mechanism leads 30 the ribbon 28 . 29 laterally approach the edges of the substrate tape. In addition, the side guide mechanism is used 30 also to the tapes 28 . 29 at the required height at the edges of the substrate 3 to plant and hold. By using an elastic material for the side limiter 27 can be the width tolerances of the substrate 3 compensate.

4 zeigt in einer schematischen Darstellung eine zweite Ausführungsform der Seitenbegrenzung 27 im Querschnitt. Als Seitenbegrenzer 27 wird ein Schild 32 eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform entfallen die Seitenführungsmechanik 30 sowie die Rollen 31 oder die Spulen 31a nebst den Seitenbegrenzern 27 bzw. den Bändern 28 und 29. 4 shows a schematic representation of a second embodiment of the side boundary 27 in cross section. As a page delimiter 27 becomes a shield 32 used. In this embodiment, the side guide mechanism omitted 30 as well as the roles 31 or the coils 31a along with the page delimiters 27 or the tapes 28 and 29 ,

Die Schilde 32 sind in Haltern 33 gelagert und werden mittels dieser. Halter 33 bewegt, wobei die Führung 34 der Einstellung der begießbaren Breite dient. Ähnlich wie die Bänder werden sie an die Ränder des Substrats 3 herangeführt, damit die flüssige Metallschmelze 5 nicht das Substrat 3 über die Ränder hinaus verlassen kann.The shields 32 are in holders 33 stored and are by means of this. holder 33 moves, taking the lead 34 the setting of the pourable width is used. Similar to the bands, they are attached to the edges of the substrate 3 introduced so that the liquid molten metal 5 not the substrate 3 can leave beyond the edges.

Die Kühlung wird in zwei Schritten bewerkstelligt. In einem ersten Schritt, der sich direkt an den Gießkasten anschließt, wird das Band auf ca. 900–950°C abgekühlt. Bei dieser Temperatur ist die Legierung hinreichend erstarrt, so dass man die Seitenbegrenzer abnehmen kann. In einem zweiten Schritt wird das Band dann auf ca. 300°C abgekühlt.The cooling is accomplished in two steps. In a first step, The directly to the pouring box connects, the strip is cooled to about 900-950 ° C. at At this temperature, the alloy is sufficiently solidified, so that you can remove the Seitenbegrenzer. In a second step then the tape is at about 300 ° C cooled.

Von der Aufwärmung bis zur zweiten Abkühlungsstufe befindet sich das Band in einer Schutzgasatmosphäre aus Wasserstoff 4–5 Vol.-% in Stickstoff. Der Stickstoff ist vor allen Dingen notwendig, um eine Oxidation des Stahlbandes zu verhindern. Der Wasserstoff hat eine günstige Wärmekapazität und wird verstärkt bei der Abkühlung eingesetzt.From warming up until the second cooling stage the band is in a protective gas atmosphere of hydrogen 4-5 vol .-% in nitrogen. The nitrogen is necessary above all else to prevent oxidation of the steel strip. The hydrogen has a cheap one Heat capacity and will reinforced during cooling used.

Die Abkühlung im ersten Schritt geschieht derart, dass um das Band herum Kühlwasser geführt wird und zusätzlich von unten auf das Band geblasen wird, und zwar hauptsächlich mit Wasserstoff. D. h., dass oberhalb des Bandes über Strahlung gekühlt wird und unterhalb des Bandes mit Konvektion. Im zweiten Abkühlungsschritt wird das gesamte Band über Konvektion gekühlt.The Cooling in the first step, such that around the band cooling water to be led and additionally blown from below onto the tape, mainly with Hydrogen. This means that above the strip is cooled by radiation and below the band with convection. In the second cooling step the whole band is over Convection cooled.

Im Anschluss an die Abkühlstation 16 durchläuft das Trägerband bzw. das Substrat 3 mit der auf ihm vergossenen Metalllegierung 5 eine Nachbearbeitungsstation 17, in der beispielsweise eine Reinigung stattfindet, und eine Vorrichtung mit Dressierwalzen 18, in denen die Gleitschicht des hergestellten Verbundwerkstoffes 4 geglättet wird, um am Ende der Fertigungsstraße abermals auf einer Spule bzw. Rolle 2 aufgewickelt und bevorratet zu werden.After the cooling station 16 passes through the carrier tape or the substrate 3 with the metal alloy cast on it 5 a post-processing station 17 in which, for example, a cleaning takes place, and a device with temper rolling 18 , in which the sliding layer of the produced composite material 4 is smoothed to again at the end of the production line on a spool or roll 2 to be wound up and stored.

11: Vorrichtung zur Herstellung eines bandförmigen Verbundwerkstoffescontraption for producing a band-shaped Composite
22: Rollerole
33: Substratsubstratum
44: VerbundwerkstoffComposite material
55: Flüssige MetalllegierungLiquid metal alloy
66: Gleitlagerschichtplain bearing layer
77: Schneidstationcutting station
88th: Schweißstationwelding station
99: Vorrichtung, WalzenwerkContraption, rolling mill
1010: Richtwalzenstraightening rollers
1111: Reinigungsstationcleaning station
1212: Aufheizstationheating station
1313: Gießstationcasting station
1414: FließerFließer
1515: Gießkammercasting chamber
1616: Abkühlstationcooling station
1717: Nachbearbeitungsstationpost-processing station
1818: Dressierwalzentemper rolling
1919: Schneidstationcutting station
2020: Antriebswalzendrive rollers
2121: Speiservorrichtungfeeder device
2222: Zuführkanalfeed
2323: FließerkopfFließerkopf
2424: Austrittsöffnungoutlet opening
2525: KammComb
2626: Stirnseitefront
2727: Seitenbegrenzerside regulators
2828: Einwegbanddisposable tape
2929: Endlosbandendless belt
3030: SeitenführungsmechanikCornering mechanics
3131: SpuleKitchen sink
31a31a: Rollerole
3232: Schildsign
3333: Halterholder
3434: Führungguide

Claims

Method for producing a band-shaped composite material ( 4 ) for the slide bearing production by continuous infusion of a liquid, in particular a metal alloy ( 5 ), on a belt-shaped, serving as a substrate substrate ( 3 ), in particular of steel, in which the band-shaped substrate ( 3 ) continuously passes through a production line comprising several processing stations, the strip-shaped substrate ( 3 ) first in a separate heating station ( 12 ) is preheated, then a casting station ( 13 ), in which it is mixed with the liquid ( 5 ) and subsequently in a cooling station ( 16 ), characterized in that the liquid ( 5 ), with which a plain bearing layer ( 6 ) is formed in the casting station ( 13 ) at least two perpendicular to the direction of movement of the band-shaped substrate ( 3 ) spaced locations on the substrate ( 3 ) is applied, wherein the liquid is poured in an amount such that its thickness compared to the finished plain bearing layer of the band-shaped composite material ( 4 ) has at most an excess ≤ 20%.

Method according to claim 1, characterized in that in the casting station ( 13 ) a flower ( 14 ) is used, the at least two spaced apart outlet openings ( 24 ), over which the liquid ( 5 ) each radiate onto the substrate ( 3 ) is applied.

Method for producing a band-shaped composite material ( 4 ) for the slide bearing production by continuous infusion of a liquid, in particular a metal alloy ( 5 ), on a belt-shaped, serving as a substrate substrate ( 3 ), in particular of steel, in which the band-shaped substrate ( 3 ) continuously passes through a production line comprising several processing stations, the strip-shaped substrate ( 3 ) first in a separate heating station ( 12 ) is preheated, then a casting station ( 13 ), in which it is mixed with the liquid ( 5 ) and subsequently in a cooling station ( 16 ) is cooled, characterized in that in the casting station ( 13 ) a flower ( 14 ) is used, the at least one slit-shaped outlet opening ( 24 ), over which the liquid ( 5 ) in the form of a melt film on the substrate ( 3 ) is applied, and that the liquid ( 5 ), with which a plain bearing layer ( 6 ) is poured in an amount such that its thickness compared to the finished plain bearing layer of the band-shaped composite material ( 4 ) has at most an excess ≤ 20%.

A method according to claim 3, characterized in that in the casting station a flow ( 14 ) is used, which via a gap-shaped outlet opening ( 24 ), which extends over the entire width of the substrate to be watered ( 3 ) so that the liquid ( 5 ) in the form of one of the widths of the band-shaped substrate ( 3 ) corresponding melt film on the substrate ( 3 ) is applied.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the liquid ( 5 ), with which a plain bearing layer ( 6 ) is poured in an amount such that its thickness compared to the finished plain bearing layer of the band-shaped composite material ( 4 ) has at most an excess ≤ 10%.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 3 ) is conveyed at a belt speed V _B ≥ 5 m / min.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate ( 3 ) is conveyed at a belt speed V _B ≤ 7 m / min.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the cooling station ( 16 ) is used as the coolant water.

Method according to claim 8, characterized in that the cooling station (a) comprising a plurality of boundary walls ( 16 is cooled by means of water in such a way that the heat is removed from the boundary walls by convection to the water, wherein the cooling of the molded substrate ( 3 ) via heat emission by heat radiation to the boundary walls of the cooling station ( 16 ) he follows.

Method according to claim 8 or 9, characterized in that the substrate ( 3 ) is sprayed for additional cooling on the bottom with a protective gas.

Method according to claim 10, characterized in that the substrate ( 3 ) is sprayed for additional cooling on the bottom with a hydrogen-nitrogen mixture.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that in the cooling station ( 16 ) is used as a coolant.

A method according to claim 12, characterized in that the substrate in the cooling station ( 16 ) is sprayed on the bottom with.

Device for producing a band-shaped composite material for slide bearing production by means of a continuous infusion of a liquid, in particular a metal alloy ( 5 ), on a belt-shaped, serving as a substrate substrate ( 3 ), with several processing stations, which the ribbon-shaped substrate ( 3 ) continuously, in particular for carrying out a method according to claim 1, wherein the device is equipped with a separate heating station ( 12 ), in which the band-shaped substrate ( 3 ) is first preheated, with a casting station ( 13 ), in which the substrate ( 3 ) is doused with the liquid, and a cooling station ( 16 ), in which the liquid ( 5 ) coated substrate ( 3 ) is cooled, characterized in that the casting station ( 13 ) with a flow ( 14 ) whose at least two outlet openings ( 24 ) are formed in such a way that the liquid ( 5 ) at least two perpendicular to the direction of movement of the band-shaped substrate ( 3 ) spaced locations on the substrate ( 3 ) can be applied.

Contraption ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the flow ( 14 ) via at least two mutually spaced outlet openings ( 24 ), over which the liquid ( 5 ) each radiate onto the substrate ( 3 ) can be applied.

Device for producing a band-shaped composite material for slide bearing production by means of a continuous infusion of a liquid, in particular a metal alloy ( 5 ), on a belt-shaped, serving as a substrate substrate ( 3 ), with several processing stations, wel che the band-shaped substrate ( 3 ) continuously, in particular for carrying out a method according to claim 3, wherein the device is equipped with a separate heating station ( 12 ), in which the band-shaped substrate ( 3 ) is first preheated, with a casting station ( 13 ), in which the substrate ( 3 ) is doused with the liquid, and a cooling station ( 16 ) in which the with the liquid ( 5 ) coated substrate ( 3 ) is cooled, characterized in that the casting station ( 13 ) with a flow ( 14 ), which has at least one slot-shaped outlet opening ( 24 ), over which the liquid ( 5 ) in the form of a melt film on the substrate ( 3 ) can be applied.

Contraption ( 1 ) according to claim 16, characterized in that the flow ( 14 ) via a gap-shaped outlet opening ( 24 ), which extends over the entire width of the substrate to be watered ( 3 ) so that the molten liquid ( 5 ) in the form of one of the widths of the band-shaped substrate ( 3 ) can be applied to the substrate corresponding melting film.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 14 to 17, characterized in that the cooling station ( 16 ) is equipped with a water cooling.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 14 to 18, characterized in that the cooling station ( 16 ) for cooling the substrate ( 3 ) is equipped with a device with which the underside of the substrate ( 3 ) is sprayable with a protective gas.

Apparatus according to claim 19, characterized in that the cooling station ( 16 ) for cooling the substrate ( 3 ) is equipped with a device with which the underside of the substrate ( 3 ) is sprayable with a hydrogen-nitrogen mixture.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 14 to 17, characterized in that the cooling station ( 16 ) is equipped with oil cooling.

Contraption ( 1 ) according to claim 21, characterized in that the cooling station ( 16 ) for cooling the substrate ( 3 ) is equipped with a device with which the underside of the substrate ( 3 ) is sprayable with oil.

Contraption ( 1 ) according to one of claims 14 to 22, characterized in that the casting station ( 13 ) with side delimiters ( 27 ), which is the band-shaped substrate ( 3 ) laterally in such a way that the poured out liquid ( 5 ) the substrate ( 3 ) can not leave the side.

Contraption ( 1 ) according to claim 23, characterized in that the side limiter ( 27 ) with the substrate ( 3 ) comprises moving belt.

Contraption ( 1 ) according to claim 24, characterized in that the band is an endless belt ( 29 ).

Contraption ( 1 ) according to claim 24, characterized in that the band is a disposable band ( 28 ).

Contraption ( 1 ) according to claim 23, characterized in that the side limiter ( 27 ) a shield ( 32 ).