DE1132710B

DE1132710B - Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Polytetrafluoraethylenteilchen in die Poren eines bandfoermigen Metallstreifens mit poroeser Schwammstruktur

Info

Publication number: DE1132710B
Application number: DEG15307A
Authority: DE
Inventors: David Conrad Mitschell; Donald Anthony Starkey
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1953-09-09
Filing date: 1954-09-08
Publication date: 1962-07-05

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

G15307X/39a³

ANMELDETAG: 8. SEPTEMBER 1954

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHRIFT: 5. JULI 1962

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Einbringen von Polytetrafluoräthylenteilchen unter Druck und Hitze in die Poren eines bandförmigen Streifenmaterials mit poröser Struktur, das insbesondere für die Herstellung von Gleitlagern, Buchsen, Druckscheiben oder Gleitbahnen von Werkzeugmaschinen geeignet ist.

Gemäß einem früheren Vorschlag wird bei der Herstellung von Gleitlagern eine Schicht von PoIytetrafluoräthylen auf die Oberfläche eines porösen Metallgefüges, das durch Sintern von Metallpulver hergestellt worden ist, aufgebracht und das PoIytetrafluoräthylen durch Anwendung von Druck wenigstens in die Oberflächenporen des Metallgefüges gepreßt. Die Polytetrafluoräthylenschicht kann dabei in Gestalt eines Blattes oder in Form von vergleichsweise großen Körnern von z. B. 3 mm Durchmesser auf das poröse Metallgefüge aufgebracht werden. Bei einem solchen Verfahren kann es jedoch vorkommen, daß der erforderliche hohe Druck das Metall der Unterlage bleibend verformt und die Poren zu verschließen sucht, bevor eine genügende Imprägnierung der porösen Schwammstruktur der Metallunterlage erhalten ist. Es ist daher weiter vorgeschlagen worden, die Imprägnierung unter Druck bei erhöhten Temperaturen auszuführen, bei denen das Polytetrafluoräthylen genügend erweicht wird, damit es in die Poren leicht hineinfließt.

Es hat sich jedoch als nicht ausführbar erwiesen, in dieser Weise fortlaufendes Streifenmaterial kontinuierlich herzustellen, und zwar insbesondere wegen der Schwierigkeit, den für die Imprägnierung notwendigen hohen Druck über eine ausreichende Zeitdauer aufrechtzuerhalten, während das Material den erhöhten Temperaturen unterworfen wird. Daher ist es bisher notwendig gewesen, intermittierend unter Verwendung von Einzelrohlingen zu arbeiten.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zum Einbringen von Polytetrafiuoräthylen in bandförmige Metallstreifen mit poröser Schwammstruktur zu schaffen, welches eine kontinuierliche Herstellung des genannten Materials mit verbesserten Eigenschaften ermöglicht.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Einbringung des Polytetrafluoräthylens durch Eindrücken von Polytetrafluoräthylenteilchen von einer wesentlich geringeren Größe als die der Poren in dem Metallstreifen unter einem so geringen Druck, daß ein vollständiges Schließen der Poren des Metallstreifens vermieden wird, worauf durch anschließende Verfahren und Vorrichtung

zum kontinuierlichen Einbringen

von Polytetrafluoräthylenteilchen in die Poren eines bandförmigen Metallstreifens

mit poröser Schwammstruktur

Anmelder:

The Glacier Metal Company Limited,

Alperton, Wembley, Middlesex

(Großbritannien)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München,

und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 9. September 1953

und 18. August 1954 (Nr. 24 948)

David Conrad Mitschell
und Donald Anthony Starkey,
Alperton, Wembley, Middlesex (Großbritannien), sind als Erfinder genannt worden

Erwärmung ein Zusammenschmelzen der Polytetrafluoräthylenteilchen erfolgt.

Die Größe der Polytetrafluoräthylenteilchen, die für dieses Verfahren geeignet sind, hängt von der Porengröße des zu imprägnierenden porösen Materials ab. Das Verhältnis der Porengröße des Materials zu der Größe der Polytetrafluoräthylenteilchen soll groß sein, z. B. 10 : 1 betragen. Vorzugsweise soll jedoch die Größe der Polytetrafluoräthylenteilchen so gering wie möglich sein und in den meisten Fällen unter 1 μ liegen. Ausgezeichnete Ergebnisse sind mit einer mittleren Polytetrafluoräthylenteilchengröße von 0,1 μ erzielt worden.

Äußerst kleine Teilchen, z. B. solche von 0,1 μ Größe, sind fähig, leicht in die verhältnismäßig großen Poren der Metalloberfläche unter einer geringen aufgebrachten Last zu fließen, und es ist auf diese Weise möglich, das Polytetrafiuoräthylen in die Poren bei Raumtemperatur einzuführen und

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Wärme in einer späteren Stufe anzuwenden, um Die Dicke des zu imprägnierenden porösen die Polytetrafluoräthylenteilchen zu einem konti- Materials soll vorzugsweise so geregelt werden, nuierlichen Gefüge zu verschmelzen. daß eine Imprägnierung auf die volle Tiefe des Die Gestalt der einzelnen Polytetrafluoräthylen- Materials erzielt wird. Dicken bis zu ungefähr teilchen ist auch ein wichtiger Faktor. Die Teilchen 5 6,3 mm sind geeignet, jedoch wird bei Bronzepulver sollen eine regelmäßige, vorzugsweise kugelige Ge- eine Schicht von ungefähr 0,25 bis 0,5 mm bevorzugt, stalt haben. Teilchen von unregelmäßiger Gestalt Bei gesintertem rostfreiem Stahl sind Dicken von können benutzt werden; wenn jedoch das Verhältnis weniger als 2,5 mm bevorzugt, der Länge zur Querschnittsdicke groß wird und die Der Streifen 1 soll frei von Schmutz, Wasser und Teilchen scheinbar eine Masse von kurzen Fasern io übermäßigen Oxydüberzügen sein· die Poren sollen bilden, dann wird das Einbringen der Teilchen untereinander verbunden und völlig für die Lagererschwert, oberfläche verfügbar sein, und das Metallpulver Zweckmäßig werden die Polytetrafluoräthylen- soll bei Benutzung einer Stahlunterlage gut an diese teilchen in die Poren dadurch hineingedrückt, daß gebunden sein.

der Metallstreifen mit einer auf ihn aufgebrachten 15 Um ein Rückwärts- und seitliches Wegfließen der Schicht von Polytetrafluoräthylenteilchen zwischen Polytetrafluoräthylenteilchen 3 zu verhindern, ist Walzen hindurchgeschickt wird. Zwei oder mehrere die Oberfläche der Oberwalze 7 z. B. durch Gravieren Walzenstufen können zu diesem Zweck verwendet oder Ätzen aufgerauht. Die Rauheit soll nicht in werden, wobei die obere Walze der ersten Stufe einer Richtung verlaufen und so beschaffen sein, zweckmäßig gerauht oder gerieft ist. 20 daß die Polytetrafluoräthylenteilchen 3 mit dem Das Schmelzen der Polytetrafluoräthylenteilchen porösen Metall während des Walzens in Berührung kann dadurch herbeigeführt werden, daß man den gehalten werden und nicht seitlich über die Ober-Metallstreifen mit den in seine Poren eingedrückten flächenporen fließen. Eine diamantförmige Riefelung Polytetrafluoräthylenteilchen durch ein Bad von oder ein Ätzen mit starker Säure ist geeignet. Der geschmolzenem Blei führt. Der mit eingedrückten 25 Streifen läuft dann zwischen einem zweiten Paar von Polytetrafluoräthylenteilchen versehene Metall- glatten Walzen 9, 10 hindurch. Die Walzenpaare 7, 8 streifen kann durch Mittel, wie z. B. einen Gas- und 9, 10 sind auf die Dicke des Bimetallstreifens 1 Strahlungsheizer, auf ungefähr 200⁰C vorerhitzt ohne Rücksichtnahme auf die Schichte aus den werden, bevor er durch das Bleibad geführt wird. Polytetrafluoräthylenteilchen 3 eingestellt. Der Nach Heraustreten aus dem Bleibad kann der 30 Streifen 1 läuft dann unter einem Gas-Strahlungsimprägnierte Metallstreifen bei ungefähr 380° C heizer 11 entlang, durch den er einer Temperatur gewalzt werden. Nach der Wärmebehandlung kann von etwa 200° C während ungefähr 30 Sekunden der imprägnierte Metallstreifen durch Wasserstrahlen unterworfen wird, um irgendwelche überschüssige gekühlt werden. Die endgültige Verdichtung und Flüssigkeit auszutreiben. Er läuft dann durch Dickeneinstellung des Streifenmaterials kann durch 35 ein Bad 12 aus geschmolzenem Blei, das auf ungefähr einen weiteren Walzvorgang herbeigeführt werden. 380⁰C gehalten wird, wobei der Streifen 1 in dem Die Erfindung wird nachstehend an Hand der geschmolzenen Blei während etwa 60 Sekunden Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in welcher eingetaucht bleibt.

auch eine Vorrichtung zur Ausführung des Ver- Die Schmelzstufe zur Bildung eines kontinuierfahrens gemäß der Erfindung schematisch dargestellt 40 liehen Netzwerkes aus den Polytetrafluoräthylenist. teilchen 3 in dem .porösen Metallstreifen 1 und Bei der Ausführung der Erfindung wird ein gewünschtenfalls einer dünnen Oberflächenschicht poröser Metallstreifen 1 unter einem Trichter 2_> von Polytetrafluoräthylen auf dem Streifen 1 kann der Polytetrafluoräthylenteilchen 3 enthält, entlang- auch in anderer Weise ausgeführt werden, z. B. durch geführt. Die Polytetrafluoräthylenteilchen 3 werden 45 die Benutzung einer üblichen Heizvorrichtung, wie auf dem Streifen 1 in einer geeigneten Dicke, z. B. z. B. eines Muffelofens, durch Gasstrahlungs- oder 0,28 mm, mittels einer Walzendüse 4 am Ausgang elektrische Heizung, durch elektrische Widerstandsdes Trichters 2 ausgebreitet, wobei ein Abstreifer 5 oder Induktionsheizung des Streifens 1 oder durch zur Entfernung irgendwelchen Überschusses vor- die Anwendung eines erhitzten Salzbades. Im allgesehen ist. Der Streifen 1, der eine Schicht 6 aus 50 gemeinen ist der Schmelzvorgang vollendet, wenn den Polytetrafluoräthylenteilchen 3 trägt, wird dann das gesamte Polytetrafluoräthylen einer Temperatur zwischen einem ersten Paar von Walzen 7, 8 hin- über 327° C unterworfen worden ist. Es wird jedoch durchgeführt. vorzugsweise eine Temperatur zwischen 330 und Der poröse Metallstreifen 1 kann aus ver- 450° C benutzt, die während einer geeigneten Zeitschiedenem Material bestehen. Ein bevorzugtes 55 dauer zwischen 5 Sekunden und 1 Stunde, je nach Material ist kupferplattierter Stahl mit einer auf- der Dicke des zu imprägnierenden porösen Materials gesinterten Schicht von poröser Bronze oder porösem und dem für die Erhitzung benutzten Verfahren, Kupfer, wobei das gesinterte Material vorzugsweise angewendet wird.

aus einem Pulver mit kugeligen Teilchen gleich- Während der Schmelzstufe kann es erwünscht förmigen Durchmessers stammt. Je größer die bei 60 sein, auf den Streifen 1 einen verhältnismäßig der Herstellung des porösen Gefüges verwendeten leichten Druck, z. B. von 2 kg/cm², auszuüben, Teilchen des Metallpulvers, z. B. Bronzepulver, sind, beispielsweise durch Verwendung einer Reihe von um so leichter ist das Einbringen der Polytetrafluor- Walzen in dem Ofen, durch Auflegen von Platten äthylenteilchen 3 in das erzeugte poröse Gefüge, von geeignetem Gewicht auf den Streifen 1 oder das jedoch entsprechend gröber wird. In der Praxis 65 durch Führen des Streifens 1 unter Spannung über ist es zweckmäßig, ein Gleichgewicht zwischen dem eine konvexe Fläche, wobei der Polytetrafluorgewünschten Imprägniergrad und der zulässigen äthylenüberzug in Druckberührung mit einem Metall-Grobheit des Gefüges zu wählen. streifen ist. Dies hat den Zweck, Oberflächenfehler

oder -risse zu verhindern, die durch Eruption von das Metall übermäßig verdichtet, und das PoIy-

eingeschlossenem Gas oder eingeschlossener Flüssig- tetrafluoräthylen kann nicht so vollständig imprä-

keit entstehen können. Gegen Ende des Schmelz- gniert werden, wie dies erforderlich ist.

Vorganges kann es erwünscht sein, das Material Wenn ein Walzen mit einem vorbestimmten

unter Verwendung von beheizten Rollen zu walzen, 5 Druck zur Anwendung gelangt, wird die anzu-

während sich das Polytetrafluoräthylen noch in wendende Last durch die mechanischen Eigenschaften

plastischem Zustand befindet, um Oberflächenfehler des zu imprägnierenden Materials und durch die

zu beseitigen und das Material auf Maß zu bringen. Größe der zu benutzenden Walzen bestimmt. Der

Zu diesem Zweck läuft der Streifen 1 nach Austritt Druck wird in solcher Weise gewählt, daß irgend-

aus dem Bleibad 12 zwischen Walzen 13,14 hindurch, io eine eintretende dauernde Verformung des porösen

die z. B. mittels Gasbrenner 15 auf eine Temperatur Metallstreifens 1 nur schwach ist. Wenn eine poröse

von ungefähr 380° C erhitzt sind, wobei diese Bronzeschicht von ungefähr 0,25 bis 0,5 mm Dicke

Walzen ebenfalls auf die Dicke des Bimetallstreifens 1 auf einer Stahlunterlage benutzt wird, ist eine

ohne eine Toleranz für das Polytetrafluoräthylen dauernde Verringerung der Dicke von ungefähr

eingestellt sind und beide Walzen eine glatte Ober- 15 0,025 mm oder weniger ausreichend. Wenn die

fläche haben. Der Streifen 1 wird dann z. B. mittels poröse Schicht dicker ist, dann kann eine stärkere

Wasserstrahlen 16 abgekühlt und läuft dann zwischen Verformung zugelassen werden. Bei sonst gleichen

drei Sätzen von gekühlten Walzen 17, 18, 19 hin- Verhältnissen erfordern Walzen mit größerem Durch-

durch, die sämtlich auf die Dicke des Bimetall- messer einen höheren Druck als Walzen mit kleinerem

Streifens 1 minus eines Betrages von 0,08 mm ein- 20 Durchmesser.

gestellt sind, um soweit wie möglich eine volle Ver- Während der Streifen 1 durch Hindurchlaufen

dichtung und eine gleichmäßige Dicke des zusammen- durch die Walzen imprägniert wird, soll er nicht

gesetzten Streifens 1 zu gewährleisten, der eine glatte unter hoher Spannung stehen.

Oberfläche besitzt, so daß das Material zur Her- Walzen von großem Durchmesser, z. B. von

stellung von Gleitlagern, wie z. B. Halbauskleidungen 25 45 cm Durchmesser, sind vorteilhaft hinsichtlich

oder Lagerschalen, Buchsen, Druckscheiben, Ma- des Umstandes, daß Polytetrafluoräthylen sehr leicht

schinengleitbahnen od. dgl., fertig ist. zum Zurückfließen neigt. Gegebenenfalls kann

Die Heizvorrichtung 11 und das Bad 12 können der zusammengesetzte Streifen 1 zwischen überin ein Gehäuse 20 eingeschlossen sein, in dem eine einanderliegenden Streifen oder Bahnen oder mit nichtoxydierende Atmosphäre aufrechterhalten wird. 30 wenigstens einem auf die Oberfläche des Polytetra-Die Kühlung durch die Wasserstrahlen 16 gibt eine fluoräthylens aufgelegten Streifen gewalzt werden, zähe Oberflächenschicht von Polytetrafluoräthylen Es ist gefunden worden, daß, während aufeinanderinfolge des Umstandes, daß die Temperatur des folgende Walzstufen zum Imprägnieren günstig Streifens 1 rasch bis unter den Umwandlungspunkt sind, der Hauptteil der Imprägnierung im allgemeinen von 327° C herabgesetzt wird. Diese Kühlstufe 35 durch das erste Walzenpaar 7, 8 ausgeführt wird, kann auch durch Eintauchen .des Streifens 1 in Eine gewisse zusätzliche Imprägnierung findet wäh-Wasser ausgeführt werden. Gegebenenfalls kann rend des Durchganges zwischen dem zweiten Walzender Streifen 1 durch Kühlwalzen geführt werden, paar 9, 10 statt, aber es würde nur eine geringe Verdie gleichzeitig den Streifen 1 auf eine gewünschte größerung der Durchdringung durch weitere WaIz-Dicke verdichten. Wenn eine harte Polytetrafluor- 40 stufen erzielt werden. Nur die erste Oberwalze 7 äthylen-Oberflächenschicht erforderlich ist, soll das erfordert eine Gravierung oder Aufrauhung, obwohl Material langsam unter den Umwandlungspunkt auch nachfolgende Oberwalzen gewünschtenfalls gekühlt werden. Zu diesem Zweck kann es erwünscht graviert oder gerauht sein können, vorausgesetzt, sein, den Streifen 1 durch einen Ofen mit, falls daß die letzte Oberwalze eine glatte Oberfläche hat, erforderlich, einer nichtoxydierenden Atmosphäre 45 um der Oberfläche des Produkts ein gutes Aussehen zu führen, so daß die Temperatur allmählich ver- zu geben.

ringert wird. Gegebenenfalls kann der Streifen 1 Wenn es gewünscht wird, mit jeder folgenden langsam in einer nichtoxydierenden Atmosphäre Walzstufe eine erhöhte Durchdringung zu erzielen, abkühlen gelassen werden, bis er eine Temperatur kann der Abstand zwischen aufeinanderfolgenden unter 327° C, z. B. 300° C, erreicht hat, worauf 50 Walzenpaaren verringert werden, oder es kann der er aus dieser Stufe durch Abschrecken oder Be- Walzendruck jedes folgenden Paares von Walzen sprühen mit Wasser schnell auf Raumtemperatur erhöht werden. Die Benutzung von mehreren Walzengebracht werden kann. paaren hat den zusätzlichen Vorteil, daß, wenn die

Die Walzenpaare können entweder auf einen vor- Oberflächenschicht des Polytetrafluoräthylens überbestimmten Abstand oder auf einen vorbestimmten 55 mäßig ist, die darauffolgenden Walzen dazu benutzt Druck eingestellt werden. Wenn ein Walzen mit werden können, die Dicke der Oberflächenschicht einem vorbestimmten Abstand benutzt wird, dann zu verringern.

soll die Einstellung der Walzen eine solche sein, Zuweilen kann es notwendig sein, die Ober-

daß der Abstand zwischen ihnen gleich der Dicke flächenschicht von Polytetrafluoräthylen zu entfernen,

des Bimetallstreifens 1 mit einer kleinen Toleranz 60 nachdem eine gegebene Reihe von Walzvorgängen

auf jeder Seite von z. B. 0,025 bis 0,05 mm ist. Es ausgeführt worden ist, da diese Schicht dazu neigt,

soll aber keine Toleranz für die Polytetrafluor- völlig verdichtet zu werden, so daß sie keinen

äthylenschicht 6 vorgesehen werden, welche in die weiteren Zweck für die Imprägnierung hat. Wenn

Poren eingepreßt werden soll. Wenn größere Walzen- die Schicht entfernt wird, kann zusätzliches PoIy-

abstände benutzt werden, dann wird die Imprägnie- 65 tetrafluoräthylen auf die Oberfläche, wie oben

rung unvollkommen. Wenn kleinere Abstände be- beschrieben, aufgebracht werden, und es kann die

nutzt werden, dann wird, statt daß das gesamte Ausführung einer weiteren Anzahl von Walzvor-

Polytetrafluoräthylen in die Poren gedrückt wird, gangen erforderlich sein. Die Oberflächenschicht

kann durch einen Bearbeitungsvorgang entfernt werden, und es kann dann eine weitere Schicht von Polytetrafluoräthylenteilchen aufgebracht werden, wobei die Stufen des Aufbringens der Teilchen, des Verdichtens und des Entfernens des Überschusses von der Oberflächenschicht gewünschtenfalls wiederholt werden. Nach dem Walzen kann ein Teil der Polytetrafluoräthylen - Oberflächenschicht entfernt werden, um einen Streifen 1 von der gewünschten Dicke zu erhalten. Wenn der Streifen 1 vollständig imprägniert ist, kann die Oberflächenschicht zu dick sein, und vor dem Schmelzen kann sie durch irgendein geeignetes Verfahren, wie z. B. Abschälen mit einem Messer, Fräsen, Bürsten usw., verringert werden, um einen Streifen 1 von der richtigen Dicke zu erzielen.

Vorzugsweise befinden sich die Polytetrafluoräthylenteilchen 3 in dem Trichter 2 in der Form einer Paste, die auf die folgende Weise bereitet sein kann. Zu einer Dispersion von Polytetrafluoräthylen in Wasser, z. B. einer solchen, die unmittelbar während des Polymerisierens von Polytetrafluoräthylen erhalten ist und im wesentlichen aus kugeligen Teilchen besteht, welche mit einem Netzmittel dispergiert sind und eine mittlere Größe von ungefähr 0,1 μ besitzen, werden Zusätze von geeigneten Materialien gemacht. Es ist gefunden worden, daß die besten Ergebnisse erhalten werden, wenn organische Flüssigkeiten, z. B. Kohlenwasserstofföle, Toluol oder Cetan, und erforderlichenfalls gewisse oberflächenaktive Mittel, wie Äthylphenylpolyglykoläther oder Fettalkoholsulfonate, zugesetzt werden. Die Dispersion kann z. B. 2 bis 60% Polytetrafluoräthylen in Wasser dispergiert enthalten. Es werden Dispersionen mit hohen Konzentrationen bevorzugt. Aus der Dispersion kann das Polytetrafluoräthylen durch den Zusatz eines ionischen Salzes, wie Aluminiumchlorid, gefällt werden, und die sich ergebende Paste kann auf einen Gehalt von 75% Polytetrafluoräthylen und 25% anderen Stoffen getrocknet werden. Die besten Ergebnisse werden mit einem Feststoffgehalt von ungefähr 70 bis 80 Volumprozent erzielt, wobei der Rest aus verflüchtigbaren Flüssigkeiten, z. B. Wasser und Toluol, besteht.

Die Fällung des Polytetrafluoräthylens aus der Dispersion kann in verschiedener Weise ausgeführt werden, z. B. durch Kochen, Ausfrieren, Rühren, Zentrifugieren, Zusatz von ionischen Salzen, organischen Flüssigkeiten wie Aceton, die das Polytetrafluoräthylen benetzen, sowie durch Zusatz von Säuren oder Alkalien oder Substanzen, die chemisch mit den Dispergier- und Netzmitteln reagieren und so das Polytetrafluoräthylen aus der Suspension entfernen.

Es können feste Schmiermittel, wie Molybdändisulfid, Graphit, Bornitrid, Wolframsulfit usw., in irgendeiner Stufe den Polytetrafluoräthylenteilehen zugemischt werden. Schmiermittel von kolloidalen Abmessungen werden bevorzugt. Es ist wesentlich, daß die Schmiermittelteilchen kleiner als die Poren des porösen Gefüges des Metallstreifens sind, und vorzugsweise sollen sie von der gleichen Größenordnung sein wie die Polytetrafluoräthylenteilchen, d. h. vorzugsweise unter 1 μ.

Polytetrafluoräthylenpaste kann auf den Streifen auf irgendeine andere Weise, z. B. durch Aufspritzen oder Aufstreichen, aufgebracht werden. Gegebenenfalls kann das Polytetrafluoräthylen in Form eines trockenen Pulvers durch Aufsprühen, vorzugsweise in Verbindung mit Zusatzstoffen, wie oben beschrieben, aufgebracht werden.

Der Streifen kann ferner durch ein Bad geführt werden, das Polytetrafluoräthylen in Dispersion in Wasser mit geeigneten Zusatzstoffen enthält, wobei der Streifen als Anode in einen das Bad einschließenden elektrischen Kreis geschaltet ist, so daß die Polytetrafluoräthylenteilchen von den Streifen angezogen werden. Durch geeignete Wahl der Stromdichte und der Durchgangszeit durch das Bad kann eine gewünschte Dicke von Polytetrafluoräthylen aufgebaut werden. Ein weiteres Verfahren besteht darin, die Polytetrafluoräthylenteilchen elektrostatisch zu laden, so daß sie von dem geerdeten Streifen angezogen werden, der über loses Pulver in einem Behälter laufen gelassen wird. Gegebenenfalls kann das Pulver zu einem Kuchen vorgeformt und über dem Streifen gerieben werden.

Das Eindrücken der Polytetrafluoräthylenteilchen in die Poren kann gegebenenfalls durch eine hin- und hergehende Verdichtungsvorrichtung oder durch eine endlose raupenartige Kette oder durch ein endloses Band ausgeführt werden, das einen Druck über eine bestimmte Länge des Streifens aufrechterhalten kann.

Die endlose Kette oder das endlose Band, das in Berührung mit den Polytetrafluoräthylenteilchen steht, kann auf der gegen das Polytetrafluoräthylen gerichteten Seite gerieft oder aufgerauht sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum kontinuierlichen Einbringen von Polytetrafluoräthylenteilchen unter Druck und Hitze in die Poren eines bandförmigen Metallstreifens mit poröser Schwammstruktur, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Polytetrafluoräthylenteilchen von einer wesentlich geringeren Größe als die der Poren in dem Metallstreifen das Einbringen unter einem so geringen Druck erfolgt, daß ein vollständiges Schließen der Poren des Metallstreifens vermieden wird, worauf durch anschließende Erwärmung ein Zusammenschmelzen der Polytetrafluoräthylenteilchen erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daßdiePolytetrafluoräthylenteilchen in Form eines aus einer Dispersion von Polytetrafluoräthylenteilchen in einem flüssigen Träger erhaltenen Niederschlages auf den Metallstreifen aufgebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diePolytetrafluoräthylenteilchen in Form einer Paste auf den Metallstreifen aufgebracht werden, die einen Gehalt von 70 bis 80% an festen Polytetrafluoräthylenteilchen besitzt, während der Rest aus verflüchtigbarer Flüssigkeit besteht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polytetrafluoräthylenteilchen in Form eines trockenen Pulvers aufgebracht werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Zusatzstoffe, die mit den Polytetrafluoräthylenteilchen mischbar und unter 325° C verflüchtigbar oder zersetzbar sind, den Polytetrafluoräthylenteilchen zugesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein flüssiger Zusatzstoff in Verbindung mit einem oberflächenaktiven Mittel benutzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Polytetrafluoräthylenteilchen ein Anteil eines oder mehrerer anderer fester Schmiermittel hinzugefügt wird, deren Teilchengröße geringer ist als die Größe der Poren in dem Metallstreifen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Polytetrafluoräthylenteilchen einer solchen Größe angewendet werden, daß das Verhältnis der Porengröße des porösen Materials zur Größe der Polytetrafluoräthylenteilchen groß ist und z. B. 10 : 1 beträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diePolytetrafluoräthylenteilchen eine unter 1 μ liegende Größe besitzen und vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße von 0,1 μ aufweisen.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Polytetrafluoräthylenteilchen regelmäßige, vorzugsweise kugelige Gestalt haben.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die PoIytetrafluoräthylenteilchen in die Poren des Metallstreifens dadurch leicht eingedrückt werden, daß der Metallstreifen mit einer auf ihn aufgebrachten Schicht von Polytetrafluoräthylenteilchen gewalzt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Walzstufen zur Anwendung gelangen.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusammenschmelzen der Polytetrafluoräthylenteilchen dadurch herbeigeführt wird, daß der Metallstreifen mit den in seine Poren eingedrückten Polytetrafluoräthylenteilchen durch ein Bad von geschmolzenem Blei geführt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen mit den in seine Poren eingedrückten Polytetrafluoräthylenteilchen auf ungefähr 200⁰C vorerhitzt wird, bevor er durch das Bleibad geführt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der die zusammengeschmolzenen Polytetrafluoräthylenteilchen enthaltende Metallstreifen nach Heraustreten aus dem Bleibad bei ungefähr 380° C gewalzt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der die zusammengeschmolzenen Polytetrafluoräthylenteilchen enthaltende Metallstreifen nach dem heißen Walzen durch Sprühwasser gekühlt wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Polytetrafluoräthylenteilchen mehrfach aufgebracht werden, wobei gegebenenfalls eine auf der Oberfläche des porösen Materials gebildete verdichtete Schicht zwischendurch mechanisch entfernt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß nach Eindrücken der Polytetrafluoräthylenteilchen und vor ihrem Zusammenschmelzen die Polytetrafluoräthylen-Oberflächenschicht abgerichtet wird.

19. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (2, 4) zum Auftragen einer Schicht (6) der Polytetrafluoräthylenteilchen auf den fortlaufenden Metallstreifen (1) mit poröser Schwammstruktur, ein oder mehrere anschließende Walzenpaare (7, 8; 9, 10), welche derart einstellbar sind, daß sie beim Durchgang des Metallstreifens (1) auf die darauf aufgebrachte Polytetrafluoräthylenteilchenschicht (6) einen so geringen Druck ausüben, daß die Polytetrafluoräthylenteilchen in die Poren des Metallstreifens (1) leicht hineingedrückt werden und ein vollständiges Schließen der Poren vermieden wird, wobei die Oberwalze (7) des ersten Walzenpaares (7, 8) gerieft oder in anderer geeigneter Weise rauh gemacht ist, eine weiter anschließende Heizeinrichtung (12) ζ. Β. in Form eines Bades von geschmolzenem Blei zum Erwärmen des Metallstreifens (1) mit den in seine Poren eingedrückten Polytetrafluoräthylenteilchen zwecks Zusammenschmelzens der Polytetrafluoräthylenteilchen und eine daran anschließende Einrichtung (16) zum Abkühlen des die zusammengeschmolzenen Polytetrafluoräthylenteilchen enthaltenden Metallstreifens (1).

20. Vorrichtung nach Anspruch 19,- dadurch gekennzeichnet, daß vor der Heizeinrichtung (12) eine Einrichtung (11) zum Vorwärmen des die Polytetrafluoräthylenteilchen enthaltenden Metallstreifens (1) angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Heizeinrichtung (12) eine Einrichtung (13, 14, 15) zum Glätten der Oberfläche des die zusammengeschmolzenen Polytetrafluoräthylenteilchen enthaltenden Metallstreifens (1) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 623 631.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsche Patentschriften Nr. 962 561, 966 156.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen