DE1281228B - Verfahren zum Anbringen eines Nutenmusters bei einem kegeligen Spiralnutlager - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C23f

Deutsche Kl.: 48 dl-1/02

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 81 228.1-45 (N 28303)

30. März 1966

24. Oktober 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anbringen eines Nutenmusters auf einem der beiden zusammenarbeitenden Teile eines Spiralnutlagers mit Hilfe eines photochemischen Ätzverfahrens. Spiralnutlager können aus einem Druckglied und einem Stützglied bestehen, deren zusammenarbeitende Flächen rotationssymmetrisch sind, während in einem dieser Glieder ein Muster aus regelmäßig verteilten untiefen Nuten angebracht ist, deren Mittellinien die Form einer Wendel aufweisen. Beim Umlaufen des Druckgliedes drücken diese Lager das Schmiermittel selbst in die Nuten und arbeiten hydrodynamisch. Sie haben eine sehr große Tragfähigkeit und einen geringen Reibungswiderstand.

Es ist bekannt, z.B. bei flachen Spiralnutlagern, das Nutenmuster dadurch anzubringen, daß das mit einer lichtempfindlichen Lackschicht versehene Lagerglied durch ein Photonegativ hindurch belichtet wird. Das belichtete Teil der Lackschicht erhärtet das unbelichtete Teil, das die Form der anzubringenden Nuten hat, läßt sich beseitigen. Die erhärtete Lackschicht bildet dabei eine Maske auf dem betreffenden Lagerglied. Das erwünschte Nutenmuster wird dadurch erhalten, daß das unbelichtete Teil des Lagers einer Ätzflüssigkeit ausgesetzt wird.

Wenn es jedoch erwünscht ist, ein kegeliges Lagerglied mit Spiralnuten zu versehen, ergeben sich Schwierigkeiten in bezug auf die Herstellung des Nutenmusters in der Lackschicht. Insbesondere die Reihenfertigung solcher Lager, bei der eine schnelle und billige Produktion erwünscht ist, bereitet Schwierigkeiten.

Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, das eine zweckmäßige Reihenfertigung kegeliger Spiralnutlager ermöglicht. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung auf einem der zusammenarbeitenden kegeligen Teile des herzustellenden Spiralnutlagers eine lichtempfindliche Lackschicht angebracht, dann wird eine mit einer kegeligen Fläche versehene Lehre mit dieser Fläche in Berührung mit dem mit der Lackschicht versehenen kegeligen Lagerteil gebracht, welche Lehre aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt und an der Oberfläche mit einem teilweise lichtdurchlässigen, teilweise lichtundurchlässigen Muster in Form des herzustellenden Nutenmusters versehen ist, wonach die lichtempfindliche Lackschicht durch die Lehre hindurch belichtet wird und schließlich nach Beseitigung der Lehre der Ätzvorgang erfolgt. Dabei kann die Lehre so robust ausgeführt sein, daß sie sich für vielfachen Gebrauch eignet. Die kegeligen Flächen der Lehre und des Lagerteiles gelangen bei ihrer gegenseitigen Bewe-

Verfahren zum Anbringen eines Nutenmusters
bei einem kegeligen Spiralnutlager

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. J. Kupfermann, Patentanwalt,
2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Jacobus Johannes Cornelius Vandersteen,

Emmasingel, Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 3. April 1965 (65 04 265)

gung gleichzeitig vollständig miteinander in Berüh-

s5 rung, wobei das Nutenmuster lichtdicht an der Lackschicht anliegt, so daß keine Beschädigung der Lackschicht auftreten kann. Nach der Belichtung lösen sich die kegeligen Teile von Lehre und Lagerteil beim Entfernen der Lehre auch unmittelbar ohne Beschädigung der Lackschicht voneinander ab. Dazu trägt auch eine völlig glatte kegelige Lehrenoberfläche bei. Auf diese Weise wird das Nutenmuster sehr genau mit einer vielmals brauchbaren Lehre angebracht. Das lichtundurchlässige Muster in der Lehre kann die Form der anzubringenden Nuten haben. Es kann jedoch auch die Form der zwischen den anzubringenden Nuten liegenden Felder haben, in welchem Falle ein lichtempfindlicher Lack benutzt werden muß, dessen belichtetes Teil entfernbar ist und dessen unbelichtetes Teil erhärtet.

Das Nutenmuster wird vorzugsweise auf dem Teil des Lagers angebracht, das aus dem abriebfesteren Material besteht. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird zu diesem Zweck das Nutenmuster auf einem kegeligen Teil einer Welle angebracht, wobei die Lehre eine kegelige Bohrung enthält, die mit dem teilweise lichtdurchlässigen, teilweise lichtundurchlässigen Muster versehen wird, das das anzubringende Nutenmuster ergibt.

Die Lehre kann verschiedenartig ausgebildet werden, sie kann z. B. teilweise aus lichtdurchlässigem und teilweise aus lichtundurchlässigem Kunststoff be-

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stehen. Vorzugsweise besteht die erfindungsgemäße Lehre jedoch aus einem Stab aus lichtdurchlässigem Kunststoff, der mit einer Oberfläche der erwünschten Kegeligkeit versehen ist, wobei ein Photonegativ mit dem Bild der Abwicklung des erwünschten Nutenmusters dauerhaft in Berührung mit dieser Oberfläche befestigt ist. Wenn das Photonegativ in. die kegelige Form gebracht ist, legt es sich leicht lichtdicht an die Lackschicht an und beschädigt diese beim Auf- und Abschieben der Lehre nicht. Überdies ist es bei dieser Ausführungsform einfach, ein sehr feines Nutenmuster anzubringen, zumal wenn das Photonegativ gemäß dem an sich aus der deutschen Patentschrift 921 245 bekannten Dippel-Verfahren hergestellt wird.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert!

Fig. 1 zeigt eine' Welle mit einem kegeligen Teil, das mit Nuten versehen werden soll;

Fig. 2 zeigt eine beim Anbringen des Nutenmusters in der Welle nach Fig. 1 zu verwendende -, Lehre;

Fig. 3 und 4 zeigen eine weitere Ausführungsform der Lehre. ·...-■-

An Hand der Zeichnung wird die Herstellung eines Spiralnutlagers mit einem mit Nuten versehenen kegeligen Wellenteil 'beschriesben. - Die Nuten können offensichtlich auch iä dein mit'der kegeligen Bohrung versehenen Lagerteil angebracht werden:

Die Welle 1 in Fig. 1 hat einen kegeligen Teil2, in dem an der Stelle3 .sehr untiefe Nuten, z.B. Nuten mit einer Tiefe.von 1 bis 20 Mikron, angebracht werden müssen. Das mit Nuten zu versehende kegelige Teil 2 kann mit einem nicht dargestellten Stützkörper, der mit einer kegeligen Bohrung versehen ist,,zusammenarbeiten. Auf diese Weise ergibt _: sich ein an sich bekanntes kegeliges Spiralnutlager, das eine hydrodynamische Wirkung und eine sehr große Tragfähigkeit bei sehr geringem Reibungswiderstand hat. . . ' .

Zum Herstellen der Nuten wird das kegelige Teil 2 mit einer lichtempfindlichen Lackschicht 4 versehen.. Dann wird die in Fig. 2 dargestellte Lehre 5 auf das kegelige Wellenteil geschoben. Diese Lehre 5 besteht, aus einem Stab aus durchsichtigem Kunststoff, in dem eine Bohrung 6 mit der gleichen Kegeligkeit wie die des Teiles 2 der Welle 1 angebracht ist, In der Bohrung 6 ist ein Photonegativ 7 z. B. mittels eines", durchsichtigen Klebstoffes befestigt. Das Negativ 7 ist eine Photographic einer Abwicklung des erwünschten Nutenmusters. Die den zu bildenden Nuten entsprechenden Teile des Negativs 7 sind mit 8 bezeichnet. Das Ganze wird belichtet, wobei die Lackschicht auf der Welle 1 an den Stellen, an denen keine Nuten angebracht werden sollen, dem Licht ausgesetzt wird, während das Teil, wo die Nuten angebracht werden sollen, durch das schwarze Muster des Negativs 7 bedeckt ist. Dann wird die Lehre entfernt. Das belichtete Teil der Lackschicht erhärtet, das unbelichtete Teil läßt sich leicht beseitigen. Die Lackschicht bildet nunmehr eine Maske auf dem kegeligen Teil 2 der Welle 1. Dadurch, daß dieses kegelige Teil einer Ätzflüssigkeit ausgesetzt wird, werden Nuten bis zu einer gewünschten Tiefe im Material der Welle angebracht. Dann kann die Schutzlackschicht beseitigt werden.

Die Verwendung der durchsichtigen Lehre mit dem in ihr befestigten Photonegativ bietet verschiedene Vorteile, Das Gänze läßt sich einfach· herstillen. Pas Negativ schmiegt sich leicht an die Lackschicht an, ohne daß diese beim Auf- und Abschieben der Lehre Schaden erleidet, während sich dennoch eine völlig lichtdichte Anläge ergibt, Weiter ist es Ibei Verwendung eines Photonegativs einfach möglich, eiü feines Nutenmuster anzubringen, so daß Spindeln mit einem Durchmesser von z. B. weniger als 5 mm leicht mit Nuten versehen werden können. Das Photonegativ ist ferner völlig glatt, wodurch die Oberflächenbehandlung der Bohrung in der Lehre keine hohen Anforderungen zu erfüllen braucht.

Die Lehre kann auch auf andere Weise aufgebaut werden.- Die Fi g_: Z und 4 zeigen ein Beispiel einer solchen anderen Bauweise, F i g. 3 zeigt einen Stab 10 aus einem durchsichtigen Kunststoff. In diesem Stab werden ■ ringsutnlaufende rechteckige Nuten 11 angebracht, deren .Innendurchmesser kleiner als der größte Durchmesser ;der im kegeligen .Teil des Lager-. Zapfens anzubringenden Nuten ist. Der Stab 10 wird dann.mit einem flüssigen schwarzgefärbten Kunststoff 12 umgössen, wobei.der Kunststoff in die Nuten 11. eindringt. Das Ganze, wird nach Härten in Form bines zylindrischen Stabes abgedreht, z. B. bis zu derigestrichelten Linien in Fig. 3, wobei somit ein Teil der Nuten weggeschnitten wird, Dieses Ganze wird in einer durchsichtigen Hülse 13 angeordnet; die mit einem durchsichtigen flüssigen härtenden Kunststoffausgefüllt wird, wodurch" sich eine Lehre ergibt, die vielfachen Gebrauch aushält Dann wird mit einem. Profilbohrer das kegelige Loch in. der Lehre gebohrt. So erhält man eine Lehrej wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Die lichtdurchlässigen .Stellen der Lehreentsprechen dem herzustellenden Nutenmuster.

Kegelige Spiralnütlager, deren, mit Nuten Versehenes Teil mit Hilfe des" eriindungsgerriäßen Verfahrens auf einfache und billige Weise angebracht werden kann, sind z,B. sehr geeignet zur.Verwendung bei Haushaltgeräten,. Bei diesen Lagern kann z. B. Fettschmierung Anwendung findenj es erübrigt sich infolge der selbsttätigen Ansaugwirkung des Lagers eine Nächschmierung und es ergibt sich dennoch eine hydrodynamische Schmierung. .

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Anbringen eines Nuteil·-. musters auf einem der beiden zusammenarbeitenden Teile eines Spirälnutlägers mit .Hilfe eines photOGhemischen Ätzverfahrens, dadurch gekenn ζ e i C h η e t _} daß zum Herstellen kegeliger Spiralnutlager auf einem der zusammenarbeitenden kegeligen Teile des herzustellenden Spiralnutlägers eine lichtempfindliche Lackschicht angebracht wird, daß dann eine mit einer kegeligen Fläche versehene Lehre mit einer Fläche in Berührung mit dem mit der Laekschicht versehenen kegeligen Lagerteil gebracht wird, welche Lehre aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt und auf der betreffenden Fläche mit einem teilweise lichtdurchlässigen, teilweise lichtundurchlässigen Muster in Form des herzustellenden Nutenmusters versehen ist, wonach die lichtempfindliche Lackschicht durch die Lehre hindurch belichtet wird und nach Entfernen der Lehre die vom Lack befreiten Oberflächenteile geätzt werden. .

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nutenmuster auf einem kegeligen Teil einer Welle angebracht wird, wobei die Lehre eine kegelige Bohrung enthält, die mit dem teilweise lichtdurchlässigen, teilweise lichtundurchlässigen Muster versehen wird, das das anzubringende Nutenmuster liefert.

3. Mit Hilfe des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 hergestelltes, mit spiralförmigen Nuten versehenes kegeliges Lagerglied.

4. Lehre zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-

IO net, daß die Lehre aus einem Stab aus lichtdurchlässigem Kunststoff besteht, der mit einer Fläche mit der erwünschten Kegeligkeit versehen ist, wobei ein Photonegativ mit dem Bild der Abwicklung des erwünschten Nutenmusters dauerhaft auf dieser Fläche befestigt ist.

5. Lehre nach Anspruch 4 zum Anbringen spiralförmiger Nuten in einem kegeligen Wellenteil, dadurch gekennzeichnet, daß in der Lehre eine kegelige Bohrung angebracht ist, auf der das Negativ mittels eines lichtdurchlässigen Klebstoffes befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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