DE1575641A1

DE1575641A1 - Selbstschmierende Lagerauskleidung und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1575641A1
Application number: DE19671575641
Authority: DE
Inventors: Raymond Mancel
Original assignee: ADAPTATIONS IND ET COMMERCIALE
Current assignee: ADAPTATIONS IND ET COMMERCIALE
Priority date: 1967-05-19
Filing date: 1967-05-19
Publication date: 1970-01-29

Description

Selbstschmierende Lagerauskleidung und Verfahren zu deren Herstellung Die Erfindung betrifft eine selbstschmierende Lagerauskleidung, die aus einem Metallträger, einem thermopla«tischeu Körper und einem PUllkörper hergestellt ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser lagerauskleidungQ Selbstschmierende Lagerauskleidungen werden immer häufiger in allen Industriezweigen dort verwendet, wo zwischen: zwei zueinander bewegten Teilen Reibung entsteht und keine Schmierung finit flüssigen. oder breiförmigen Schmiermitteln möglich ist.
Es ist bereits bekannt, t@Teflon" als selbstschmierendes Material zu verwenden. Insbesondere in der französischen Patentschrift Nro 1,404.483 vom 17. April 1964 wurde ein - Verfahren zur Herstellung einer selbstschmierenden Lagerauskleidung beschrieben, das im wesentlichen darin besteht, daß auf einen metallischen Träger ein Graphitgewebe und eine Folie aus "Teflon" FEP aufgebracht wird und anschließend die so hergestellte Baugruppe zusammengepreßt und gleichzeitig auf eine -Temperatur, die etwas höher als der Schmelzpunkt des "Teflon" " FEP ist, erhitzt wird, so daß das Graphitgewebe vollständig mit "Teflon" FEP durchtränkt wird und dieses am metallischen Träger anhaftet.
Weitere Merkmale des» in dieser Patentschrift beschriebenen Verfahrens bestehen darin, daß eine der Oberflächen des metallischen Trägers sandgeblasen wird, so daß sie mikroskopisch kleine Unebenheiten erhält"und daß darauf gegebenenfalls eine sehr dünne Schicht aus-"Teflon" PEP aufgebracht wird und daß von der Teflonsöhicht und dem Graphitgewebe eine dünne;. Schicht abgenommen wird, um einen direkten Kontakt zwischen dem Graphitgewebe und dem beweglichen Teil zu erreichen.

Infolge Verwendung eines-Graphitgewebes ist es kaum möglich, mit diesem Verfahren hagerauskleidüngen herzustellensdie dünner als max® 3/10 mm sind, wenn gute mechanische Eigen#-schaften der Lagerauskleidung gewährleistet; "bleibe, sollen, doho wenn Risse in dem Kohlegewebe vermieden werden sollen, Dies erschwert jedoch vor allem die Wärmeableitung. Außerdem muß die Oberfläche des Graphitgewebes bearbeitet werden,- damit die gegebenenfalls verwendete Beschichtung dieses Gewebes"

-mit "Teflon" PEP wegfallen kann, wodurch die Wärmeableitung

Qerbess-ert wird und die Erhöhung der zulässigen Temperatur

beschränkt wird. Außerdem: werden. die zulässigen Belastungen

durch das Wesen des Graphitgewebes in hohem Maße.eingeschränkto

Bei derartigen Lagerauskleidungen dient das "Teflon"

in erster Linie zur Befestigung der Gewebe-"Teflon"-Gruppe

an dem metallischen Träger und nur in geringem Mäße zur

Schmierung, welche in der Hauptsache durch das Graphitgewebe

gewährleistet ist. Die Belastungen werden von der Baugruppe

Graphitg-ewebe--"Teflon" übertragen. ,

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu besei-

tigen. Gegenstand der Erfindung ist ein Verfajiren zur Her-

atellung einer selbstschmierenden Lagerauskleidung von sehr

.geringer Dicke, hervorragender T;ärmeleitfähigkeit und hoher

Festigkeit gegenüber Belastungen ohne Verformung der Gewebe-

fäden, wie es bei Verwendung von Graphitgeweben der Fall sein

kann.

Das Verfahren zur Herstellung einer selbstschmierenden

Lagerauskleidung aus einem metallischen Träger, einer Thermo-

plastfolie und einem Füllkörper ist ersindungegemäB dadurch

gekennzeichnet, daß man eine der Oberflächen' des Metallträgere

einer einfachen Reinigung' unterzieht, auf diese Oberfläche

des Metellträgers ein sehr dünnes Metallgewebe aüfbringtg

zwischen' Metallträger und Metallgewebe und/oder auf das ]Retall-

gewebe eine Folie aus thermoplastischen Stoff legt und auf

diese Baugruppe nach deren Erhitzung auf eine zumindest etwas höhere Temperatur-als die Erweichungstemperatur'des thermoplastischen Stoffe bis nach, ihrer Abkühlung einai ausreichend starken: Druck einwirken läßt, so daß der thermoplastische Stoff-die.-Poren des Metallgewebes ausfqllt und am Metallträger anhaftet, wobei die Menge des thermoplastischen Stoffs so gewählt ist# daß er alle Poren des Metallgewebes ausfüllt und dieses mit einer mikroskopisch dünnen Thermoplastschicht bedeckt ist-, ' Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen des Verfahrens und der damit hergestellten selbstschmierpnden , lagerauskleidung an Hand der Zeichnung, die in einem schematischen-Schnitt die verschiedenen Stufen eines-ersten Durchfährungebeispiels des Verfahrens zeigt, Ein metallischer Träger, beiepielaweise eine Platten ein Band"- eine Folie oder dergleichen, wird auf einen heizbaren-Arbeitstisch 2 gelegt, Eine der Oberflächen 3 des metallischen Trägere "( wurde zuvor einer einfachen Reinigung unterzogen, damit auf diesem Träger eine gute Haftung erreicht wird. Direkt auf diese Oberfläche 3 wird eine P:olie 4 aus gewöhnlichem "Teflon" oder aus *Teflon" PEP gelegt und darauf wird .

- ein Metallgewebe 5, vorzugsweise aus Bronze oder rostfreiem Stahl-aufgebracht» - Die Stärke des Metallgewebes -5 beträgt beispielsweise 2 - 5/100 mm, die Stärke der "Teflon"-Folie 4 hängt von den Abmessungen der Mäschen des Gewebes 5 ab, Die aus dem Metallträger 1, der 'tTeflon"-Folie 4 und dem Metallgewebe 5 bestehende Baugruppe wird zwischen den Arbeitstisch 2 und einem Stempel 6 gelegt, die beide mit:.... Heizelementen 7 versehen sind, und auf eine Temperatur erhitzt, die zu-m:irideet etwas über der Erweichungstemperatur des " Teflons" liegt.
Wenn das "Teflon" diese Temperatur errei cht, wird die Gruppe 19 4 und 5 mittels des Stempels 6 zusammengepreßt und bis nach ihrer Abkühlung unter Druck gehalten® Die Temperatur und der Druck werden so gewählt, daß eine homogene Einheit gebildet wird' und hängen von den-Abmessurigen der Machen des Gewebes 5$ von den Thermoplast 4 und von der jeweils gewünschten Dauer der Arbeitsgänge ab6-Bei dieser Temperatur befindet sich das. 'tToflon" zu--' mindest in breiförmigem Zustand und dringt-unter dem- einwirkenden Druck in die Foren des Metallgewebes 5 ein und haftet an der gereinigten Oberfläche 3 des Trägers an. Außerdem ist die Gesamtmenge des verwendeten "Teflons" so bemeseeng daß dieses bei der Kompression die Foren des Metallgewebes 5 -vollständig ausfüllt, ohne daß das Metallgewebe mit der Oberfläche 3 des Trägers 1 in engen Kontakt kommt. Ein gegebenenfalls bestehender Überschuß an "Teflon" kann-an den-seitlichen Rändern des Trägers 1 entweichen.-Beim Eindringen des "Teflons" in die Poren des Gewebes 5 wird die zuvor darin befindliche Luft nach oben herausgedrückt. Nach Abkühlung der zusammengepreßten Baugruppe 1, 4 Bund 5 wird die fertiggestellte Lagerauskleidung vom Arbeitstisch 2 ab-genommen und kann ohne weitere Bearbeitung direkt verwendet werden.
Auf der Oberfläche dieser Lagerauskleidung ist eine mikrosköp-isch dünne Schicht "Tefloiz" vorhanden: die im laufe der Verwendung von dem in den Poren des Metallgewebes 5 enthaltenen "Teflon'.t ständig regeneriert wird® Bei einer derartigen selbstschmierenden @agerauskleidung dient das nTeflon@t einerseits als Schmiermittel und andererseits zur Befestigung des Yetallgewebes an dem Träger; die Aufgabe des Metallgewebes 5 besteht in ergter Linie Zn der Ableitung der Reibungswärme auf den Metallträger und die Ilbertragung der Belastungen des beweglichen Teils auf diesen Träger,, Es ist zweckmäßige ein Metallgewebe zu verwenden' dessen Fäden einen Durchmesser haben, der sich zu dem Abstand zwischen zwei benachbarten Gewebeknoten wie 1 zu 4 verhält.

Auf diese Weise wurden Lagerschalen hergestellty die lasten von 400 kg/cm 2 bei einer Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden. Welle von 3 m/s aushielten' ohne daß nachweisbare'

Verformungen und starke Erhitzung elhtratens Außerdem-wurde-

ein uKugelgelenk hergestellt, auf' das statische Basten von

30 -t/cm. 2- ohne daß -das Metallgewebe-nTefl®n."-

Bauteil zerstört oder verformt wurde' während jedoch das

Trägermetall zum Fließen kam,

Selbstverständlich ist das verfahren. nicht auf-Ver-

wendung von "Teflon" beschränkt, Ebenso sind andere Thermo-

laste, beispielsweise 2olyäthylent geeignet

Anstelle Lagerauskleidungen aus Platten, Bändern

oder -Folien herzustellen' kann auch der Träg reUgeraus-

kleidung' beispielsweise ein Lagerbock, direkt mittels ent- f

sprechender Geräte bearbeitet werden. - -

Es kann außerdem zweckmäßig sein, die Arbeitsgänge

des Erhitzens und Pressens in einem Raum, der vorzugsweise

,alter entsprechendem Vakuum steht, vorzunehmen. -

Die Erfindung besitzt den Vorteils daß weder die-Ober-

fläche des Metallträgers zur Herstellung mikroskopisch kl:ei---

ner Unebenheiten sandgestrahlt werden mi, noch daß zusätz-

liche Nacharbeiten' wie Oberflächenbearbeitung der--bageraus-

kleidung, erforderlich sind.-

Bei -

den Arbeitsgängen zur. Herstellung der Lageraus-

kleidungen spielt es übrigens keine Rolle$- ob- die -Thermoplasst-

folie zwischen Metallträger und Metallgewebe oder ob das-

Metallgewebe zwischen Metallträger und herneplastfolie ge-

legt wird, Außerdem können auf beiden Seiten des-Metallgewebes

J

jeweils eine Thermoplastfolie' d,h® insgesamt zwei Folien vorgesehen sein# wobei die Dicke dieser Folien: so gewählt . wird, daß die Thermoplaetmenge austeichtg alle Foren des . Metallgewebes vollständig auszufüllen und auf dessen Ober-Fläche eine mikroskopisch dünne Schicht zu bilden,,

Claims

P a t e n t a n s p r ü o h e 1@ Verfahren zur Herstellung einer selbstschmierenden Vager® - auskleidung aus einem Metallträger, einer Folie aus thermoplastischem Stoff und einem Füllkörperg dadurch gekennzeieh= net' daß man eine der Oberflächen des Metallträgers (1) einer einfachen Reinigung unterzieht, auf diese Oberfläche des: Me@# tallträgers (°I) ein sehr dünnes Metallgewebe (5) aufbringt, zwischen Metallträger (1) und Metallgewebe (5) und/oder auf das Metallgewebe eine Folie aus thermoplastischein@Stoff (4) legt und auf diese Baugruppe nach deren Erhitzung auf eine zumindest etwas höhere Temperatur als die Erweichungstemperatur des thermoplastischen Stoffe bis nach ihrer Allkühlung einen ausreichend starken Druck einwirken läßt, so daß der thermoplastische Stoff die Poren des Metallgewebes (5) ausfüllt und am Metallträger (1) anhaftet' wobei die Menge des thermoplastischen Stoffs so gewählt :ist, daß er alle Poren des Metallgewebes (5) ausfüllt und dieses,mit einer mikroskopisch dünnen Thermoplastschicht bedeckt ist® 2p . Verfahren nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnety daß . _ die die selbstschmier4nde lagerauskledung bildende@Paugruppe in. einem abgeschlossenen Raum erhitzt und zusammengepreßt wird' in dem vorzugsweise ein geeignetes Vakuum herrscht ,3a Nach dem Verfahren nach Anspruch 1 und 2 hergestellte selbstschmierende Lagerauskleidung' bestehend aus einem - " Metallträger, einem Füllkörper und-einem thermoplastischen Stoff, dadurch gekennzeichnet, `daß der Füllkörper aus einen Metallgewebe (5) besteht, das den Metallträger (1) direkt berührt und auf seiner dem beweglichen Teil zugewandten Seite mit einer mikroskopisch dünnen Schicht aus thermoplastischem Stoff (4) bedeckt ist, dem alle Poren dieses Metallgewebes (5) vollständig ausfüllt® 4. Selbstschmierende Iagerauskleidung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallgewebe (5) aus Bronzen besteht. 50 Selbstschmierende Lagerauskleidung: nach Anspruch 3, dadurch gekennzeiahnety daß das Metallgewebe (5) aus rostfreiem Stahl besteht® 60 Selbstschmierende Lagerauskleidung nach Anspruch 3, dadurch gekenn2eichnetg daß der thermoplastische Stoff (4) aus gewöhnlichem "Teflon" oder ""Teflonn FEP besteht. 70 Selbstschmierende lagerauokleidungInaerh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnets daß der thermoplastische Stoff (4) aus Polyäthylen besteht. a0 Selbstschmierende Lagerauskleidung nach Anspruch 3 bis 58 dadurch gekennzeichnete d.aß der Durchmesser der Fäden des Metallgewebes (5) 2A00 bis etwa 1/10 mm beträgt. 9. Selbstschmierende Lagerauskleidung nach Anspruch 3 bis 5 und 8, dadurch gekennzechnetg daß sieh der :Durchmesser der Fäden des Metallgewebes (5) zum Abstand zwischen zwei benachbarten Knoten dieses Gewebes etwa wie ' zu $ verhält. 10. Selbstschmierende Lagerauskleidung nach Anspruch 3" dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) aus Metallplatten, -bändern oder -folien besteht; 11® Selbstschmierende Lagerauskleidung nach Anspruch 3.,' dadurch gekennzeichnete daß der Träger (1) aus dem mechanisehen Organ besteht' das zur Aufnahme der Reibungskräfte` dient.