DE2129256A1 - Gleitlager und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Gleitlager und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number
DE2129256A1
DE2129256A1 DE19712129256 DE2129256A DE2129256A1 DE 2129256 A1 DE2129256 A1 DE 2129256A1 DE 19712129256 DE19712129256 DE 19712129256 DE 2129256 A DE2129256 A DE 2129256A DE 2129256 A1 DE2129256 A1 DE 2129256A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
fibers
polytetrafluoroethylene
matrix
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19712129256
Other languages
English (en)
Other versions
DE2129256C2 (de
Inventor
Lothar Heinschel
Erich Dipl Chem Dr Phil Hodes
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GLYCO METALL WERKE
Original Assignee
GLYCO METALL WERKE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GLYCO METALL WERKE filed Critical GLYCO METALL WERKE
Priority to DE19712129256 priority Critical patent/DE2129256C2/de
Publication of DE2129256A1 publication Critical patent/DE2129256A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2129256C2 publication Critical patent/DE2129256C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/201Composition of the plastic

Description

  • Gleitlager und Verfahren zu dessen Herstellung Die Erfindung bezieht sich auf Gleitlager, deren taufschicht eine Matrix aus thermoplastischem oder wärmehärtendem Harz und in dieser Matrix verankerte Fasern aus solchem Kunststoff enthält, der gute Gleiteigenschaften aufweist, aber nur schlecht oder überhaupt nicht von dem Harz der Matrix benetzt wird.
  • Es sind wartungsfreie Lager mit Lagerlaufschicht aus härtbaren Harzen und inkorporierten Fasern aus Polytetrafluoräthylen bekannt. Bei diesen bekannten Lagern hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die Fasern aus Polytetrafluoräthylen wegen ihres antiadhäsiven Charakters von den härtbaren Harzen nicht benetzt werden, was naturgemäss zu erheblichen Schwierigkeiten in Bezug auf die gleichmässige Verteilung und die feste Verankerung der Fasern in der Harzmatrix führt. Als Folge stellen sich bei solchen Lagern immer wieder unkontrollierbare Ausfälle unter Belastung ein.
  • Eine gleichmässige Verteilung und feste Verankerung der Fasern in der Harzmatrix lässt sich, wie die Erfahrung zeigt, auch dadurch nicht erreichen, dass das auf das Lagerrücken-Material aufgebrachte Gemisch von Fasern und Harz aufgewalzt wird (vgl.
  • DT-OS 1 469 832).
  • Man hat deshalb auch bereits versucht, eine gleichmässige Verteilung und Verankerung der Fasern aus Polytetrafluoräthylen in der Harzmatrix dadurch zu erzwingen, dass die Fasern aus Polytetrafluoräthylen vorher mit solchen Fasern, beispielsweise Baumwollfasern, versponnen wurden, die von dem härtbaren Harz benetzt werden (vgl. US-PS 3 110 530). In solchem Fall wird aber keine eigentliche Bindung zwischen den Fasern aus Polytetrafluoräthylen und der Harzmatrix geschaffen sondern nur eine mechanische Verankerung zwischen den mit Harz benetzten Baumwollfasern. Im übrigen wird auf diese Weise die in die Harzmatrix einzuführende Menge an Polytetrafluoräthylen-Fasern vermindert, unddamit auch die Qualität der hergestellten Lager.
  • Man hat ferner versucht, eine Benetzbarkeit der Polytetrafluoräthylen-Fasern mit dem Harz der Matrix dadurch zu erreichen, dass die Polytetrafluoräthylen-Fasern durch Ätzen mit Lösungen, die Alkalimetalle, insbesondere Natrium, enthalten, an der Oberfläche vorzubehandeln (vgl. US-PS 2 789 063 und DT-OS 2 025 016). Hierdurch ergeben sich aber. erhebliche Nachteile.
  • Die Ätlösungen sind sehr teuer, und ihre Standzeit ist sehr gering, da sie unter Einfluss von Luftfeuchtigkeit und Kohlendioxyd zerstört werden. Als zusätzlich nachteilig kommt hinzu dass die an der Oberfläche geätzten Polytetrafluoräthylen-Fasern nach dem Ätzvorgang sehr sorgfältig mit Azeton gespült werden müssen, um den Ätzvorgang zu unterbrechen und ein Verschleppen der aggressiven Äthlösung in die Harzmatrix zu vermeiden, da sonst Schädigungen der Harz- und Härterkomponenten eintreten würden. Zur Entfernung des Spülmittels Azeton müssen die Fasern schliesslich bei erhöhter Temperatur getrocknet werden.
  • Als wesentlicher Nachteil hat sich ausserdem herausgestellt, dass durch das Ätzen die reibungsarme Oberfläche der Polytetrafluoräthylen-Fasern, die ja gerade für den Zweck des wartungsfreien Gleitlagers von ausschlaggebender Bedeutung ist, durch den Ätzvorgang zerstört wird. Dies führt naturgemäss zu wesentlich höheren Reibungswerten und damit einer erheblichen Qualitätsverminderung der Gleitlager.
  • Es ist weiterhin ein Verfahren bekannt geworden, bei dem den härtbaren Harzen vor dem Härten Polytetrafluoräthylen in Pulverform zugegeben wird. Unter dem Einfluss der Scherkräfte im Misch- und Knetgerät bilden sich faserförmige Gebilde des Polytetrafluoräthylens. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, dass bei den für die Härtung der Harze erforderlichen Temperaturen (1500C bis max. 2000C) aus diesen faserförmigen Gebilden des Polytetrafluoräthylens keine echte Faser gesintert wird, also niemals die optimalen Festigkeitswerte einer ausgesinterten Fa ser erhalten werden. Die mechanische Belastbarkeit solcher Lager ist deshalb nur gering. Die Ausbildung der faserförmigen Gebilde aus Polytetrafluoräthylen im Inneren des Harzes beruht im übrigen auch auf der Tatsache, dass keine Benetzung zwischen dem Harz und dem Polytetrafluoräthylen eintritt, so dass auch bei den auf diese Weise hergestellten Lagern die Bindung zwischen den faser förmigen Gebilden aus Polytetrafluoräthylen und und der Harzmatrix fehlt, was wiederum unkontrollierbare Ausfälle bei Belastung der Lager zur Folge hat.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager zu schaffen, bei dem eine ausreichend feste Verbind dung zischen der Harzmatrix und den Kunststoff-Fasern geschah fen wird, wobei die guten Gleiteigenschaften des Kunststoffes auf den Faseroberflächen im wesentlichen unvermindert erhalten bleiben. Die Lager sollen sich darüber hinaus in relativ ein faches Weise und mit relativ geringen Kosten herstellen lassen.
  • Die gestellte Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst dass die Fasern mindestens zum wesentlichen Teil ihrer Oberflä che mit gute Gleiteigenschaften aufweisendem, mit dem Harz de Matrix benetzbarem Fluorpolymer beschichtet sind. Dadurch wird eine sichere Verbindung zwischen den Kunststoff-Fasern und der Harzmatrix gewährleistet. Da die Teilchen des als Beschichtung auf den Fasern angebrachten Fluorpolymers ähnlich niedrige Reibwerte wie der Kunststoff der Fasern selbst haben, werden im Gegensatz zu den oben erläuterten bekannten Verfahren keine Nachteile hinsichtlich der Lagereigenschaften hervorgerufen.
  • In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung enthält die Lagerlaufschicht mit einer im wesentlichen geschlossenen Hülle aus Fluorpolymer umgebene Polytetrafluoräthylen-Fasern, die mindestens zum Teil etwa parallel oder im spitzen Winkel zur Lagerlauffläche orientiert sind. Vorzugsweise besteht im Rahmen der Erfindung die Beschichtung bzw. die Hülle der Kunststoff-Fasern aus einem (Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen.
  • Die Beschichtung bzw. Hülle kann zweckmässig in einem Gewichtsverhältnis zu den Kunststoff-Fasern im Bereich von etwa 1:1 vorgesehen sein. Die Kunststoff-Fasern können zweckmässig eine Länge zwischen etwa 0,4 bis 4 mm, bis etwa Stapelfaserlänge aufweisen. Bei Benutzung beschichteter Polytetrafluoräthylenfasern ist im Rahmen der Erfindung ein Gewichtsanteil zwischen etwa 10 bis 30 96 vorzugsweise im Bereich von etwa 20 % des beschichteten Fasermaterials in der Lagerlaufschicht besonders vorteilhaft.
  • Als besonders vorteilhaft hat es sich dabei herausgestellt, neben dem beschichteten Fasermaterial noch etwa 1 bis 5 96 Gew.
  • eines niedermolekularen Polytetrafluoräthylens oder eines Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Äthylen in der Laufschicht vorzusehen. Durch diesen Zusatz wird ein schnellerer Übertrag des Fluorpolymerfilms auf die Welle erreicht, was bereits in der Einlaufphase des Lagers zu niedrigeren Reibwerten führt. Eine andere vorteilhafte Möglichkeit besteht im Rahmen der Erfindung darin, die Lagerlaufschicht an der Lagerlauffläche mit einem dünnen Einlauf-Overlay aus kolloidalem Polytetrafluoräthylen und bzw. oder Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorporpylen und bzw. oder niedermolekularem Polytetrafluoräthylen in einer Matrix aus thermoplastischem oder wärmehärtendem Harz zu überdecken. Der Einlauf-Overlay kann eine Schichtdicke in der Grösse von etwa 10 /um aufweisen.
  • Die mit Verbundfaser gemäss der Erfindung versehene Lagerlaufschicht kann ausserdem auch andere nützliche Füllstoffe bzw.
  • feste Schmiermittel enthalten, beispielsweise Lagermetall wie Blei, Blei-Zinn-Legierung, Graphit, Molybdändisulfid o.dgl.
  • Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, der Lagerlaufßchicht etwa 40 bis 50 % Gew. Blei mit einem Zinngehalt zwischen etwa 1 und 5 %, vorzugsweise etwa 1 5', beizugeben.
  • Zur Herstellung der Gleitlager gemäss der Erfindung eignet sich insbesondere ein Verfahren, bei dem Kunststoff-Fasern, insbesondere Polfetrafluothylenfasern unter ständigem Rühren in eine wässrige Dispersion des Fluorpolmers eingerührt werden und diese Dispersion nach gleichmässiger Verteilung der Kunststoff -Fasern koaguliert wird, wobei anschliessend das Koagulat getrocknet, ggf. getempert und und abgekühlt sowie vorsichtig zu Verbundfasern zerkleinert wird, diese Verbundfasern dann ggf.
  • zusammen mit Füllstoffen und sonstigen Zusätzen in die Harzkomponenten zu einer Paste eingearbeitet werden, diese Paste auf ein vorbereitetes Lagerrücken-Material aufgestrichen, gehärtet und anschliessend auf vorherbestimmte Gesamt-Banddicke geschält wird und aus diesem vorbereiteten Verbundmaterial Gleitlager geformt werden. Dieses Verfahren lässt sich in relativ einfacher Weise durchführen und stellt sicher, dass die in diesem Verfahren hergestellten Gleitlager die oben erläuterten besonderen vorteilhaften Eigenschaften aufweisen. Besonders vorteilhaft ist es im Rahmen der Erfindung, Polytetrafluoräthylen-Fasern und eine Dispersion von Copolymer aus Tetrafluoräthylen und HexafluorpFWpylen mit Teilchengrössenim Bereich von 0,5 /um und einem Feststoffgehalt im Bereich zwischen etwa /# 96 und 70 96, vorzugsweise etwa 55 °% bis 60 46 als Ausgangsmaterialien zu benutzen. Das Koagulat kann bei etwa 800C getrocknet werden, und die dabei entstehenden Agglomerate sind dann schonend zu zerkleinern. Es ist aber auch möglich, das Koagulat zu trocknen und anschliessend bei etwa 3000C zu tempern, rasch abzukühlen und dann die dabei entstehenden Aggiomerate schonend zu zerkleinern. Im Rahmen des Verfahrens gemäss der Erfindung kann Essigsäure als Koagulationsmittel benutzt und vor dem Trocknen aus dem Koagulat ausgewaschen werden. Die Polytetrafluoräthylen-Fasern können in einem Gewichtsverhältnis zum Feststoffgehalt im Bereich von etwa 1:1 in die Dispersion eingerührt werden. Aus den Verbundfasern, sowie ggf. Zuschlagstoffen und sonstigen Zusätzen kann im Rahmen der Erfindung durch inniges Vermischen mit den Harzkomponenten eine Paste gebildet werden, die mittels Vorbeilaufen des zu beschichtenden Lagerrücken-Materials unter einem Abstreifer unter Orientieren der Verbundfasern in eine Vorzugsrichtung auf dem Lagerrücken-Material verteilt wird. Auf diese Weise lässt sich besonders einfach auch die gewünschte Orientierung der Verbundfasern erreie chen. Zur Bildung der Harzmatrix können im Rahmen der Erfindung Epoxidharz oder Phenolharz, bevorzugt Epoxidharz benutzt werden Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die auf das Lagerrückenmaterial aufgebrachte Lagerlaufschicht zunächst nur teilweise auszuhärten und das vollständige Aushärten der Lagerlaufschicht erst am fertig geformten Lager vorzunehmen. Wenn ein Einlauf Overlay vorgesehen ist, wird dieser im Rahmen der Erfindung neK vorzugt nach dem vollständigen Aushärten der Lagerlaufschiclft aufgebracht, und zwar vorzugsweise durch Spritzen. Der Overla';-wird zweckmässig nicht voll ausgehärtet sondern nur insoweit angetrocknet, dass beim Aufrollen und Verarbeiten des bandfoer migen Verbundmaterials,aus dem die Lager hergestellt werden, kein "Blocken" (Ankleben) oder Abrieb des Overlays auftritt.
  • Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Bs zeigen: Fig. 1 einen vergrösserten Teilschnitt durch ein lager gemäss der Erfindung und Fig. 2 einen nochmals vergrösserten Schnitt durch einen Teilbereich A der Fig. 1 und Fig. 3 Verfahren zum Auftragen des Verbundmaterials auf ein Metallband.
  • Bei dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel ist ein Lagerrücken 1 aus Stahl vorgesehen, der auf der die Lagerlaufschicht 2 tragenden Seite durch Strahlen auf eine einseitige Oberflächenrauhigkeit von etwa 30 /um Rt gebracht worden ist. Auf die aufgerauhte Seite des Lagerrückens 1 ist die Laufschicht 2 aufgebracht, die aus einer Matrix 3 aus wärmehärtendem Harz, in die Matrix eingelegten, mit Beschichtung 4 versehenen Tetrafluoräthylen-Fasern 5, Füllstoffteilchen 6 vorzugsweise aus Blei mit 1 96 Zinngehalt, Teilchen 7 aus Molybdändisulfid und Teilchen 8 aus einem niedermolekularen Polytetrafluoräthylen aufgebaut ist.
  • Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Bindung zwischen der Harzmatrix 3 und den Polytetrafluoräthylen-Fasern 5 durch die Beschichtung oder Hülle 4 geschaffen, die im dargestellten Beispiel aus in Form einer Dispersion auf die Fasern aufgebrachten feinen Teilchen 10 mit einer Grösse von etwa 0,5 /um aus Copolymer von Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen gebildet ist. Diese Teilchen 10 sind auf der Oberfläche der Fasern 5 koaguliert und dort durch Trocknen bei etwa 800C oder Tempern bei etwa 3000C auf der Faseroberfläche befestigt. Die Teilchen 10 sind mit dem Harz der Matrix 3 benetzt, so dass dadurch eine feste sichere Verankerung der Fasern 5 in der Harzmatrix 3 gewährleistet ist. Die Teilchen 10 sind im dargestellten Beispiel etwa im Gewichtsverhältnis 1:1 zu den Fasern 5 vorgesehen. Die Länge der Polytetrafluoräthylen-Fasern beträgt im dargestellten Beispiel etwa 0,4 bis 4 mm. Zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit innerhalb der Lagerlaufschicht sind Lagermetallteilchen 6 aus Blei mit 1 % Zinngehalt in die Harzmatrix 3 eingelagert. Ausserdem kann zur Verbesserung der selbstschmierenden Wirkung des Lagers auch Molybdändisulfid oder sonstiges festes Schmiermittel in die Harzmatrix 3 eingelagert sein, wie dies durch die Teilchen 7 angedeutet ist. Schliesslich kann zur Verbesserung der Einlauf-Eigenschaften auch noch feinteiliges, niedernolekulares Polytetrafluoräthylen, wie durch die Teilchen 8 angedeutet, in die Harzmatrix eingelagert sein.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist auf die eigentliche Lagerlaufschicht 2 ein Einlauf-Overlay 9 gelegt, der im dargestellten Beispiel eine Schichtdicke von 10 /um aufweist. Bei den Laufversuchen mit wartungsfreien Lagern auf der Basis wärmehärtbarer Harze hat es sich nämlich gezeigt, dass die Einlaufphase, innerhalb deren ein Ubertrag von Polytetrafluoräthylen auf den Gegenläufer erfolgt, relativ lang ist. Es hat sich ferner herausgestellt, dass insbesondere bei oszillierender Bewegung des Gegenläufers in der Einlaufphase eine Zerrüttung der Harzmatrix eintreten kann Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, die Einlaufphase abzukürzen und von Anfang an einen niedrigen Reibwert und eine niedrigere Lagerrücken-Temperatur zu erzielen, ist der Einlauf-Overlay 9 nach dem völligen ausharten der Lagerlaufschicht 2 auf deren Oberfläche auSgespritzt. Wie in Fig. 1 durch die Teilchen 11 angedeutet9 besteht der Einlauf-Overlay 9 aus feinstem kolloidalem Polytetrafluoräthylen oder Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen und einer thermoplastischen oder in Wärme härtenden Harzlösung 12. Um einen möglichst raschen Ubertrag des Einlauf-Overlays 9 auf den Gegenläufer zu erzielen, ist dieser Overlay 9 nicht ausgehärtet, sondern nur angetrocknet, und zwar so weit angetrocknet, dass er bei der Bearbeitung während der Herstellung des Lagers keine Schwierigkeiten durch tBlockenw d.h. Zusammenkleben des aufgewickelten, für die Lagerherstellung vorbereiteten Verbundmaterials bereitet. Ausserdem ist das Antrocknen des Overlays 9 so weit durchzuführen, dass auch kein nennenswerter Abrieb eintritt.
  • Zur Herstellung der Gleitlager gemäss der Erfindung werden zunächst die zur Einbettung in die Harzmatrix 3 vorgesehenen Polytetrafluoräthylenfasern 5 unter ständigem Rühren in eine wässrige Dispersion eines Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen eingerührt und die Dispersion nach gleichmässiger Verteilung der Polytetrafluoräthylenfasern durch Zusatz von z.B. Essigsäure koaguliert. Die wässrige Phase wird durch Zentrifugieren oder Nutschen entfernt, die Essigsäure aus dem Koagulat ausgewaschen und das Koagulat getrocknet und ggf. bei ca. 3800C getempert. Die beim Trocknen bzw. Tempern entstehenden Agglomerate werden schonend zerkleinert, um so ein Verbundfasermaterial zu erhalten, dessen Faserkern durch die an der Oberfläche unversehrte Polytetrafluoräthylenfaser und dessen Faserhülle durch die mit dem Harz der Matrix 3 benetzbaren Teilchen des-Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorporpylen gebildet sind. Das Verbundfasermaterial wird dann gegebenenfalls zusammen mit anderen nützlichen Füllstoffen, wie z.B. Blei, vorzugsweise Blei mit 1 bis 5, vorzugsweise 1 %Zinngehalt und/oder Graphit und/oder Molybdänsulfid mit den Harzkomponenten vorzugsweise Epoxidharzen, vermischt, um eine streichfähige Paste zu bilden. Diese Paste wird im fortlaufenden Verfahren (Fig. 3) auf ein vorbereitetes Stahlband aufgestrichen. Hierzu läuft das Stahlband, das zuvor durch Strahlen auf eine einseitige Oberflächenrauhigkeit von vorzugsweise 30/um Rt gebracht wurde, von einer Ablaufrolle 13 durch eine Richtmaschine 14 zu einer Auftragvorrichtung 15, die im wesentlichen aus einer Bandkantenführung und einem Abstreifer aus vorzugsweise massivem Polytetrafluoräthylen besteht. Der Abstreifer verteilt die hinter ihm auf das Stahlband aufgegebene pastenförmige Masse, stellt die gewünschte Schichtdicke ein und zwingt die Verbundfasern in eine Vorzugsrichtung. Von hier läuft das so beschichtete Stahlband durch einen mit Infrarotstrahlen beheizten Ofen 16 zur Aushärtung der Gleitschicht. Hinter der Ofenzone sind eine Kühlvorrichtung 17 sowie daran anschliessend ein Schälmesser 18 angeordnet, das sehr eng tolerierbare Gesamt-Banddicken zu erzielen gestattet. Hiernih wird das bestrichene Band mittels einer Spritzeinrichtung 19 mit dem Einlauf-Overlay versehen und mittels Infrarotstrahler 20 wieder getrocknet. Anschliessend wird das Band von einer Haspelvorrichtung 21 aufgerollt.
  • Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, dass es zweckmässig ist, die Gleitschicht nicht völlig auszuhärten und die endgültige Aushärtung erst am fertigen Lager vorzunehmen. Hierzu können die fertig gepressten Lager als Massengut durch einen Durchstossofen gegeben werden.
  • Sollen die Lager nicht mit Einlauf-Overlay versehen werden, so hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, neben einem vorzugsweise 18 bis 20 96 Gewichtsanteil an Verbundfaser noch etwa 1 bis 5 96 Gewichtsanteil eines niedermolekularen Polytetrafluoräthylens vorzusehen. Durch diesen Zusatz wird ein schnellerer Übergang des Fluorpolymer-Filmes auf die Welle erreicht, was bereits in der Einlaufphase des Lagers zu niedrigeren Reibwerten führt.
  • Sollen die Gleitlager mit Einlauf-Overlay versehen werden, so wird vorzugsweise die auf das Stahlband aufgebrachte Pastenschicht vollständig ausgehärtet. Auf diese ausgehärtete Schicht wird dann die Overlay-Dispersion aufgespritzt und so weitgehend ohne Aushärten angetrocknet, dass das anschliessend aufgewickelte Verbundmaterial nicht zusammenklebt und auch der Overlay während der Herstellung der Lager nicht nennenswert abgerieben wird.
  • Zwei Ausführungsbeispiele für das Verfahren gemäss der Erfindung werden im folgenden näher erläutert: Ausführunasbeispiel 1: In eine wässrige Dispersion mit ca. 60 % Feststoffgehalt eines Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen werden Polytetrafluoräthylen-Fasern mit einer Faserlänge zwischen 0,4 und 4 mm in etwa gleicher Gewichtsmenge wie der Feststoffgehalt der Dispersion unter ständigem Rühren eingearbeitet. Nach gleichmässiger Verteilung der Polytetrafluoräthylen-Fasern in der Dispersion wird diese durch Zusatz von z.B. Essigsäure koaguliert. Die wässrige Phase wird durch Zentrifugieren oder Nutschen entfernt und die Essigsäure aus dem Koagulat ausgewaschen.
  • Das Koagulat wird dann getrocknet und bei ca. 3000C getempert und rasch abgekühlt. Beim Tempern entstehende Agglomerate werden schonend zerkleinert. Das dabei gewonnene Verbundfasermaterial wird wie folgt weiterverarbeitet: 19,2 % Gew. eines Epoxidharzes mit der Handelsbezeichnung tEpikote 828" (reines Epoxidharz) 9,6 96 Gew. eines Epoxidharzes mit der Handelsbezeichnung '!Epikote 871" (modifiziert mit erhöhter Elastizität) 7,9 5' Gew. Härter 43,4,' Gew. Blei mit 1 46 Gew. Zinngehalt 1,8 96 Gew. niedermolekulares Polytetrafluoräthylen und 17,9 96 Gew. Verbundfasern werden zu einer Paste vermischt, die in der oben beschriebenen Weise auf Stahlband mit aufgerauhter Oberfläche aufgetragen wird. Die aufgetragene Paste wird auf dem Stahlband vorgehärtet und nach Herstellung der fertigen Lagern endgültig ausgehärtet.
  • Ausführungsbeisniel 2: a) Aufziehen von feinverteiltem Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen auf Polytetrafluoräthyienfasern: Polytetrafluoräthylenfaser mit einer Faserlänge zwischen 0,4 bis 4 mm jedoch ggf. auch bis zu Stapelfaserlänge wird in einer solchen Menge in eine 55 96 Gew. Festkörperanteil enthaltende wässrige Dispersion eines Copolymeres aus Tetrafluoräthylen' und Hexafluorpropylen eingerilhrt, dass ein PTFE/FEP-Verhältnis von 1:1 entsteht. Nach homogenem Verteilen der Polytetrafluoräthylenfaser in der Dispersion wird durch Zugabe von Essigsäure eine Koagulation eingeleitet, wobei die Polytetrafluoräthylenfasern von den Partikeln aus Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen umhüllt werden. Nach nochmaligem Durchmischen des Koagulates wird die wässrige Phase durch Zentrifugieren oder Nutschen abgetrennt. Anschliessend wird durch mehrfache Zugabe von Azeton das Koagulat wasser- bzw. säurefrei gewaschen. Nach dem Trocknen bei 800C werden die Agglomerate schonend zerkleinert. Es wird eine Verbundfaser erhalten, bei der die Polytetrafluoräthylenfasern von feinteiligem Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen umhüllt ist.
  • b) Ausbilden der Lagerlaufschicht: 19,2 % Gew. eines Epoxidharzes der Handelsbezeichnung "Epikote 828" (reines Epoxidharz) 9,6 % Gew. eines Epoxidharzes der Handelsbezichnung "Epikote 871" (modifiziert mit erhöhter Elastizität) 7,9 % Gew. Härter 43,45' Gew. Blei mit Zinngehalt zwischen 1 und 5 96, vorzugsweise von 1 % 2,0 5' Gew. Molybdändisulfid und 17,9 % Gew. der oben beschriebenen Verbundfasern werden wie im AUsführ'rngsbeispiel 1 zu einer Paste verarbeitet, die in gleicher Weise wie im Ausführungsbeispiel 1 auf die aufgerauhte Oberfläche eines Stahlbandes aufgebracht wird. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel 1 wird die auf diese Weise auf dem Stahlband aufgebrachte Schicht vollständig ausgehärtet.
  • c) Aufbringen eines Einlauf-Overlay: In die Lösung eines Thermoplastharzes oder eines wärmebär tenden Harzes wird Polytetrafluoräthylen oder Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen in feinster kolloidaler Form eingemischt, so dass sich noch eine spritzfähige Masse ergibt. Diese spritzfähige Masse wird in einer Schichtdicke von etwa 10 /um auf die ausgehärtete Schicht des Bandmaterials aufgespritzt und so lange getrocknet, bis die aufgespritzte Overlay-Schicht keine klebende Wirkung mehr zeigt. Aus dem so vorbereiteten Material werden dann Gleitlager hergestellt.
  • Alle in der Beschreibung, den Patentansprtichen und der Zeichnung wiedergegebenen Merkmale des Anmeldungagegenstandes können für sich allein oder in Jeder denkbaren Kombination von wesentlicher Bedeutung für die Erfindung sein.

Claims (24)

  1. Patentansprüche
    Gleitlager, dessen Laufschicht eine Matrix aus wärmehärtendem Harz und in dieser Matrix verankerte Fasern aus solchem Kunststoff, vorzugsweise Polytetrafluoräthylen, enthält, der gute Gleiteigenschaften aufweist aber nur schlecht oder überhaupt nicht von dem Harz der Matrix benetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (5) mindestens zum wesentlichen Teil ihrer Oberfläche mit gute Gleiteigenschaften aufweisendem, mit dem Harz der Matrix (3) benetzbarem Fluorpolymer (4) beschichtet sind.
  2. 2.) Gleitlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerlaufschicht (2) mit einer im wesentlichen geschlossenen Hülle (4) aus Fluorpolymer umgebene Polytetrafluoräthylen-Fasern (5) enthält, die mindestens zum Teil etwa parallel oder im spitzen Winkel zur Lagerlauffläche orientiert sind.
  3. 3.) Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung bzw. die Hülle (4) der Kunststoff-Fasern (5) aus einem Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen besteht.
  4. 4.) Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung bzw. die Hülle (4) in einem Gewichtsverhältnis zu den Polytetrafluoräthylen-Fasern (5) im Bereich von etwa 1:1 vorgesehen ist.
  5. 5.) Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Fasern (5) eine Länge zwischen etwa 0,4 und 4 mm bis etwa Stapelfaserlänge aufweisen.
  6. 6.) Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichteten Polytetrafluoräthylen-Fasern (5) in einem Gewichtsanteil zwischen etwa 10 bis 30 %, vorzugsweise im Bereich um etwa 20 O/o in der Lagerlaufschicht (2) vorgesehen sind.
  7. 7.) Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerlaufschicht (2) an der Lagerlauffläche mit einem dünnen Einlauf-Overlay (9) aus kolloidalem Polytetrafluoräthylen (11) und bzw. oder Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen und bzw. oder niedermolekularem Polytetrafluoräthylen in einer Matrix (12) aus thermoplastischem oder wärmehärtendem Harz überdeckt ist.
  8. 8.) Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrix (3) neben den Verbundfasern (5) etwa 1 bis 5 O/oGew. eines niedermolekularen Polytetrafluoräthylens oder eines Copolymers aus Tetrafluoräthylen und Äthylen zugegeben sind.
  9. 9.) Gleitlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauf-Overlay (9) eine Schichtdicke in der Grösse von etwa 10 #m aufweist.
  10. 1o.)'Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerlaufschicht (2) zusätzlich als Lagermaterial und bzw. oder feste Schmiermittel geeignete Füllstoffe wie Lagermetall, beispielsweise Blei, Blei-Zinn-Legierung, Graphit, Molybdändisulfid o.dgl. enthält.
  11. 11.) Gleitlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerlaufschicht etwa 40 bis 50~% Gew. Blei mit einem Zinngehalt zwischen etwa 1 % und 5 o,b, vorzugsweise etwa 1 , enthält.
  12. 12o) Verfahren zur Herstellung von Gleitlagern nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Kunststoff-Fasern, insbesondere Polytetrafluoräthylen-Fasern unter ständigem Rühren in eine wässrige Dispersion des Fluorpolymers eingerührt werden und diese Dispersion nach gleichmässiger Verteilung der Kunststoff-Fasern koaguliert wird, dass anschliessend das Koagulat getrocknet, ggf. getempert und abgekühlt sowie schonend zu Verbundfasern zerkleinert wird, dass die Verbundfasern ggf. zusammen mit Füllstoffen und sonstigen Zusätzen in die Harzkomponenten zu einer Paste eingearbeitet werden, dass diese Paste auf ein vorbereitetes, insbesondere aufgerauhtes Lagerrücken-Material aufgestrichen, gehärtet und anschliessend auf vorher bestimmte Gesamt-Banddicke geschält wird und dass aus diesem vorbereiteten Verbundmaterial Gleitlager geformt werden.
  13. 13.) Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Polytetrafluoräthylen-Fasern und eine Dispersion von Copolymer aus Tetrafluoräthylen und Hexafluorpropylen mit Teilchengrösse im Bereich von 0,5 /um und einem Feststoffgehalt im Bereich zwischen etwa 18 % und 70 O,'o, vorzugsweise etwa 55 °6 bis 60 %, als Ausgangsmaterialien für die Verbundfasern benutzt werden.
  14. 14.) Verfahren nach Anspruch 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Koagulat bei etwa 80 0C getrocknet wird und die entstehenden Agglomerate schonend zerkleinert werden.
  15. 15.) Verfahren nach Anspruch 12, und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Koagulat getrocknet und anschliessend bei etwa 3000C getempert und rasch abgekühlt wird und dass die dabei entstehenden Agglomerate schonend zerkleinert werden.
  16. 16.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Essigsäure als Koagulationsmittel benutzt und vor dem Trocknen aus dem Koagulat ausgewaschen wird.
  17. 17.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass Polytetrafluoräthylen-Fasern in einem Gewichtsverhältnis zum Dispersions-Feststoffgehalt im Bereich von etwa 1:1 in die Dispersion eingerührt werden.
  18. 18.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die -I(unststoff-Fasern in einer Länge im Bereich zwischen etwa 0,4 und 4 mm bis etwa Stapelfaserlänge benutzt werden.
  19. 19.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass aus den Verbundfasern sowie ggf. Zuschlagstoffen und sonstigen Zusätzen durch inniges Vermischen mit den Harzkomponenten eine Paste gebildet wird, die mittels Vorbeilaufen des zu beschichtetenden Lagerrücken-Materials unter einem Abstreifer unter Orientieren der Verbundfasern in eine Vorzugsrichtung auf dem Lagerrücken-Material verteilt wird.
  20. 20.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Epoxidharz oder Phenolharz zur Bildung der Harzmatrix benutzt wird.
  21. 21.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Lagerrücken-Material aufgebrachte Lagerlaufschicht zunächst nur teilweise ausgehärtet wird und das vollständige Aushärten der Lagerlaufschicht erst am fertigen Lager vorgenommen wird.
  22. 22.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlauf-Overlay erst nach völligem Aushärten der Lager-Laufschicht auf diese aufgebracht wird.
  23. 23.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlauf-Overlay auf die Lagerlaufschicht aufgespritzt wird.
  24. 24.) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlauf-Overlay als Dispersion auf die Lagerlaufschicht aufgebracht und ohne Aushärten nur insoweit getrocknet wird, bis er ausreichend fest gegen Ankleben und Abrieb bei der Weiterverarbeitung des Lager-Verbundmaterials ist.
    Leerseite
DE19712129256 1971-06-12 1971-06-12 Verfahren zur Herstellung von Gleitlagern Expired DE2129256C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712129256 DE2129256C2 (de) 1971-06-12 1971-06-12 Verfahren zur Herstellung von Gleitlagern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712129256 DE2129256C2 (de) 1971-06-12 1971-06-12 Verfahren zur Herstellung von Gleitlagern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2129256A1 true DE2129256A1 (de) 1973-01-04
DE2129256C2 DE2129256C2 (de) 1982-04-29

Family

ID=5810615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712129256 Expired DE2129256C2 (de) 1971-06-12 1971-06-12 Verfahren zur Herstellung von Gleitlagern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2129256C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2415327A1 (de) * 1973-06-13 1975-01-16 Glacier Metal Co Ltd Gleitlager und verfahren zu ihrer herstellung
DE19859637A1 (de) * 1998-12-23 2000-06-29 Abb Research Ltd Lagerelement
WO2009029593A2 (en) 2007-08-24 2009-03-05 Ggb, Inc. Metal-backed plain bearing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2789063A (en) * 1954-03-26 1957-04-16 Minnesota Mining & Mfg Method of activating the surface of perfluorocarbon polymers and resultant article
US3110530A (en) * 1962-01-16 1963-11-12 Gen Electric Self-lubricating sleeve bearing
DE1469832A1 (de) * 1960-10-27 1968-12-12 Bba Group Ltd Lagermaterial und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2025016A1 (de) * 1969-06-06 1970-12-17 Lear Siegler, Inc., Santa Monica, Calif. (V.St.A.) Lager mit reibungsarmer Faserfläche und Verfahren zur Herstellung desselben

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2789063A (en) * 1954-03-26 1957-04-16 Minnesota Mining & Mfg Method of activating the surface of perfluorocarbon polymers and resultant article
DE1469832A1 (de) * 1960-10-27 1968-12-12 Bba Group Ltd Lagermaterial und Verfahren zu dessen Herstellung
US3110530A (en) * 1962-01-16 1963-11-12 Gen Electric Self-lubricating sleeve bearing
DE2025016A1 (de) * 1969-06-06 1970-12-17 Lear Siegler, Inc., Santa Monica, Calif. (V.St.A.) Lager mit reibungsarmer Faserfläche und Verfahren zur Herstellung desselben

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Saechtling-Zebrowski: "Kunststoff-Ta- schenbuch", 16. Aufl., München 1965, S. 203, 278 *
Technische Rundschau, Nr. 43, v. 14.10.66, S. 25, 27 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2415327A1 (de) * 1973-06-13 1975-01-16 Glacier Metal Co Ltd Gleitlager und verfahren zu ihrer herstellung
DE19859637A1 (de) * 1998-12-23 2000-06-29 Abb Research Ltd Lagerelement
WO2009029593A2 (en) 2007-08-24 2009-03-05 Ggb, Inc. Metal-backed plain bearing
EP2188540A2 (de) * 2007-08-24 2010-05-26 GGB, Inc. Gleitlager mit metallrückseite
EP2188540A4 (de) * 2007-08-24 2013-02-20 Ggb Inc Gleitlager mit metallrückseite
US8931957B2 (en) 2007-08-24 2015-01-13 Ggb, Inc. Metal-backed plain bearing
US10119567B2 (en) 2007-08-24 2018-11-06 Ggb, Inc. Metal-backed plain bearing

Also Published As

Publication number Publication date
DE2129256C2 (de) 1982-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2029400C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Lagerfutters
DE2707041C2 (de) Verbundwerkstoff mit einer Reib- oder Gleitschicht, sowie Verfahren zur Herstellung solcher Verbundwerkstoffe
EP1514032B1 (de) Zwei-komponenten lagerschale für ein umspritztes kugelgelenk
EP0321679B1 (de) Rasierapparat und Verfahren zur Herstellung einer Fläche geringen Reibungswiderstands an einem Rasierapparat
EP0223268B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines wartungsfreien Mehrschicht-Gleitlagerwerkstoffs
DE2025016A1 (de) Lager mit reibungsarmer Faserfläche und Verfahren zur Herstellung desselben
WO2003027522A2 (de) Verfahren zur herstellung eines mit einer gleitschicht versehenen metallischen trägerwerkstoffes sowie dessen verwendung
DE1650954A1 (de) Selbstsicherndes mit gewinde versehenes befestigungsmittel und verfahren zu dessen herstellung
DE1815726A1 (de) Trocken geschmierte Oberflaeche und Verfahren zur Herstellung derartiger Oberflaechen
DE1704706A1 (de) Lagerfutter und Verfahren zu seiner Herstellung
DE1469832B2 (de) Gleitlager oder lagermaterial und verfahren zu dessen her stellung
DE2818184A1 (de) Kavitations- und verschleissfester, hochtemperaturbestaendiger, reibungsarmer schichtwerkstoff, insbesondere gleitlagerwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung
DE2935205A1 (de) Schichtverbundwerkstoff
EP0412238A1 (de) Verbundwerkstoff für Gleitzwecke und Verfahren für seine Herstellung
DE3720135C2 (de) Öl enthaltende Spritzgußmasse
DE2129256A1 (de) Gleitlager und verfahren zu dessen herstellung
EP0086939A2 (de) Belagmaterial und Belag für einen Ski für wechselnde Schneeverhältnisse und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2052513A1 (de) Scharnier mit wartungsfrei gelagertem Scharnierstift und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19545425A1 (de) Zweischicht-Gleitlagerwerkstoff
DE3030870C2 (de)
DE2511871A1 (de) Foerderband und verfahren zu seiner herstellung
DE2132360C3 (de) Kaltgeprefite, wärmegehärtete Formkorper aus selbstschmierendem Gleitwerkstoff auf Basis von Polytetrafluorethylen und Epoxyharz
EP4121663A1 (de) Gleitlagerverbundwerkstoff und verfahren zu seiner herstellung
EP0603364A1 (de) Verfahren zur herstellung faserverstärkter kunstharz-formkörper
DE1569057A1 (de) Zusaetzlich einen zweiten Kunststoff enthaltendes Kunststoff-Gleitmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8125 Change of the main classification

Ipc: F16C 33/20

8126 Change of the secondary classification

Ipc: F16C 33/14

D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee