DE2341333C2 - Gleitlager - Google Patents

Description

a) Verflechten mehrerer Fäden (36) aus Fluorkarbonharz-Fasern mit zwischen den Fasern gelegenen Hohlräumen, die mit flüssigem Kunststoff-Material füllbar sind, zu einer Kordel (15) mit unterbrochener Außenfläche;

b) Verweben mehrerer Kordeln (15) zu einem Webstoff;

c) Imprägnieren des Webstoffes mit flüssigem, härtbarem, nicht adhäsiv mit den Fasern verbindbarem Kunststoff-Material, das den harten Rücken des Gleitlagers bildet;

d) Freilegen von Teilen der Fasern auf einer Hauptfläche (17) des Webstoffes aus dem Kunststoff-Material heraus.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Webstoff durch Verweben der Kordeln (15) auf einem Dorn (32) in Form eines nahtlosen Zylinders (14) hergestellt wird und daß das Imprägnieren erfolgt, solange der Webstoff auf dem Dorn sitzt.

8. Verfahren nach Anspruch t> oder 7. dadurch gekennzeichnet, daß nahtlose Schläuche (12) aus Glasfaser-Faden auf den Webstoff-Zylinder (14) geflochten und alle Fäden mit Polyesterharz oder Epoxyharz imprägniert werden.

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager mit einer Struktur geringer Reibung und einem harten Rücken aus Kunststoff, wobei die reibungsarme Struktur eine Gleitfläche aus einer Lage aus miteinander verwebten, im wesentlichen in den Kunststoff des Rückens eingebettete'« Strängen bildet, die aus Fasern aus einem weder chemisch noch adhäsiv mit dem Kunststoff des Rückens verbindbaren Material mit geringem Reibungskoeffizienten bestehen, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Gleitlagers.

Die Verwendung eines aus Polytetrafluorathylen-Fäden ausgebildeten Gewebes zur Bildung eines Lagerfutters für ein Gleitlager der oben genannten Art ist in der DE-OS 17 04 706 offenbart. Daß die Verwendung eines ausschließlich aus Polytetrafluoräthylen-Fädcn, die mit dem Harz des Rückens weder chemisch noch adhäsiv bindbar sind, bestehenden Gewebes bei dem bekannten Lager unbefriedigend ist, wurde in der genannten Offenlegungsschrift zum Ausdruck gebracht. Dort findet sich nämlich der Hinweis, daß man anstelle der ausschließlichen Verwendung reibungsarmer Fasern ein Doppelgewebe verwenden könne, das andere Fäden, beispielsweise aus Baumwolle enthalte, die mit dem Harz besser verklebbar sind. Wird auf das Beimischen der leicht verklebbaren, nicht reibungsarmen Fasern bei dem bekannten Lager verzichtet, dann treten beim Gebrauch des Lagers Schwierigkeiten auf, da die sich mit dem Kunstharz weder chemisch noch adhäsiv verbindenden reibungsarmen Fasern im Kunststoff des Lagerrückens nicht in ihrer Lage verbleibrr». Es kommt zur Delaminierung, bei der eine haarige, fusselige Masse im Lager entsteht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager der in Rede stehenden Gattung zu schaffen, bei dem die Gefahr der Delaminierung vermieden ist, obwohl die Lagerfläche aus einer Lage gebildet ist, die aus Strängen gewebt ist, die lediglich Fasern aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten enthalten, und gleichzeitig das Problem zu bewältigen, eine maximale Anzahl reibungsarmer Fasern dauerhaft an der Lageroberfläche festzulegen.

Diese Aufgabe ist ausgehend von einem Gleitlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die verwebten eingebetteten Stränge aus geflochtenen Kordeln bestehen, von denen jede Kordel aus einer Mehrzahl von miteinander verflochtenen Fäden gebildet ist, und daß uneingebettete Teile der Fasern einiger Fäden zur Bildung der Lagerlauffläche freiliegen.

Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, daß die Bestandteile des Gewebes durch den den Rücken des Lagers bildenden Kunststoff mechanisch in Stellung gehalten werden, obwohl die Fäden, aus denen die Kordclstränge gebildet sind, ausschließlich aus reibungsarmen Fasern bestehen, die weder chemisch noch adhiisiv durch das Kunstharzmittcl bindbar sind, in dem das Gewebe eingebettet ist. Ohne daß zusätzliche l-'iidcn im

b5 Gewebe enthüllen sind, die, wie beispielsweise Hiiiimwollfädcn oder Polyesierfäden, dutch das Kunstharz des Rückens adhiisiv bindbar sind, ist die Gefahr vermieden, daß es zur Lageveränderung der Stränge und damit zur

Bildung einer fusseligen, haarigen Masse im Lager kommt. Das erfindungsgemäße Gleitlager hat im Vergleich zu dem bekannten gleichartigen Lager darüberhinaus den Vorteil, daß es höhere radiale Belastungen schadlos aufzunehmen vermag. Bei dem bekannten Lager besteht nämlich unter hoher Belastung die Gefahr, dsß die Stränge an den Kreuzungsstellen des Gewebes abscheren.

Nach der Erfindung zeichnet sich das Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemäßen Gleitlagers durch folgende Schritte aus:

a) Verflechten mehrerer Fäden aus Fluorkarbonharz-Fasern mit zwischen den Fasern gelegenen Hohlräumen, die mit flüssigem Kunststoff-Material füllbar sind, zu einer Kordel mit unterbrochener Außenfläche;

b) Verweben mehrerer Kordeln zu einem Webstoff;

c) Imprägnieren des Webstoffes mi· flüssigem, härtbarem, nicht adhäsiv mit den Fasern verb-ndbarem Kunststoff-Material, das den harten Rücken des Gleitlagers bildet;

d) Freilegen von Teilen der Fasern auf einer Hauptfläche des Webstoffes aus dem Kunststoff-Material heraus.

Damit ist ein Verfahren geschaffen, welches im Ergebnis das Bestreben freigelegter Fasern, sich loszulösen, wesentlich herabsetzt.

Im folgenden ist die Erfindung anhand einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gleitlagers und einer Vorrichtung zu dessen Herstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren im einzelnen beispielhaft erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eint perspektivische Ansicht der Ausführungsforni;

F i g. 2 eine Stirnansicht dieser Ausführungsform;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Gleitlagers nach Fig. 1;

Fig.4 eine schaubildliche Darstellung, teilweise im Schnitt, einer Voi ι iciiiuüg zur Herstellung eines Gleitlagers nach F i g. 1 bis 3;

F i g. 5 eine schaubildliche Draufsicht auf eine Vorrichtung nach F i g. 4;

F i g. 6 eine vergrößere Darstellung einer kleinen Fläche von untereinander verwobenen Strängen in einem Lager, das mit einer Vorrichtung nach F i g. 4 und 5 gewebt worden isi;

F i g. 7 eine kurze Länge einer geflochtenen Kordel, wie sie in einer Ausführungsform gemäß der Erfindung benutzt wird;

Fig.8 einen Querschnitt nach der Linie 8-8 der F i g. 7.

Die Erfindung ist nicht auf Gleitlager begrenzt, sondern hat Anwendungsmöglichkeiten auf verschiedene Konstruktionsteile und Vorrichtungen, in denen eine Lagerfläche benutzt wird, um die Reibung zwischen sich bewegenden Oberflächen zu vermindern. Obwohl die im folgenden beschriebenen Lager in erster Linie zylindrische Form habe;-i, kann die Erfindung auch bei der Herstellung anderer Formen, beispielsweise flacher Formen oder toroidaler rormen, benutzt werden. Ein Lager oder eine Lagerfläche gemäß der Erfindung wird im allgemeinen aus den gleichen Materialien hergestellt, wie sie in herkömmliche! Weise beispielsweise für Fischerei-Angelruten aus glasverstärktein Kunststoff unü Golfschläger-Schafte benutzt werden.

Wie in den F i g. 1,2 und 3 gezeigt, ist ein zylindrisches Gleitlager durch aneinanderliegende koaxiale rohrförmige Schichten 12 und 14 gebildet.

In einer Ausführungsform der Erfindung, die später in Verbindung mit den F i g. 7 und 8 erläutert wird, besteht die rohrförmige, die Einlage bildende Schicht 14 in erster Linie aus PTFE-Kordeln in der Form eines Zopfes,

ίο dessen Grundbestandteil ein an sich bekannter ungebleichter Faden ist, der 60 Fasern und 400 Denier aufweisen kann. Jeder dieser Fäden kann unverdrillt sein bzw. eine Drillung 0 haben. Eine Mehrzahl dieser Fäden wird in eine Kordel 15 geflochten (vergl. F i g. 7 und 8), die eine unregelmäßige Oberfläche aufweist, nämlich viele in Längsrichtung sich wiederholende vorstehende und vertiefte Teile. Die Kordel 15 hat auch eine gewisse Porosität durch die zwischen den Fasern bzw. Fäden und den Kordeln selbst vorhandenen /wischenräume.

Das Muster der Schicht 14 ist in F i g. 6 gezeigt und enthält eine Mehrzahl von Kordeln 16 und 18, die sich überkreuzend gelegt sind, d. h. so verlaufen, düß die Kordeln 16 und 18 abwechselnd über- und untereinander vorueilaufen. Jede Kordel 16, 18 folgt der Form einer Schraubenlinie vom einen Ende des Lagers zum anderen.

Die Schicht 12 aus schraubenförmig gelegten Glasfäden liegt koaxial über der Schicht 14. Diese Glasfaden sind auch in einem Muster, wie es in Fig.6 gezeigt ist,

jo miteinander verflochten. Beide Schichten 12 und 14 sind in Epoxyharz oder Polyesterharz eingebettet. Die innere Umfangsfläche 17 der Schicht 14 hat jedoch im wesentlichen freigelegte Teile aus reinen PTFE-Fasern, die die Kordeln der Schicht 14 bilden.

Die beiden Schichten 12 und 14 werden durch das Polyesterharz oder Epoxyharz innig und starr zusammengehalten. Die Glasfaden sind vorzugsweise Glasgarn, bei dem jeder Faden aus einer Vielzahl sehr kleiner 'änglicher Fasern gebildet ist, die durch Verbündein bzw. Spinnen einen kontinuierlichen Faden bilden.

Ein Verfahren zur Herstellung einps solchen Lagers wird im folgenden erläutert. Gemäß F i g. 4 und 5 trägt eine herkömmliche Flechtmaschine auf ihrem Trägertisch 20 sechs Spulen 22 und 28 mit PTFE-Kordel 15 oder Glasfaden je nach dem jeweiligen Verfahrensabschnitt. In diesem Abschnitt haben die Spulen PTFE-Kordel 15. Diese Spulen 22 und 28 werden auf Spindeln 24 getragen, die in Führungsnuten 26 passen und einem wellenförmigen Muster folgen (Fig.5). Es bestehen zwei Reihen oder Gruppen von Spulen auf dem Tisch 20. Di^ Spulen 22 werden die äußeren Spulen und die Spulen 28 die inneren Spulen genannt. Wie F i g. 5 zeigt, bestehen zwei wellenförmige Nuten 26 unJ 30, die sich abwechselnd überkreuzen und in denen die Spulen 22 bzw. 28 laufen.

Ein zylindrischer Zapfen 32 ist durch eine Öffnung 34 im Tisch 20 gefühi c. Der Bedienungsmann kann diesen Zapfen in seiner Stellung halten und betätigen, wie dies weiter unten erläutert wird.

Die gewebten Kordeln 15 aus PTFE vo:i den jeweiligen Spulen 22 und 28 werden jeweils am oberen Ende des Zapfens 32 beispielsweise durch Schlingen befestigt. Der Zapfen 22 wi.d langsam angehoben (Pfeil F), während die Spulen 22 und 28 mit gleichförmiger Geschwindigkeit durch die Führungsnuten 26 bzw. 30 bewegt werden. Betrachtet man die Bewegung einer Spule 22, so bildet sie mit den Kordeln von der Spule 28 einen eng verwobenen Zopf. Der Zapfen 32 wird kontinuier-

lieh mit gleicher Geschwindigkeit angehoben, bis das Geflecht über seine gesamte Länge ausgebildet ist. Die jeweiligen Kordeln 15 werden dann abgeschnitten und mittels Klebeband oder mittels einer fest um den Zapfen gezogenen Schlinge gegen Lösen gesichert, so daß der Zapfen 32 geflochtene Lage von PTFE erhält. In einer Ausführungsform sind alle sich in einer schraubenförmigen Richtung erstreckenden Kordeln parallel und benachbart ebenso wie die sich in entgegengesetzter schraubenförmiger Richtung erstreckenden Kordeln. Hierdurch wird ein textilartiges Gewebe gebildet, das ein Minimum von sichtbaren öffnungen und Poren aufweist, jedoch bestehen tatsächlich Poren aufgrund der Zwischenräume zwischen den Fasern, Strängen und im gewebten Muster selbst. Die Dichte dieses Webens kann den jeweiligen Anforderungen entsprechend gesteuert werden, beispielsweise durch Steuern der Geschwindigkeit, mit welcher der Zapfen 32 angehoben wird, und durch Steuern der Spannung auf den Kordeln 16 und 18.

Als nächstes wird der Zapfen 32 (mit der ersten Lage 14 aus Geflecht darauf) durch eine andere Flechtvorrichtung geführt ähnlich derjenigen, wie sie in Fig.4 und 5 gezeigt ist, die sich jedoch nur darin unterscheidet, daß die Spulen 22 und 28 Glasfaden haben.

Auf diese Weise wird ein schraubenförmiges Geflecht aus Glasfaden aufgelegt, das das schlauchförmige Geflecht aus PTFE-Kordeln 15 überdeckt. Vorzugsweise wird eine zweite und n, manchen Fällen eine dritte Lage aus Giasfadengeflecht auf den Zapfen gelegt, um eine Glasfadenschicht größerer Dicke zu bilden als die Dicke der PTFE-Schicht. Die radiale Dicke der Schicht 12 ist damit größer als diejenige der Schicht 14. Der Zapfen wird als nächstes in ein katalysiertes Bad von flüssigem Polyesterharz oder Epoxyharz getaucht, um so die Fäden und Kordeln vollständig zu imprägnieren. Dann wird der Zapfen mit dem imprägnierten Belag in eine erhitzte Aushärtform gebracht, bis das Harz umgewandelt und ausgehärtet ist.

Schließlich wird der Zapfen 32 von den durch Harz zusammengehaltenen Lagen 12 und 14 entfernt. Das sich dabei ergebende Produkt ist ein hohles, selbsttragendes Rohr, das aus rohrförmigen Lagen aus Harz, Glas und FfFE besteht.

Verschiedene Arbeitsweisen zum Imprägnieren oder Einbetten der zusammengesetzten Auflage auf den Zapfen 32 können benutzt werden, beispielsweise Vakuumimprägnieren. Tauchen oder Bürsten. Es ist wichtig, daß die Imprägnierung durchgehend ist und daß keine Leerstellen oder Luftblasen in dem gesamten Aufbau bestehen. Wie beschrieben wird, ist es wichtig, daß das Harz das PTFE innig berührt, um das letztere in seiner Lage festzuhalten. Der auf den Zapfen 32 gelegte PTFE-Zopf ist unter Spannung, wenn er ajf den Zapfen geflochten wird, so daß der Zapfen in denjenigen Flächenbereichen, die mit den PTFE-Fasern in Berührung sind, nicht vom Harz erreicht wird, so daß auch diejenigen Fasern, die in Berührung mit dem Zapfen sind, frei von Harz bleiben. Auf diese Weise wird die fertige Oberfläche relativ glatt und enthält die Fasern und die Kordeln sowie das Harz in den Zwischenräumen zwischen den Fasern bzw. Kordeln. Das Harz berührt innig einen ausreichenden Teil der PTFE-Kordeln und Fasern, um sicherzustellen, daß sie fest an ihrer Stelle gehalten werden. Das Harz bildet dabei eine Matrix, die die Kordeln und Fasern lokalisiert. Das ausgehärtete laminierte und vom Zapfen 32 entfernte Rohr kann in kürzere Längen geschnitten werden, um die gewünschte Lagergröße zu erhalten (vergl. F i g. 1 bis 3).

Es soll jetzt der Aufbau der Kordel 15 gemäß F i g. 7 und 8 erläutert werden. Fäden aus PTFE (beispielsweise 400 Denier, 60 Fasern mit O-Verdrillung) werden relativ ϊ eng miteinander verflochten (vergl. Fig. 7, wo die jeweiligen Fäden bei 36 angedeutet sind). Im dargestellten Beispiel werden sechs Fäden 36 benutzt. Diese Fäden werden unter Benutzung einer Vorrichtung nach I' i g. 4 und 5 miteinander verflochten. Die fertigen Kordeln werden miteinander verwebt und haben daher viele vorstehende und vertiefte Teile in ihrer äußeren Fläche, wodurch sie, wie dargestellt, unregelmäßig sind. Da eine »Null-Verdrillung« in jedem Faden 36 vorgesehen ist, bestehen kleine Zwischenräume zwischen den Fasern.

Es bestehen auch Zwischenräume zwischen den Fäden 36, wodurch in der Kordel 15 ein Grad von Porusitä' und Oberflächen-Unregelmäßigkeiten hervorgerufen wird.

Wie in F i g. 7 gezeigt, ist jeder Faden 36 sich wicderholend über die Kordel 15 gewellt, wobei gewisse Teile an die Kordelaußenfläche gelangen und andere Teile über und unter die anderen Fäden geführt und so untereinander verflochten werden. Durch dieses lncin;inderverflechten werden die Fäden und deren Fasern in ihrer Lage festgehalten, abgesehen nur von einer geringfügigen Verschiebung zwischen den Fasern, die aufgrund der Flexibilität der Fasern des Faden und der Kordel möglich wird.
Die die Fäden 36 bildenden Faser-i sind zusammcngebündelt derart, daß jeder Faden 35 leicht identifiziert und individuell gehandhabt werden kann. Diese Fäden 36 werden auf die Spulen 22 und 28 gepackt, von wo sie in das Geflecht der Kordel eingeführt werden. Naturgemäß wird bei der Herstellung der geflochtenen Kordel 15 nicht der Zapfen 32 benutzt.

Die Fäden 36 und die sie bildenden Fasern sind in dem Geflecht der Kordel 15 derart verankert, daß sie dieser Verschiebung widerstehen. Da diese Kordeln 15 in die Lage 14 gewebt werden, sind die Fasern und die Fäden 36 noch einmal weiterhin mechanisch miteinander verankert und widerstehen so weiterhin relativer Verschiebung. Aufgrund der ungleichmäßigen Außenfläche der Kordeln 15 und der Ungleichmäßigkeiten in den Oberflächen des textilartigen Gewebes fließt das flüssige Harz um die Kordeln und in das Gewebe (wobei es zu einem gewissen Grad in die verschiedenen Zwischenräume zwischen den Fasern, Strängen und Kordeln eindringt), so daß die individuellen Fasern mehrere verschiedene Kräfte oder Medien aufweisen, die bestrebt sind, sie gegen Verschiebung zu verankern. Die Ungleichmäßigkeit in der Kordeloberfläche gestattet es dem Harz einzufließen und die Oberfläche zu formen und in die Oberfläche einzudringen, derart, daß es sowohl !ongitudinaler als auch transversaler Verschiebung der Kordeln 15 entgegensteht. Das Harz dringt in die Zwischenräume zwischen den Fäden 36 und hält sie in relativer Lage zueinander. Das Harz wird somit zu einer Haltematrix, die letztlich die Fasern in ihrer Lage in der Lagerfläche 16 sichert und verankert. Manche Fäden und Fasern werden dabei vollständig in die Matrix eingeschlossen sein. Auf diese Weise ist das Material ohne Benutzung irgendwelcher anderer Mittel wie beispielsweise Baumwolle oder dgl. in seiner Lage sicher verankert, wenngleich das Harz des harten Lagerrückens 12

ω nicht das Fasermaterial der Lage 14 benetzt. Dies gestattet, daß eine maximale Menge von Schmiermittclfasern innerhalb der Lagerflächc 16 verteilt ist. wodurch die selbstschmierende Qualität des Lagers wesentlich

erhöht wird.

Durch Sicherstellen, daß die Kordel 15 eine ungleichmäßige Außenfläche erhält, werden zahlreiche Verliefungen geschaffen, in die das Harz fließen und härten kann, um so ein Verlagern der Kordel und seiner Fasern /u verhinuern.

Für eine andere Kordelform ist ein Faden 36 aus reinem PTFE-Garn, 400 Denier, 60 Fasern vorgesehen, der mit elf Drehungen pro Zoll (etwa 4 Drehungen pro Zentimeter) Länge gedrillt ist. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Zapfen 32 dreimal durch den Flechtmcehanismus (Fig. 4 und 5) geführt, um drei Lagen von PTFE-Gcwebe aufzulegen. Die gedrillten Fäden werden in jedem Fall während des Webens gespannt, so daß die drei Lagen innig und sicher übereinander auf den Zapfen 32 gepackt werden.

Der gedrillte Faden weist eine ungleichmäßige Außenfläche mit untereinander abwechselnden Fasern auf, so daß Teile jeder Faser an verschiedenen Stellen längs der Fadenlänge freiliegen, während andere Teile aufgrund der Drillung in das Innere des Fadens einbezogen und eingewunden und damit verankert sind. Das Harz füllt die Zwischenräume und bildet eine Haltematrix, wie dies bereits erläutert worden ist.

Ein Lager, das aus einer einzigen Lage aus geflochtener Kordel nach F i g. 7 hergestellt ist, hat eine andere Arbeilscharakteristik als ein Lager, das aus drei Lagen von gedrillten Fäden 36 gebildet ist. Versuche haben ergeben, daß das erstere Lager höheren radialen Belastungen widerstehen kann, wenn es als Wellenlager in einem Elektromotor benutzt wird. Die gedrillten Fäden 36 in mehreren Lagen neigen zum Abscheren an den Kreu/ungsflächen unter hohen Lasten. Im Unterschied da/u trägt das Lager gemäß der Erfindung mit geflochtenen Kordein besser und besitzt größere umfängliche Abscherfestigkeit. Ein Grund für diese Verschiedenheilen kann vermutlich auf der Tatsache beruhen, daß die geflochtene Kordel nach Fi g. 7, die aus sechs untereinander verankerten Fäden 36, verdrillt oder unverdrillt, gebiidet ist, größere Querschnittsfläche aufweist als ein einziger gedrillter Faden 36, wodurch die Harzmatrix mit dem textilartigen Gev/ebe der geflochtenen Kordel eine sicherere, stärker integrierte Einheit bildet, die einem Abblättern und Abscheren widersteht.

Wenn Fäden 36 mit »Null-Verdrillung« direkt in ein gewebeartiges Geflecht, beispielsweise eine geflochtene Lage 14, verarbeitet werden, ohne vorher in ein Gebilde ähnlich der Kordel 15 eingefügt zu werden, trennen sich die die Fäden 36 bildenden Fasern leicht von dem harten Lagerrücken 12 im Inneren des Lagers 10 und erscheinen als lose fusselige Masse. Eine solche Anordnung ist in einem Lager nicht zufriedenstellend. Gemäß der Erfindung bleiben die Fasern und die Fäden 36 intakt und bilden eine glatte stabile Oberfläche. Der Grund, daß sich die Fasern und Fäden 36 von dem Rükken 12 trennen, ist, wie soeben erwähnt, daß das Kunststoffmaterial des Rückens 12 während des Herstellungsganges nicht die PTFE-Stränge benetzt oder chemisch bindet. Bisher haben daher Fäden und Gewebe, die aus solchem Material hergestellt worden, zum Festhalten der Stränge an ihrem Platz Baumwolle oder anderes bindbares Material enthalten müssen, das beim Imprägnieren mit dem Kunststoffmateria! als Verankerung oder Verriegelung der PTFE-Fasern an ihrem Platz diente. Versuche und Anstrengungen zur Festlegung der PTFE-Fasern am Platz ohne Benutzung solcher bindbarer Materialien sind ohne Erfolg geblieben insbesondere bei Lagern für Teile hoher Drehzahl.

Die Erfindung macht es möglich, eine maximale Menge von PTFE-Fasern in die selbstschmierende Oberfläche des Lagers zu bringen. Dies erhöht die selbstschmierende Eigenschaft des Lagers, die Lebensdauer des Lagers und die Geschwindigkeiten, mit denen ein im Lager geführtes Teil laufen kann. Die Dimensionsstabilität des Lagers wird erhöht, weil die Dicke der geflochtenen Lage 14 auf ein Mindestmaß beschränkt werden kann. So sollte auch die Abmessung der Kordel 15 und die

ίο Anzahl der Fäden 36 auf einem Mindestmaß gehalten werden.

Herkömmliche Dorne 32 sind aus hochpoliertem Stahl, der in manchen Fällen mit einem üblicherweise in der Herstellungstechnik für Teile aus faserverstärktem Polyester benutzten Freigabe wachs beschichtet wird. Ein solcher herkömmlicher Dorn wie oben beschrieben ergäbt die erläuterten Resultate. Eine weitere Verbesserung in den Resultaten kann jedoch durch Benutzung desselben Domes, jedoch mit einer glatten Auflage aus PTFE auf seiner Oberfläche, erzielt werden. Solche PTFE-Beschichtungen werden beispielsweise in Kochgeräten benutzt, um das Ansetzen und Anbrennen zu verhindern. Solche PTFE-Auflagen können mit verschiedenen Graden von Glätte erzeugt werden. Im vorliegenden Fall sollte die Auflage auf dem Dorn 32 die möglichst glatteste Oberfläche bilden. Das Aufbringen einer solchen Auflage auf den Dorn kann nach bekannten Arbeitsweisen erfolgen.
Der Dorn 32 mit der darauf angebrachten PTFE-Auflage wird bei der Herstellung der Lager benutzt, die im übrigen wie bereits erläutert vonstatten geht. Es wurde jedoch festgestellt, daß die Lageroberfläche, die in Nachbarschaft zur PTFE-Auflage auf dem Dorn gebildet worden ist, ein glattes, besonders feines Finish aufweist im Unterschied zu einem gröberen Finish, das sich bei der Benutzung eines Domes 32 mit einer polierten Stahloberfläche gleichen Glättegrades ergibt. Ein weiterer Unterschied wurde in der Tatsache gefunden, daß der Dorn mit der PTFE-Auflage keine Neigung zum

•so Abblättern von Teilen der Schicht 14 hat, was sich in einem Fusseln der PTFE-Fasern äußert, während bei der Benutzung eines Domes mit polierter Stahloberfläche eine genaue Inspektion der Lageroberfläche mit Vergrößerungslinsen neben gewissen Beulen in der Oberflächenform auch ergibt, daß manche PTFE-Fasern mehr von der Wachsmatrix freigegeben sind als die Fasern in der Oberfläche, die auf einem Dorn mit PTFE-Auflage hergestellt worden ist
Versuche haben bewiesen, daß eine geringere Neigung der PTFE-Fasern zum Abblättern und Abfussein in den Lagern besteht, die auf einem Dorn mit PTFE-Auflage hergestellt worden sind als in solchen Lagern, die auf einem Dorn mit polierter Stahloberfläche hergestellt wurden. Wenngleich der Grund für diese Erscheinung nicht vollständig erkennbar ist, kann angenommen werden, daß geringere Neigung des Polyester- oder des Epoxyharzes zum Benetzen der PTFE-Auflage auf dem Dom besteht als zum Benetzen des mit Wachs belegten Stahldomes. Wenn so der PTFE-belegte Porn vom gehärteten Lager abgezogen wird, besteht weniger Neigung zum Zerstören der gehärteten Harzoberfläche, wodurch die Integrität der die PTFE-Fasern an ihrem Platz sichernden Matrix beibehalten wird. Es ist anzunehmen, daß bei der Benutzung eines polierten Stahldomes mikroskopische Teile der Harzoberfläche beim Ausziehen des Domes von der gehärteten Lagerfläche weggezogen werden derart, daß viele der PTFE-Fasern weniger Matrix-Harz in Berührung mit sich haben als

bei Benutzung eines mit PTFE belegten Domes. Selbst wenn der Glättegrad auf dem Stahl höher sein kann als bei der PTFE-Lage, unterstützt noch eine geringe Ungleichmäßigkeit der Lageroberfläche, daß kleine Teilcnen oder Teile des Polyester- oder Epoxyharzes von der Lageroberflä .he getrennt werden, wenn der Dorn entfernt wird.

Auf der Grundlage der Theorie, daß der Glättegrad sowie das Dornmaterial wichtige Charakteristiken für die Erhaltung der Integrität der Harzmatrix sind, sind auch andere Materialien für die Dornoberfläche in den Erfindungsgedanken mit einzuschließen. PTFE wurde als ein Material festgestellt, das die gewünschten Ergebnisse erzielen läßt. Anderes Material, von dem angenotnmen werden kann, daß es äquivalente Effekte erzielen läßt, ist das Fluorcarbonharz, das als »Fluoräthylen-Poiymer·!'. bekannt ist.

Auf diese Weise sind bei Schaffung eines verbesserten Lagers unter Benutzung von PTFE als selbstschmierendes Material gewisse Merkmale wie folgt erwünscht. Das Matrixharz sollte so weit wie möglich beim Abziehen des Domes vom Lager ungestört bleiben. Die Fasern des PTFE sollten in eine Kordel mit radialer Tiefe geformt werden, wobei jede Faser durch die Kordelmasse von tiefem Einbetten bis zum Freiliegen an der Oberfläche wechseln sollte, was durch Formen einer geflochtenen Kordel, wie in F i g. 7 gezeigt, oder durch Drillen eines Fadens oder Garnes erzeugt werden kann. Die aus ungewellten, aneinander verankerten Fasern gebildete Kordel mit radialer Tiefe wird innig durch die sie umkapselnde Harzmatrix berührt und gehalten, wodurch die an der Lageroberfläche freiliegenden PTFE-Fasern verankert werden.

Die Erfindung schafft Verfahren und Vorrichtungen zum Verbinden zweier Materialien, die nicht chemisch oder adhäsiv miteinander gebunden werden können. Beispiele für solche Materialien sind oben erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die besonderen Materialien in den Fasern, Fäden und Kordeln und im Kunststoffrükken beschränkt, es können such andere Gleitlager-Materialien ähnlicher Eigenschaften, die nicht chemisch miteinander verbindbar sind, die aber mechanisch aneinander befestigt werden können, im Rahmen der Erfindung in Betracht gezogen werden.

PTFE ist ein Fluorcarbon-Harz mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten. Es sollen im Rahmen der Erfindung auch andere Fluorcarbon-Harze mit ähnlichen Eigenschaften wie PTFE eingeschlossen sein sowie auch andere Kunststoffmaterialien, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten haben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Gleitlager mit einer Struktur geringer Reibung und einem harten Rücken aus Kunststoff, wobei die reibungsarme Struktur eine Gleitfläche aus einer Lage aus miteinander verwebten, im wesentlichen in den Kunststoff des Rückens eingebetteten Strängen bildet, die aus Fasern aus einem weder chemisch noch adhäsiv mit dem Kunststoff des Rückens verbindbaren Material mit geringem Reibungskoeffizienten bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stränge aus geflochtenen Kordeln (15) bestehen, von denen jede Kordel aus einer Mehrzahl von miteinander verflochtenen Fäden (36) gebildet ist, und daß uneingebettete Teile der Fasern einiger Fäden zur Bildung der Lagerlauffläche (17) freiliegen.

2. Gleitlager nach Anspruch K dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der Kordeln (15) Zwischenräume aufweist, die im wesentlichen mit Kunststoffmaterial gefüllt sind.

3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dessen harter Rücken ringförmig ist und eine innere sowie äußere Umfangsfläche aufweist, dessen reibungsarme Struktur ebenfalls ringförmig gestaltet und auf einer der beiden Umfangsflächen angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kordeln (15) zu einem nahtlosen Hohlzyl^der verwebt sind und sich einige Kordeln (16) längs einer Schraubenlinie in einer Umfangsrichtung abwechseSnd über und unter anderen Kordeln (18) hinweg erstrecken und daß die Kordeln (15) so dicht verwebt sind, daß ilue reibungsarmen Fäden (36) eine im wesentlichen ununterbrochene Lagerfläche bilden.

4. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fäden (36) unverdrillt sind.

5. Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Faden (36) ungefähr vierhundert Denier und ungefähr sechzig Fasern aufweist.

6. Verfahren zum Herstellen des Gleitlagers nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte·,