DE2927247C2 - Metallisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein metallisches Bauteil mit in Rillen zwischen Stegen fest verankerter Auflage aus
einem Kunststoff mit geringem Reibungsbeiwert, insbesondere aus Polytetrafluoräthylen, der im Gattungsbegriff
des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.
Es ist bekannt, daß Polytetrafluoräthylen weitgehendst zur Herabsetzung der Reibungskoeffizienten
zwischen zwei metallischen Flächen, die sich relativ zueinander bewegen, angewandt wird.
Die Verbindung von Polytetrafluoräthylen mit Metallflächen
wirft besondere Probleme auf.
Aus der GB-PS 8 81 175 ist es bekannt, die Oberfläche
eines Gegenstandes durch Bearbeiten mit unter Last stehendem Rändelrad so zu verformen, daß sich auf der
Oberfläche des Gegenstands pyramidenförmige Vorsprünge bilden. Diese auf diese Weise aufgerauhte
Fläche kann dann mit einem Kunststofflatex ausgefüllt und überschichtet werden. Die Spitzen der pyramidenförmigen
Vorsprünge werden abgeflacht, um durch das dabei verdrängte Metall eine bessere Verankerung des
Kunststoffs in den Vertiefungen der Aufrauhungen zu erreichen.
Nach der GB-PS 1015 036 wurden Teile aus
Beryllium für die Elektrotechnik oder Flugzeugindustrie mit einer geregelten Oberflächenrauhigkeit versehen,
um an dieser eine Schutzschicht zu verankern. Diese Schutzschicht wird durch Metallspritzen aufgebracht.
Die Oberflächenrauhigkeit wird entweder mit Hilfe eines Rändelrades in kaltem oder warmem Zustand
erzeugt, oder es werden in die Oberfläche spitzwinklige Nuten oder bestimmte Profile, wie Schwalbenschwanznuten,
eingearbeitet. Bei der US-PS 22 85 583 wird im Rahmen der Herstellung von Lagermaterialien in den
Metallgrundkörper eine Vielzahl von Nuten eingeschnitten und die dazwischen verbleibenden Stege zu
Zähnen hin- und hergebogen, um dem Gleitwerkstoff eine Verankerungsmöglichkeit zu bieten.
Aus dem SU-Urheberschein 5 04 018 ist ein mehrschichtiges Verbundmaterial für Lager der eingangs
beschriebenen Art bekannt. Der Grundkörper weist auf der Seite, auf der ein Gleitwerkstoff aufgetragen
werden soll, Vorsprünge auf. Die Kanten dieser Vorsprünge sind bereichsweise in die entgegengesetzten
Richtungen gebogen, so daß sich halbgeschlossene Rillen bilden.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen Bauteil der im Gattungsbegriff
des Anspruchs 1 beschriebenen Art so auszugestalten, daß die Haftung der Auflage aus Gleitwerkstoff
an dem Bauteil verbessert wird, ohne daß auf die sich aus der abwechselnden Anordnung der verschiedenartigen
Stegbereiche ergebenden Vorteile verzichtet werden muß.
Zur Lösung der Aufgabe sind gemäß der Erfindung die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmale vorgesehen.
Durch den Vorschlag ist erreicht, daß die mechanisehe
Vereinigung von gegebenenfalls gefülltem Polytetrafluoräthylen mit dem Bauteil besonders gut ist
Es wurde festgestellt, daß für eine sehr zufriedenstellende Haftung zwischen Gleitwerkstoff und Bauteil die
Breite der Stege (B) 0,01 bis 0,2 mm, ja sogar bis etwa 1 mm, betragen kann, was auch der Eingriffsbreite des
Gleitwerkstoffs entspricht.
Die Rillen müssen eine Tiefe entsprechend (3,5 bis 4,5) · B haben, wobei die Rillentiefe T (2,5 bis 3,5) · B
entsprechen soll.
Zur Herstellung des vorgeschlagenen Bauteils hat sich die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 4
angegebene Maßnahme als vorteilhaft erwiesen.
Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
F i g. 1 ist eine teilweise perspektivische Ansicht des toroidalen Rings, an dessen oberer Fläche sich
ringförmige Rillen befinden;
F i g. 2 zeigt einen Querschnitt durch den toroidalen Ring nach Fig. 1;
F i g. 3 ist eine schematische perspektivische Darstellung der Stauchung der Stege zwischen den Rillen des
toroidalen Rings mit Hilfe eines Rändelrads;
Fig.4 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht des toroidalen Rings aus F i g. 1 mit den gestauchten
Stegen;
F i g. 5 zeigt einen Querschnitt des toroidalen Rings aus F i g. 4;
Fig.6 zeigt den Ring nach Fig.4 mit ein- und
aufgebrachtem Gleitwerkstoff aus Polytetrafluoräthylen, während
F i g. 7 einen Querschnitt durch den toroidalen Ring nach Fig.6, in einem Bereich, in dem kein Stauchen
stattgefunden hat, zeigt
Der toroidale Ring 1 soll auf seiner ebenen Ringfläche
mit einer einige Millimeter starken Auflage aus Polytetrafluoräthylen versehen werden. Die beiden
Seitenteile 2 und 3 der ebenen Ringfläche sind tiefer gesetzt, z. B. um 0,5 mm, was durch Abdrehen geschehen
kann. In dem restlichen ringförmigen Teil der ebenen Fläche sind eine Anzahl von konzentrischen Rillen 4 mit
einer Tiefe von beispielsweise 2 mm und einer Breite von etwa 2 mm ausgedreht. Zwischen ihnen befinden
sich Stege 5 mit einer Breite von etwa 0,5 mm.
Das Stauchen der Stege 5 erfolgt — wie in F i g. 3 angedeutet — mit Hilfe eines Werkzeugs 6 aus
Rändelrad 7 und Schaft 8. Dieses Werkzeug wird mit Hilfe der Kraft P auf die Stege gedrückt, wobei die
Zähne des Rändelrads 7 rechtwinklig zu den Stegen
stehen. Der toroidale Ring 1 wird im Sinne des Pfeils 9 gedreht. Das Ergebnis davon ist der Fig.5 zu
entnehmen. Man erkennt daraus einerseits Eindrücke in den Stegen im Abstand und andererseits in beide
benachbarten Rillen reichende Vorsprünge 10; dadurch werden die Rillen 4 eingeengt Wo derartige Stauchungen
nicht stattgefunden haben, bleiben Nasen 11 stehen. Auf das so bearbeitete Bauteil ist Polytetrafluorethylen,
gegebenenfalls enthaltend einen Füllstoff, in einer Stärke von einigen Millimetern aufgesinterL Diese
Auflage 12 kann durch die hervorragende Verankerung von Kunststoff und Metall, wie aus Fig.6 und 7 zu
erkennen ist, nachbearbeitet werden:, wobei die Kunststoffschicht geglättet und rechteckig im Querschnitt
gemacht ist und die Kanten abgeschrägt sind
Außer Polytetrafluorethylen kann man als Kunststoff mit geringem Reibungsbeiwert (Gleitwerkstoff) auch
beliebige andere Materialien, insbesondere wärmehärtende Harze, anwenden. Auch ist es möglich, das
Rillenschneiden und die Endbearbeitung nicht nur durch Drehen sondern durch andere metallbearbeitende
Verfahren vorzunehmen.
Hierzu 2'Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Metallisches Bauteil mit in Rillen zwischen Stegen (5) fest verankerter Auflage aus einem
Kunststoff mit geringem Reibungsbeiwert, bei dem längs der Stege abwechselnd eine Vielzahl von
verformten Stegbereichen mit in die benachbarten Rillen reichenden Vorsprängen (10) und die Ebene
der Vorspränge (10) überragende Stegbereiche (11) vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Stegbereich mit Vorsprängen in beide benachbarte Rillen reichende durch Stauchen
gebildete Vorspränge aufweist
2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege 0,1 bis etwa 1 mm breit sind.
3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillentiefe das 3,5—4,5fache
und die Rillenbreite das 2,5—3,5fache der Stegbreite
beträgt.
4. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils nach einem der vorhergehenden Anspräche, bei dem die
Vorsprünge durch Verformen der Stege gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Verformen
der Stege durch Stauchen vorgenommen wird, indem ein Rändelrad unter Druck längs der Stege
geführt wird.
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