DE4130688A1 - Tribological system for guide elements - has elements relatively axially movable e.g. piston connecting rods or guide rods - Google Patents
Tribological system for guide elements - has elements relatively axially movable e.g. piston connecting rods or guide rodsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein tribologisches System an Führungselementen und relativ dazu axial bewegbaren Elementen wie Kolbenstangen oder axial bewegbaren Führungsstangen, bei welchen ein begrenzter axialer Bewegungsbereich besteht, der aufgrund äußerer Bedingungen längs des axial bewegbaren Elementes verstellbar ist oder sich längs des axial bewegbaren Elementes verstellt. Die Erfindung betrifft auch die Anwendung eines solchen tribologischen Systems bei Stoßdämpfern oder Federbeinen.The invention relates to a tribological system Guide elements and axially movable relative thereto Elements such as piston rods or axially movable Guide rods, which have a limited axial There is range of motion due to external Conditions along the axially movable element is adjustable or along the axially movable Adjusted element. The invention also relates to Application of such a tribological system Shock absorbers or struts.
Aus DE 38 37 306 A1 ist bekannt, Kolbenstangen in Stoßdämpfern oder Führungsstangen in Federbeinen auf ihrer Außenumfangsfläche mit einer Hartstoffschicht zu versehen, während das dieses axial bewegbare stangenförmige Maschinenelement umgreifende Führungselement an seiner mit der Oberfläche des axial bewegbaren Elements in Eingriff stehenden Innenfläche mit einer Gleitschicht ausgestattet ist, meist auf der Grundlage von PTFE-Gleitwerkstoff. Die Hartstoffschicht kann aus Chrom gebildet sein, was jedoch besondere Nachteile bedingt, weil die mittels aufwendiger galvanischer Verfahren aufgebrachte Chromschicht relativ große Rauhigkeit aufweist, selbst wenn das stangenförmige Element vor dem Galvanisieren an seiner Umfangsfläche extrem feiner Oberflächenbehandlung, beispielsweise einem Polieren, unterworfen worden ist. Die auf der Innenfläche des ringförmigen Führungselementes angebrachte Gleitschicht wird daher relativ rasch verschlissen. Gemäß DE 38 37 306 soll eine Verbesserung dadurch geschaffen werden, daß die auf dem axial bewegbaren, stangenförmigen Maschinenelement aufgebrachte Hartstoffschicht aus einer Legierung aus Silicium und Kohlenstoff gebildet sein soll. Selbst wenn die Gleiteigenschaften einer solchen Hartstoffschicht aus einer Legierung aus Silicium und Kohlenstoff bessere Gleiteigenschaften bietet als eine Chromschicht, hat das aus DE 38 37 306 A1 bekannte tribologische System den Mangel, daß die Gleitlagerbeschichtung des Führungselementes und die Oberflächenbeschichtung des axial bewegbaren Elementes bei normaler Belastung eines Stoßdämpfers bzw. Federbeines nur in einem beschränkten axialen Abschnitt am axial bewegbaren, stangenförmigen Maschinenelement aneinander gleiten und sich dabei gegeneinander einlaufen. Wird der begrenzte axiale Gleitbereich durch äußere Umstände, beispielsweise Änderung der aufzunehmenden Last verlagert, dann muß ein erneutes Einlaufen des Gleitlagerbelages an dem Führungselement gegenüber dem nunmehr mit ihm in Eingriff kommenden Bereich des axial bewegbaren, stangenförmigen Maschinenelementes erfolgen. Als Folge hiervon wird der Gleitlagerbelag des Führungselementes durch den neu mit ihm in Eingriff kommenden Bereich des axial bewegbaren, stangenförmigen Elementes erheblichem Verschleiß unterworfen. Es kommt hinzu, daß eine Hartstoffschicht auf einem axial bewegbaren, stangenförmigen Maschinenelement grundsätzlich zur Bildung von Rissen neigt, insbesondere, wenn das axial bewegbare Maschinenelement, beispielsweise eine Kolbenstange durch axiale Druckbelastung während des Betriebes mehr oder weniger stark aufbaucht.DE 38 37 306 A1 discloses piston rods in Shock absorbers or guide rods in struts its outer peripheral surface with a hard material layer to be provided while the axially movable bar-shaped machine element encompassing Guide element at its with the surface of the axially movable element engaged Inner surface is equipped with a sliding layer, mostly based on PTFE sliding material. The Hard material layer can be made of chrome, what However, there are special disadvantages because of the means elaborate galvanic process applied Chrome layer has a relatively high roughness, even if the rod-shaped element before Electroplating is extremely fine on its peripheral surface Surface treatment, for example one Polishing, has been subjected. The one on the Inner surface of the annular guide element attached sliding layer is therefore relatively quick worn. According to DE 38 37 306 one Improvement can be created in that the the axially movable, rod-shaped Machine element applied hard material layer an alloy of silicon and carbon should be formed. Even if that Sliding properties of such a hard material layer made of an alloy of silicon and carbon offers better sliding properties than one Chrome layer, has that known from DE 38 37 306 A1 tribological system the lack that the Plain bearing coating of the guide element and the Surface coating of the axially movable Element with normal loading of a shock absorber or strut only in a limited axial Section on the axially movable, rod-shaped Slide the machine element against each other while doing so run into each other. Will the limited axial Sliding area due to external circumstances, for example Change of the load to be absorbed, then must a new running in of the plain bearing lining on the Management element towards the now with him in Engaging area of the axially movable, rod-shaped machine element. As The consequence of this is the plain bearing lining of the Guide element through the newly engaged with it coming area of the axially movable, rod-shaped element considerable wear subject. In addition, a Hard material layer on an axially movable, rod-shaped machine element basically for Cracking tends to form, especially if that axially movable machine element, for example a piston rod due to axial pressure load more or less strong during operation bulges.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung ein tribologisches System zu schaffen, das auch bei sich axial verstellendem oder axial verstellbarem relativem Bewegungsabschnitt des stangenförmigen Maschinenelementes gegenüber dem Führungselement nur geringfügige Verschleißerscheinungen aufkommen läßt und im übrigen eine verbesserte Anpassungsfähigkeit an die Oberflächenrauhigkeit von axial bewegbaren, stangenförmigen Maschinenelemente und bessere Anpassungsfähigkeit an radiale Verformungen des axial bewegbaren, stangenförmigen Maschinenelementes bietet.In contrast, it is an object of the invention to create tribological system that also with itself axially adjustable or axially adjustable relative movement section of the rod-shaped Machine element compared to the guide element only minor wear and tear and, moreover, improved adaptability the surface roughness of axially movable, rod-shaped machine elements and better Adaptability to radial deformations of the axially movable, rod-shaped machine element offers.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das axial bewegbare Maschinenelement zumindest auf die Länge des Bewegbarkeitsbereiches, vergrößert um die Länge von dessen Verstellbarkeitsbereich, auf seine mit dem Führungselement in Eingriff stehenden potentiellen Gleitfläche einen Gleitlager-Belag trägt, während das Führungselement eine glatte Berührungsfläche aufweist, die auf den Gleitlager-Belag des axial bewegbaren Maschinenelementes greift.This object is achieved according to the invention solved that the axially movable machine element at least on the length of the range of mobility, increased by the length of its Adjustability range, on its with the Potential engaging guide element Bearing surface carries a plain bearing surface while the guide element has a smooth contact surface has that on the plain bearing surface of the axial movable machine element engages.
Die Erfindung bietet den Vorteil, daß die Gleitpartner optimal aufeinander angepaßt werden können. Die Verstellung des axialen Bewegbarkeits-Bereiches macht zwar ein erneutes Einlaufen des auf dem axial bewegbaren Maschinenelement aufgebrachten Gleitlagerbelages mit der glatten Berührungsfläche des Führungselementes erforderlich, jedoch bringt das axial bewegbare Maschinenelement an dem nunmehr in den Bewegbarkeits-Bereich einbezogenen Teil seiner Länge das für das Einlaufen der Gleitlagerpartner erforderliche Gleitlagermaterial mit, so daß das gegenseitige Einlaufen der Gleitpartner zu keinerlei Verschleißerscheinungen führt. Die auf dem axial bewegbaren Maschinenelement angebrachte Gleitlagerbeschichtung ist erheblich dehnfähiger als Hartstoffbeschichtungen, so daß unter Last auftretende radiale Verformungen an dem axial bewegbaren Maschinenelement kein Aufreißen der Gleitschicht verursachen kann.The invention has the advantage that the Sliding partners are optimally adapted to each other can. The adjustment of the axial Movability area makes a new one Running in of the axially movable Machine element applied with plain bearing lining the smooth contact surface of the guide element required, but that brings axially movable Machine element on the now in the Mobility area included part of its length that for the running-in of the plain bearing partners necessary slide bearing material with, so that mutual arrival of the sliding partners to none at all Signs of wear. The one on the axial attached movable machine element Plain bearing coating is considerably more flexible than Hard material coatings so that under load Radial deformations occurring on the axial movable machine element no tearing open Can cause sliding layer.
Das erfindungsgemäße tribologische System läßt sich einfach herstellen.The tribological system according to the invention can be easy to manufacture.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht das axial bewegbare Maschinenelement aus Stahl, und der auf seiner mit dem Führungselement in Eingriff stehenden potentiellen Gleitfläche angebrachte Gleitlager-Belag ist als filmartig dünne Beschichtung aus die Gleiteigenschaften verbessernde Füllstoffe enthaltendem Gleitlack ausgebildet, die im wesentlichen Teil ihrer Fläche eine Grunddicke und unregelmäßig verteilte Bereiche größerer Dicke aufweist, wobei die die Gleiteigenschaften verbessernden Füllstoffe als feine Teilchen bevorzugt in die verdickten Bereiche der Gleitlack-Beschichtung eingelagert sind. Die Grunddicke der Gleitlackbeschichtung kann = 10 µm betragen. Dabei kann die Gleitlackbeschichtung aus lösbaren Polymer, beispielsweise Epoxidharz, bestehen, während die Füllstoffe pulverförmige Festschmierstoffe, insbesondere PTFE und/oder fluorierter Graphit und/oder Molybdändisulfid sind.In a preferred embodiment of the invention consists of the axially movable machine element Steel, and the one on its with the guide element in Engaging potential sliding surface attached plain bearing covering is as film-like thin Coating from the sliding properties improving Filler-containing lubricating varnish formed essentially a basic thickness of their area and irregularly distributed areas of greater thickness has, the sliding properties improving fillers as fine particles preferred in the thickened areas of the Sliding varnish coating are stored. The Basic thickness of the lubricating lacquer coating can be = 10 µm be. The lubricating lacquer coating can soluble polymer, for example epoxy resin, exist while the fillers are powdered Solid lubricants, especially PTFE and / or fluorinated graphite and / or molybdenum disulfide.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen tribologischen Systems bieten sich die mit Füllstoff angereicherten verdickten Bereiche der Gleitlack-Beschichtung für ein besonders schonendes Einlaufen der Gleitlackbeschichtung mit der glatten Innenfläche des Führungselementes an. Dabei tritt an der glatten Innenfläche des Führungselements praktisch kein Abrieb ein, und die Oberfläche des einmal eingelaufenen Bereiches des axial bewegbaren Maschinenelementes bleibt auch bei erneutem Verstellen des axialen Beweglichkeitsbereiches in eingelaufenem Zustand erhalten.In this embodiment of the invention tribological systems with fillers enriched thickened areas of the Sliding varnish coating for a particularly gentle Running in of the sliding varnish coating with the smooth Inner surface of the guide element. This occurs the smooth inner surface of the guide element practically no abrasion, and the surface of the once entered area of the axially movable Machine element remains even when it is new Adjustment of the axial range of motion in Preserved condition.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen tribologischen Systems ist der auf der mit dem Führungselement in Eingriff stehenden potentiellen Gleitfläche des axial bewegbaren Maschinenelementes angebrachte Gleitlager-Belag durch thermisches Beschichten mit Gleitlager-Werkstoff, beispielsweise Gleitlagermetall, gebildet. Der durch thermisches Beschichten gebildete Gleitlager-Belag ist poröser Art, so daß er beim Einlaufen an der glatten Gegenfläche des Führungselementes zum Verdichten des Gleitlager-Werkstoffes neigt und geeignet ist, das beim Einlaufen abgeriebene Material zusammen mit Schmierstoff in feine Poren aufzunehmen. Auch bei wechselnder Verstellung des axialen Bewegungsbereiches bleibt in dem einmal eingelaufenen Bereich der Zustand erhalten, während die glatte Oberfläche am Führungselement beim Einlaufen der Gleitpartner nur sehr geringen Abrieb erfährt.In another embodiment of the tribological system according to the invention is on the one engaged with the guide member potential sliding surface of the axially movable Placed on the machine element by thermal coating with Plain bearing material, for example Plain bearing metal. The through thermal Coating formed plain bearing surface is more porous Kind so that when he runs in on the smooth Counter surface of the guide element for compressing the Plain bearing material tends and is suitable that material rubbed in when running in together with Absorb lubricant in fine pores. Also at alternating adjustment of the axial The range of motion remains in the once Preserved area received while the smooth surface on the guide element at Shrinkage of the sliding partner only very little abrasion experiences.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen tribologischen Systems ist der auf der mit dem Führungselement in Eingriff stehenden potentiellen Gleitfläche des axial bewegbaren Maschinenelementes angebrachte Gleitlager-Belag durch elektrostatisches Beschichten mit geeignete Gleiteigenschaften aufweisendem Kunststoff gebildet. Eine solche durch elektrostatisches Beschichten mit geeignetem Gleiteigenschaften aufweisendem Kunststoff gebildete Gleitschicht ist geeignet ähnliche für das Einlaufen vorteilhafte Eigenschaften zu entwickeln, wie eine durch thermisches Beschichten gebildete Gleitschicht.In a further advantageous embodiment of the tribological system according to the invention is on the one engaged with the guide member potential sliding surface of the axially movable Placed on the machine element by electrostatic coating with suitable Plastic with sliding properties formed. Such by electrostatic coating with suitable sliding properties Plastic-formed sliding layer is suitable similar advantageous for the break-in To develop properties like one through thermal coating formed sliding layer.
Das Führungselement kann im Rahmen der Erfindung als das axial bewegbare Maschinenelement umgreifender Ring ausgebildet sein, aus Stahl bestehen und an seiner mit der potentiellen Gleitfläche am Umfang des axial bewegbaren Maschinenelementes in Eingriff stehenden Innenfläche poliert sein.The guide element can within the scope of the invention as encompassing the axially movable machine element Ring formed, made of steel and on its with the potential sliding surface on the circumference of the axially movable machine element in engagement standing inner surface to be polished.
Das erfindungsgemäße tribologische System ist mit besonderem Vorteil anzuwenden für die Führung und Lagerung der Kolbenstange in Stoßdämpfern, insbesondere in der Fahrwerksaufhängung von Fahrzeugen. Eine andere besonders vorteilhafte Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen tribologischen Systems ist für die Führung und Lagerung der Führungsstange in Federbeinen insbesondere in Fahrwerken, beispielsweise von Luftfahrzeugen, geeignet.The tribological system according to the invention is included special advantage to use for leadership and Bearing of the piston rod in shock absorbers, especially in the suspension of Vehicles. Another particularly beneficial one Possible application of the invention tribological system is for leadership and Bearing of the guide rod in struts especially in undercarriages, for example from Aircraft, suitable.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in following explained with reference to the drawing. It demonstrate:
Fig. 1 einen Stoßdämpfer schematisch in axialem Schnitt; Figure 1 shows a shock absorber schematically in axial section.
Fig. 2 in Abschnitt II der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und Fig. 2 in section II of Fig. 1 in an enlarged view and
Fig. 3 den Abschnitt III der Fig. 2 in vergrößerter Darstellung. Fig. 3 section III of FIG. 2 in an enlarged view.
Im dargestellten Beispiel handelt es sich um die Anwendung des tribologischen Systems von axial bewegbarem Maschinenteil 1 und ringförmigem Führungselement 2 sowie Gleitlagerbelag 3 am axial bewegbaren Maschinenelement 1 bei einem in der Fahrwerkaufhängung von Fahrzeugen einzusetzenden Stoßdämpfer 4.In the example shown, the tribological system of axially movable machine part 1 and ring-shaped guide element 2 and slide bearing lining 3 on the axially movable machine element 1 are used in a shock absorber 4 to be used in the suspension of vehicles.
Die Kolbenstangen (Maschinenelement 1) heutiger Stoßdämpferkonstruktionen übertragen die auf sie von außen einwirkenden Kräfte auf zwei Punkte, einmal auf den Kolben 5 und zum anderen auf das Führungselement 2, das zugleich Gleitelement ist und am Durchtritt der Kolbenstange durch das Dämpferelement 6 eingebaut ist.The piston rods (machine element 1 ) of today's shock absorber constructions transmit the forces acting on them from outside to two points, one on the piston 5 and the other on the guide element 2 , which is also a sliding element and is installed at the passage of the piston rod through the damper element 6 .
Das Führungselement 2 bzw. Gleitelement ist maßgeblich für die Lebensdauer des Stoßdämpfers 4. Je nach Anwendungsfall kann die Ausfallursache der Anstieg der Reibung (Ansprechverhalten des Stoßdämpfers), das Spiel (Ölverlust) oder, im schlimmsten Fall, die komplette Zerstörung des Gleitelementes sein.The guide element 2 or sliding element is decisive for the life of the shock absorber 4 . Depending on the application, the cause of the failure can be the increase in friction (response of the shock absorber), the play (oil loss) or, in the worst case, the complete destruction of the sliding element.
Außerdem ist aufgrund der Bauart des Führungselementes 2 bzw. Gleitelementes (isolierende Kunststoffbeschichtung), einerlei welcher Art, zwischen dem Wärmeerzeugungspunkt und der durch Luft gekühlten Außenwand des Stoßdämpfers eine Abgabe von Reibungswärme zwischen der Kolbenstange (Maschinenelement 1) und dem Führungselement 2 nur indirekt über das Öl und die Kolbenstange möglich. Dies bedeutet, das die Wärme erst vom System (maßgeblich von Öl) aufgenommen werden muß, um dann erst nach außen abgegeben werden zu können. Da das Ansprechverhalten des Stoßdämpfers sich mit der Temperatur des Öls (Viskositätsveränderung) maßgeblich ändert, ist ein Temperaturzuwachs über eine "falsche" Zufließrichtung der Reibungswärme technisch unerwünscht. In addition, due to the design of the guide element 2 or sliding element (insulating plastic coating), of whatever type, between the heat generation point and the air-cooled outer wall of the shock absorber, there is only an indirect release of frictional heat between the piston rod (machine element 1 ) and the guide element 2 via the Oil and the piston rod possible. This means that the heat must first be absorbed by the system (mainly oil) before it can be released to the outside. Since the response behavior of the shock absorber changes significantly with the temperature of the oil (change in viscosity), an increase in temperature via a "wrong" direction of inflow of the frictional heat is technically undesirable.
Hinzu kommt, daß über eine verhältnismäßig kleine Gleitfläche ein großer Bereich der Kolbenstangen- Oberfläche läuft. Diese überlaufene Oberfläche bleibt während des Betriebes nicht konstant, so daß bei gleichbleibenden Betriebsverhältnissen ein begrenzter axialer Bewegungsbereich 7 bestehen würde. Aufgrund äußerer Bedingungen, beispielsweise größerer Last auf dem Fahrzeug, würde die Kolbenstange 1 in den Stoßdämpfer 4 eingeschoben und dadurch der axiale Bewegungsbereich in einen Bereich 8a verstellt. Umgekehrt kann durch Verminderung der Last die Kolbenstange 1 weiter aus dem Stoßdämpfer 4 herausgezogen werden, so daß der axiale Bewegungsbereich der Kolbenstange 1 in einen Bereich 8b verstellt wird. Es kann deshalb praktisch nicht von einem Einlaufen von Kolbenstange 1 und Führungselement 2 (Glättung) gesprochen werden. In der Praxis ergibt sich daraus, daß der größere Belastungsfall vorliegt, wenn sich die Kolbenstange um eine "0-Lage" bewegt, wie dies in Fig. 1 durch den begrenzten axialen Bewegungsbereich 7 angedeutet ist, so daß dort ein quasi Einlaufen erfolgen kann. Zwischendurch gibt es aber immer wieder Belastungsfälle (schlechte Wegstrecke, andere Beladung des Fahrzeugszugs), bei denen eine nicht "eingelaufene" Stangenoberfläche mit der jetzt schon eingelaufenen (verringerten Dicke des Overlay) Gleitfläche in Berührung kommt. In diesem Punkt setzt ein erhöhter Verschleiß (Übertragung des Kunststoff-Lagermaterials auf die Oberfläche des Gegenläufers) wieder ein, da eine schlechtere Oberflächenqualität (dieser Oberflächenbereich ist ja noch nicht eingelaufen) auf eine quasi eingelaufene Lageroberfläche trifft. Da der Overlay nur eine begrenzte Dicke hat, ist also die Lebensdauer des tribologischen Systems stark vom Belastungsfall abhängig, insbesondere, wenn der Gleitlager-Belag nur kleine axiale Länge hat. In addition, a large area of the piston rod surface runs over a relatively small sliding surface. This overflowed surface does not remain constant during operation, so that a constant axial movement range 7 would exist if the operating conditions remain the same. Due to external conditions, for example a greater load on the vehicle, the piston rod 1 would be pushed into the shock absorber 4 and the axial range of movement would thereby be adjusted into a region 8 a. Conversely, by reducing the load, the piston rod 1 can be pulled further out of the shock absorber 4 , so that the axial range of movement of the piston rod 1 is adjusted into an area 8 b. It is therefore practically impossible to speak of a running-in of piston rod 1 and guide element 2 (smoothing). In practice, this means that the greater load is present when the piston rod moves by a "0 position", as is indicated in FIG. 1 by the limited axial movement range 7 , so that it can practically break in there. In between, however, there are always load cases (poor route, other loading of the vehicle train) in which a bar surface that has not "run in" comes into contact with the sliding surface that has already run in (reduced thickness of the overlay). At this point, increased wear and tear (transfer of the plastic bearing material to the surface of the counter-rotor) starts again, since a poorer surface quality (this surface area has not yet shrunk) meets a quasi-shrunk bearing surface. Since the overlay has only a limited thickness, the service life of the tribological system is heavily dependent on the load, especially if the plain bearing covering has only a small axial length.
Ein gewisses Optimum wäre gegeben, wenn während der gesamten Lebensdauer des Stoßdämpfers 4 nur ein kleiner Oberflächenbereich 7 der Kolbenstange 1 benutzt würde und sich einlaufen könnte.A certain optimum would exist if only a small surface area 7 of the piston rod 1 were used and could shrink during the entire life of the shock absorber 4 .
Da dies aber aus technischen Gründen nicht durchgeführt werden kann, ist bei dem in der Zeichnung dargestellten Stoßdämpfer ein umgekehrtes tribologisches System eingesetzt. Hierzu ist das axial bewegbare Maschinenelement 1, nämlich die Kolbenstange zumindest auf die Länge des Bewegbarkeitsbereiches 7, vergrößert um die Länge von dessen Verstellbarkeitsbereich (8a, 8b) auf seiner mit dem Führungselement 2 in Eingriff stehenden potentiellen Gleitfläche 9 mit einem Gleitlagerbelag 3 versehen, während das Führungselement 2 eine glatte Berührungsfläche 10 aufweist, die auf den Gleitlager-Belag 3 des axial belegbaren Maschinenelementes 1 greift. In der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist der Gleitlagerbelag 3 des axial bewegbaren Maschinenelementes 1, nämlich der Kolbenstange 1, als filmartige dünne Beschichtung aus Gleitlack ausgebildet, die eine geringe Grunddicke 17 schon unterhalb 10 µm hat und Füllstoffteilchen 15 aus die Gleiteigenschaften verbessertem Material, wie PTFE und/oder fluoriertem Graphit und/oder Molybdänsulfid enthält. Diese Füllstoffteilchen 15 sind in unregelmäßig verteilten Bereichen 18 in den Matrix 16 der Gleitlackbeschichtung 14 eingelagert. Es ergeben sich hierdurch verdickte Bereiche mit einer maximalen Dicke 19 von beispielsweise bis zu 20 µm. Diese verdickten Bereiche sind über die Oberfläche des axial bewegbaren Maschinenelementes l d. h. der Kolbenstange verteilt und geben die flächenartige Erscheinung ähnlich eines Leopardenfells. However, since this cannot be carried out for technical reasons, an inverted tribological system is used in the shock absorber shown in the drawing. For this purpose, the axially movable machine element 1 , namely the piston rod at least to the length of the movable area 7 , is enlarged by the length of its adjustable area ( 8 a, 8 b) on its potential sliding surface 9, which is in engagement with the guide element 2, with a slide bearing lining 3 , while the guide element 2 has a smooth contact surface 10 which engages on the plain bearing covering 3 of the axially assignable machine element 1 . In the preferred embodiment shown in the drawing, the plain bearing lining 3 of the axially movable machine element 1 , namely the piston rod 1 , is designed as a film-like thin coating made of lubricating varnish, which has a low basic thickness 17 already below 10 μm and filler particles 15 made of material which improves the sliding properties, such as PTFE and / or fluorinated graphite and / or molybdenum sulfide. These filler particles 15 are embedded in irregularly distributed areas 18 in the matrix 16 of the lubricating lacquer coating 14 . This results in thickened areas with a maximum thickness 19 of, for example, up to 20 μm. These thickened areas are distributed over the surface of the axially movable machine element 1 ie the piston rod and give the area-like appearance similar to a leopard skin.
Im Betrieb des Stoßdämpfers 4 erfolgt ein Quasi- Einlaufen des tribologischen Systems in dem bei Normalbetrieb beaufschlagten axialen Bewegungsbereich 7. Hierbei kommt es zu einem Abtragen der verdickten Bereiche 18 und Freisetzen der dort konzentrierten Füllstoffteilchen 15, während die polierte Oberfläche 10 des aus Stahl bestehenden Führungselementes 2 praktisch nicht nennenswert abgerieben wird. Wird durch Veränderung der Betriebsverhältnisse (schlechte Wegstrecke, Änderung der Beladung des Fahrzeugs) der axiale Bewegungsbereich des tribologischen Systems in den einen oder anderen oder beide Verstellbarkeitsbereiche 8a, 8b verstellt, dann bringt der Gleitlagerbelag 3 bisher nicht abgeriebene verdickte Bereiche 18 an die glatte Oberfläche 10 des Führungselementes 2 und damit mehr oder weniger jungfräuliche Bereiche des Gleitlagerbelages 3, die ein Einlaufen unter Freisetzen von Gleiteigenschaften verbesserten Füllstoffteilchen 15 gestatten.When the shock absorber 4 is in operation, the tribological system quasi-enters in the axial movement range 7 which is acted upon in normal operation. This leads to removal of the thickened areas 18 and release of the filler particles 15 concentrated there, while the polished surface 10 of the guide element 2 made of steel is practically not significantly rubbed off. If the axial movement range of the tribological system is adjusted in one or the other or both adjustability ranges 8 a, 8 b by changing the operating conditions (poor distance, changing the loading of the vehicle), then the plain bearing covering 3 brings thickened areas 18 that have not been rubbed to the smooth Surface 10 of the guide element 2 and thus more or less virgin areas of the plain bearing covering 3 , which allow the filler particles 15 to run in while releasing sliding properties.
Besonders günstig ist es, wenn bei diesem Gleitlagerbelag 3, die Kunststoffmatrix 16 der Gleitlackbeschichtung 14 aus Epoxidharz besteht. Ferner hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die gesamte Oberfläche des axial bewegbaren Maschinenelementes 1, d. h. der Kolbenstange und des Kolbens S mit dem Gleitlager-Belag 3 überdeckt ist. Hierdurch kann der bisher durch Verchromen vorgenommene Korrosionsschutz von dem Gleitlagerbelag 3 übernommen werden, so daß eine erhebliche Einsparung von Herstellungskosten erreichbar ist.It is particularly favorable if, in this plain bearing covering 3 , the plastic matrix 16 of the sliding lacquer coating 14 consists of epoxy resin. It has also proven to be particularly advantageous if the entire surface of the axially movable machine element 1 , ie the piston rod and the piston S, is covered with the plain bearing covering 3 . As a result, the corrosion protection previously carried out by chrome plating can be taken over by the plain bearing lining 3 , so that considerable savings in production costs can be achieved.
Claims (10)
das axial bewegbare Maschinenelement (1) zumindest auf die Länge des Bewegbarkeitsbereiches (7), vergrößert um die Länge von dessen Verstellbarkeitsbereichen (8a, 8b), auf seiner mit dem Führungselement (2) in Eingriff stehenden potentiellen Gleitfläche (9) einen Gleitlager-Belag (3) trägt, während das Führungselement (2) eine glatte Berührungsfläche (10) aufweist, die auf den Gleitlager-Belag (3) des axial bewegbaren Maschinenelementes (2) greift.1. Tribological system of guide elements and elements axially movable relative thereto, such as piston rods or axially movable guide rods, in which there is a limited axial range of movement which is adjustable along the axially movable element or adjusts along the axially movable element due to external conditions, characterized that
the axially movable machine element ( 1 ) at least to the length of the movable area ( 7 ), increased by the length of its adjustable areas ( 8 a, 8 b), on its potential sliding surface ( 9 ) which is in engagement with the guide element ( 2 ) a slide bearing -Bearing ( 3 ) carries, while the guide element ( 2 ) has a smooth contact surface ( 10 ) which engages on the plain bearing covering ( 3 ) of the axially movable machine element ( 2 ).
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