DE4142287A1 - Cavitation-resistant dry friction bearings - have sliding layer contg. mixt. of lead oxide, lead@, PTFE, TFE-per:fluoroalkyl-vinyl] ether] copolymer, and nitride or carbide - Google Patents

Cavitation-resistant dry friction bearings - have sliding layer contg. mixt. of lead oxide, lead@, PTFE, TFE-per:fluoroalkyl-vinyl] ether] copolymer, and nitride or carbide

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DE4142287A1 DE19914142287 DE4142287A DE4142287A1 DE 4142287 A1 DE4142287 A1 DE 4142287A1 DE 19914142287 DE19914142287 DE 19914142287 DE 4142287 A DE4142287 A DE 4142287A DE 4142287 A1 DE4142287 A1 DE 4142287A1
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Abstract

Dry friction bearings (I) comprise a support, an interlayer (A) and a sliding layer (B) contg. a mixt of metal/metal oxide (II) and fluoropolymers (III). Mixt. (II) contains Pb oxide and Pb in the ratio 1.22-1.66, (III) is a mixt. of PFA (TFE-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) and PTFE in the ratio 0.8-1.2, and layer (B) also contains another non-metallic component in the form of a nitride or carbide (IV). Pref., amts. are 20.5-24.5 vol.% Pb, 30-34 vol.% Pb oxide, 20-24 vol.% PTFE and 20-24 vol.% PFA. Layer (B) also contains Fe3O4. Pb oxide has particle size below 10 microns, and pref. consists of beta-PbO (yellow PbO) or PbO2. (IV) is Si, B, Al or Mg nitride in amts. of 1.3-1.7 vol.%, or SiC. USE/ADVANTAGE - (I) have partic. good sliding properties, combined with excellent resistance to cavitation and wear under high-frequency operation, thus enabling long-term maintenance-free operation. They are also simple and economical to produce.

Description

Die Erfindung betrifft ein Trockengleitlager mit einem Stützkörper, mit einer Zwischenschicht und mit einer Gleitschicht, wobei die Gleitschicht eine Mischung von Metall/Metalloxid mit Fluorpolymeren enthält.The invention relates to a dry sliding bearing a support body, with an intermediate layer and with a sliding layer, the sliding layer being a Mixture of metal / metal oxide with fluoropolymers contains.

Es sind bereits Gleitlager und Verfahren zu deren Herstellung bekannt, wobei eine Zwischenschicht aus Bronze so auf einen metallischen Träger, der vorwiegend aus Stahl besteht, aufgesintert ist, daß ein poröses Gefüge entsteht, dessen Struktur mit einer Mischung aus Polytetrafluorethylen allein oder in Verbindung mit metallischem Blei, Indium, Thallium oder Cadmium besteht.There are already plain bearings and methods for their use Manufacture known, with an intermediate layer Bronze so on a metallic support that consists predominantly of steel, is sintered on that a porous structure is created, the structure of which a mixture of polytetrafluoroethylene alone or in connection with metallic lead, indium, Thallium or cadmium exists.

Solche Gleitlager vermögen wartungsfrei, das heißt ohne jeden Zusatz an flüssigen oder festen Schmierstoffen, zu arbeiten, weshalb sie auch als Trockenlager bezeichnet werden.Such plain bearings are maintenance-free, that is without any addition of liquid or solid Lubricants to work, which is why they work as well Dry storage can be called.

Zur Herstellung der Ausgangsmaterialien für solche Trockenlager ist es bekannt, auf einen Stahlträger ein vorzugsweise aus Zinnbronze bestehendes poröses Metallgerüst aufzusintern und dann Polytetrafluorethylenpulver oder ein Gemisch aus PTFE und Metallpulver oder einer aus einer PTFE-Dispersion mit Mischung mit Metallen oder deren Oxiden durch Koagulation erhaltene Paste auf das Metallgerüst aufzubringen und unter Zuhilfenahme von Druck und Temperatur dieses auszufüllen und zwar so, daß eine das Metallgerüst überstehende Gleitschicht von etwa 30 µm erhalten wird. Diese bekannten Lager haben jedoch den Nachteil, daß nach dem Verschleiß der etwa 30 µm dicken Gleitschicht das Metallgerüst frühzeitig freigelegt wird und in zunehmendem Maße ein Verschleiß am Gegenläufer hervorgerufen wird. Die Ursache für den hohen Verschleiß der Lager, deren Gleitschichtmatrix aus PTFE besteht, ist darin zu sehen, daß die Haftfestigkeit zwischen Stützschicht (Sinterschicht) und Gleitschicht aufgrund des antiadhäsiven Charakters des PTFE mangelhaft ist. Gleiches gilt für die unzureichende Bindung zwischen den PTFE-Partikeln und den metallischen bzw. nichtmetallischen Füllstoffen in der PTFE-Matrix.For the production of the starting materials for such Dry storage is known on a steel beam a porous, preferably made of tin bronze To sinter metal scaffolding and then Polytetrafluoroethylene powder or a mixture of PTFE and metal powder or one from one PTFE dispersion mixed with metals or their Oxides paste obtained by coagulation on the Apply metal scaffolding and with the help of Pressure and temperature to fill in this way so that a sliding layer protruding from the metal frame of about 30 microns is obtained. These well-known However, bearings have the disadvantage that after Wear of the approximately 30 µm thick sliding layer Metal scaffolding is exposed early and in  increasing wear on the counter-rotor is caused. The cause of the high Wear of the bearings, their sliding layer matrix PTFE, it can be seen that the Adhesive strength between the support layer (sinter layer) and sliding layer due to the anti-adhesive Character of the PTFE is defective. same for for the inadequate bond between the PTFE particles and the metallic or non-metallic fillers in the PTFE matrix.

Der Verschleißwiderstand solcher Gleitschichten ist daher sowohl bei drehender, oszillierender Bewegung, ganz besonders aber unter Bedingungen hoher Geschwindigkeit und pulsierenden Stößen (Stoßdämpfer) unzureichend. Es ist daher bereits versucht worden, die Haftfestigkeit bei den auf die vorgeschilderte Weise hergestellten Lagern zu verbessern, indem man warmhärtende Harze auf Epoxid- oder Phenolharzbasis den PTFE-Bindemittel-Gemischen zufügte.The wear resistance of such sliding layers is therefore both with rotating, oscillating movement, especially especially under high conditions Speed and pulsating bumps (Shock absorber) insufficient. It is therefore already attempts have been made to adhere to the manufactured in the manner described by applying thermosetting resins to epoxy or phenolic resin based on the PTFE binder mixtures inflicted.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die adhäsiven Kräfte zwischen den Harzen und den PTFE-Partikeln unzureichend sind, so daß der Zweck solcher Vorhaben nicht erreicht wurde. Um hier eine Verbesserung zu erzielen, hat man gemäß DE-OS 19 32 343 z. B. den PTFE-Füllstoff-Mischungen Bindemittel als Haftvermittler zu der die Laufschicht (Gleitschicht) tragenden Sinterschicht beigemischt, wobei das Bindemittel mindestens eine im wesentlichen thermoplastische Verbindung aus der Gruppe von Polytrifluorchlorethylen, Polyvinylfluorid oder Polyvinylidenfluorid, insbesondere ein thermoplatisches Copolymer aus Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen (FEP) ist.However, it has been shown that the adhesive forces between the resins and the PTFE particles are insufficient, so the purpose of such projects has not been reached. To improve here achieve, according to DE-OS 19 32 343 z. B. the PTFE filler mixtures as binder Adhesion promoter to which the running layer (sliding layer) bearing sintered layer, wherein the Binder at least one essentially thermoplastic compound from the group of Polytrifluorochloroethylene, polyvinyl fluoride or Polyvinylidene fluoride, especially a thermoplastic copolymer of tetrafluoroethylene and Hexafluoropropylene (FEP) is.

Hierdurch sollte eine besonders gute Haftfestigkeit der Gleitschicht zur Sinterschicht und gleichzeitig zwischen den PTFE-Partikeln und den Füllstoffen erzielt werden, ohne die hervorragenden Gleiteigenschaften des PTFE zu verschlechtern. Gleichzeitig sollte der Kavitations- und Verschleißwiderstand verbessert werden. Die gesteckten Ziele konnten jedoch nicht erreicht werden.This should have a particularly good adhesive strength  the sliding layer to the sintered layer and at the same time between the PTFE particles and the fillers be achieved without the excellent The sliding properties of the PTFE deteriorate. At the same time, the cavitation and Wear resistance can be improved. The However, the goals set could not be achieved will.

Eine Weiterentwicklung ist in der DE-OS 37 28 273 beschrieben, wo beansprucht wird, daß die Gleitschicht (hier Lagerschicht genannt) aus einem integrierten Harzpulver aus PTFE-Harz-Präzipitat und FEP-Harz-Präzipitat (Copolymer von Tetrafluorethylen und Hexafluorpropylen) und/oder PFA-Harz-Präzipitat (Tetrafluorethylen-Perfluoralkyl-Vinylether-Copolymer) besteht und daß jedes Partikel des integrierten Harzpulvers mit PbSn-Legierungspulvern bedeckt ist. In der DE-OS 37 28 273 wird behauptet, daß die Harz-Präzipitate eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Kavitation besitzen sollen. Dies ist jedoch, wie eingehende Versuche mit dem Magnetostriktions-Schwinggerät zeigen, in keiner Weise der Fall. Es kann als gesichert gelten, daß die Werkstoffschädigungen durch sehr kleinflächige, heftige Druckstöße hervorgerufen werden, die als Dauerwechsel-Beanspruchung die Werkstoffe zerstören. Haupteinflußgröße für den Kavitationswiderstand von Werkstoffen ist ihre Härte, deren Zunahme die Beständigkeit erhöht.A further development is in DE-OS 37 28 273 described where it is claimed that the Sliding layer (here called bearing layer) from one integrated resin powder made of PTFE resin precipitate and FEP resin precipitate (copolymer of tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene) and / or PFA resin precipitate (Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) exists and that every particle of the integrated Resin powder is covered with PbSn alloy powder. DE-OS 37 28 273 claims that the Resin precipitates an excellent one Resistant to cavitation should. However, this is how in-depth testing is done show the magnetostriction vibrator, in none Way the case. It can be considered certain that the material damage due to very small areas, violent pressure surges, which are called Permanent alternating stress destroy the materials. Main influencing factor for the cavitation resistance of Materials are their hardness, the increase of which is Resistance increased.

Weiterhin ist es aus der DE-PS 14 94 079 bekannt, neben PTFE als Matrix eines Gleitwerkstoffes Blei als auch Pb und Bronze und darüber hinaus Mischungen aus PbO und Bronze als Füllstoffe zu verwenden. Diese Mischungen vermochten ebenfalls den Anforderungen der modernen Technik nicht zu entsprechen. Furthermore, it is known from DE-PS 14 94 079 in addition to PTFE as the matrix of a sliding material lead as well as Pb and bronze and beyond mixtures made of PbO and bronze to be used as fillers. These mixtures were also able to Requirements of modern technology not to correspond.  

Auch die GB 21 74 460 und die US 45 82 368 beschreiben Zusammensetzungen, wonach die Füllstoffe (z. B. Pb) in lamellarer Form in die PTFE-Matrix eingearbeitet sind. Auch diese bekannten Materialien erfüllen die gestellten Bedingungen nicht. Darüber hinaus ist es bekannt, daß zeilenförmige oder lamellar ausgebildete Phasen in einer Metall- oder Kunststoffmatrix bei Beanspruchung auf Wechselfestigkeit in Folge innerer Kerbwirkung Anlaß zu Dauerbrüchen sind, was sich in mehreren Versuchsreihen bestätigt hat.GB 21 74 460 and US 45 82 368 describe compositions, after which the fillers (e.g. Pb) in lamellar form in the PTFE matrix are incorporated. These well-known materials too do not meet the conditions. About that it is also known that line-shaped or lamellar phases in a metal or Plastic matrix when subjected to stress Fatigue strength due to internal notch effect are to breaks, which can be divided into several Test series has confirmed.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Trockengleitlager zu entwickeln, deren Gleitschichtmatrix ebenfalls Fluorpolymere enthält, die sich durch besonders gute Gleiteigenschaften und vor allem die Möglichkeit des wartungsfreien Betriebes auszeichnen, vor allem aber unter Bedingungen hochfrequenter Schwingungen eine ausgezeichnete Kavitationsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit aufweisen. Außerdem sollen die Trockengleitlager leicht und preiswert herzustellen sein und insbesondere sollen der niedrige Reibungskoeffizient und die hohe thermische Belastbarkeit des Fluorpolymeren ausnutzbar sein.In contrast, the object of the invention to develop dry sliding bearings whose Sliding layer matrix also contains fluoropolymers, which is characterized by particularly good sliding properties and especially the possibility of maintenance-free Company, but especially under Conditions of high-frequency vibrations excellent cavitation resistance and Have wear resistance. In addition, the Dry plain bearings easy and inexpensive to manufacture and especially should be the low one Friction coefficient and the high thermal Resilience of the fluoropolymer can be exploited.

Diese Aufgabe wird mit einem Trockengleitlager gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung sind Gegenstand der Unteransprüche.This task is accomplished with a dry sliding bearing Claim 1 solved. Are advantageous embodiment Subject of the subclaims.

Da die mechanischen Eigenschaften der Komponenten einer Gleitschicht für ein Trockenlager so aufeinander abgestimmt sein müssen, daß sowohl ein niedriger Reibwert als auch die geforderte Verschleißfestigkeit und ein ausreichender Kavitationswiderstand erzielt werden, wurde als Fluorpolymer PTFE beibehalten. Because the mechanical properties of the components a sliding layer for a dry storage like that must be coordinated that both a low coefficient of friction as well as the required Wear resistance and sufficient Cavitation resistance was achieved as Maintain fluoropolymer PTFE.  

Um die Haftfestigkeit der PTFE-Matrix am Sintergerüst der Stützschicht und die adhäsive Einbindung der Füllstoffe in der PTFE-Matrix zu verbessern, wurde PFA (Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer) gewählt, weil dieses Fluorpolymere thermoplastische, gut benetzbare Eigenschaften aufweist.To ensure the adhesive strength of the PTFE matrix on Sintered structure of the support layer and the adhesive Integration of the fillers in the PTFE matrix PFA (Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) chosen because this fluoropolymer is thermoplastic, has good wettable properties.

Hinsichtlich der Wahl der Füllstoffe mußte berücksichtigt werden, daß PTFE unter Druck zum sogenannten "kalten Fluß", d. h. Fließen neigt. Andererseits muß sichergestellt sein, daß die Reibwärme aus der Gleitschicht zum Stahlträger ausreichend abgeleitet wird.With regard to the choice of fillers be taken into account that PTFE under pressure to so-called "cold river", i.e. H. Flow tends. On the other hand, it must be ensured that the Frictional heat from the sliding layer to the steel beam is sufficiently derived.

Da die in der DE-OS 37 28 273 im Hinblick auf die thermische Belastbarkeit und Kavitationsbeständigkeit erhobenen Forderungen von metallischem Blei nicht erfüllt wurden, war es überraschend, daß Blei zusammen mit Bleioxid im erfindungsgemäßen Verhältnis und in Kombination mit PTFE und PFA diesbezüglich zu deutlich besseren Eigenschaften beiträgt.Since in DE-OS 37 28 273 with regard to thermal resilience and Cavitation resistance requirements of metallic lead were not met, it was surprising that lead together with lead oxide in the ratio according to the invention and in combination with In this regard, PTFE and PFA are much better Contributes properties.

Die Härtung der Gleitfläche zur Erreichung eines ausreichenden Kavitationswiderstandes wird durch Bleioxid erreicht, wobei neben PbO2 die gelbe Bleioxid-Modifikation (β-Modifikation des PbO) gegenüber der roten Bleioxid-Modifikation zu einer weiteren Verbesserung führte.Lead oxide is used to harden the sliding surface to achieve sufficient cavitation resistance, whereby in addition to PbO 2, the yellow lead oxide modification (β modification of PbO) has led to a further improvement compared to the red lead oxide modification.

Wichtig ist hierbei, daß die härtende Phase, nämlich das Bleioxid in einer möglichst feinen Form vorliegt. Es kann aus den durchgeführten Versuchen geschlossen werden, daß die Pb/Bleioxid-Mischung als dispersionsverfestigte Legierung vorliegt, d. h. es liegt eine metallische Bleimatrix vor, in der die feinen, härteren Teilchen, die vorzugsweise eine Größe < 10 µm aufweisen, gleichmäßig verteilt sind. Damit die härteren Teilchen ihre Funktion auch bei hohen Temperaturen ausüben können, müssen diese so stabil sein, daß sie sich nur schwer verformen und ihr einmal erzeugter Verteilungszustand in der Nähe des Schmelzpunktes des Blei erhalten bleibt, was insbesondere bei PbO-Partikeln der gelben Modifikation der Fall ist.It is important that the hardening phase, namely the lead oxide in the finest possible form is present. It can be done from the experiments can be concluded that the Pb / lead oxide mixture as dispersion strengthened alloy is present, d. H. it there is a metallic lead matrix in which the  fine, harder particles, preferably one Have size <10 µm, evenly distributed are. So that the harder particles also function must be able to exercise at high temperatures be so stable that they are difficult to deform and their distribution state once created in the Close to the melting point of the lead is retained, which is particularly the case with PbO particles of yellow Modification is the case.

Zur Verbesserung des Verschleißwiderstandes haben sich Nitride wie Siliziumnitrid, Bornitrid, Aluminiumnitrid oder Magnesiumnitrid sowie Siliziumcarbid bewährt, wenn sie in Mengen zwischen 1,3 bis 1,7 Vol.-% in der Gleitschicht enthalten sind.Have to improve wear resistance nitrides such as silicon nitride, boron nitride, Aluminum nitride or magnesium nitride as well Silicon carbide is proven when used in quantities between 1.3 to 1.7 vol .-% contained in the sliding layer are.

Es hat sich gezeigt, daß Bornitrid in besonders feiner Korngröße von unter 0,1 µm im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit dann wegen sogenannter Verdickungseffekte zu Schwierigkeiten führt, wenn es in Mengen < 1,7 Vol.-% zugesetzt wird. Zur Erreichung ausreichender Verschleißfestigkeit sind - wie Messungen auf einem Stift-Scheibe-Tribometer zeigen - bereits Mengen von ca. 1,5 Vol.-% hinreichend.It has been shown that boron nitride in particular fine grain size of less than 0.1 µm with regard to the processability because of so-called Thickening leads to trouble if it does is added in amounts of <1.7% by volume. For Achieve sufficient wear resistance are - like measurements on one Pin-disc tribometers show - already quantities of approx. 1.5 vol .-% sufficient.

Weiterhin hat sich bei Versuchen gezeigt, die im Bereich höherer Temperaturen, d. h. im Bereich der thermischen maximalen Belastbarkeit der Polymermatrix bei ungefähr 300°C durchgeführt wurden, daß sich durch eine Kombination der Nitride bzw. des Carbides mit Fe3O4 ein hervorragender Verschleißwiderstand erzielen läßt, der sogar unter oxidierender Atmosphäre Bestand hat.Furthermore, it has been shown in tests which were carried out in the region of higher temperatures, ie in the region of the thermal maximum load capacity of the polymer matrix at approximately 300 ° C., that an excellent wear resistance can be achieved by combining the nitrides or the carbide with Fe 3 O 4 leaves that persists even in an oxidizing atmosphere.

Besonders vorteilhaft wird ein Bornitrid gemäß folgender Analyse eingesetzt:A boron nitride according to following analysis:

B + N: 99,0%
O gesamt: 0,9%
B2O3, H2O löslich: 0,1%
Korngröße: 1 µm
spezifische Oberfläche: 5,5 m2/g.B + N: 99.0%
O total: 0.9%
B 2 O 3 , H 2 O soluble: 0.1%
Grain size: 1 µm
specific surface area: 5.5 m 2 / g.

Die synergistische Wirkung des Fe3O4 (Eisen(II-III)-Oxids) mit dem Nitrid oder Carbid wird dessen gutem Leitvermögen, das die Wärmeabfuhr aus der Gleitebene wesentlich unterstützt, entscheidend zugeschrieben. Die Konstitution dieser Doppelverbindung, die zur Klasse der Spinelle gehört, läßt sich durch die Formel Fe′′Fe′′′(Fe′′′O4) wiedergeben. Daraus, daß die außerhalb der (FeO4)-Baugruppen gelegenen Fe+2 und Fe+3-Ionen leicht ihre Ladungen austauschen, erklärt sich die gute Leitfähigkeit dieser Verbindung und die unterstützende synergistische Wirkung als Additiv.The synergistic effect of Fe 3 O 4 (iron (II-III) oxide) with the nitride or carbide is decisively attributed to its good conductivity, which significantly supports the heat dissipation from the sliding plane. The constitution of this double compound, which belongs to the class of spinels, can be represented by the formula Fe''Fe '''(Fe''' O 4 ). The fact that the Fe +2 and Fe +3 ions located outside the (FeO 4 ) assemblies easily exchange their charges explains the good conductivity of this compound and the supporting synergistic effect as an additive.

Versuche am Magnetostriktions-Schwinggerät auf Oszillations-Hydropuls- und Rotationsprüfständen haben gezeigt, daß eine Verbesserung der Kavitationsbeständigkeit nur dann erzielt wird, wenn bestimmte Mengenverhältnisse eingehalten werden. Diese liegen für Bleioxid/Pb bei 1,66 bis 1,22 und für PFA/PFTE bei 0,8 bis 1,2, wobei die Einzelanteile in folgenden Grenzen variieren können:Try the magnetostriction vibrator Oscillation hydropulse and rotation test benches have shown that an improvement in Cavitation resistance is only achieved if certain proportions are observed. For lead oxide / Pb these are 1.66 to 1.22 and for PFA / PFTE at 0.8 to 1.2, the Individual components can vary within the following limits:

Pb 20,5-24,5 Vol.-%
Bleioxid 30-34 Vol.-%
PTFE 20-24 Vol.-%
PFA 20-24 Vol.-%.Pb 20.5-24.5 vol .-%
Lead oxide 30-34 vol .-%
PTFE 20-24 vol .-%
PFA 20-24 vol%.

Beispiel:Example:

Es wurde ein erfindungsgemäßes Trockenlager wie folgt hergestellt: It was a dry storage according to the invention such manufactured as follows:  

Der Stützkörper besteht aus einem beidseitig verkupfertem Hohlband. Auf die Kupferschicht wird ein kugelförmiges Zinnbronze-Pulver so aufgesintert, daß eine poröse Gleitschicht mit einer Dicke von 0,25-0,35 µm erhalten wird, die fest mit der Kupferschicht verbunden ist.The support body consists of one on both sides copper-coated hollow band. On the copper layer a spherical tin bronze powder sintered so that a porous sliding layer with a thickness of 0.25-0.35 µm is obtained, which is fixed with the Copper layer is connected.

In die poröse Zinnbronze-Sinterschicht wird unter Anwendung eines Walz- und Sinterprozesses eine pastenartige Mischung aus PTFE und PbO so eingearbeitet, daß eine das Sintergerüst überdeckende Kunststoffschicht von etwa 20 µm Dicke erzielt wird. Anschließend läuft das Band in einen langen Ofen, hier wird das Band langsam aufgeheizt, so daß Bearbeitungshilfsmittel und Wasser ausgetrieben werden. Anschließend wird das Band rasch auf Sintertemperatur (380-400°C) gebracht. Das Band verläßt den Ofen mit einer Oberflächentemperatur von 360°C und wird warm auf Endmaß gewalzt. Eine nachgeschaltete Wasser- und Luftdusche kühlt das Band ab.In the porous tin bronze sintered layer is under Application of a rolling and sintering process paste-like mixture of PTFE and PbO so incorporated that one the sintering structure covering plastic layer of about 20 µm Thickness is achieved. Then the tape runs in a long oven, here the belt is slow heated so that processing aids and Water can be expelled. Then that will Belt quickly to sintering temperature (380-400 ° C) brought. The belt leaves the furnace with one Surface temperature of 360 ° C and gets warm up Rolled gauge block. A downstream water and An air shower cools the belt.

Dieses als Werkstoff 4 bezeichnete Trockengleitlager wurde Vergleichsversuchen mit bekannten Werkstoffen unterzogen:This dry sliding bearing, designated as material 4 , was subjected to comparative tests with known materials:

Werkstoff 1 Material 1

Stahl/CuSnlO/PTFE + Pb gemäß GB 657,085Steel / CuSnlO / PTFE + Pb according to GB 657,085

Werkstoff 2 Material 2

Stahl/CuSnlO/PTFE + z. B. FEP, PVDF, PCTF gemäß DE-OS 19 32 343Steel / CuSnlO / PTFE + z. B. FEP, PVDF, PCTF according to DE-OS 19 32 343

Werkstoff 3 Material 3

Stahl/CuSnlO/PTFE/FEP bzw. PTFE/PFA und PbSn gemäß DE-OS 37 28 273. Steel / CuSnlO / PTFE / FEP or PTFE / PFA and PbSn according to DE-OS 37 28 273.  

Die Kavitationsversuche wurden bei einer Frequenz f = 19 kHz, einer Temperatur ϑ = 20°C in Wasser durchgeführt. Der Schwingkopfdurchmesser beträgt 35 mm und der Abstand Probe Schwingkopf 1 mm. Die Ergebnisse sind in der Figur dargestellt. Wie hieraus zu entnehmen ist, ist die Abtragungsgeschwindigkeit des Werkstoffs 4 am geringsten, was die überlegenen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Trockengleitlagers belegt.The cavitation experiments were carried out at a frequency f = 19 kHz, a temperature ϑ = 20 ° C in water. The oscillating head diameter is 35 mm and the distance between the probe and the oscillating head is 1 mm. The results are shown in the figure. As can be seen from this, the removal rate of the material 4 is the lowest, which demonstrates the superior properties of the dry sliding bearing according to the invention.

Claims (9)

1. Trockengleitlager mit einem Stützkörper, mit einer Zwischenschicht und mit einer Gleitschicht, wobei die Gleitschicht eine Mischung von Metall/Metalloxid mit Fluorpolymeren enthält, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß das Metall/Metalloxid eine Mischung aus Bleioxid und Pb im Verhältnis 1,22 bis 1,66 ist,
  • - daß die Fluorpolymere eine Mischung aus PFA (Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether- Copolymer) und PTFE im Verhältnis 0,8 bis 1,2 sind und
  • - daß die Gleitschicht einen weiteren nichtmetallischen Anteil in Form eines Nitrides oder Carbids enthält.
1. dry sliding bearing with a support body, with an intermediate layer and with a sliding layer, the sliding layer containing a mixture of metal / metal oxide with fluoropolymers, characterized in that
  • that the metal / metal oxide is a mixture of lead oxide and Pb in a ratio of 1.22 to 1.66,
  • - That the fluoropolymers are a mixture of PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) and PTFE in a ratio of 0.8 to 1.2 and
  • - That the sliding layer contains a further non-metallic portion in the form of a nitride or carbide.
2. Trockengleitlager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Anteile:
Pb 20,5 bis 24,5 Vol.-%
Bleioxid 30 bis 34 Vol.-%.2. Dry sliding bearing according to claim 1, characterized by the following proportions:
Pb 20.5 to 24.5 vol .-%
Lead oxide 30 to 34% by volume. 3. Trockengleitlager nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Polymeranteile:
PTFE 20 bis 24 Vol.-%
PFA 20 bis 24 Vol.-%.3. Dry sliding bearing according to claim 1 or 2, characterized by the following polymer components:
PTFE 20 to 24 vol%
PFA 20 to 24 vol%. 4. Trockengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleioxid in feiner Verteilung vorliegt, wobei die Partikelgröße < 10 µm beträgt. 4. Dry sliding bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lead oxide in fine distribution, the Particle size is <10 µm.   5. Trockengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleioxid aus der gelben Bleioxid-Modifikation (β-Modifikation des PbO) besteht.5. Dry sliding bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lead oxide the yellow lead oxide modification (β modification of the PbO) exists. 6. Trockengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bleioxid aus PbO2 besteht.6. Dry sliding bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lead oxide consists of PbO 2 . 7. Trockengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Nitrid Siliziumnitrid, Bornitrid, Aluminiumnitrid oder Magnesiumnitrid mit einem Anteil von 1,3 bis 1,7 Vol.-% ist.7. dry sliding bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the nitride Silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride or Magnesium nitride in a proportion of 1.3 to Is 1.7% by volume. 8. Trockengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Carbid SiC ist.8. dry sliding bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the carbide SiC is. 9. Trockengleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitschicht zusätzlich Fe3O4 enthält.9. dry sliding bearing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sliding layer additionally contains Fe 3 O 4 .
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