DEV0001059MA

DEV0001059MA - Composite bearing metal in strip form

Info

Publication number: DEV0001059MA
Authority: DE
Inventors: Guy Anthony London Vandervell
Original assignee: Vandervell Products Ltd., London
Publication date: 1951-03-29

Description

Die Erfindung betrifft Metall in Bandform, das zur Herstellung von Lagern Verwendung finden soll.The invention relates to metal in strip form to be used for the manufacture of bearings.

Das derzeit üblichste Verfahren zur Herstellung von Lagern für Kraft- und sonstige Maschinen besteht darin, dass sie aus Lagerhälften zusammengesetzt werden, die von einem Metallband abgeschnitten worden sind, welches aus einer Stahlunterlage mit einer Lagerfläche aus Weissmetall oder anderem geeignetem Lagermetall besteht und allgemein als Bi-Metallband bezeichnet wird.The currently most common method of manufacturing bearings for power and other machines is that they are assembled from bearing halves that have been cut from a metal strip, which consists of a steel base with a bearing surface made of white metal or other suitable bearing metal and is generally called Bi -Metal tape is called.

Es kommt gelegentlich vor, dass das Weissmetall oder das sonstige Lagermetall solche Eigenschaften besitzt, dass es schlecht auf der Stahlgrundlage haftet. Es existieren andere Metalle, deren Haftung sowohl auf dem Stahl, wie auf dem Lagermetall selbst besser ist.It occasionally happens that the white metal or other bearing metal has such properties that it does not adhere well to the steel base. There are other metals that adhere better to both the steel and the bearing metal itself.

Gemäss der Erfindung wird als verbindendes Mittel eine Zwischenschicht oder ein Zwischenstreifen aus Metall verwendet, das heisst, statt eines Bi-Metalls oder Zweischichtenbandes ein Trimetall- oder Dreischichtenband, welches eine Zwischenschicht aufweist, die aus einem dritten Metall oder einer Legierung besteht. Es sind zwar bereits solche Drei-Metallbänder bekannt - beispielsweise wurde schon vorgeschlagen, Druckplatten, Metallreflektoren und Diaphragmen für Telefonapparate aus Metallstreifen, die aus drei Schichten von Metallen mit voneinander verschiedenen Eigenschaften bestehen, herzustellen. Im Gegensatz hierzu ist das Bandmetall nach der Erfindung zur Verwendung für die Herstellung von Lagern bestimmt und besteht aus drei genau definierten aufeinandergeschichteten Lagen von Metallen von verschiedenen physikalischen Eigenschaften, die durch die Zwischenschicht miteinander so festhaftend verbunden sind, dass sich ein Tri-Metall oder Drei-Lagenband ergibt. Eine der beiden äusseren Lagen dieses Bandes besteht aus Weissmetall oder anderem Lagermetall, die andere aus Stahl, während die Zwischenschicht aus Kupfer, Messing oder einem anderen geeigneten Nichteisenmetall oder -Legierung besteht.According to the invention, an intermediate layer or an intermediate strip made of metal is used as the connecting means, that is, instead of a bi-metal or two-layer tape, a tri-metal or three-layer tape which has an intermediate layer consisting of a third metal or an alloy. Such three-metal bands are already known - for example, it has already been proposed to manufacture pressure plates, metal reflectors and diaphragms for telephone sets from metal strips which consist of three layers of metals with mutually different properties. In contrast to this, the strip metal according to the invention is intended for use in the manufacture of bearings and consists of three precisely defined layers of metals stacked one on top of the other with different physical properties, which are so firmly bonded to one another by the intermediate layer that a tri-metal or three -Layer tape results. One of the two outer layers of this tape exists made of white metal or other bearing metal, the other made of steel, while the intermediate layer consists of copper, brass or another suitable non-ferrous metal or alloy.

Bei der praktischen Ausführungsform der Erfindung wird in der allgemein zur Herstellung von Bi-Metallbändern bekannten Weise gearbeitet, mit Ausnahme dessen, dass zunächst auf das die Unterlage bildenden Stahlband eine dünne Schicht eines von dem Weissmetall oder anderem Lagermetall verschiedenen Metalls aufgetragen wird und auf diese Zwischenschicht das Weiss- oder andere Lagermetall. Beispielsweise kann die Stahlunterlage zuerst mit einer Schicht aus Bronze oder Kupfer versehen und das Lagermetall dann auf die Bronze- oder Kupferfläche aufgebracht werden. Es ist denkbar, dass das für gewisse Zwecke gewünschte Ergebnis durch eine sehr dünne, aber bestimmte und beständige Schicht des Zwischenmetalls erzielt werden kann, die üblicherweise auf galvanischem Wege, durch Aufspritzen oder Niederschlagen aus dem Dampf aufgebracht werden könnte. Die Erfindung schliesst eine solche Ausführungsmöglichkeit ein, jedoch werden vorzugsweise mit dem Ziele einer leistungsfähigen und wirtschaftlichen Herstellung die beiden geschmolzenen Metalle auf das die Unterlage bildende Stahlband aufeinanderfolgend dadurch aufgebracht, dass dieses durch Bäder aus dem geschmolzenen Metall hindurchgeführt wird, z.B. in der in der britischen Patentschrift Nr. 440 258 beschriebenen Weise, so dass das Lagermetall auf das Zwischenmetall aufgebracht wird, wenn dieses sich unter den besten Voraussetzungen hierfür befindet und das Zwischenmetall keine Oxydschicht aufweist.In the practical embodiment of the invention, work is carried out in the manner generally known for the production of bimetal strips, with the exception that first a thin layer of a metal different from the white metal or other bearing metal is applied to the steel strip forming the base and to this intermediate layer the white or other bearing metal. For example, the steel base can first be provided with a layer of bronze or copper and the bearing metal can then be applied to the bronze or copper surface. It is conceivable that the result desired for certain purposes can be achieved by a very thin, but definite and permanent layer of the intermediate metal, which could usually be applied by electroplating, spraying on or deposition from the vapor. The invention includes such an embodiment, but with the aim of efficient and economical production, the two molten metals are applied successively to the steel strip forming the base by passing it through baths of the molten metal, e.g. in the British Patent No. 440 258 described manner, so that the bearing metal is applied to the intermediate metal when this is under the best conditions for this and the intermediate metal has no oxide layer.

Versuche haben nämlich gezeigt, dass es besser ist, das Lagermetall auf die Zwischenschicht aufzutragen, bevor die letztere oxydiert worden ist. Auf diese Weise kann die Notwendigkeit der üblicherweise angewendeten Verzinnung oder des Überziehens mit einem Flussmittel vermieden werden.Tests have shown that it is better to apply the bearing metal to the intermediate layer before the latter has been oxidized. In this way, the need for the commonly used tinning or plating with a flux can be avoided.

Mit anderen Worten kann, obwohl das übliche Verzinnen oder Überziehen mit einem Flussmittel beibehalten werden kann, um die Verbindung der drei Metalle zu verbessern, die Verwendung eines Flussmittels zwischen der Zwischenschicht und der mit dieser zu verbindenden Fläche des Lagermetalls dadurch vermieden werden, dass das Lagermetall auf die Zwischenschicht auf solche Weise aufgebracht wird, dass keineIn other words, although the usual tin plating or plating with a flux can be retained in order to improve the connection of the three metals, the use of a flux between the intermediate layer and the surface of the bearing metal to be connected to it can be avoided by adding the bearing metal is applied to the intermediate layer in such a way that none

Störung durch Oxyde auf der einen oder anderen Schicht eintritt. Die Stärke der Zwischenschicht und der Lagermetallschicht können je nach der Verwendungsart, für welche das Metallband bestimmt ist, geändert werden.Disturbance due to oxides occurs on one or the other layer. The thickness of the intermediate layer and the bearing metal layer can be changed depending on the type of use for which the metal strip is intended.

Es ist noch darauf hinzuweisen, dass die Bezeichnung "Tri-Metallband" nicht den dünnen Überzug aus Zinn oder anderem Metall einschliessen soll, der üblicherweise als verbindendes oder eine Flussmittelwirkung besitzendes Mittel zwischen den verschiedenen Schichten des Verbundstreifens verwendet wird und dessen Zweck ausschliesslich ist, die Verbindung der benachbarten Schichten zu begünstigen. Dieser Überzug bildet, wenn die Verbindung erfolgt ist, in keiner Weise eine eigentliche Schicht als solche.It should also be noted that the term "tri-metal tape" is not intended to include the thin coating of tin or other metal that is usually used as a connecting or fluxing agent between the different layers of the composite strip and whose purpose is exclusively the To favor connection of neighboring layers. When the connection has been made, this coating in no way forms an actual layer as such.

Durch die Erfindung wird die Wirkung der unterschiedlichen Eigenschaften der Stahlunterlage und des Lagermetalls ausgeglichen, indem durch die Zwischenschicht ein mehr allmählicher Wechsel der physikalischen Eigenschaften durch die Gesamtstärke des Bandes hindurch erzielt wird, sodass das Band als Ganzes in verschiedener Hinsicht verbessert wird. Versuche haben erwiesen, dass, während die Stahlunterlage dem Band die mechanische Festigkeit gibt, dass die höhere Wärmeleitfähigkeit der Zwischenschicht eine gute Verteilung und Zerstreuung der an der Lagerfläche erzeugten Wärme sichert.The invention compensates for the effect of the different properties of the steel base and the bearing metal in that the intermediate layer achieves a more gradual change in the physical properties through the overall thickness of the belt, so that the belt as a whole is improved in various ways. Tests have shown that, while the steel base gives the belt its mechanical strength, the higher thermal conductivity of the intermediate layer ensures good distribution and dissipation of the heat generated on the bearing surface.

Die aus Weiss- oder anderem Lagermetall bestehende Lagerfläche des bandförmigen Metalls nach der Erfindung besteht vorzugsweise aus einer Weissmetall-Legierung, wie einer Lagerlegierung auf Zinn-, Blei- oder Cadmiumgrundlage. Es wurde gefunden, dass die Stärke dieser Weissmetallschicht sehr wichtig, insbesondere hinsichtlich ihrer oberen Grenze ist, weil die Lebensdauer der Weissmetallschicht sehr schnell mit zunehmender Stärke abnimmt. Es hat sich gezeigt, dass die Stärke nicht mehr als 0,22 mm betragen soll, aber bis auf 0,025 mm herabgehen kann.The bearing surface of the strip-shaped metal according to the invention, consisting of white or other bearing metal, preferably consists of a white metal alloy, such as a bearing alloy based on tin, lead or cadmium. It has been found that the thickness of this white metal layer is very important, in particular with regard to its upper limit, because the service life of the white metal layer decreases very quickly with increasing thickness. It has been shown that the thickness should not be more than 0.22 mm, but can go down to 0.025 mm.

Claims

1. Strip-shaped metal for the manufacture of bearings, characterized in that it consists of three specific stacked layers or layers of metals with different physical properties, namely a steel base, an intermediate layer of brass or another non-ferrous alloy and a white (Babbitt) or other bearing metal , which is superimposed on the latter, which are connected to each other so as to form a tri-metal or a three-layer tape.

2. Strip-shaped metal according to claim 1, characterized in that the intermediate layer and / or the bearing metal layer is applied by electroplating.

3. Strip-shaped metal according to claim 1 - 2, characterized in that the bearing metal layer consists of a white metal alloy and has a thickness of not more than 0.22 mm.

4. A method for producing metal strips according to claims 1-2, characterized in that the intermediate and bearing metal layers are applied to the supporting layer by successively applying the different metals in the molten state to the former with or without the known tinning or application of a flux layer is applied.

5. A method for producing metal strips according to claim 1 and 3, characterized in that the bearing metal layer is applied to the intermediate layer before it is oxidized.