WO2009059344A2 - Bearing element - Google Patents

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WO2009059344A2
WO2009059344A2 PCT/AT2008/000404 AT2008000404W WO2009059344A2 WO 2009059344 A2 WO2009059344 A2 WO 2009059344A2 AT 2008000404 W AT2008000404 W AT 2008000404W WO 2009059344 A2 WO2009059344 A2 WO 2009059344A2
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bearing element
bearing
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Inventor
Jakob Zidar
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Miba Gleitlager Gmbh
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/24Brasses; Bushes; Linings with different areas of the sliding surface consisting of different materials

Definitions

  • the invention relates to a bearing element with a support element and a running layer arranged thereon.
  • Conventional liners of plain bearings are either made of soft materials, e.g. Lead, tin, bismuth, or formed by hard materials, such as alloys of copper, silver or nickel.
  • Soft running layers are characterized by their high embedding capacity against dirt and foreign body particles, but wear out quickly or break under very high loads.
  • Hard skins have a high wear resistance and are highly resilient, but react aggressively to dirt particles.
  • Object of the present invention is to provide a highly wear-resistant bearing element with improved soil compatibility.
  • the running layer of a bearing element is formed by at least a first partial application layer and a comparatively softer second partial application layer, and the second partial application layer has a varying layer thickness over a length and / or a width of the tread.
  • the lubricating gap geometry varies due to the varying layer thickness of the soft Molerton für over the circumference of the bearing element, which is prin cially undesirable, no deterioration of the sliding properties could be observed in the bearing element according to the invention, in particular because in areas with a reduced lubricating gap, the outer part already from the break-in phase, this sliding properties takes over.
  • the bearing element according to the invention is therefore used makes it possible to vary this by a specific application of a soft partial application layer and to adapt it to the load case.
  • this bearing element ver simplifies, in particular, thus a defined state of the bearing element in terms of its properties are made available from the beginning.
  • a significant increase in the wear resistance of the bearing element could be observed, so that trained storage demes are particularly suitable for high-strength, wear-resistant applications.
  • the second partial application layer can be arranged exclusively in areas that are exposed to low loads during operation. It is thus the load-bearing capacity of the bearing element in high-stress areas improved by the harder first part coat layer and onere redesign reduces the embedding ability for dirt particles on less loaded areas, whereby the second part coat layer is subjected to less wear and the bearing element remains functional over a longer period of time.
  • the layer thickness of the second partial application layer in the range between 0 .mu.m and 100 .mu.m can vary over the surface of the tread.
  • the first partial application layer prefferably be arranged exclusively in those regions in which the layer thickness of the second partial application layer is between 0 ⁇ m and 20 ⁇ m, preferably 0 ⁇ m to 10 ⁇ m. As a result, part of the material of the first partial application layer can be saved.
  • this can optionally be dispensed with an additional mechanical post-processing for the completion of the bearing element, or the layer thickness variance of the overlay can be reduced.
  • the second partial application layer may be at least partially tongue-like in the running direction of a component to be supported. It is thus the lubricity of the bearing element in the middle region and the embedding of dirt particles, which can be introduced via an oil groove in the counter shell, improved.
  • the second partial application layer it is further possible for the second partial application layer to have a layer thickness of more than 15 ⁇ m in one or more edge regions and / or front end regions of the tread or to be arranged exclusively in these regions. It is thus achieved that radially penetrating particles are already embedded in the front end region, so that they at least for the most part do not penetrate into the middle region of the bearing element.
  • the second partial application layer is arranged following a dust bag, which may be formed in the front end region of the bearing element. Due to the arrangement in the edge or longitudinal edge regions, a better adaptability and load capacity or installation can be achieved while reducing possible shaft friction in these areas during the running-in phase of the bearing element.
  • the tongue-like configuration of the second partial application layer can go so far that outer boundaries of the second partial application layer-viewed in the direction of travel-are hyperbola-shaped, that is, a narrow band is present on the second partial application layer even in regions with higher stress.
  • the second partial application layer can thereby be made thinner without deterioration of the sliding properties of the bearing element.
  • the surface area of the second partial application layer in areas in which the layer thickness is> 15 ⁇ m may be between 25%, in particular 30%, preferably 35%, and 70%, in particular 60%, preferably 50%, of the total surface of the tread. Below 25%, an above-average deterioration of the contamination of the bearing element was observed, above 70%, in turn, the load is deteriorated by too low a proportion of hard, first partial wear layer, whereby the wear and fatigue strength of the bearing element are deteriorated overall.
  • the layer thickness may in particular be greater than 20 microns, preferably greater than 30 microns.
  • Figure 1 is a plain bearing in the form of a plain bearing half shell in side view.
  • FIG. 3 shows a cross section through the sliding bearing of Figure 1 along the section line IH-III ..; - A -
  • FIG. 4 shows the unrolled running surface of the plain bearing according to FIG. 1 in plan view
  • Fig. 5 shows a cross section through the sliding bearing according to Fig. 1 according to the section line
  • Fig. 6 shows a cross section through the sliding bearing according to Fig. 1 corresponding to the section line
  • Fig. 9 shows a cross section through the sliding bearing according to Fig. 8 corresponding to the section line
  • FIG. 14 shows a cross section through the sliding bearing according to FIG. 14 corresponding to the section line XV-XV in FIG. 13;
  • FIG. 15 shows a variant of the sliding bearing in plan view of the running layer
  • FIG. 16 shows a cross section through the slide bearing according to FIG. 15 corresponding to the section line XVI-XVI in FIG. 15;
  • FIGS. 1 to 6 show a first embodiment variant of a bearing element 1 in the form of a plain bearing half shell with a supporting element 2 or a supporting shell, a bearing metal layer 3 and a running layer 4.
  • bearing elements 1 in the form of plain bearing half shells, but rather also other bearing elements 1 are included, such as. Thrust rings, solid shell bearing elements, bushings, as well as directly coated applications, such as e.g. Connecting rod bearings, connecting rod eyes, etc.
  • the support member 2 is usually made of steel, but may of course be made of other materials known in slide bearing technology, such as e.g. Brass, bronzes, etc. Through the support member 2 a dimensional stability is achieved.
  • a bearing metal layer 3 is arranged between the running layer 4 and the supporting element 2, but rather the running layer 4 can be arranged directly on the supporting element 2, e.g. when a connecting rod eye is coated directly.
  • the bearing metal layer 3 may, in principle, consist of the usual bearing metals known from the prior art for such bearing elements 1.
  • At least one intermediate layer in the form of a bonding layer or diffusion barrier layer at least between individual layers, for example the support element 2 and the bearing metal layer 3 and / or the bearing metal layer 3 and the overlay 4.
  • the bonding layers or diffusion barrier layers may consist of the materials customary for this purpose.
  • the diffusion barrier layers usually have a small layer thickness of 1 to 3 microns. Tie layers can have a layer thickness of up to 0.3 mm.
  • the bearing metal layer 3 may have a layer thickness selected from a range having a lower limit of 100 ⁇ m, preferably 300 ⁇ m, and an upper limit of 3 mm, preferably 1 mm, the support element 2 may have a layer thickness selected from a range with a lower limit of 1 mm, preferably 2 mm, and an upper limit of 20 mm, preferably 8 mm.
  • the running layer 4 is formed at least from a first partial application layer 5 and, in the installation position of the bearing element 1, at least partially above the first arranged second partial application layer 6.
  • the second partial application layer 6 it is possible for the second partial application layer 6 to be arranged on the running surface 8 in opposite front end regions, as shown in FIG. 4, or it is also possible for this second, softer partial application layer 6 to be formed in only one end region is.
  • the second partial application layer 6 is formed with a varying layer thickness over a length 7 and / or width of a running surface 8 of the overlay 4.
  • the layer thickness can vary between 0 .mu.m and 100 .mu.m, so that regions on the running surface 8 can also be present, in which only the first harder part-application layer 5 is arranged.
  • the partial application layer 5 has a thickness of between 10 ⁇ m and 100 ⁇ m, preferably 15 ⁇ m to 40 ⁇ m, in the region of the front end regions (FIGS. 2 and 6) or between 0 ⁇ m and 10 ⁇ m, preferably between 0 ⁇ m and 5 ⁇ m, in the middle region (FIGS. 3 and 5).
  • the transition from the thinner area to the thicker area is continuous.
  • the total layer thickness of the overlay 4 remains at least approximately the same over at least approximately its entire length 7. This can be achieved by making the first part-coat layer 5 thicker in regions where the second part-coat layer 6 is thinner, and vice versa.
  • the partial application layer 5 may have an approximately constant layer thickness over the entire bearing element 1 or may even have a higher or lower layer thickness in the same region as the partial application layer 6.
  • the second partial application layer 6 preferably has a Vickers microhardness between HV 10 and HV 65 or between HV 12 and HV 50 or between HV 20 and HV 25, each with a test load of 3 pond.
  • the first partial application layer 5 has a Vickers microhardness of HV 30 or more, for example between HV 50 and HV 400 or between HV 80 and HV 250 or between HV 90 and HV 300, in each case at a test load of 10 pond and always with the proviso that the second partial application layer 6 of a bearing element 1 is softer than the first partial application layer 5.
  • the first partial application layer 5 extends over the entire running surface 8 of the bearing element 1 and the second partial application layer 6 is arranged only in regions of the running surface 8, wherein the entire coating of this running surface 8 with the second Partial application layer 6 should not be excluded.
  • first partial application layer 5 is formed next to the second partial application layer 7, ie regions on the running surface 8 exist in which only the first partial application layer 5 is arranged and regions exist in which exclusively the second partial application layer 6 is arranged.
  • second partial application layer 6 it is possible for the second partial application layer 6 to project beyond the first partial application layer 5 in the direction of a component to be supported, for example a shaft (not illustrated).
  • the layer thickness of the second partial application layer 6 may be over the surface of the tread 8, e.g. also vary between 40 .mu.m and 80 .mu.m or between 20 .mu.m and 40 .mu.m or between 60 .mu.m and 100 .mu.m, whereby larger and smaller variation widths than the given examples are possible.
  • This range of variation refers to those areas in which the layer thickness is greater than 10 microns. However, even in the areas with a small layer thickness between 0 .mu.m and 10 .mu.m, a variation of the layer thickness is possible.
  • the variation of the layer thickness of the second partial application layer 6 over the entire surface of the overlay 8 is greater than a production-related fluctuation width of the layer thickness of such overlays 4.
  • the second partial application layer 6 can be formed by at least one soft-phase element selected from a group comprising lead, tin, bismuth, zinc, aluminum, indium alloys or a bonded coating, as described in AT 501 878 B.
  • the first partial application layer may be formed of at least one element selected from a group comprising copper, silver, nickel, lead, tin, bismuth, zinc, aluminum and their alloys. Preference is given to copper, silver, nickel, their alloys and aluminum-based alloys.
  • the bearing element 1 can also be installed in 180 ° rotated position by the symmetrical design.
  • FIGS. 7 to 17 Various exemplary embodiments of the running layer 4 according to the invention are shown in FIGS. 7 to 17, the above statements being correspondingly applicable with regard to the layer thicknesses.
  • punctured layer thicknesses of the second partial application layer 6 are shown which vary or vary between 10 and 100 ⁇ m, preferably between 15 and 40 ⁇ m, and white layer thicknesses of the second partial application layer 6 in the range between 0 and 0 ⁇ m and 20 ⁇ m, preferably between 0 ⁇ m and 15 ⁇ m, for example between 0 ⁇ m and 10 ⁇ m or between 0 ⁇ m and 5 ⁇ m.
  • regions having a relatively small layer thickness are distinguished from regions of relatively high layer thickness.
  • the dotted area has a higher layer thickness of the second partial application layer 6 than the white area. Areas with a layer thickness between 0 and 10 microns can be at least partially regarded as an inlet layer.
  • the larger layer thickness of the second partial layer 6, taking into account the relative movement, ie the direction of rotation, if the component to be stored only rotates in one direction, on the area at the two bearing shells in the installed state collide confined. It is advantageous if the region of the second partial application layer 6 extends into the region of 45 ° with respect to the direction of rotation, since cavitation or corrosion of the overlay 4 is greatest in this region because of the possible reduction of the lubricating gap can.
  • a slide bearing does not necessarily have to have two identical half-shells, but one of them can be designed according to the invention, for example the lower half-shell of a bearing, and the counter-shell can be designed differently, eg according to the state of the art be.
  • FIGS. 8 and 9 show an embodiment of the tread 4 according to the invention, in which the relatively thick, soft tipping layer 6 is not limited only to the areas of the bearing element 1 which are less loaded or less stressed, but is also arranged in the main loaded zone. that is in the middle region in the direction of the length 7, in particular in continuation of an oil groove in the counter shell (not shown), can penetrate through the dirt and abrasion particles on the oil in the storage area.
  • the relatively thick, soft tipping layer 6 is not limited only to the areas of the bearing element 1 which are less loaded or less stressed, but is also arranged in the main loaded zone. that is in the middle region in the direction of the length 7, in particular in continuation of an oil groove in the counter shell (not shown), can penetrate through the dirt and abrasion particles on the oil in the storage area.
  • a plurality of oil grooves a plurality of regions with the second partial application layer 6 are formed in this sense.
  • FIGS. 10 to 12 are intended to illustrate that the relatively thicker part-wearing layer 6 is not necessarily rectangular, but that other geometrical shapes (seen in plan view) are also possible according to the load case, whereby it should already be pointed out at this point that it is in the In the context of this description, it is not possible to represent all of these variants of the embodiment, but the illustrated examples are to be understood as such and not restricting the scope of the invention. It is essential within the scope of the invention, however, that the second, softer partial application layer 6 is formed with a varying layer thickness, with preferably higher layer thicknesses in the range between 10 and 100 microns in those areas of the tread 8 are formed, in which the bearing element 1 a lower load experiences.
  • the second, softer, partial application layer 6 is tongue-like, and extends, starting from a butt end region or end side end region, in the direction of the second butt end region. As shown by the spacing to the end, the formation of so-called. Dust bags is possible, as is possible with the other embodiments variants.
  • Fig. 1 1 shows an embodiment in which the thicker second partial application layer 6 is tapered in the direction of the center of the tread 8, that is provided with at least approximately hyperbola-like boundary lines.
  • the layer thickness can be formed starting from the Sto roomd Scheme to the center area decreasing, so that the second part of the layer 6 in this embodiment, as well as in the other embodiments, in the middle region has a smaller layer thickness.
  • FIGS. 10 and 11 are a combination of those according to FIGS. 1 to 9.
  • FIG. 12 shows a variant of that according to FIG. 10, in which the tongue-like extension is designed to be significantly narrower, but the base region of the partial application layer 6, that is to say that region which lies in the region of the joint end region, is made significantly wider.
  • FIGS. 10 to 12 and 15 are suitable if due to an unintended curvature of the bearing element 1 a better adaptability of the overlay 4 is required because of reduced lubrication gap.
  • FIGS. 13 and 14 show a variant embodiment in which the thicker second partial application layer 6 extends exclusively in the region of the two longitudinal side edges of the tread 8.
  • These two “bands” may have a width (perpendicular to the longitudinal extent) which is selected from a range with a lower limit of 0.2 mm and an upper limit of 20 mm, and the width is preferably between 0.5 mm and 10 mm, for example between 1 mm and 5 mm.
  • FIGS. 15 to 17 show a combination of the embodiment variant according to FIG. 12 with that according to FIGS. 13 and 14.
  • a bearing metal layer 3 is rolled, is applied to the hard part of the layer 5 in the sequence, for example by means of a sputtering process.
  • the second partial application layer 6 is deposited on the partial application layer 5, for example sputtered on or by vapor deposition.
  • the second partial application layer 6 can also be rolled or sprayed on.
  • the running surface 8 is machined, in particular by fine boring, processed in order to produce the layer thickness profile of the second partial application layer 6.
  • the first partial application layer 5 is likewise processed by mechanical processing, such as embossing, fine boring or milling, for example by the layer thickness at least in partial regions for the arrangement of the second partial application layer 6 to reduce or at least partially increase the surface roughness of this first partial application layer 5, and thus to increase the adhesive strength of the second partial application layer 6 on the first partial application layer 5.
  • mechanical processing such as embossing, fine boring or milling
  • the support element 2 was formed by a steel support shell. As bearing metal layer 3, CuPb20Sn4 was used.
  • the first part-coat layer 5 was made of SnSbI 5Cu5 with a Vickers microhardness of HV 40 (10 pond), and the second part-coat layer 6 was formed by SnSb4Cul with a Vickers microhardness of HV 20 (3 pond). It was thus made a variant embodiment of FIG. 4, wherein the layer thickness of the second partial application layer 6 increases in the radial direction of 5 microns to 40 microns from the apex area to the dust pockets. 60% of the area of the partial application layer 6 had a layer thickness of more than 10 ⁇ m and 30% had a layer thickness of more than 20 ⁇ m. Both areas of the partial application layer 6 with increased layer thickness were executed identically geometrically. In the same way, the thickness of the first partial application layer 5 increased from 10 ⁇ m to 30 ⁇ m.
  • the overlay 4 was deposited from a single galvanic electrolyte, which could be realized by conventional pulse current forms, aperture and anode arrangements as well as massive change in the current density after deposition of the first part of the execution layer structure without subsequent mechanical processing was necessary. It should be noted at this point that it is possible within the scope of the invention, of course, the two areas with different lengths - in the direction of the longitudinal extension of the overlay 8 - form, so for example, the top arranged in Fig. 4 arranged partial application layer 6 with a greater length as the bottom one.
  • Embodiment 2 is a diagrammatic representation of Embodiment 1:
  • the support element 2 was formed by a steel support shell.
  • As bearing metal layer 3 CuSn5Zn was used.
  • the first partial application layer 5 consisted of CuB i20 with a Vickers microhardness of HV 200 (10 pond), and the second partial application layer 6 was formed by Bi.
  • the embodiment of FIG. 15 was thus produced, the layer thickness of the white region being between 0 ⁇ m and 10 ⁇ m and the dotted region between 10 ⁇ m and 20 ⁇ m. 30% of the area of the partial application layer 6 had a layer thickness of more than 10 ⁇ m and 70% had a layer thickness of more than 5 ⁇ m.
  • the layer thickness of the first partial application layer 5 was constantly 10 ⁇ m.
  • the two partial layers 5, 6 were deposited by a sputtering process with appropriate cathode or aperture arrangement and using conventional sputtering parameters.
  • the support element 2 was formed by a steel support shell.
  • bearing metal layer 3 a CuZn alloy was used.
  • the first partial application layer 5 consisted of Ag with a microhardness according to Vickers of HV 100 (10 pond) and a layer thickness variance of 0 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the first partial application layer 5 has been limited to the areas required for the load of the bearing element 1 because of the cost of Ag.
  • the second partial application layer 6 was formed by a conventional lubricating varnish.
  • the embodiment variant according to FIG. 11 was produced, wherein the layer thickness of the white region was between 5 ⁇ m and 15 ⁇ m and the dotted region between 15 ⁇ m and 50 ⁇ m.
  • 70% of the area of the partial application layer 6 had a layer thickness of more than 10 ⁇ m and 50% had a layer thickness of more than 20 ⁇ m.
  • the surface was treated by fine boring after varnish coating. tet.
  • the bearing elements 1 produced in this way were subjected to a test method developed by the applicant in which a bearing element 1 in the installed state is subjected to so-called "dirt impacts" during operation in order to test the embedding capability and the wear resistance of the bearing element 1 Dirt was used a test dust of natural silicates with a particle size between 5 microns and 30 microns.Thus, five impurities were triggered within an hour, wherein the particulate dust particles were entered into the lubricating oil and thus in the area of the bearing element 1, ie its surface spent become.
  • the bearing elements 1 according to the invention survived this test without damage.
  • first and / or the second partial application layer 5, 6 in a multi-layered manner, wherein these partial layers of the partial application layers 5, 6 preferably have a different hardness relative to one another, wherein preferably the hardness points towards the support layer or the support element 2 increases.

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Abstract

The invention relates to a bearing element (1), in particular a slide bearing, comprising a support element (2) and a running layer (4) that is arranged over said support element and that comprises a running surface (8). Said running layer (4) is at least partially made of a first partial running layer (5) and a second partial running layer (6) that is softer than the first. At least the second partial running layer (6) has a varying layer thickness over the length (7) and/or width of the running surface (8).

Description

Lagerelement bearing element
Die Erfindung betrifft ein Lagerelement mit einem Stützelement und einer darauf angeordneten Laufschicht.The invention relates to a bearing element with a support element and a running layer arranged thereon.
Herkömmliche Laufschichten von Gleitlagern sind entweder durch weiche Materialien, z.B. Blei, Zinn, Wismut, oder durch harte Werkstoffe, beispielsweise Legierungen von Kupfer, Silber oder Nickel, gebildet. Weiche Laufschichten zeichnen sich durch ihre hohe Einbettungsfähigkeit gegenüber Schmutz und Fremdkörperpartikeln aus, verschleißen aber schnell oder brechen bei sehr hoher Belastung. Harte Laufschichten weisen eine hohe Verschleißbeständigkeit auf und sind hochbelastbar, reagieren aber aggressiv auf Schmutzpartikel.Conventional liners of plain bearings are either made of soft materials, e.g. Lead, tin, bismuth, or formed by hard materials, such as alloys of copper, silver or nickel. Soft running layers are characterized by their high embedding capacity against dirt and foreign body particles, but wear out quickly or break under very high loads. Hard skins have a high wear resistance and are highly resilient, but react aggressively to dirt particles.
Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein hochverschleißfestes Lagerelement mit einer verbesserten Schmutzverträglichkeit bereitzustellen.Object of the present invention is to provide a highly wear-resistant bearing element with improved soil compatibility.
Diese Aufgabe der Erfindung wird gelöst, indem die Laufschicht eines Lagerelementes durch zumindest durch eine erste Teillaufschicht und eine im Vergleich dazu weichere zweite Teillaufschicht gebildet ist, und die zweite Teillaufschicht über eine Länge und/oder eine Breite der Lauffläche eine variierende Schichtdicke aufweist. Es wird damit eine Anpassung an den jeweiligen Belastungsfall des Lagerelementes erreicht, wobei einerseits die Einbettfähigkeit für Schmutzpartikel aus dem Abrieb durch die weiche Teillaufschicht und andererseits die Verschleißbeständigkeit und Belastbarkeit aufgrund der härteren Teillaufschicht sichergestellt wird. Obwohl gegebenenfalls die Schmierspaltgeometrie aufgrund der variierenden Schichtdicke der weichen Teillaufschicht über den Umfang des Lagerelementes variiert, was prinzi- piell unerwünscht ist, konnte bei dem erfindungsgemäßen Lagerelement dadurch keine Verschlechterung der Gleiteigenschaften beobachtet werden, insbesondere deswegen, da in Bereichen mit verringertem Schmierspalt die äußere Teillaufschicht bereits ab der Einlaufphase diese Gleiteigenschaften übernimmt. Anders als bei bekannten Gleitlagern aus dem Stand der Technik, bei denen versucht wird, die Kombination dieser beiden Eigenschaften, nämlich harte und weiche Bereiche, in einer Schicht zur Verfügung zu stellen, um damit eine gleichmäßige Schichtdicke zu erreichen, wird also mit dem erfindungsgemäßen Lagerelement ermöglicht, dieses durch gezielten Auftrag von weicher Teillaufschicht zu variieren und an den Belastungsfall anzupassen. Es ist damit auch die Herstellbarkeit dieses Lagerelementes ver- einfacht, insbesondere kann damit auch ein definierter Zustand des Lagerelementes hinsichtlich seiner Eigenschaften von Anfang an zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere in der Kombination derart gebildeter Teillaufschichten konnte eine deutliche Steigerung der Verschleißfestigkeit des Lagerelementes beobachtet werden, sodass derart ausgebildete Lager- demente insbesondere für hochfeste, verschleißbeständige Anwendungen geeignet sind.This object of the invention is achieved in that the running layer of a bearing element is formed by at least a first partial application layer and a comparatively softer second partial application layer, and the second partial application layer has a varying layer thickness over a length and / or a width of the tread. It is thus achieved an adaptation to the respective load case of the bearing element, on the one hand, the embedding ability for dirt particles from the abrasion is ensured by the soft Teillaufschicht and on the other hand, the wear resistance and resilience due to the harder Teillaufschicht. Although optionally the lubricating gap geometry varies due to the varying layer thickness of the soft Teillaufschicht over the circumference of the bearing element, which is prin cially undesirable, no deterioration of the sliding properties could be observed in the bearing element according to the invention, in particular because in areas with a reduced lubricating gap, the outer part already from the break-in phase, this sliding properties takes over. Unlike in the case of known sliding bearings of the prior art, in which an attempt is made to provide the combination of these two properties, namely hard and soft regions, in one layer, in order to achieve a uniform layer thickness, the bearing element according to the invention is therefore used makes it possible to vary this by a specific application of a soft partial application layer and to adapt it to the load case. It is thus also the manufacturability of this bearing element ver simplifies, in particular, thus a defined state of the bearing element in terms of its properties are made available from the beginning. In particular, in the combination of such partially-formed layers a significant increase in the wear resistance of the bearing element could be observed, so that trained storage demes are particularly suitable for high-strength, wear-resistant applications.
Die zweite Teillaufschicht kann ausschließlich in Bereichen, die im Betrieb geringen Belastungen ausgesetzt sind, angeordnet sein. Es wird damit die Tragfähigkeit des Lagerelementes in hoch beanspruchten Bereichen durch die härtere erste Teillaufschicht verbessert und ande- rerseits die Einbettfähigkeit für Schmutzpartikel auf geringer belastete Bereiche reduziert, wodurch die zweite Teillaufschicht einem geringeren Verschleiß unterworfen ist und das Lagerelement über einen längeren Zeitraum funktionsfähig bleibt. Dazu kann die Schichtdicke der zweiten Teillaufschicht im Bereich zwischen 0 μm und 100 μm über die Fläche der Lauffläche variieren.The second partial application layer can be arranged exclusively in areas that are exposed to low loads during operation. It is thus the load-bearing capacity of the bearing element in high-stress areas improved by the harder first part coat layer and onererseits reduces the embedding ability for dirt particles on less loaded areas, whereby the second part coat layer is subjected to less wear and the bearing element remains functional over a longer period of time. For this purpose, the layer thickness of the second partial application layer in the range between 0 .mu.m and 100 .mu.m can vary over the surface of the tread.
Es ist möglich, dass die erste Teillaufschicht ausschließlich in jenen Bereichen angeordnet ist, in denen die Schichtdicke der zweiten Teillaufschicht zwischen 0 μm und 20 μm, vorzugsweise 0 μm bis 10 μm, beträgt. Dadurch kann ein Teil des Materials der ersten Teillaufschicht eingespart werden.It is possible for the first partial application layer to be arranged exclusively in those regions in which the layer thickness of the second partial application layer is between 0 μm and 20 μm, preferably 0 μm to 10 μm. As a result, part of the material of the first partial application layer can be saved.
Darüber hinaus kann dadurch gegebenenfalls auf eine zusätzliche mechanische Nachbearbeitung zur Fertigstellung des Lagerelementes verzichtet werden, bzw. kann die Schichtdickenvarianz der Laufschicht verringert werden.In addition, this can optionally be dispensed with an additional mechanical post-processing for the completion of the bearing element, or the layer thickness variance of the overlay can be reduced.
Die zweite Teillaufschicht kann in Laufrichtung eines zu lagernden Bauteils zumindest teilweise zungenartig ausgebildet sein. Es wird damit die Gleitfähigkeit des Lagerelementes im Mittenbereich sowie die Einbettfähigkeit von Schmutzpartikel, welche über eine Ölnut in der Gegenschale eingebracht werden können, verbessert.The second partial application layer may be at least partially tongue-like in the running direction of a component to be supported. It is thus the lubricity of the bearing element in the middle region and the embedding of dirt particles, which can be introduced via an oil groove in the counter shell, improved.
Es ist weiters möglich, dass die zweite Teillaufschicht in einem oder mehreren Rand- bzw. Kantenbereichen und/oder Stirnendbereichen der Lauffläche eine Schichtdicke von mehr 15 μm aufweist oder ausschließlich in diesen Bereichen angeordnet ist. Es wird damit erreicht, dass in radialer Richtung eindringende Partikel bereits im Stirnendbereich eingebettet werden, sodass diese zumindest großteils nicht in den Mittenbereich des Lagerelementes vordringen. Insbesondere ist die zweite Teillaufschicht im Anschluss an eine Staubtasche angeordnet, die im Stirnendbereich des Lagerelementes ausgebildet sein kann. Durch die Anordnung in den Rand- bzw. Längskantenbereichen kann eine bessere Anpassfahigkeit und Tragfähigkeit bzw. Anlage unter Verringerung einer möglichen Wellenreibung in diesen Bereichen während der Einlaufphase des Lagerelementes erreicht werden.It is further possible for the second partial application layer to have a layer thickness of more than 15 μm in one or more edge regions and / or front end regions of the tread or to be arranged exclusively in these regions. It is thus achieved that radially penetrating particles are already embedded in the front end region, so that they at least for the most part do not penetrate into the middle region of the bearing element. In particular, the second partial application layer is arranged following a dust bag, which may be formed in the front end region of the bearing element. Due to the arrangement in the edge or longitudinal edge regions, a better adaptability and load capacity or installation can be achieved while reducing possible shaft friction in these areas during the running-in phase of the bearing element.
Die zungenartige Ausbildung der zweiten Teillaufschicht kann so weit gehen, dass äußere Begrenzungen der zweiten Teillaufschicht - in Laufrichtung betrachtet - hyperbelartig ausgebil- det sind, also auch in Bereichen mit höherer Belastung ein schmales Band an zweiter Teillaufschicht vorhanden ist. Die zweite Teillaufschicht kann dadurch ohne Verschlechterung der Gleiteigenschaften des Lagerelementes dünner ausgeführt sein.The tongue-like configuration of the second partial application layer can go so far that outer boundaries of the second partial application layer-viewed in the direction of travel-are hyperbola-shaped, that is, a narrow band is present on the second partial application layer even in regions with higher stress. The second partial application layer can thereby be made thinner without deterioration of the sliding properties of the bearing element.
Die Flächenausdehnung der zweiten Teillaufschicht in Bereichen, in denen die Schichtdicke > 15 μm ist, kann zwischen 25 %, insbesondere 30 %, vorzugsweise 35 %, und 70 %, insbesondere 60 %, vorzugsweise 50 %, der gesamten Fläche der Lauffläche betragen. Unterhalb von 25 % wurde eine überdurchschnittliche Verschlechterung der Schmutzverträglichkeit des Lagerelementes beobachtet, oberhalb von 70 % ist wiederum die Belastbarkeit durch einen zu geringen Anteil an harter, erster Teillaufschicht verschlechtert, wodurch die Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit des Lagerelementes insgesamt verschlechtert sind. Die Schichtdicke kann dabei insbesondere größer sein als 20 μm, vorzugsweise größer als 30 μm.The surface area of the second partial application layer in areas in which the layer thickness is> 15 μm may be between 25%, in particular 30%, preferably 35%, and 70%, in particular 60%, preferably 50%, of the total surface of the tread. Below 25%, an above-average deterioration of the contamination of the bearing element was observed, above 70%, in turn, the load is deteriorated by too low a proportion of hard, first partial wear layer, whereby the wear and fatigue strength of the bearing element are deteriorated overall. The layer thickness may in particular be greater than 20 microns, preferably greater than 30 microns.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in schematisch vereinfachter Darstellung:Each shows in a schematically simplified representation:
Fig. 1 ein Gleitlager in Form einer Gleitlagerhalbschale in Seitenansicht;Figure 1 is a plain bearing in the form of a plain bearing half shell in side view.
Fig. 2 einen Querschnitt durch das Gleitlager nach Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie H-II;2 shows a cross section through the plain bearing of Figure 1 along the section line H-II ..;
Fig. 3 einen Querschnitt durch das Gleitlager nach Fig. 1 entsprechend der Schnittlinie IH-III; - A -3 shows a cross section through the sliding bearing of Figure 1 along the section line IH-III ..; - A -
Fig. 4 die abgerollte Lauffläche des Gleitlagers nach Fig. 1 in Draufsicht;FIG. 4 shows the unrolled running surface of the plain bearing according to FIG. 1 in plan view; FIG.
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Gleitlager nach Fig. 1 entsprechend der SchnittlinieFig. 5 shows a cross section through the sliding bearing according to Fig. 1 according to the section line
V-V in Fig. 4;V-V in Fig. 4;
Fig. 6 einen Querschnitt durch das Gleitlager nach Fig. 1 entsprechend der SchnittlinieFig. 6 shows a cross section through the sliding bearing according to Fig. 1 corresponding to the section line
VI-VI in Fig. 4;VI-VI in Fig. 4;
Fig. 7 eine Ausführungsvariante des Gleitlagers in Draufsicht auf die Laufschicht;7 shows a variant of the sliding bearing in plan view of the running layer.
Fig. 8 eine Ausführungsvariante des Gleitlagers in Draufsicht auf die Laufschicht;8 shows a variant of the plain bearing in plan view of the running layer.
Fig. 9 einen Querschnitt durch das Gleitlager nach Fig. 8 entsprechend der SchnittlinieFig. 9 shows a cross section through the sliding bearing according to Fig. 8 corresponding to the section line
IX-IX in Fig. 8;IX-IX in Fig. 8;
Fig. 10 eine Ausführungsvariante des Gleitlagers in Draufsicht auf die Laufschicht;10 shows a variant of the plain bearing in plan view of the running layer.
Fig. 11 eine Ausfuhrungsvariante des Gleitlagers in Draufsicht auf die Laufschicht;11 shows a variant of the sliding bearing in plan view of the running layer.
Fig. 12 eine Ausführungsvariante des Gleitlagers in Draufsicht auf die Laufschicht;12 shows a variant of the plain bearing in plan view of the running layer.
Fig. 13 eine Ausführungsvariante des Gleitlagers in Draufsicht auf die Laufschicht;13 shows a variant of the sliding bearing in plan view of the running layer;
Fig. 14 einen Querschnitt durch das Gleitlager nach Fig. 14 entsprechend der Schnittlinie XV-XV in Fig. 13;14 shows a cross section through the sliding bearing according to FIG. 14 corresponding to the section line XV-XV in FIG. 13;
Fig. 15 eine Ausführungsvariante des Gleitlagers in Draufsicht auf die Laufschicht;FIG. 15 shows a variant of the sliding bearing in plan view of the running layer; FIG.
Fig. 16 einen Querschnitt durch das Gleitlager nach Fig. 15 entsprechend der Schnittlinie XVI-XVI in Fig. 15;16 shows a cross section through the slide bearing according to FIG. 15 corresponding to the section line XVI-XVI in FIG. 15;
Fig. 17 einen Querschnitt durch das Gleitlager nach Fig. 15 entsprechend der Schnittlinie XVII-XVII in Fig. 15. Die Fig. 1 bis 6 zeigen eine erste Ausfiihrungsvariante eines Lagerelementes 1 in Form einer Gleitlagerhalbschale mit einem Stützelement 2 bzw. einer Stützschale, einer Lagermetallschicht 3 sowie einer Laufschicht 4.17 shows a cross section through the sliding bearing according to FIG. 15 corresponding to the section line XVII-XVII in FIG. 15. FIGS. 1 to 6 show a first embodiment variant of a bearing element 1 in the form of a plain bearing half shell with a supporting element 2 or a supporting shell, a bearing metal layer 3 and a running layer 4.
Es sei bereits an dieser Stelle erwähnt, dass die Erfindung nicht auf Lagerelemente 1 in Form von Gleitlagerhalbschalen beschränkt ist, sondern vielmehr auch andere Lagerelemente 1 mit umfasst sind, wie z.B. Anlaufringe, Vollschalenlagerelemente, Lagerbuchsen, ebenso wie direkt beschichtete Anwendungen, wie z.B. Pleuellager, Pleuelaugen, etc.It should already be mentioned at this point that the invention is not limited to bearing elements 1 in the form of plain bearing half shells, but rather also other bearing elements 1 are included, such as. Thrust rings, solid shell bearing elements, bushings, as well as directly coated applications, such as e.g. Connecting rod bearings, connecting rod eyes, etc.
Das Stützelement 2 besteht üblicherweise aus Stahl, kann aber selbstverständlich auch aus anderen, in der Gleitlagertechnologie bekannten Werkstoffen bestehen, wie z.B. Messing, Bronzen, etc. Durch das Stützelement 2 wird eine Formstabilität erreicht.The support member 2 is usually made of steel, but may of course be made of other materials known in slide bearing technology, such as e.g. Brass, bronzes, etc. Through the support member 2 a dimensional stability is achieved.
Es ist im Rahmen der Erfindung nicht zwingend notwendig ist, dass zwischen der Laufschicht 4 und dem Stützelement 2 eine Lagermetallschicht 3 angeordnet ist, sondern kann vielmehr die Laufschicht 4 direkt auf dem Stützelement 2 angeordnet werden, z.B. wenn ein Pleuelauge direkt beschichtet wird.It is not absolutely necessary within the scope of the invention that a bearing metal layer 3 is arranged between the running layer 4 and the supporting element 2, but rather the running layer 4 can be arranged directly on the supporting element 2, e.g. when a connecting rod eye is coated directly.
Die Lagermetallschicht 3 kann prinzipiell aus den üblichen, aus dem Stand der Technik bekannten Lagermetallen für derartige Lagerelemente 1 bestehen.The bearing metal layer 3 may, in principle, consist of the usual bearing metals known from the prior art for such bearing elements 1.
Des Weiteren ist es möglich zumindest zwischen einzelnen Schichten, also beispielsweise dem Stützelement 2 und der Lagermetallschicht 3 und/oder der Lagermetallschicht 3 und der Laufschicht 4 zumindest eine Zwischenschicht in Form einer Bindeschicht oder Diffusionssperrschicht anzuordnen. Die Bindeschichten bzw. Diffusionssperrschichten können aus den hierfür üblichen Werkstoffen bestehen.Furthermore, it is possible to arrange at least one intermediate layer in the form of a bonding layer or diffusion barrier layer at least between individual layers, for example the support element 2 and the bearing metal layer 3 and / or the bearing metal layer 3 and the overlay 4. The bonding layers or diffusion barrier layers may consist of the materials customary for this purpose.
Die Diffusionssperrschichten weisen üblicherweise eine geringe Schichtdicke von 1 bis 3 μm auf. Bindeschichten können eine Schichtdicke bis zu 0,3 mm haben.The diffusion barrier layers usually have a small layer thickness of 1 to 3 microns. Tie layers can have a layer thickness of up to 0.3 mm.
Die Lagermetallschicht 3 kann eine Schichtdicke aufweisen, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 100 μm, vorzugsweise 300 μm, und einer oberen Grenze von 3 mm, vorzugsweise 1 mm, das Stützelement 2 kann eine Schichtdicke aufweisen, ausgewählt aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 1 mm, vorzugsweise 2 mm, und einer oberen Grenze von 20 mm, vorzugsweise 8 mm.The bearing metal layer 3 may have a layer thickness selected from a range having a lower limit of 100 μm, preferably 300 μm, and an upper limit of 3 mm, preferably 1 mm, the support element 2 may have a layer thickness selected from a range with a lower limit of 1 mm, preferably 2 mm, and an upper limit of 20 mm, preferably 8 mm.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Laufschicht 4 zumindest aus einer ersten Teillaufschicht 5 und einer, in Einbaulage des Lagerelementes 1 zumindest teilweise über der ersten angeordneten zweiten Teillaufschicht 6 gebildet ist. So ist es beispielsweise möglich, dass die zweite Teillaufschicht 6 auf der Lauffläche 8 in einander gegenüberliegenden Stirnendbereichen angeordnet ist, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, bzw. besteht auch die Möglichkeit, dass diese zweite, weichere Teillaufschicht 6 in nur einem Stirnendbereich ausgebildet ist.According to the invention, it is provided that the running layer 4 is formed at least from a first partial application layer 5 and, in the installation position of the bearing element 1, at least partially above the first arranged second partial application layer 6. Thus, for example, it is possible for the second partial application layer 6 to be arranged on the running surface 8 in opposite front end regions, as shown in FIG. 4, or it is also possible for this second, softer partial application layer 6 to be formed in only one end region is.
Die zweite Teillaufschicht 6 ist erfindungsgemäß mit einer variierenden Schichtdicke über eine Länge 7 und/oder Breite einer Lauffläche 8 der Laufschicht 4 ausgebildet. Insbesondere kann die Schichtdicke zwischen 0 μm und 100 μm schwanken, sodass also auch Bereiche auf der Lauffläche 8 vorhanden sein können, in welchen ausschließlich die erste härtere Teillaufschicht 5 angeordnet ist.According to the invention, the second partial application layer 6 is formed with a varying layer thickness over a length 7 and / or width of a running surface 8 of the overlay 4. In particular, the layer thickness can vary between 0 .mu.m and 100 .mu.m, so that regions on the running surface 8 can also be present, in which only the first harder part-application layer 5 is arranged.
Z.B. weist die Teillaufschicht 5 bei dieser Ausführungsvariante eine Dicke auf zwischen 10 μm und 100 μm, vorzugsweise 15 μm bis 40 μm, im Bereich der Stirnendbereiche (Fig. 2 und 6) bzw. zwischen 0 μm und 10 μm, vorzugsweise zwischen 0 μm und 5 μm, im Mittenbereich (Fig. 3 und 5). Der Übergang vom dünneren Bereich in den dickeren Bereich erfolgt stetig. Dabei bleibt die Gesamtschichtdicke der Laufschicht 4 zumindest annähernd über deren gesamte Länge 7 zumindest annähernd gleich. Dies kann erreicht werden, indem die erste Teillaufschicht 5 in Bereichen, in denen die zweite Teillaufschicht 6 dünner ist, dicker ausgeführt wird, und umgekehrt.For example, In this embodiment, the partial application layer 5 has a thickness of between 10 μm and 100 μm, preferably 15 μm to 40 μm, in the region of the front end regions (FIGS. 2 and 6) or between 0 μm and 10 μm, preferably between 0 μm and 5 μm, in the middle region (FIGS. 3 and 5). The transition from the thinner area to the thicker area is continuous. At the same time, the total layer thickness of the overlay 4 remains at least approximately the same over at least approximately its entire length 7. This can be achieved by making the first part-coat layer 5 thicker in regions where the second part-coat layer 6 is thinner, and vice versa.
Es kann aber die Teillaufschicht 5 eine über das gesamte Lagerelement 1 annähernd konstante Schichtdicke aufweisen oder sogar in denselben Bereich wie die Teillaufschicht 6 eine höhere bzw. geringere Schichtdicke aufweisen. Um trotzdem den gewünschten Wanddickenverlauf des Lagerelementes 1 zu erreichen, kann eine Anpassung der Dicke einer darunter angeordneten Schicht, also z.B. der Lagermetallschicht 3, erfolgen.However, the partial application layer 5 may have an approximately constant layer thickness over the entire bearing element 1 or may even have a higher or lower layer thickness in the same region as the partial application layer 6. In order nevertheless to achieve the desired wall thickness profile of the bearing element 1, it is possible to adapt the thickness of a layer arranged underneath, thus e.g. the bearing metal layer 3, take place.
Die zweite Teillaufschicht 6 weist bevorzugt eine Mikrohärte nach Vickers zwischen HV 10 und HV 65 bzw. zwischen HV 12 und HV 50 bzw. zwischen HV 20 und HV 25 auf, jeweils bei einer Prüflast von 3 pond. Die erste Teillaufschicht 5 hingegen weist eine Mikrohärte nach Vickers von HV 30 oder mehr auf, beispielsweise zwischen HV 50 und HV 400 bzw. zwischen HV 80 und HV 250 bzw. zwischen HV 90 und HV 300 auf, jeweils bei einer Prüflast von 10 pond und stets mit der Maßgabe, dass die zweite Teillaufschicht 6 eines Lagerelementes 1 weicher ist als die erste Teillaufschicht 5.The second partial application layer 6 preferably has a Vickers microhardness between HV 10 and HV 65 or between HV 12 and HV 50 or between HV 20 and HV 25, each with a test load of 3 pond. The first partial application layer 5, however, has a Vickers microhardness of HV 30 or more, for example between HV 50 and HV 400 or between HV 80 and HV 250 or between HV 90 and HV 300, in each case at a test load of 10 pond and always with the proviso that the second partial application layer 6 of a bearing element 1 is softer than the first partial application layer 5.
In der einfachsten Variante der Erfindung (nicht dargestellt) erstreckt sich die erste Teillaufschicht 5 über die gesamte Lauffläche 8 des Lagerelementes 1 und ist die zweite Teillauf- schicht 6 nur in Bereichen der Lauffläche 8 angeordnet, wobei die gesamte Beschichtung dieser Lauffläche 8 mit der zweiten Teillaufschicht 6 nicht ausgeschlossen sein soll.In the simplest variant of the invention (not shown), the first partial application layer 5 extends over the entire running surface 8 of the bearing element 1 and the second partial application layer 6 is arranged only in regions of the running surface 8, wherein the entire coating of this running surface 8 with the second Partial application layer 6 should not be excluded.
Es besteht aber im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, dass die erste Teillaufschicht 5 neben der zweiten Teillaufschicht 7 ausgebildet ist, also Bereiche auf der Lauffläche 8 exis- tieren, in denen ausschließlich die erste Teillaufschicht 5 angeordnet ist und Bereiche existieren, in denen ausschließlich die zweite Teillaufschicht 6 angeordnet ist. Auch in diesem Fall ist es möglich, dass die zweite Teillaufschicht 6 die erste Teillaufschicht 5 in Richtung auf ein zu lagerndes Bauelement, beispielsweise eine Welle (nicht dargestellt), überragt.However, within the scope of the invention it is also possible for the first partial application layer 5 to be formed next to the second partial application layer 7, ie regions on the running surface 8 exist in which only the first partial application layer 5 is arranged and regions exist in which exclusively the second partial application layer 6 is arranged. In this case too, it is possible for the second partial application layer 6 to project beyond the first partial application layer 5 in the direction of a component to be supported, for example a shaft (not illustrated).
Die Schichtdicke der zweiten Teillaufschicht 6 kann über die Fläche der Lauffläche 8 z.B. auch zwischen 40 μm und 80 μm oder zwischen 20 μm und 40 μm oder zwischen 60 μm und 100 μm variieren, wobei auch größere und kleinere Variationsbreiten als die angegebenen Beispiele möglich sind. Diese Variationsbreite bezieht sich dabei auf jene Bereiche, in denen die Schichtdicke größer als 10 μm ist. Allerdings ist auch in den Bereichen mit geringer Schichtdicke zwischen 0 μm und 10 μm eine Variation der Schichtdicke möglich. Jedenfalls ist die Variation der Schichtdicke der zweiten Teillaufschicht 6 über die gesamte Fläche der Laufschicht 8 größer als eine herstellungsbedingte Schwankungsbreite der Schichtdicke derartiger Laufschichten 4.The layer thickness of the second partial application layer 6 may be over the surface of the tread 8, e.g. also vary between 40 .mu.m and 80 .mu.m or between 20 .mu.m and 40 .mu.m or between 60 .mu.m and 100 .mu.m, whereby larger and smaller variation widths than the given examples are possible. This range of variation refers to those areas in which the layer thickness is greater than 10 microns. However, even in the areas with a small layer thickness between 0 .mu.m and 10 .mu.m, a variation of the layer thickness is possible. In any case, the variation of the layer thickness of the second partial application layer 6 over the entire surface of the overlay 8 is greater than a production-related fluctuation width of the layer thickness of such overlays 4.
Die zweite Teillaufschicht 6 kann durch zumindest ein Weichphasenelement gebildet sein, ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Blei, Zinn, Wismut, Zink, Aluminium, Indium deren Legierungen oder aus einem Gleitlack bestehen, wie dieser in der AT 501 878 B beschrieben ist. Andererseits kann die erste Teillaufschicht aus zumindest einem Element ausgewählt aus einer Gruppe umfassend Kupfer, Silber, Nickel, Blei, Zinn, Wismut, Zink, Aluminium sowie deren Legierungen, gebildet sein. Bevorzugt werden Kupfer, Silber, Nickel, deren Legierungen sowie Aluminiumbasislegierungen.The second partial application layer 6 can be formed by at least one soft-phase element selected from a group comprising lead, tin, bismuth, zinc, aluminum, indium alloys or a bonded coating, as described in AT 501 878 B. On the other hand, the first partial application layer may be formed of at least one element selected from a group comprising copper, silver, nickel, lead, tin, bismuth, zinc, aluminum and their alloys. Preference is given to copper, silver, nickel, their alloys and aluminum-based alloys.
Durch die Variante der Erfindung entsprechend den Fig. 1 bis 6 wird eine einfachere Fertigung des Lagerelementes 1, in Bezug auf die weiteren Ausführungsvarianten, erreicht. Zudem kann durch die symmetrische Ausbildung das Lagerelement 1 auch in um 180° gedrehter Lage eingebaut werden.Due to the variant of the invention corresponding to FIGS. 1 to 6, a simpler manufacture of the bearing element 1, with respect to the other embodiments, achieved. In addition, the bearing element 1 can also be installed in 180 ° rotated position by the symmetrical design.
In den Fig. 7 bis 17 sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Laufschicht 4 dargestellt, wobei obige Ausführungen bzgl. der Schichtdicken entsprechend anwendbar sind.Various exemplary embodiments of the running layer 4 according to the invention are shown in FIGS. 7 to 17, the above statements being correspondingly applicable with regard to the layer thicknesses.
Erläuternd sei zu den Fig. 2 bis 17 ausgeführt, dass punktiert Schichtdicken der zweiten Teillaufschicht 6 dargestellt sind, die zwischen 10 und 100 μm betragen bzw. variieren, bevorzugt zwischen 15 und 40 μm, und weiß Schichtdicken der zweiten Teillaufschicht 6 im Bereich zwischen 0 μm und 20 μm, bevorzugt zwischen 0 μm und 15 μm, beispielsweise zwischen 0 μm und 10 μm bzw. zwischen 0 μm und 5 μm. Es werden also im Sinne der Erfindung Be- reiche mit relativ geringer Schichtdicke von Bereichen relativ hoher Schichtdicke unterschieden. An jedem erfindungsgemäßen Lagerelement 1 weist also der punktierte Bereich eine höhere Schichtdicke der zweiten Teillaufschicht 6 auf als der weiße Bereich. Bereiche mit einer Schichtdicke zwischen 0 und 10 μm können zumindest ansatzweise auch als Einlaufschicht betrachtet werden.Illustratively, it is explained with reference to FIGS. 2 to 17 that punctured layer thicknesses of the second partial application layer 6 are shown which vary or vary between 10 and 100 μm, preferably between 15 and 40 μm, and white layer thicknesses of the second partial application layer 6 in the range between 0 and 0 μm and 20 μm, preferably between 0 μm and 15 μm, for example between 0 μm and 10 μm or between 0 μm and 5 μm. For the purposes of the invention, therefore, regions having a relatively small layer thickness are distinguished from regions of relatively high layer thickness. At each bearing element 1 according to the invention, therefore, the dotted area has a higher layer thickness of the second partial application layer 6 than the white area. Areas with a layer thickness between 0 and 10 microns can be at least partially regarded as an inlet layer.
Zur Einbettung von Schmutzpartikel ist bei der Ausführung nach Fig. 7 die größere Schichtdicke der zweiten Teillaufschicht 6 unter Berücksichtigung der Relativbewegung, d.h. der Rotationsrichtung, sofern sich das zu lagernde Bauteil nur in einer Richtung dreht, auf den Bereich an dem zwei Lagerhalbschalen im eingebauten Zustand zusammenstoßen beschränkt. Es ist dabei von Vorteil, wenn sich der Bereich der zweiten Teillaufschicht 6 bis in den Bereich um 45 ° - bezogen auf die Rotationsrichtung - erstreckt, da in diesem Bereich wegen der möglichen Verringerung des Schmierspaltes die Kavitation bzw. Korrosion der Laufschicht 4 am größten sein kann. Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass eine Gleitlagerung nicht Zwingenderweise zwei gleiche Halbschalen aufweisen muss, sondern kann eine davon erfindungsgemäß ausgebildet sein, beispielsweise die untere Halbschale eines Lagers, und kann die Gegenschale da- von verschieden, z.B. dem Stand der Technik entsprechend, ausgebildet sein.For embedding dirt particles is in the embodiment of FIG. 7, the larger layer thickness of the second partial layer 6, taking into account the relative movement, ie the direction of rotation, if the component to be stored only rotates in one direction, on the area at the two bearing shells in the installed state collide confined. It is advantageous if the region of the second partial application layer 6 extends into the region of 45 ° with respect to the direction of rotation, since cavitation or corrosion of the overlay 4 is greatest in this region because of the possible reduction of the lubricating gap can. Only for the sake of completeness it should be mentioned that a slide bearing does not necessarily have to have two identical half-shells, but one of them can be designed according to the invention, for example the lower half-shell of a bearing, and the counter-shell can be designed differently, eg according to the state of the art be.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausbildung der erfindungsgemäßen Lauffläche 4, bei der die relativ dicke, weiche Teülaufschicht 6 nicht nur auf die wenig bzw. weniger belasteten Bereiche des Lagerelementes 1 beschränkt ist, sondern auch in der hauptbelasteten Zone angeord- net wird, also im Mittenbereich in Richtung der Länge 7, insbesondere in Fortsetzung einer Ölnut in der Gegenschale (nicht dargestellt), über die Schmutz- und Abriebpartikel über das Öl in den Lagerbereich eindringen können,. Selbstverständlich ist es möglich, dass bei Vorhandensein von mehreren Ölnuten auch mehrere Bereiche mit der zweiten Teillaufschicht 6 in diesem Sinne ausgebildet werden.FIGS. 8 and 9 show an embodiment of the tread 4 according to the invention, in which the relatively thick, soft tipping layer 6 is not limited only to the areas of the bearing element 1 which are less loaded or less stressed, but is also arranged in the main loaded zone. that is in the middle region in the direction of the length 7, in particular in continuation of an oil groove in the counter shell (not shown), can penetrate through the dirt and abrasion particles on the oil in the storage area. Of course, it is possible that in the presence of a plurality of oil grooves, a plurality of regions with the second partial application layer 6 are formed in this sense.
Die Fig. 10 bis 12 sollen verdeutlichen, dass die relativ dickere Teillaufschicht 6 nicht zwingend rechteckig ausgebildet ist, sondern dass auch andere geometrische Formen (in Draufsicht gesehen) entsprechend dem Belastungsfall möglich sind, wobei bereits an dieser Stelle daraufhingewiesen sein soll, dass es im Rahmen dieser Beschreibung nicht möglich ist, sämt- liehe dieser Ausfuhrungsvarianten darzustellen, sondern sind die dargestellten Beispiele als solche zu verstehen und nicht beschränkend für den Schutzumfang der Erfindung. Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung aber, dass die zweite, weichere Teillaufschicht 6 mit einer variierenden Schichtdicke ausgebildet ist, wobei bevorzugt höhere Schichtdicken im Bereich zwischen 10 und 100 μm in jenen Bereichen der Lauffläche 8 ausgebildet sind, in welchen das Lagerelement 1 eine geringere Belastung erfährt.FIGS. 10 to 12 are intended to illustrate that the relatively thicker part-wearing layer 6 is not necessarily rectangular, but that other geometrical shapes (seen in plan view) are also possible according to the load case, whereby it should already be pointed out at this point that it is in the In the context of this description, it is not possible to represent all of these variants of the embodiment, but the illustrated examples are to be understood as such and not restricting the scope of the invention. It is essential within the scope of the invention, however, that the second, softer partial application layer 6 is formed with a varying layer thickness, with preferably higher layer thicknesses in the range between 10 and 100 microns in those areas of the tread 8 are formed, in which the bearing element 1 a lower load experiences.
Gemäß Fig. 10 ist die zweite, weichere Teillaufschicht 6 zungenartig ausgebildet ist, und erstreckt sich, beginnend von einem Stoßendbereich bzw. Stirnseitenendbereich, verjüngend in Richtung auf den zweiten Stoß- bzw. Stirnseitenendbereich. Wie durch die Beabstandung zum Endbereich dargestellt, ist auch die Ausbildung von sog. Staubtaschen möglich, wie dies auch bei den anderen Ausfuhrungsvarianten möglich ist.According to FIG. 10, the second, softer, partial application layer 6 is tongue-like, and extends, starting from a butt end region or end side end region, in the direction of the second butt end region. As shown by the spacing to the end, the formation of so-called. Dust bags is possible, as is possible with the other embodiments variants.
In einer Weiterentwicklung dazu zeigt die Fig. 1 1 eine Ausbildung, bei der sich die dickere zweite Teillaufschicht 6 in Richtung auf die Mitte der Lauffläche 8 verjüngt, also mit zumindest annähernd hyperbelartigen Begrenzungslinien versehen ist. Die Schichtdicke kann beginnend vom Stoßendbereich bis in den Mittenbereich sich verringernd ausgebildet sein, so- dass also die zweite Teillaufschicht 6 bei dieser Ausführungsvariante, ebenso wie bei den anderen Ausführungsvarianten, im Mittenbereich eine geringere Schichtdicke aufweist.In a further development to Fig. 1 1 shows an embodiment in which the thicker second partial application layer 6 is tapered in the direction of the center of the tread 8, that is provided with at least approximately hyperbola-like boundary lines. The layer thickness can be formed starting from the Stoßendbereich to the center area decreasing, so that the second part of the layer 6 in this embodiment, as well as in the other embodiments, in the middle region has a smaller layer thickness.
Im Wesentlichen sind die Ausführungsvarianten nach den Fig. 10 und 11 eine Kombination jener nach den Fig. 1 bis 9.In essence, the embodiments according to FIGS. 10 and 11 are a combination of those according to FIGS. 1 to 9.
Fig. 12 zeigt eine Variante zu jener nach Fig. 10, bei der die zungenartige Verlängerung deutlich schmäler ausgebildet ist, dafür der Basisbereich der Teillaufschicht 6, also jener Bereich, der im Bereich des Stoßendbereiches liegt, deutlich breiter ausgebildet ist.FIG. 12 shows a variant of that according to FIG. 10, in which the tongue-like extension is designed to be significantly narrower, but the base region of the partial application layer 6, that is to say that region which lies in the region of the joint end region, is made significantly wider.
Insbesondere sind die Ausführungsvarianten nach den Fig. 10 bis 12 und 15 geeignet, wenn aufgrund einer unbeabsichtigten Wölbung des Lagerelementes 1 eine bessere Anpassfähigkeit der Laufschicht 4 wegen verringertem Schmierspaltes erforderlich ist.In particular, the embodiments according to FIGS. 10 to 12 and 15 are suitable if due to an unintended curvature of the bearing element 1 a better adaptability of the overlay 4 is required because of reduced lubrication gap.
In den Fig. 13 und 14 ist eine Ausführungsvariante dargestellt, bei der sich die dickere zweite Teillaufschicht 6 ausschließlich im Bereich der beiden Längsseitenkanten der Lauffläche 8 er- streckt. Diese beiden „Bänder" können dabei eine Breite (senkrecht auf die Längserstreckung) aufweisen, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 0,2 mm, und einer oberen Grenze von 20 mm. Bevorzugt liegt die Breite zwischen 0,5 mm und 10 mm, beispielsweise zwischen 1 mm und 5 mm.FIGS. 13 and 14 show a variant embodiment in which the thicker second partial application layer 6 extends exclusively in the region of the two longitudinal side edges of the tread 8. These two "bands" may have a width (perpendicular to the longitudinal extent) which is selected from a range with a lower limit of 0.2 mm and an upper limit of 20 mm, and the width is preferably between 0.5 mm and 10 mm, for example between 1 mm and 5 mm.
Stellvertretend für Kombinationsmöglichkeiten unterschiedlicher geometrischer Ausbildungen zeigen die Fig. 15 bis 17 eine Kombination der Ausführungsvariante nach Fig. 12 mit jener nach den Fig. 13 und 14.Representing combination possibilities of different geometric configurations, FIGS. 15 to 17 show a combination of the embodiment variant according to FIG. 12 with that according to FIGS. 13 and 14.
Generell ist es möglich, sofern keine Direktbeschichtung des Stützelementes 2 durchgeführt wird, dass für die Herstellung des erfindungsgemäßen Lagerelementes 1 auf ein Stützelement 2 eine Lagermetallschicht 3 aufgewalzt wird, auf die in der Folge die harte Teillaufschicht 5 aufgebracht wird, beispielsweise mittels eines Sputterverfahrens. Anschließend wird auf die Teillaufschicht 5 die zweite Teillaufschicht 6 niedergeschlagen, beispielsweise aufgesputtert oder durch Gasphasenabscheidung. Die zweite Teillaufschicht 6 kann auch aufgewalzt oder aufgesprüht werden. Anschließend wird die Lauffläche 8 spanend, insbesondere durch Feinbohren, bearbeitet, um den Schichtdickenverlauf der zweiten Teillaufschicht 6 herzustellen. Gegebenenfalls ist es möglich, dass zwischen dem Abscheiden der ersten Teillaufschicht 5 und der zweiten Teillaufschicht 6 die erste Teillaufschicht 5 ebenfalls durch mechanische Bearbeitung, wie Prägen, Feinbohren oder Fräsen bearbeitet wird, beispielsweise um die Schichtdicke zumindest in Teilbereichen für die Anordnung der zweiten Teillaufschicht 6 zu verringern, oder die Oberflächenrauhigkeit dieser ersten Teillaufschicht 5 zumindest bereichsweise zu erhöhen, und damit die Haftfestigkeit der zweiten Teillaufschicht 6 auf der ersten Teillauf- schicht 5 zu erhöhen.In general, it is possible, if no direct coating of the support element 2 is carried out that for the production of the bearing element 1 according to the invention on a support member 2, a bearing metal layer 3 is rolled, is applied to the hard part of the layer 5 in the sequence, for example by means of a sputtering process. Subsequently, the second partial application layer 6 is deposited on the partial application layer 5, for example sputtered on or by vapor deposition. The second partial application layer 6 can also be rolled or sprayed on. Subsequently, the running surface 8 is machined, in particular by fine boring, processed in order to produce the layer thickness profile of the second partial application layer 6. Optionally, it is possible that between the deposition of the first partial application layer 5 and the second partial application layer 6, the first partial application layer 5 is likewise processed by mechanical processing, such as embossing, fine boring or milling, for example by the layer thickness at least in partial regions for the arrangement of the second partial application layer 6 to reduce or at least partially increase the surface roughness of this first partial application layer 5, and thus to increase the adhesive strength of the second partial application layer 6 on the first partial application layer 5.
Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung übliche Reinigungsschritte, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, möglich.Of course, conventional cleaning steps, as known from the prior art, are possible within the scope of the invention.
Es wurden folgende Ausführungsbeispiele der Erfindung hergestellt:The following embodiments of the invention were produced:
Ausführungsbeispiel 1:Embodiment 1
Das Stützelement 2 wurde durch eine Stahlstützschale gebildet. Als Lagermetallschicht 3 wurde CuPb20Sn4 verwendet. Die erste Teillaufschicht 5 bestand aus SnSbI 5Cu5 mit einer Mikrohärte nach Vickers von HV 40 (10 pond), und die zweite Teillaufschicht 6 wurde durch SnSb4Cul mit einer Mikrohärte nach Vickers von HV 20 (3 pond)gebildet. Es wurde damit eine Ausführungsvariante nach Fig. 4 hergestellt, wobei sich die Schichtdicke der zweiten Teillaufschicht 6 in radialer Richtung von 5 μm auf 40 μm vom Scheitelbereich bis zu den Staubtaschen erhöht. 60 % der Fläche der Teillaufschicht 6 wiesen eine Schichtdicke von über 10 μm und 30 % eine Schichtdicke von über 20 μm auf. Beide Bereiche der Teillaufschicht 6 mit erhöhter Schichtdicke wurden geometrisch ident ausgeführt. In gleicher Weise stieg die Dicke der ersten Teillaufschicht 5 von 10 μm auf 30 μm an.The support element 2 was formed by a steel support shell. As bearing metal layer 3, CuPb20Sn4 was used. The first part-coat layer 5 was made of SnSbI 5Cu5 with a Vickers microhardness of HV 40 (10 pond), and the second part-coat layer 6 was formed by SnSb4Cul with a Vickers microhardness of HV 20 (3 pond). It was thus made a variant embodiment of FIG. 4, wherein the layer thickness of the second partial application layer 6 increases in the radial direction of 5 microns to 40 microns from the apex area to the dust pockets. 60% of the area of the partial application layer 6 had a layer thickness of more than 10 μm and 30% had a layer thickness of more than 20 μm. Both areas of the partial application layer 6 with increased layer thickness were executed identically geometrically. In the same way, the thickness of the first partial application layer 5 increased from 10 μm to 30 μm.
Die Laufschicht 4 wurde aus einem einzigen galvanischen Elektrolyten abgeschieden, wobei durch übliche Pulsstromformen, Blenden- und Anodenanordnungen sowie massive Änderung der Stromdichte nach Abscheidung der 1. Teillaufschicht der ausführungsgemäße Aufbau realisiert werden konnte, ohne dass eine nachfolgende mechanische Bearbeitung notwendig war. Es sei an dieser Stelle daraufhingewiesen, dass es im Rahmen der Erfindung möglich ist, selbstverständlich die beiden Bereiche mit unterschiedlichen Längen - in Richtung der Längserstreckung der Laufschicht 8 — auszubilden, also beispielsweise die in Fig. 4 dargestellte oben angeordnete Teillaufschicht 6 mit einer größeren Länge als die untere.The overlay 4 was deposited from a single galvanic electrolyte, which could be realized by conventional pulse current forms, aperture and anode arrangements as well as massive change in the current density after deposition of the first part of the execution layer structure without subsequent mechanical processing was necessary. It should be noted at this point that it is possible within the scope of the invention, of course, the two areas with different lengths - in the direction of the longitudinal extension of the overlay 8 - form, so for example, the top arranged in Fig. 4 arranged partial application layer 6 with a greater length as the bottom one.
Ausführungsbeispiel 2:Embodiment 2:
Das Stützelement 2 wurde durch eine Stahlstützschale gebildet. Als Lagermetallschicht 3 wurde CuSn5Zn verwendet. Die erste Teillaufschicht 5 bestand aus CuB i20 mit einer Mikro- härte nach Vickers von HV 200 (10 pond), und die zweite Teillaufschicht 6 wurde durch Bi gebildet. Es wurde damit die Ausführungsvariante nach Fig. 15 hergestellt, wobei die Schichtdicke des weißen Bereichs zwischen 0 μm und 10 μm und des gepunkteten Bereichs zwischen 10 μm und 20 μm betrug. 30 % der Fläche der Teillaufschicht 6 wiesen eine Schichtdicke von über 10 μm und 70 % eine Schichtdicke von über 5 μm auf. Die Schichtdicke der ersten Teillaufschicht 5 betrug konstant 10 μm.The support element 2 was formed by a steel support shell. As bearing metal layer 3, CuSn5Zn was used. The first partial application layer 5 consisted of CuB i20 with a Vickers microhardness of HV 200 (10 pond), and the second partial application layer 6 was formed by Bi. The embodiment of FIG. 15 was thus produced, the layer thickness of the white region being between 0 μm and 10 μm and the dotted region between 10 μm and 20 μm. 30% of the area of the partial application layer 6 had a layer thickness of more than 10 μm and 70% had a layer thickness of more than 5 μm. The layer thickness of the first partial application layer 5 was constantly 10 μm.
Die beiden Teillaufschichten 5, 6 wurden nach einem Sputterverfahren mit entsprechender Kathoden- bzw. Blendenanordnung und unter Verwendung von üblichen sputtertechnischen Parametern niedergeschlagen.The two partial layers 5, 6 were deposited by a sputtering process with appropriate cathode or aperture arrangement and using conventional sputtering parameters.
Ausführungsbeispiel 3:Embodiment 3
Das Stützelement 2 wurde durch eine Stahlstützschale gebildet. Als Lagermetallschicht 3 wurde eine CuZn-Legierung verwendet. Die erste Teillaufschicht 5 bestand aus Ag mit einer Mikrohärte nach Vickers von HV 100 (10 pond) und einer Schichtdickenvarianz von 0 μm bis 20 μm. Die ersten Teillaufschicht 5 wurde wegen der Kosten für Ag auf die hinsichtlich der Belastung des Lagerelementes 1 notwendigen Bereiche beschränkt. Die zweite Teillaufschicht 6 wurde durch einen üblichen Gleitlack gebildet. Es wurde damit die Ausführungsvariante nach Fig. 11 hergestellt, wobei die Schichtdicke des weißen Bereichs zwischen 5 μm und 15 μm und des gepunkteten Bereichs zwischen 15 μm und 50 μm betrug. 70 % der Fläche der Teillaufschicht 6 wiesen eine Schichtdicke von über 10 μm und 50 % eine Schichtdicke von über 20 μm auf. Die Oberfläche wurde nach der Lackbeschichtung durch Feinbohren bearbei- tet. Es ist jedoch gleichfalls möglich, durch Blenden und entsprechende Steuerung der Lackdüse eine solche Schichtdickenvarianz zu erzeugen.The support element 2 was formed by a steel support shell. As bearing metal layer 3, a CuZn alloy was used. The first partial application layer 5 consisted of Ag with a microhardness according to Vickers of HV 100 (10 pond) and a layer thickness variance of 0 μm to 20 μm. The first partial application layer 5 has been limited to the areas required for the load of the bearing element 1 because of the cost of Ag. The second partial application layer 6 was formed by a conventional lubricating varnish. Thus, the embodiment variant according to FIG. 11 was produced, wherein the layer thickness of the white region was between 5 μm and 15 μm and the dotted region between 15 μm and 50 μm. 70% of the area of the partial application layer 6 had a layer thickness of more than 10 μm and 50% had a layer thickness of more than 20 μm. The surface was treated by fine boring after varnish coating. tet. However, it is likewise possible to produce such a layer thickness variance by diaphragms and corresponding control of the paint nozzle.
Die so hergestellte Lagerelemente 1 wurden einem von der Anmelderin entwickelten Prüfver- fahren unterzogen, bei dem ein Lagerelement 1 im eingebauten Zustand während des Betriebes mit so genannten „Schmutzstößen" beaufschlagt wird, um damit die Einbettfähigkeit und die Verschleißresistenz des Lagerelements 1 zu erproben. Als Schmutz wurde ein Teststaub aus natürlichen Silikaten mit einer Partikelgröße zwischen 5 μm und 30 μm verwendet. Es wurden innerhalb einer Stunde fünf Schmutzstöße ausgelöst, wobei die partikelförmigen Staubteilchen in das Schmieröl eingetragen wurden und damit in den Bereich des Lagerelements 1, d.h. dessen Oberfläche, verbracht werden.The bearing elements 1 produced in this way were subjected to a test method developed by the applicant in which a bearing element 1 in the installed state is subjected to so-called "dirt impacts" during operation in order to test the embedding capability and the wear resistance of the bearing element 1 Dirt was used a test dust of natural silicates with a particle size between 5 microns and 30 microns.Thus, five impurities were triggered within an hour, wherein the particulate dust particles were entered into the lubricating oil and thus in the area of the bearing element 1, ie its surface spent become.
Die erfindungsgemäßen Lagerelemente 1 überstand diesen Test ohne Beschädigung. Ein damit verglichenes hartes Lager, bei dem die Laufschicht 4 aus einer Sputterschicht auf AlBi- Basis mit darunter angeordneter Kupferlegierungsschicht besteht, überstand hingegen lediglich einen Schmutzstoß ohne Beschädigung.The bearing elements 1 according to the invention survived this test without damage. A hard bearing compared with it, in which the running layer 4 consists of a sputtered layer based on AlBi with copper alloy layer arranged underneath, on the other hand only withstood a dirt impact without damage.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich die erste und oder die zweite Teillaufschicht 5, 6 mehrschichtig auszubilden, wobei bevorzugt diese Teilschichten der Teillaufschichten 5, 6 eine unterschiedliche Härte zueinander aufweisen, wobei bevorzugt die Härte in Richtung auf die Stützschicht bzw. das Stützelement 2 zunimmt.In the context of the invention, it is also possible to form the first and / or the second partial application layer 5, 6 in a multi-layered manner, wherein these partial layers of the partial application layers 5, 6 preferably have a different hardness relative to one another, wherein preferably the hardness points towards the support layer or the support element 2 increases.
Zum besseren Verständnis des Aufbaus Lagerelementes 1 wurde(n) dieses bzw. dessen Bestandteile unmaßstäblich dargestellt. For a better understanding of the structure bearing element 1 (s) this or its components was shown to scale.
BezugszeichenaufstellungREFERENCE NUMBERS
Lagerelement Stützelement Lagermetallschicht Laufschicht Teillaufschicht Teillaufschicht Länge Lauffläche Bearing element Bearing element Bearing metal layer Bearing layer Partial overlay Partial overlay Length Tread

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Lagerelement (1), insbesondere Gleitlager, mit einem Stützelement (2) und einer oberhalb diesem angeordneten Laufschicht (4), die eine Lauffläche (8) aufweist, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Laufschicht (4) zumindest durch eine erste Teillaufschicht (5) und eine im Vergleich dazu weichere zweite Teillaufschicht (6) gebildet ist, und zumindest die zweite Teillaufschicht (6) über eine Länge (7) und/oder eine Breite der Lauffläche (8) eine variierende Schichtdicke aufweist.1. bearing element (1), in particular slide bearing, with a support element (2) and a running above this arranged running layer (4) having a running surface (8), characterized in that the running layer (4) at least by a first partial application layer (5) and a comparatively softer second partial application layer (6) is formed, and at least the second partial application layer (6) has a varying layer thickness over a length (7) and / or a width of the tread (8).
2. Lagerelement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teillaufschicht (5) ausschließlich in Bereichen mit geringer Belastung des Lagerelementes (1) im Betrieb angeordnet ist.2. bearing element (1) according to claim 1, characterized in that the second partial application layer (5) is arranged only in areas with low load of the bearing element (1) during operation.
3. Lagerelement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Teillaufschicht (5) ausschließlich in jenen Bereichen angeordnet ist, in denen die Schichtdicke der zweiten Teillaufschicht (6) zwischen 0 μm und 20 μm beträgt.3. bearing element (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the first Teillaufschicht (5) is arranged exclusively in those areas in which the layer thickness of the second Teillaufschicht (6) is between 0 .mu.m and 20 .mu.m.
4. Lagerelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teillaufschicht (6) in Laufrichtung eines zu lagernden Bauteils zumindest teilweise zungenartig ausgebildet ist.4. bearing element (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second part of the layer (6) is formed in the direction of a component to be stored at least partially tongue-like.
5. Lagerelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teillaufschicht (6) in einem oder mehreren Rand- bzw. Kantenbereichen und/oder Stirnendbereichen der Lauffläche (8) eine Schichtdicke von mehr als 15 μm aufweist oder ausschließlich in diesen Bereichen angeordnet ist.5. bearing element (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second part-wearing layer (6) in one or more edge or edge regions and / or Stirnendbereichen the tread (8) has a layer thickness of more than 15 microns or is arranged exclusively in these areas.
6. Lagerelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass äußere Begrenzungen der zweiten Teillaufschicht (6) - in Laufrichtung betrachtet — hyperbelartig ausgebildet sind.6. bearing element (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that outer boundaries of the second part of the layer (6) - viewed in the direction - are formed hyperbola-like.
7. Lagerelement (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jener Bereich der zweiten Teillaufschicht (6), in dem die Schichtdicke größer als 15 μm ist, eine Flächenausdehnung aufweist, die ausgewählt ist aus einem Bereich mit einer unteren Grenze von 25 % und einer oberen Grenze von 70 % der Gesamtfläche der Lauffläche (8). 7. bearing element (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that that portion of the second part of the layer (6), in which the layer thickness is greater than 15 microns, has a surface area selected from a region with a lower Limit of 25% and an upper limit of 70% of the total surface area of the tread (8).
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