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DE102008048020A1 - bearings - Google Patents

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sliding layer
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Inventor
Peter Dr. Decker
Helmut Dr. Schillinger
Cedric Dr. Zimmermann
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler KG
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Abstract

Ein Gleitlager (1) umfasst ein erstes, aus einem metallischen Grundwerkstoff (4) gefertigtes, eine Gleitschicht (5) aufweisendes Lagerteil (2) sowie ein zweites, eine die Gleitschicht (5) kontaktierende Gleitoberfläche (6) aufweisendes Lagerteil (3), wobei die Gleitschicht (5) auf eine Aluminium aufweisende Beschichtung (8) des Grundwerkstoffs des ersten Lagerteils (2) aufgebracht ist.A sliding bearing (1) comprises a first, made of a metallic base material (4), a sliding layer (5) bearing bearing part (2) and a second, a sliding layer (5) contacting sliding surface (6) bearing bearing part (3), wherein the sliding layer (5) is applied to an aluminum coating (8) of the base material of the first bearing part (2).

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Gleitlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines eine Gleitschicht aufweisenden Lagerteils.The The invention relates to a sliding bearing according to the preamble of the claim 1 and a method for producing a sliding layer having Bearing part.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein gattungsgemäßes Gleitlager ist beispielsweise aus der DE 102005029979 A1 bekannt. Dieses Gleitlager ist als Gelenklager ausgebildet, wobei ein Lagerteil, nämlich ein Innenring, eine Gleitschicht, beispielsweise auf Basis von PTFE-Gewebe, aufweist.A generic plain bearing is for example from the DE 102005029979 A1 known. This plain bearing is designed as a joint bearing, wherein a bearing part, namely an inner ring, a sliding layer, for example based on PTFE fabric having.

Die Gleitschicht eines Gleitlagers ist im Allgemeinen nicht in der Lage, Feuchtigkeitseinflüsse zuverlässig von dem Grundwerkstoff, auf den die Gleitschicht aufgebracht ist, fernzuhalten. Bei erhöhten Korrosionsschutzanforderungen kommt daher als Grundwerkstoff ein nichtrostender Stahl in Betracht.The Sliding layer of a sliding bearing is generally not able to Moisture influences reliably from the base material, on which the sliding layer is applied, keep away. At elevated Corrosion protection requirements are therefore used as base material stainless steel into consideration.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein rationell herstellbares Gleitlager mit guten Korrosionsschutzeigenschaften sowie ein Verfahren zur Herstellung eines eine Gleitschicht aufweisenden Lagerteils eines solchen Gleitlagers anzugeben.Of the Invention is based on the object, a rational producible Slide bearing with good anti-corrosion properties and a method for producing a bearing part having a sliding layer specify such a plain bearing.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gleitlager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gleitlagerteils mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Gleitlager erläuterte Vorteile und Ausgestaltungen gelten sinngemäß auch für das Herstellungsverfahren und umgekehrt.These The object is achieved by a plain bearing with the features of claim 1 and by a Method for producing a plain bearing part with the features of claim 14. Below in connection with the plain bearing explained advantages and configurations apply mutatis mutandis for the manufacturing process and vice versa.

Das Gleitlager umfasst ein erstes, aus einem metallischen Grundwerkstoff gefertigtes Lagerteil, auf welches eine vorzugsweise ein Gewebe enthaltende Gleitschicht aufgebracht ist, sowie ein zweites Lagerteil, dessen Gleitoberfläche die Gleitschicht des ersten Lagerteils kontaktiert. Die bevorzugt eine Gewebestruktur aufweisende Gleitschicht ist auf eine Aluminium enthaltende Beschichtung des Grundwerkstoffs des ersten Lagerteils aufgebracht.The Plain bearing comprises a first, of a metallic base material manufactured bearing part, on which a preferably a tissue containing sliding layer is applied, and a second bearing part, whose sliding surface is the sliding layer of the first bearing part contacted. The preferably a fabric structure having sliding layer is based on an aluminum-containing coating of the base material the first bearing part applied.

Die Aluminium enthaltende Beschichtung wird im Folgenden kurz als Aluminiumüberzug bezeichnet, auch wenn sie zusätzlich zu Aluminium weitere Bestandteile aufweist. Insbesondere ist auch eine phosphatierte oder passivierte, Chrom IV-freie Beschichtung, welche Aluminium enthält, als Aluminiumüberzug zur Herstellung des Gleitlagers verwendbar.The Aluminum-containing coating will be briefly referred to as an aluminum coating even if they are in addition to aluminum more Ingredients has. In particular, is also a phosphated or passivated, chromium IV-free coating, which is aluminum contains, as an aluminum coating for the production of the plain bearing usable.

Ein Verfahren zum Aufbringen einer Aluminium enthaltenden Legierung auf einem Werkstück ist prinzipiell beispielsweise aus der EP 1 542 336 A1 bekannt. In der EP 0 975 823 B1 ist ein Elektrolyt für die elektrolytische Abscheidung von Aluminium beschrieben.A method for applying an aluminum-containing alloy on a workpiece is in principle for example from EP 1 542 336 A1 known. In the EP 0 975 823 B1 describes an electrolyte for the electrolytic deposition of aluminum.

Der auf den Grundwerkstoff aufgebrachte Aluminiumüberzug wirkt zum einen als Korrosionsschutz und verbessert zum anderen die Haftung der auf das Lagerteil aufgeklebten Gleitschicht auf dem Lagerteil. Die Dicke des Aluminiumüberzugs beträgt vorzugsweise mindestens 5 μm und höchstens 50 μm. In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist eine Schichtdicke zwischen 10 μm und 20 μm, beispielsweise eine mittlere Stärke von 15 μm, gegeben.Of the on the base material applied aluminum coating acts on the one hand as corrosion protection and on the other hand improves the adhesion the glued on the bearing part sliding layer on the bearing part. The thickness of the aluminum coating is preferably at least 5 μm and at most 50 μm. In a particularly preferred embodiment, a layer thickness between 10 microns and 20 microns, for example, a medium Thickness of 15 microns, given.

Der Aluminiumüberzug ist vorzugsweise auf Stahl als Grundwerkstoff des Lagerteils abgeschieden. Bei dem Stahl handelt es sich in bevorzugter Ausgestaltung um keinen nichtrostenden Stahl. Die Verwendung eines nichtrostenden Stahls ist nicht erforderlich, da ein guter Korrosionsschutz durch den Aluminiumüberzug gegeben ist. Analoges gilt für das zweite Lagerteil, welches in vorteilhafter Ausgestaltung ebenfalls einen Aluminiumüberzug aufweist. Alternativ kann das zweite Lagerteil beispielsweise mit Zink-Eisen oder Zink-Nickel beschichtet sein.Of the Aluminum coating is preferably on steel as base material of the bearing part deposited. The steel is in a preferred embodiment around no stainless steel. The use of a stainless Steel is not required because of good corrosion protection the aluminum coating is given. The same applies to the second bearing part, which in an advantageous embodiment also has an aluminum coating. Alternatively, the second Bearing part coated for example with zinc-iron or zinc-nickel be.

Das Gewebe der Gleitschicht umfasst vorzugsweise Polytetrafluorethylen (PTFE) oder einen anderen Kunststoff mit günstigen Gleiteigenschaften. Das Gleitgewebe ist vorzugsweise mit einem Kunstharz getränkt. Vor dem Aufkleben der Gleitschicht auf den Aluminiumüberzug kann dieser mit einem Primer, insbesondere einem Silan, behandelt werden, um die Adhäsion weiter zu verbessern.The Tissue of the slip layer preferably comprises polytetrafluoroethylene (PTFE) or another plastic with favorable sliding properties. The Sliding fabric is preferably impregnated with a synthetic resin. Before gluing the overlay on the aluminum coating this can be treated with a primer, in particular a silane to improve the adhesion.

Bei dem erfindungsgemäßen Gleitlager handelt es sich in bevorzugter Ausführungsform um ein Gelenklager mit einem eine sphärisch gekrümmte Gleitfläche aufweisenden Innenring und einem den Innenring aufnehmenden Außenring. Die Erfindung ist jedoch auch bei sonstigen Bauformen von Gleitlagern, beispielsweise bei zylindrischen Gleitbuchsen, umsetzbar.at the sliding bearing according to the invention is in a preferred embodiment, a joint bearing with a a spherically curved sliding surface having inner ring and an inner ring receiving outer ring. However, the invention is also in other types of plain bearings, For example, in cylindrical bushings, implemented.

Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass ein und dieselbe Schicht, nämlich ein Aluminiumüberzug, in einer wartungsfreien Gleitlagerung sowohl als Korrosionsschutzschicht als auch als Haftvermittler zwischen einem Grundwerkstoff eines Lagerteils und einer vorzugsweise eine Gewebestruktur aufweisenden Gleitschicht fungiert.Of the Advantage of the invention is in particular that one and the same Layer, namely an aluminum coating, in one Maintenance-free sliding bearing both as a corrosion protection layer as well as a bonding agent between a base material of a bearing part and a sliding layer preferably comprising a fabric structure acts.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention with reference to a drawing erläu closer tert. Herein show:

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 ein Gleitlager im Querschnitt, 1 a plain bearing in cross section,

2 den Aufbau einer Gleitschicht des Gleitlagers nach 1. 2 the structure of a sliding layer of the sliding bearing after 1 ,

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing

Ein in 1 dargestelltes, als Gelenklager ausgebildetes Gleitlager 1 umfasst einen Innenring 2 als erstes Lagerteil und einen Außenring 3 als zweites Lagerteil. Beide Lagerteile 2, 3 sind aus einem niedrig legierten Stahl, das heißt keinem nicht rostenden Stahl, als Grundwerkstoff 4 gefertigt.An in 1 illustrated, designed as a joint bearing plain bearing 1 includes an inner ring 2 as the first bearing part and an outer ring 3 as a second bearing part. Both bearing parts 2 . 3 are made of a low-alloy steel, that is, no stainless steel, as a base material 4 manufactured.

Auf die konkav gekrümmte Innenoberfläche des Außenrings 3 ist eine Gleitschicht 5 aufgeklebt, welche eine konvex gekrümmte Gleitoberfläche 6 des Innenrings 2 kontaktiert. Der Außenring 3 ist mit einer Beschichtung 7, nämlich einem Aluminiumüberzug, versehen und damit vor Korrosion geschützt.On the concavely curved inner surface of the outer ring 3 is a sliding layer 5 glued, which has a convex curved sliding surface 6 of the inner ring 2 contacted. The outer ring 3 is with a coating 7 , namely an aluminum coating, provided and thus protected against corrosion.

Merkmale der Gleitschicht 5 werden im Folgenden anhand 2 näher erläutert: Der Grundwerkstoff 4 ist mit einer Aluminium enthaltenden Beschichtung 8, das heißt einem Aluminiumüberzug, beschichtet. Der Aluminiumüber zug 8 weist eine mittlere Stärke von 15 μm auf und wird beispielsweise galvanisch auf dem Grundwerkstoff 4 abgeschieden. Die Gleitschicht 5 ist auf den Aluminiumüberzug 8 aufgeklebt, wobei durch das Aluminium eine sehr gute Haftung der Gleitschicht 5 auf dem Lagerteil 2 gegeben ist. Zusätzlich kann bei der Herstellung des Lagerteils 2 die Beschichtung 8 vor dem Aufkleben der Gleitschicht 5 mit einem Primer, welcher vorzugsweise Silane enthält, behandelt werden. Der Primer verbessert sowohl die Verklebung der Gleitschicht 5 auf dem Lagerteil 2 als auch den Korrosionsschutz des Lagerteils 2.Characteristics of the sliding layer 5 will be explained below 2 explained in more detail: The base material 4 is with an aluminum-containing coating 8th that is an aluminum coating, coated. The aluminum over train 8th has an average thickness of 15 microns and is, for example, galvanically on the base material 4 deposited. The sliding layer 5 is on the aluminum plating 8th glued, whereby the aluminum is a very good adhesion of the sliding layer 5 on the bearing part 2 given is. Additionally, in the manufacture of the bearing part 2 the coating 8th before gluing the overlay 5 with a primer which preferably contains silanes. The primer improves both the gluing of the sliding layer 5 on the bearing part 2 as well as the corrosion protection of the bearing part 2 ,

Bei der Gleitschicht 5 handelt es sich um ein mit Kunstharz getränktes Gewebe 9, welches Fasern 10 aus PTFE aufweist. Zusätzlich kann das Gewebe 9 bei Bedarf Fasern 10 aus anderen, beispielsweise elektrisch leitfähigen, Materialien aufweisen.In the sliding layer 5 it is a fabric impregnated with synthetic resin 9 which fibers 10 made of PTFE. In addition, the tissue can 9 if necessary fibers 10 from other, for example electrically conductive, materials.

11
Gleitlagerbearings
22
Innenringinner ring
33
Außenringouter ring
44
GrundwerkstoffParent material
55
GleitschichtOverlay
66
GleitoberflächeSliding surface
77
Beschichtungcoating
88th
Beschichtungcoating
99
Gewebetissue
1010
Faserfiber

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - EP 1542336 A1 [0008] - EP 1542336 A1 [0008]
  • - EP 0975823 B1 [0008] EP 0975823 B1 [0008]

Claims (16)

Gleitlager (1), mit einem ersten, aus einem metallischen Grundwerkstoff (4) gefertigten, eine Gleitschicht (5) aufweisenden Lagerteil (2), sowie mit einem zweiten, eine die Gleitschicht (5) kontaktierende Gleitoberfläche (6) aufweisenden Lagerteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (5) auf eine Aluminium aufweisende Beschichtung (8) des Grundwerkstoffs des ersten Lagerteils (2) aufgebracht ist.Bearings ( 1 ), with a first, of a metallic base material ( 4 ), a sliding layer ( 5 ) bearing part ( 2 ), as well as with a second, one the sliding layer ( 5 ) contacting sliding surface ( 6 ) bearing part ( 3 ), characterized in that the sliding layer ( 5 ) on an aluminum-containing coating ( 8th ) of the base material of the first bearing part ( 2 ) is applied. Gleitlager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundwerkstoff (4) Stahl ist.Bearings ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the base material ( 4 ) Steel is. Gleitlager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stahl nicht nichtrostend ist.Bearings ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the steel is not stainless. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Lagerteil (3) eine Aluminium enthaltende Beschichtung (7) aufweist.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second bearing part ( 3 ) an aluminum-containing coating ( 7 ) having. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschicht (5) ein Gewebe (9) umfasst.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sliding layer ( 5 ) a tissue ( 9 ). Gleitlager (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (9) PTFE aufweist.Bearings ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the tissue ( 9 ) PTFE. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7, 8) phosphatiert ist.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coating ( 7 . 8th ) is phosphated. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7, 8) passiviert ist.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coating ( 7 . 8th ) is passivated. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7, 8) Chrom IV-frei ist.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coating ( 7 . 8th ) Chromium is IV-free. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7, 8) eine Stärke von mindestens 5 μm aufweist.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the coating ( 7 . 8th ) has a thickness of at least 5 microns. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (7, 8) eine Stärke von maximal 50 μm aufweist.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the coating ( 7 . 8th ) has a maximum thickness of 50 microns. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Gelenklager (1) ausgebildet ist.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that this as a joint bearing ( 1 ) is trained. Gleitlager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Gleitbuchse ausgebildet ist.Bearings ( 1 ) according to one of claims 1 to 11, characterized in that this is designed as a slide bushing. Verfahren zur Herstellung eines Gleitlagerteils (2, 3), mit folgenden Schritten: – Ein aus einem Grundwerkstoff (4) gefertigtes Lagerteil wird bereitgestellt, – der Grundwerkstoff (4) wird mit einem Aluminium enthaltenden Überzug (8) beschichtet, – auf den Überzug (8) wird eine Gleitschicht (5) aufgeklebt.Method for producing a plain bearing part ( 2 . 3 ), comprising the following steps: - one of a base material ( 4 ) manufactured bearing part is provided, - the base material ( 4 ) is coated with an aluminum-containing coating ( 8th ), - on the coating ( 8th ) becomes a sliding layer ( 5 ) glued. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Überzug (8) vor dem Aufkleben der Gleitschicht (5) mit einem Primer behandelt wird.Process according to claim 14, characterized in that the coating ( 8th ) before gluing the overlay ( 5 ) is treated with a primer. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Primer ein Silan verwendet wird.Method according to claim 15, characterized in that that a silane is used as primer.
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