DE1283534B

DE1283534B - Gleitlager und Gleitlagermaterial

Info

Publication number: DE1283534B
Application number: DEG32541A
Authority: DE
Inventors: Pratt George Christopher; Alper Wembley
Original assignee: Glacier Metal Co Ltd
Current assignee: Federal Mogul Engineering Ltd
Priority date: 1960-06-21
Filing date: 1961-06-20
Publication date: 1969-02-20
Also published as: GB936741A

Description

Die Bezeichnung Gleitlager umfaßt alle Bauteile, die eine Oberfläche, die »Gleitfläche«, besitzen, die direkt oder über ein flüssiges oder festes Schmiermittel an einer anderen Fläche gleitet, wie Kolbenringe, Kolben, Zylinder, Kantendichtungen, Käfige und Separatoren für Rollenlager und schließlich elektrische Gleitkontakte, wie Bürsten oder Abnehmer.
Es sind die verschiedensten Lagermaterialien auf der Basis von metallischen Werkstoffen oder Kunststoffen bereits bekannt. Soweit es sich um aus Kunststoffen aufgebaute Lagermaterialien handelt, wurden bisher im wesentlichen nur starre oder sich unter gewisser Last- oder Temperatureinwirkung gering-fügig plastisch verformende Substanzen angewandt. Diese Kunststoffe wurden mit den verschiedensten Füllstoffen versehen, um ihnen entsprechende Laufeigenschaften zu verleihen, um die mechanische Festigkeit zu verbessern oder einfach als Streckmittel zur Herabsetzung des Anteils an teurem Kunststoffmaterial.
Erfindungsgegenstand ist ein Gleitlager und Gleitlagerinaterial, bei welchem zumindest die Gleitfläche aus einer innigen Mischung von 40 bis 90 Volumprozent eines Kunststoffes mit 60 bis 10 Volumprozent eines oder mehrerer Füllstoffe sowie gegebenenfalls einem plastischen Material in Form eines linearen Polymers besteht, wobei als Füllstoffe Bronze, Blei, Bleioxyd, Kupferoxyd, Graphit, Ammonium-mangano-phosphat oder Magnesiumpyrophosphat verwendet werden, es ist dadurch gekennzeichnet, daß als Kunststoff ein Elastomer verwendet ist.
Es zeigte sich, daßdie gefüllte kautschukelastische Masse nach der Erfindung hervorragende Laufeigenschaften bei geringem Verschleiß und keiner Neigung zum Festfressen besitzt.
Die Füllstoffe befinden sich nach der ErlIndung in den Lagern in feinverteiltem Zustand, d. h. pulverförmig, körnig oder faserförmig.
Für den erfindungsgemäßen Zweck ist unter Elastomer jeder natürliche Kautschuk oder eine Naturkautschukzubereitung oder jedes andere Material, synthetisch oder nicht, mit elastischen Eigenschaften, ähnlich denen des natürlichen Kautschuks zu verstehen, wie Styrol-Butadien-Kautschuk, Polytirethankautschuk, Silikonkautschuk.
»Bronze« bedeutet eine Kupferlegierung mit Zinn, Zink, Aluminium oder Silizium, die härter als reines Kupfer ist.
»Plastisches Material« bedeutet ein fineares Polymer, wie Polytetrafluoräthylen, Polyäthylen oder Polyp. vinylidenfluorid.

Folgende Mischungsbeispiele sollen die Erflndung näher erläutern.

Beispiel 1

Rezeptur der Masse:

Volumprozent

Polyurethanelastomer ................ 60

Polytetrafluoräthylen ................. 24

Bronze ............................. 8

Graphit ............................ 8

Als Elastomer diente ein handelsübliches Produkt, im wesentlichen linear mit endständigen Hydroxylgruppen und einem Molekulargewicht von etwa 25000 bis 50000. Es ist das Reaktionsprodukt niedermolekularer Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen (Molekulargewicht 2000 bis 4000) mit einem Diisocyanat unter Verwendung eines flüchtigen Polyisocyanats als Härter.

1 kg Zinnbronze und 250 g Graphitpulver, beide Körnung 53 #t, wurden in 4,5 1 einer Polytetrafluoräthylendispersion mit einem Feststoffgehalt von 15% eingerührt, die Dispersion koaguliert, das überstehende Wasser dekantiert und der Feststoff getrocknet. DasgefülltePolytetrafluoräthylen-Pulvermaterialwurde in Stäbe gepreßt, diese gebrochen, auf 0,251 aufgemahlen und zur Sinterung des Polytetrafluoräthylens auf 350'C erwärmt.

1 kg des Polyurethanelastomeren wurde in einer Gummimühle geknetet, das gefüllte Pulvermaterial zugesetzt und weitergeknetet, bis es in dem Kautschuk vollständig dispergiert war. Nun wurden 90 g Härter zugesetzt, aus dem Kneter ausgetragen und in entsprechender Weise bei Anwendung von Druck und einer Temperatur von 150'C geformt und gleichzeitig vulkanisiert.

Beispiel 2

Volumprozent

Silikonkautschuk ..................... 60

Polytetrafluoräthylen **"*** .......... 25

Pb0 ............................... 10

Bronze ............................. 5

Beispiel 3

Volumprozent

Styrol-Butadien-Kautschuk ........... 70

Polyäthylen ......................... 18

Blei ... : ............................ 9

Ammomum-mangan-o-phosphat ....... 3

Beispiel 4

Volumprozent

Natarkautschuk ..................... 80

Polytetrafluoräthylen . ................ 13

Blei ................ 5

Bronze ............................. 2

Beispiel 5

Volumprozent

Chloropren-Kautschuk ............... 60

Pb0 ..:**"****"**'*«**1***»**"*' 15

Ammomum-mangan-o-phosphat ....... 5

Die Herstellung der Massen geschieht wie üblich durch Mischen in Gummimühlen. Im Falle von Naturkautschuk oder Styrol-Butadien-Kautschuk kann man auch die Zusätze in die Latices einbringen, worauf diese erst koaguliert werden. Bei Gleitlagern auf der Basis von Polyurethanelastomeren bringt man die Füllstoffe zweckmäßigerweise noch in die flüssigen Produkte ein; bei Silikonkautschukarten wird man die Füllstoffe der pastösen Masse zusetzen und dann erst Härter zugeben.

In jedem Fall muß der Kunststoff in der Mischung »gehärtet« oder »vulkanisiert« werden, und zwar während oder nach dem Formen der Lager.
Die erfindungsgemäße Mischung kann beispielsweise zu einem Lager der gewünschten Form durch Heißpressen verarbeitet werden, wobei gleichzeitig das Vulkanisieren des Kunststoffes erfolgt.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Lagers wird beispielsweise das Lagermaterial unter Anwendung von Hitze und Druck auf die Oberfläche einer porösen Bronze aufgebracht. Die Anwendung von Hitze und Druck bewirkt eine teilweise oder vollkommene Imprägnierung der porösen Bronze mit Teilen des Lagermaterials, wobei eine Oberflächenschicht aus Lagermaterial auf der porösen Bronzefläche zurückbleibt und auch der Kunststoff gehärtet wird.
Das Lagermaterial kann auch auf einen Stahl-oder einen anderen Träger mit Hilfe organischer Kleber aufgebracht werden, z. B. kalthärtenden handelsüblichen Epoxyharzklebern. Das erfindungsgemäße Lagermaterial wird mit Hilfe von Wärme und Druck entweder vor, während oder nach dem Verkleben gehärtet oder vulkanisiert.
Selbstverständlich kann das erfindungsgemäße Lagermaterial auch übliche Füllstoffe, wie Ruß oder Kieselsäure, enthalten, die im allgemeinen zur Erhöhung der Festigkeit und/oder zur Verbilligung von Produkten aus Kunststoffen verwendet werden. Es können auch gegebenenfalls weitere übliche Zusätze, wie Antioxydationsmittel, Weichmacher, Härter oder Vulkanisiermittel, zugesetzt werden.

Claims

Patentanspruch: Gleitlager und Gleitlagermaterial, bei welchem zumindest die Gleitfläche aus einer innigen Mischung von 40 bis 90 Volumprozent eines Kunststoffes mit 60 bis 10 Volumprozent eines oder mehrerer Füllstoffe sowie gegebenenfalls einem plastischen Material in Form eines linearen Polymers besteht, wobei als Füllstoffe Bronze, Blei, Bleioxyd, Kupferoxyd, Graphit, Ammonium-mangan-o-phosphat oder Magnesiumpyrophosphat verwendet werden, dadurch gekennzeichn e t I daß als Kunststoff ein Elastomer verwendet ist.