CH623898A5

CH623898A5 -

Info

Publication number: CH623898A5
Application number: CH1203376A
Authority: CH
Inventors: James Leroy Bidler
Original assignee: Minnesota Mining & Mfg
Priority date: 1975-09-23
Filing date: 1976-09-22
Publication date: 1981-06-30
Also published as: FR2325846B1; BR7606316A; IT1073798B; CA1078809A; SU670243A3; DE2643190C2; JPS5240411A; DE2643190A1; SE421931B; AT349838B; SE7610395L; ATA706776A; FR2325846A1; US4104176A; JPS5521887B2; AU1802276A; GB1557327A; ZA764941B; ES451689A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine poröse Schmiermittel-imprägnierte Lagerschale, die einen Körper aufweist, der eine zum Tragen einer sich drehenden Welle oder Achse geeignete Form hat, eine miteinander in Verbindung stehende Porenstruktur besitzt, die zur Aufnahme von Schmiermittel und zur Versorgung der Lagerschalenoberfläche mit Schmiermittel für gleitende Drehung der Welle oder Achse geeignet ist, und ein in den Poren verteiltes wanderungsfähiges Schmiermittel enthält sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Es ist bekannt, Lagerschalen mittels Pulvermetallurgietechnik herzustellen. Bei der Herstellung solcher Metallagerscha-len sind hohe Drücke erforderlich. Diese Drücke sind zur Deformierung der Metallteilchen vorgesehen und führen zweifellos zu einer Eliminierung von Poren und zu einer Ungleich-mässigkeit der Porenstruktur. Derartige Lagerschalen enthalten kein wanderungsfähiges Schmiermittel.

Ziel der Erfindung ist es, eine poröse Schmiermittel-imprä-gnierte Lagerschale der eingangs genannten Art zu schaffen, die an der Lagerschalenoberfläche das erforderliche Schmiermittel aufzunehmen bzw. zu halten und zu liefern vermag und die leichter und wirtschaftlicher herstellbar ist.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäss mit den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen erreicht.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die Lagerschalen ohne eine Anwendung hoher Drücke und ohne Deformation von Teilchen hergestellt werden, wobei die Teilchen miteinander durch Bindemittel gebunden werden, so dass im wesentlichen zwischen allen benachbarten Teilchen Zwischenräume bleiben, und dass durch die gleichmässige Porosität eine gleichmässigere Beschickung der Lageroberfläche mit Schmiermittel gewährleistet ist.

Es ist zweckmässig, wenn wenigstens ein gewichtsmässiger Hauptanteil der Matrixteilchen aus Glasmikrokugeln besteht und die Matrixteilchen ausserdem Metallteilchen enthalten.

Durch die Anwendung gjeichmässig geformter Matrixteilchen wird die Gleichmässigkeit der Porosität verbessert, weil durch die gleichmässige Form ein geordnetes Netzwerk von Zwischenräumen erreicht wird. Die Kugelförmigkeit trägt ausserdem zu einer feiner strukturierten Porosität bei, indem eine kompaktere Teilchenfüllung und die Verwendung sehr feiner Teilchen ermöglicht werden. Die fein-strukturierte Porosität ermöglicht, dass Oel gleichmässiger auf der Oberfläche zur Verfügung steht, und hält den während des Drehens einer getragenen Achse oder Welle entstehenden Druck aus, durch welchen das Schmiermittel in die Lagerschale gedrückt werden kann.

Poröse Strukturen, die durch Bindung einer Teilchenmatrix mit Bindemittel gebildet worden sind, so dass Zwischenräume zwischen den Teilchen zurückbleiben, welche teilweise ungefüllt sind, sind bereits beschrieben und für viele Zwecke verwendet worden, wie z. B. für poröse Vakuumformen (US-Patentschrift 3 166 615) und für Filter. Diese bisherigen Strukturen sind jedoch nicht mit Schmiermittel imprägniert gewesen, sind nicht als Lagerschalen geeignet und nehmen in keiner Weise die durch die Erfindung erzielte Verbesserung von Lagerschalen vorweg.

Bezüglich der Lagerschalen selbst sind Glasmikrokugeln und andere Teilchen als Abrieb-verbessernde Füllstoffe für Polymerisatlagerschalen verwendet worden (US-Patentschriften s

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3 224 966, 3 067 135, 3 575 857, 3 843 527, 3 257 317 und 3 647 500, welche eine Lagerschale mit «ölfreiem Gleitkontakt» beschreiben, die durch Sintern eines Gemisches von Harz und bis zu 30 % Gew.-% Glasteilchen hergestellt worden ist; die Struktur ist porös, wenn sehr grosse Harzteilchen verwendet werden, und kann dann mit Mineralwachs imprägniert sein).

Im Gegensatz zu solchen früheren Vorschlägen ergeben die dicht gepackten Teilchen die Matrix der Lagerschalenstruktur und sind nicht als Füllstoff in einer Polymerisatmatrix disper-giert und sind ferner die Teilchen durch ein Bindemittel miteinander verbunden, das nur teilweise die Zwischenräume zwischen den Teilchen füllt, so dass eine eingestellte miteinander in Verbindung stehende Porosität verbleibt, welche zur Aufnahme und zur Abgabe eines wanderungsfähigen Schmiermittels an die Lagerschalenoberfläche geeignet ist.

Ein Verfahren zur Herstellung einer porösen Schmiermittel-imprägnierten Lagerschale unter Verdichtung von festen Teilchen zu einem porösen Lagerschalenkörper und Füllen der Poren des Körpers mit einem wanderungsfähigen Schmiermittel ist erfindungsgemäss durch die im Patentanspruch 8 genannten Merkmale gekennzeichnet.

Ein bedeutender Herstellungsvorteil ergibt sich aus der Verwendung von Bindemitteln, wie z. B. organischen polyme-ren Bindemitteln, die eine eingestellte Fliessfähigkeit unter gelindem Druck zeigen. Ein Gemisch von Matrixteilchen und Bindemitteln kann so zunächst in einer Form zusammengedrückt und dann zur weiteren Behandlung schnell herausge-stossen werden. Die dadurch ermöglichte kurze Verweildauer der Lagerschalen in der Form führt zu sehr hohen Produk-tionsgeschwindigkeiten mit der kostspieligen Formvorrichtung.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen weiter erläutert. In den Beispielen sind alle Teile Gewichtsteile, falls es nicht anders angegeben wird.

Beispiel 1

9,1 kg Glasmikrokugeln mit Durchmessern von 37 bis 53 Mikrometer (Potters Industries «Ballotini Impact Beads», Werkstoffgrösse J, Klasse 1, feingesiebtes Material) wurden einer Silanbehandlung unterworfen, indem sie für 10 Minuten mit 64 cm3 verdünnter Aminosilanlösung (Dow Z-6020) in einem 18,9-Liter-Brand-Mischer «Hobart», der auf langsame Geschwindigkeit eingestellt worden war, vermischt wurden. Die überzogenen Mikrokugeln wurden über Nacht bei 66°C getrocknet und dann wiederum für 15 Minuten vermischt, um alle Klumpen zu zerbrechen.

Die behandelten Mikrokugeln wurden dann mit einem klebrigen Überzug aus Bindemittel versehen, indem sie mit einer Lösung vermischt wurden, die aus 25,4 Teilen Diglyci-dyläther von Bisphenol A («Epon 828», erhältlich von Shell Chemical Company), 8,29 Teilen Diglycidyläther von Bisphenol A mit höherem Molekulargewicht («Epon 1001»), 6,76 Teilen Isophthalyldihydrazid, 15,6 Teilen Titandioxid, 1,05 Teilen aminosubstituiertem Bentonit, 1,62 Teilen Toluol und 41,23 Teilen Methyläthylketon bestand. Diese Lösung wurde zu den Mikrokugeln in einer Menge von 564 cm3 gegeben, und der Mischer wurde für 15 Minuten bei geringer Geschwindigkeit in Betrieb gesetzt.

Die erhaltene tonartige Mischung wurde in einen Doppelhüllenmischer (Patterson-Kelley) (mit angestelltem Verstärkerstab) eingetragen und für 5 Minuten mit 1,14 kg eines mikropulverisierten härtbaren organischen Bindemittels der B-Stufe (95 % des Bindemittels hatte eine Teilchengrösse von über 3,1 Mikrometer, 50% hatte eine Teilchengrösse über 9 Mikrometer und 5 % hatte eine Teilchengrösse über 18 Mikrometer) vermischt. Dieses Bindemittel enthielt 69 Teile Diglycidyläther von Bisphenol A («Epon 1001»), modifiziert mit wenigen zehntel Teilen eines modifizierten Acrylats, das ein Egalisiermittel ist (unter der Handelsbezeichnung «Modaflow»

von Monsanto Company erhältlich), 0,44 Teile Tri (dimethyl-aminoäthylphenol), das ein Vulkanisationsmittel ist (unter der Handelsbezeichnung «DMP-30» von Rohm und Haas erhältlich), 5,5 Teile einer Katalysatormischung, die etwa 80 * Gewichtsteile Isophthalyldihydrazid und 20 Teile Dicyandia-mid enthielt, und 25 Teile Graphitteilchen mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von etwa 9 Mikron (Superior Superflake M-238).

Es wurde eine Masse aus überzogenen Mikrokugeln erhalten, wie z. B. die in der Figur 1 dargestellte Mikrokugel 10, mit einem klebrigen, zusammenhängenden oder filmähnlichen Überzug 11 aus Bindemittel, durch welches eine Schicht aus Teilchen 12 aus Bindemittel an den Mikrokugeln haftet. Die Masse wurde durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 250 Mikrometer (60-mesh-Sieb der US-Siebtabelle) zur Entfernung von Agglomeraten gesiebt, wobei eine Ausbeute von 90% erhalten wurde.

Ein Teü der Masse aus überzogenen Mikrokugeln wurde dann in eine Form gebracht und bei Raumtemperatur unter Anwendung eines Drucks von 700 kg/cm2 zu einem Hohlzylinder mit einer Länge von 2,5 cm, einem Aussendurchmesser von 3,8 cm und einem Innendurchmesser von 2,8 cm zusammengedrückt. Der erhaltene rohe («grüne») Pressling wurde dann aus der Form herausgenommen und auf 205°C für 10 Minuten erwärmt, wobei die Teilchen aus dem Bindemittel schmolzen, zerflossen und härteten. Von anderen Tests oder in ähnlicher Weise hergestellten Proben ist es bekannt, dass der Zylinder, nach dem Härten des Bindemittels, zu etwa 23% porös war und die Poren eine mittlere Teilchengrösse von etwa 3 Mikrometer und einen Porengrössenbereich von etwa 2 bis 8 Mikrometer hatten (im Gegensatz zu einem Bereich von 2 bis 40 Mikrometer von typischen porösen Bronzelagern), gemäss Messung mit einem Winslow Amico-Porosimeter. Der Zylinder wurde im Vakuum mit 3,55 g öl (von Texaco erhalten, entsprach den Anforderungen gemäss Mil-L-7808 D) imprägniert. Die erhaltene Lagerschale war im allgemeinen so, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist.

Der imprägnierte Zylinder wurde als Lagerschale für eine kaltgewalzte 2,5-cm-Stahlwelle unter Anwendung einer Lager-schalentestvorrichtung (Arguto «Simulife») getestet. Der Test begann mit 550 Umdrehungen/Minute mit einer Radialbelastung von 22,7 kg. Die Belastung wurde jede Stunde um 22,7 kg bis zu einer Höchstbelastung von 205 kg erhöht, was einem PV von 64 500 äquivalent war. Zu dem Zeitpunkt begann dann das Lager zu rauchen und wurde der Test abgebrochen. Grössenmessungen nach Beendigung des Versuchs ergaben, dass der Innendurchmesser des Lagers 0,35 g abgenommen hatte. Der Reibungskoeffizient änderte sich während des Tests von 0,056 auf 0,180.

Das nachfolgende Beispiel erläutert die Verwendung eines Gemischs aus Glasmikrokugeln und Metallteilchen als Matrixteilchen in einer Lagerschale der Erfindung.

Beispiel 2

Es wurde ein Gemisch aus 2,8 kg mit Bindemittel überzogenen Glaskugeln, wie sie in der Figur 1 dargestellt und in dem Beispiel 1 beschrieben sind, und 1,7 kg Aluminiumpulver (Alcoe 123) mit einer mittleren Teilchengrösse von etwa 20 Mikrometer hergestellt. Diese Materialien wurden in einem Zweihüllenmischer (Patterson-Kelly) mit angestelltem Verstärkerstab für eine Minute vermischt. Ein Hohlzylinder mit den gleichen Abmessungen, wie der des Beispiels 1 wurde unter Anwendung des gleichen Pressdrucks, der gleichen Härtungstemperatur und der gleichen Härtungsdauer wie in dem Beispiel 1 hergestellt. Die gemessene Porosität dieses Zylinders betrug 20%, und die mittlere Porengrösse war 2 Mikrometer.

Nach dem Imprägnieren mit Öl in der in dem Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise wurde der Zylinder als Lagers

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schale getestet, und zwar unter Anwendung der gleichen Vorrichtung und der gleichen Testbedingungen wie in dem Beispiel 1 angegeben ist. Der Test begann mit 550 Umdrehungen/ Minute mit einer Anfangsradialbelastung von 22,7 kg. Die Belastung wurde je Stunde um 22,7 kg erhöht bis zu einer Höchstbelastung von 318 kg als Grenze der Testvorrichtung. Die Höchstbelastung und die Geschwindigkeit entsprechen einem PV von 100 800. Grössenmessungen nach Beendigung des Versuchs ergaben keine Änderungen hinsichtlich der Länge oder des Durchmessers. Das Lager hatte einen Gewichtsverlust von 0,10 g.

Die gemäss dem Beispiel 2 erzielte Verbesserung ist zum Teil auf die angegebene kleinere Porengrösse und die verbesserte Wärmeleitfähigkeit der Probe

[0,03307 cal • cm'1 • s"1 • grad"1 (8,0 BTU/hour/ft2/ft/°F) gegenüber

0,01488 cal • cm-1 • s_1 • grad-1 (3,6 BTU/hour/ft2/ft/°F)] zurückzuführen.

Die verbesserte Wärmeleitfähigkeit erlaubt eine bessere Wärmeableitung aus dem Grenzbereich von Welle und Lagerschale, während die Wärme sonst zu einem Brechen oder Abtreiben von Öl führen und unerwünschte Grössenverände-rungen und Ermüdung der Lagerschalen- und wellenmateria-lien bewirken kann. Vorzugsweise haben die Lagerschalen der Erfindung eine Wärmeleitfähigkeit von wenigstens 0,0124 (3) und noch vorteilhafter von wenigstens

0,0289 cal- cm"1 • s"1 • grad"1 (7 BTU/hour/ft2/ft/°F). Die beste Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit ist festgestellt worden, wenn Metallteilchen, die nicht mit Bindemittel überzogen sind, mit überzogenen Glasmikrokugeln vermischt werden, obwohl geeignete Ergebnisse auch bei Verwendung von mit Bindemitteln überzogenen Metallteilchen erhalten wurden.

Glasmikrokugeln werden in Lagerschalen der Erfindung als mindestens die Grundmatrixteilchen (d.h., dass die mindestens einen Hauptgewichtsanteil der Matrixteilchen ausmachen) bevorzugt, weil Glas eine gute Druckfestigkeit hat, es leicht zu kugelförmigen Formen und mit den gewünschten Grössen verformt werden kann und billig zu erhalten ist. Zu anderen geeigneten bruchfesten oder nichtzerbrechlichen Matrixteilchen, die völlig oder teilweise verwendet werden können, gehören anorganische Teilchen, wie z.B. Sandkörner, organische Polymerisatteilchen, die im allgemeinen in einer gehärteten Form zumindest in dem fertigen Lager vorliegen, und Metallteilchen; kugelförmige Teilchen werden bevorzugt, doch können auch irreguläre Teilchen, wie z.B. bei Sandkörnern oder irregulären Metallteilchen vorliegen, ebenfalls verwendet werden. Die Teilchen sollen fest und nicht flüssig sein (sie können hohl oder porös sein) und vorzugsweise bei zumindest mässigen Pressdrücken, wie z.B. 700 kg/cm2, unverformbar sein, um die Anwendung solcher Drücke zur Bildung des «grünen Presslings» zu ermöglichen. Die Matrixteilchen sollen ausserdem während der Härtungsoperation nicht fliessen, um die geeignete Porositätseinstellung beizubehalten.

Die Grösse der Teilchen kann variiert werden, um unterschiedliche Eigenschaften zu erzielen, und Gemische von Teilchen verschiedener Grösse können entweder in Form eines zufälligen Gemischs oder als gesonderte Schichten verwendet werden. Z.B. kann die Struktur an der Lagerschalenoberfläche einer Lagerschale der Erfindung eine bestimmte Porosität haben und kann eine innere Schicht der Lagerschale, die das Schmiermittel aufbewahrt und an die Lagerschalenoberfläche abgibt, eine andere Porosität haben. Bei den meisten Lagerschalen der Erfindung haben die Matrixteilchen Durchmesser zwischen etwa 10 und 200 Mikrometer und vorzugsweise unter etwa 100 Mikrometer, doch können geeignete Ergebnisse auch ausserhalb dieses Bereichs erhalten werden.

Viele verschiedene Bindemittel können zum gemeinsamen

Verbinden der Teilchen verwendet werden. Als allgemeine Regel gilt, dass sich das Bindemittel von den Matrixteilchen wenigstens in den Fliesseigenschaften während der Herstellung der Lagerschalen unterscheiden soll. An einem Punkt des Herstellungsverfahrens fliesst das Bindemittel im allgemeinen und verschmilzt oder vermischt sich mit sich selbst. Vorzugsweise werden organische Materialien benutzt, und vorteilhafterweise sind diese organischen Materialien wärmehärtende oder chemisch-härtende Materialien (d.h., die chemisch reagieren und relativ unschmelzbar und unlöslich sind). Solche Materialien werden einfach in die Lagerschale eingearbeitet und weisen, sobald sie einmal gehärtet sind, eine gute Mass-haftigkeit auch bei hohen Temperaturen und eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber einem Angriff durch Schmiermittel oder andere Chemikalien auf.

Epoxyharze, d.h. organische Materialien mit mehr als einer 1,2-Epoxygruppe je Molekül, werden bevorzugt und können u.a. als Polyglycidyläther von Polyolen, wie z.B. Bisphenol A, als sogenannte Novolac-Epoxyharze und als cycloaliphatische Epoxyharze vorliegen. Abgesehen von Epoxyharzen gehören zu anderen geeigneten Bindemitteln Polyester, Polyurethan, Phenolharze und solche anorganische Materialien wie z. B. Silikate, die eine besondere Hochtemperatur- und Chemikalienfestigkeit aufweisen können.

Ein Graphitgehalt in dem Bindemittel ist vorteilhaft, weil dieser eine zusätzliche Schmierwirkung ergibt, die besonders während des Beginns der Rotation einer Welle in der Lagerschale nützlich sind. Andere Materialien, die anstelle von Graphit enthalten sein können, sind Molybdändisulfid und Wolframdisulfid. Wenn solche Materialien verwendet werden, machen sie im allgemeinen etwa 1 bis 50 Gew.-% des Bindemittels aus.

Das in den obigen Beispielen zum Aufbringen eines Überzugs aus dem Bindemittel auf Matrixteilchen angewendete Verfahren ist in der US-Patentschrift 3 175 935 allgemein beschrieben. Dieses Verfahren ist geeignet, weil es ermöglicht, dass eine geeignete Bindemittelmenge mit den Matrixteilchen vermischt wird und die Teilchen in einer freifliessenden Form lässt. Andererseits kann das Bindemittel vollständig als filmartiger Überzug auf die Teilchen aufgetragen werden (US-Patentschrift 3 166 615) oder es können teilchenförmige Bindemittel und Matrixteilchen ohne einen Klebeüberzug miteinander vermischt werden.

Welches Verfahren auch angewendet wird, es wird jeweils ein Produkt gebildet, in dem die Teilchen eine eng gepackte Matrix bilden (d.h. die Teilchen typischerweise in einem zumindest nahen Kontakt sind, getrennt, von ihren nächsten Nachbarteilchen durch nicht mehr als 50% ihres Durchmessers unter Bildung einer Zwischenraumstruktur zwischen den Teilchen) und miteinander so verbunden sind, dass die Zwischenräume zwischen den Teilchen nur teilweise gefüllt sind. Die Teilchen werden im allgemeinen zu der beschriebenen engen Packung ohne Verformung verdichtet und bleiben auch in dem Endprodukt unverformt. Bei einigen Ausführungsformen der Erfindung wird mindestens ein Teil der Teilchen in einen direkten Kontakt gepresst. Während einer Pressoperation, wie sie in den Beispielen beschrieben ist, kann der Druck jedoch im allgemeinen kontinuierlich erhöht und das Volumen des Presslings kontinuierlich verringert werden, was zeigt, dass nicht alle Teilchen sich in einem direkten Kontakt befinden.

Ein interessantes und nützliches Phänomen, das mit dem Kontakt zwischen den Teilchen in Beziehung zu bringen ist, sind die von den Lagerschalen der Erfindung gezeigten Wärmeausdehnungseigenschaften. Eine Lagerschale der Erfindung zeigt nicht die Wärmeausdehnungseigenschaften eines organischen Materials, was erwartet werden sollte, wenn eine Lagerschale der Erfindung als kontinuierliche Matrix aus organischem Bindemittel, in dem Teilchen dispergiert sind, angesehen s

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würde. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von organischen Materialien ist im allgemeinen ziemlich hoch

(90 bis 100 X 10"6 cm/cm/°C,

und dieses ist für eine Lageschale unerwünscht.

Stattdessen ist bei einer Lagerschale der Erfindung, die aus s Glasteilchen und organischem Bindemittel hergestellt worden ist, der Wärmeausdehnungskoeffizient typischerweise in der Grössenordnung von 25 oder 27 X10-6 cm/cm/°C (14 oder 15 X IO-6 inches/inch/°F) (Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Glas beträgt im allgemeinen 9 oder 10,8 X 10~6 cm/cm/ io °C). Diese Tatsache legt nahe anzunehmen, dass die enge Nähe der Glasmikrokugeln bewirkt, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient von Glas in der Lagerschale dominiert.

Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Lagerschalen der Erfindung ist niedriger als der von poröser Bronze und liegt is näher bei dem von Stahl, was vorteilhaft für die Verwendung von Stahllagerschalen oder Stahlhüllen, die mit Lagerschalen ausgekleidet sind, ist. Der Innendurchmesser von Lagerschalen der Erfindung kann grössenmässig näher der Grösse der Achse oder Welle kommen, die von der Lagerschale getragen werden 20 soll, und zwar wegen des geeigneten Wärmeausdehnungskoeffizienten.

Die Porosität kann u.a. durch Einstellung der Bindemittelmenge in der Lagerschale oder der Menge, an der die Lagerschale an Bindemittel «darbt», erreicht werden. Im allgemei- 2s nen werden sehr feste Lagerschalen miteinander mit minimaler Porosität mit etwa 30 Volumenprozent Bindemittel (bezogen auf die festen Substanzen der Lagerschale, d.h. ohne Porenstruktur) bei Verwendung bevorzugter Mikrokugeln-Matrix-teilchen erhalten. Etwa 10 Volumenprozent ergeben eine sehr 30 grosse Porosität, aber eine geringe Festigkeit, wobei der am meisten geeignete Bereich im allgemeinen bei etwa 12 bis 25 Volumenprozent liegt.

Die in einer Lagerschale der Erfindung erforderliche Porosität hängt von der für die Lagerschale vorgesehenen Verwendung ab. Es gibt ASTM-Werkstofflisten für poröse Metallager-

schalen, die nach den Gesichtspunkten aufgestellt worden sind, dass ein Gleichgewicht zwischen den Festigkeitserfordernissen und dem Ölaufnahmevermögen gefunden wird, und welche angeben, dass die Porosität mindestens 18% betragen soll (ASTM B 202-55 T). Am häufigsten hat eine Lagerschale der Erfindung eine Porosität von mindestens dieser Grösse, doch können brauchbare Resultate auch bei niedrigeren Werten erhalten werden. Die Grösse der Poren und die Verteilung der Porengrösse hängt ausserdem von der Art des Aufbringens, der Art des Schmiermittels usw. ab. Ein Vorteil der Erfindung ist, wie oben angegeben ist, dass die Porosität einschliesslich der Porenmenge, der Porengrösse und der Porengrössenvertei-lung, in den Lagerschalen der Erfindung eingestellt werden kann.

Die Lagerschalen der Erfindung können geformt und zu verschiedenen Gestalten ausgebildet werden, doch ist eine zylindrische Lagerbuchse die üblichste Form. Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Lagerschalen im allgemeinen mit ihren endgültigen Abmessungen geformt werden können. D.h., der Formteil, der die Bohrung der Lagerschale formt, kann genau die gleiche Grösse haben wie sie für den Innendurchmesser der Lagerschale erwünscht ist.

Die üblicherweise in porösen Metallagerschalen verwendeten Schmiermittel sind im allgemeinen für Lagerschalen der Erfindung geeignet. Diese Schmiermittel sind am häufigsten ölige Flüssigkeiten, können aber auch in Pastenform vorliegen. Die Schmiermittel sind derart, dass sie während des Betriebs der Lagerschale unter dem Einfluss von Temperatur und Druck, welche durch Rotation der Welle oder Achse entwik-kelt werden, wandet. Die Viskosität des Schmiermittels bei der Betriebstemperatur steht im allgemeinen in Beziehung zu der Grösse und dem Anteil der Poren, so dass das Schmiermittel von den Poren in einer gewünschten Weise abgegeben bzw. geliefert wird, so wie es auf dem Gebiet der porösen Lagerschalen bekannt ist.

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1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Poröse Schmiermittel-imprägnierte Lagerschale, die einen Körper aufweist, der eine zum Tragen einer sich drehenden Welle oder Achse geeignete Form hat, eine miteinander in Verbindung stehende Porenstruktur besitzt, die zur Aufnahme von Schmiermittel und zur Versorgung der Lagerschalenoberfläche mit Schmiermittel für gleitende Drehung der Welle oder Achse geeignet ist, und ein in den Poren verteiltes wanderungsfähiges Schmiermittel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper eine Matrix aus dicht gepackten, festen, einzelnen Teilchen enthält, die durch ein von den Teilchen unterschiedliches Bindemittel miteinander verbunden sind und dieses Bindemittel nur teilweise die Zwischenräume zwischen den Matrixteilchen ausfüllt und eine Porenstruktur mit ausgezeichneter Gleichmässigkeit bildet.
2. Lagerschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein gewichtsmässiger Hauptanteil der Matrixteilchen aus Glasmikrokugeln besteht.
3. Lagerschale nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrixteilchen ausserdem Metallteilchen enthalten.
4. Lagerschale nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein gehärtetes organisches Bindemittel enthält.
5. Lagerschale nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein anorganisches Bindemittel enthält.
6. Lagerschale nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel feste, in dem Bindemittel verteilte schmierende Teilchen enthält.
7. Lagerschale nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein gewichtsmässiger Hauptanteil der Matrixteilchen einen Überzug aus dem Bindemittel trägt.
8. Verfahren zur Herstellung einer porösen Schmiermittelimprägnierten Lagerschale nach Patentanspruch 1 unter Verdichten von festen Teilchen zu einem porösen Lageschalenkörper und Füllen der Poren des Körpers mit einem wanderungsfähigen Schmiermittel, dadurch gekennzeichnet, dass man

1) als Teilchen solche verwendet, die ein freifliessendes Gemisch aus einer Masse aus bruchbeständigen festen Teilchen und einem Bindemittel, welches fliesst und mit sich selbst verschmilzt, enthalten,

2) das Gemisch zu einer Lagerschalenkonfiguration verdichtet, so dass die Teilchen in Form einer dicht gepackten Matrix, ohne deformiert zu werden, angeordnet werden und das Bindemittel nur teilweise die Zwischenräume zwischen den Matrixteilchen füllt, und

3) das Bindemittel verschmilzt unter Zurücklassung von teilweise ungefüllten Zwischenräumen und dadurch die Struktur bindet und eine in Verbindung stehende gleichmässige Porosität schafft, die zur Aufnahme von Schmiermittel und zur Versorgung der Lagerschalenoberfläche mit Schmiermittel in dem Masse ausreicht, wie es für eine poröse Schmiermittelimprägnierte Lagerschale erforderlich ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verdichten durch Zusammendrücken des Gemischs zu einem einheitlichen handhabungsfähigen Gegenstand in einer Form durchführt, wobei das Bindemittel eine Anfangsbindung entwickelt, und den Presskörper dann ausserhalb der Form zur Vervollständigung der Bindung einer Behandlung unterwirft.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel ein härtbares organisches Material ist und dass man das Bindemittel nach Herausnahme aus der Form härtet.
11. Verfahren nach Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man das Gemisch durch Auftragen von Bindemittel auf einzelne Matrixteilchen als Überzug unter Bildung einer giessbaren Masse aus mit Bindemittel überzogenen Matrixteilchen herstellt.