DE2401804A1 - BEARINGS - Google Patents

Description

11 .1 .1974 2620/411 .1 .1974 2620/4

Garlock, Inc., Palmyra, New York, U.S.A.Garlock, Inc., Palmyra, New York, U.S.A.

Gleitlagerbearings

Die Erfindung betrifft ein hochbelastbares Gleitlager, mit einem Verbund-Lagerelement aus einem Paar miteinander verbundener, sich etwa gleich weit erstreckender (koextensiver)· Teile.The invention relates to a heavy-duty sliding bearing, with a composite bearing element made of a pair of interconnected, approximately equally extending (coextensive) parts.

Metallische Lager zeigen trotz Schmierung oftmals bei weniger idealen Bedingungen ein schlechtes Laufverhalten, besonders wenn sie unter hoher Last, bei niedriger Geschwindigkeit und mit geringen Schmiermittelmengen arbeiten müssen, alsoIn spite of lubrication, metallic bearings often show poor running behavior in less than ideal conditions, especially when they have to work under high load, at low speed and with small amounts of lubricant, that is

fS<3,5fS <3.5

worin Z die absolute Viskosität des Schmiermittels in Centipoise, N die Umdrehungsgeschwindigkeit der Lauffläche inwhere Z is the absolute viscosity of the lubricant in centipoise, N is the rotational speed of the tread in

2 U/min und P die vorgesehene Last pro Oberfläche in kg/cm ist.2 rpm and P is the intended load per surface in kg / cm.

Aus Acetal-Kunstharzen' und Polyamiden (z.B. Nylon) geformte Lager sind in großem Umfange und in zahlreichen Ausführungen verwendet worden, und es ist bekannt, daß diese Materialien ein ausgezeichnetes Laufverhalten bei guten Notlaufeigen- . schäften zeigen. Ihr Einsatzgebiet ist jedoch mit Rücksicht auf ihr Lastaufnahmevermögen und ihre strukturelle bzw.Molded from acetal resins and polyamides (e.g. nylon) Bearings have been used extensively and in numerous designs and it is known that these materials excellent running behavior with good emergency running properties. show shafts. However, their area of application is with consideration on their load-bearing capacity and their structural or

thermische Stabilität beschränkt. Ernstliche Belastungsprobleme ergeben sich daraus, daß solche Kunststoffmaterialien dem kalten Fluß unterliegen und ihre Verankerung im Gehäuse wegen ihrer thermischen Instabilität nachlässt, insbesondere wenn das Lager Büchsenform hat.limited thermal stability. Serious loading problems arise from the fact that such plastic materials the subject to cold flow and their anchoring in the housing deteriorates because of their thermal instability, especially if the bearing is box-shaped.

Ein gut bekanntes, im Handel erhältliches Material, welches unter der Bezeichnung "DX" von der Firma Garlock, Inc., vertrieben und im Garlock Bulletin Nr. 662 unter der ÜberschriftA well known, commercially available material sold under the designation "DX" by Garlock, Inc. and in Garlock Bulletin No. 662 under the heading

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"DX Prelubricated Bearings" beschrieben ist, hat eine deutliche Verbesserung gegenüber den Lagerkonstruktionen nach dem Stand der Technik erbracht. Das Lager-Verbundmaterial, aus dem die DX-Lager gebildet v/erden, v/eist eine Stahl-Unterlage oder -Stützschale auf, auf die eine Pulvermetallschicht aufgesintert ist, welche zur mechanischen Befestigung einer Laufschicht aus einem Acetal-Copolymeren mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,254 mm auf der Stahlunterlage dient, Ein Vergleich des Verhaltens verschiedener Lagermaterialien ist in den nachstehenden Tabellen I und II gegeben."DX Prelubricated Bearings" is a significant improvement over the prior art bearing designs technology provided. The composite bearing material from which the DX bearings are formed is a steel pad or -Support shell on which a powder metal layer is sintered, which is used for mechanical attachment of a running layer an acetal copolymer with a thickness on the order of magnitude of 0.254 mm on the steel base is used. A comparison of the behavior of different bearing materials is given in the following Tables I and II given.

Tabelle ITable I.

erzielter Höchstwert Laufdauer bei Maximumachieved maximum value running time at maximum

des Produktes Druck.Volumenof the product pressure.volume

Druck.Geschwindigkeit bis zum Fressen (Std)Pressure.speed to eat (hrs)

(kg.cm . min )(kg.cm.min)

80/10/10 Bleibronze 428 600 780/10/10 lead bronze 428 600 7

74/22/4 Bleibronze 642 9OO 0,574/22/4 lead bronze 642 9OO 0.5

80/1/10 Bleibronze80/1/10 lead bronze

(mit Vertiefungen _{g57 20Q} ..(with recesses _{g57 20Q} ..

versehen und
graphitiert)provided and
graphitized)

8 % Graphit in8% graphite in

Zinnbronze 642 900 3Tin bronze 642 900 3

ÖlimprägnierteOil-impregnated

poröse Bronze 642 900 1porous bronze 642 900 1

DX-Lager 1 071 500 336⁺ DX bearing 1 071 500 336 ⁺

Die Büchsen liefen jeweils 24 Stunden je Erhöhung des Produktes von Druck und Geschwindigkeit von 214300 kg.cm" .min" , bis bei einem Probestück mit 15,87 mm Bohrung und 19,05 mm Länge Fressen eintrat.The cans ran for 24 hours each time the product increased of pressure and speed of 214300 kg.cm ".min", up to seizure occurred on a specimen with a 15.87 mm bore and 19.05 mm length.

2 22 2

Die Last wurde von 28,12kg/cm auf 140,61 kg/cm erhöht, oder solange, bis bei einer Wellengeschwindigkeit von 1500 U/min bei ölschmierung Fressen eintrat«The load was increased from 28.12 kg / cm to 140.61 kg / cm, or until seizing occurred at a shaft speed of 1500 rpm with oil lubrication «

Versuch abgebrochen - 25,4 μ VerschleißAttempt aborted - 25.4 μ wear

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Tabelle II
Material Lebensdauer (Stunden)Table II
Material life (hours)

74/22/4 Bleibronze 55274/22/4 lead bronze 552

ölimprägnierte poröse Bronze 506oil impregnated porous bronze 506

DX Acetal-Copolymeres überDX acetal copolymer over

eine aufgesinterte Pulver-a sintered powder

metallschicht an Stahl gebunden; 1500metal layer bound to steel; 1500

glatte Bohrungsmooth bore

mit Vertiefungen versehene
Bohrung dimpled
drilling

Die vorstehend wiedergebenen Untersuchungen vnirden bei einem Wert des Produktes Druck.Geschwindigkeit von 42800 kg.cm .min (10,55 kg/cm Druck . 40,54 m/min Geschwindigkeit) an einem Probestück mit 15,87 mm Bohrung und 19,05 mm Länge durchgeführt.The examinations given above are carried out on one Value of the product pressure.speed of 42800 kg.cm.min (10.55 kg / cm pressure. 40.54 m / min speed) on a test piece with a 15.87 mm bore and 19.05 mm length.

Wie aus den vorstehenden Tabellen I und II ersichtlich ist, lässt sich ein verbessertes Laufverhalten erzielen durch Verwendung von Lagern, die Laufschichten aus Acetal-Copolymeren aufweisen, welche über eine aufgesinterte Pulvermetallschicht mit Stahl verbunden sind. Derartige Lager sind nun aber wieder wegen der Notwendigkeit, mit Rücksicht auf die unvermeidlich schlechte Haftung der Acetalschicht eine Pulvermetall-Zwischenschicht vorzusehen, insofern in ihrem Einsatz beschränkt, als die Lastaufnahmefähigkeit der Verbundkonstruktion erheblich vermindert ist. Ferner wird die Acetalharz-Laufschicht in saurer Umgebung abgebaut, die oftmals bei Umlauf-Schmiersystemen auftreten können, an die das Lager angeschlossen sein kann. Auch der kalte Fluß des Lager-Verbundwerkstoffes einschließlich der Acetalharz-Laufschicht wird bei erhöhten Temperaturen ein Problem, die oft bei Verhältnissen auftreten, in denen synthetische Schmiermittel verwendet werden.As can be seen from the above Tables I and II, improved running behavior can be achieved by using bearings which have running layers made of acetal copolymers which are connected to steel via a sintered powder metal layer. Such bearings are again limited in their use because of the need to provide a powder metal intermediate layer in view of the inevitable poor adhesion of the acetal layer, insofar as the load-bearing capacity of the composite structure is considerably reduced. Furthermore, the acetal resin overlay is degraded in an acidic environment, which can often occur in circulating lubrication systems to which the bearing can be connected. The cold flow of the bearing composite, including the acetal resin overlay, also becomes a problem at the elevated temperatures often encountered in conditions where synthetic lubricants are used.

Die US-Patentschrift 2 205 325 - LeBrasse et al - bringt einenU.S. Patent No. 2,205,325 - LeBrasse et al - brings one Vorschlag, Nylon und einen als Schmiermittel wirkenden Füll-Proposal to use nylon and a filler that acts as a lubricant

AQ9830/037ÄAQ9830 / 037Ä

stoff über eine aufgesinterte poröse Schicht auf eine starre Unterlage aufzubringen. Die dort beschriebenen Lager sind für einen Einsatz unter mäßigen Lasten und mäßigen Temperaturen in praktisch trockenem (nicht geschmiertem Zustand) gedacht. Auch bei diesen Lagern dient eine aufgesinterte poröse Schicht zur Befestigung der Kunststoff-Laufschicht auf die Unterlage bzw. das stützende Substrat, so daß sich das gleiche Problem wie bei den oben genannten DX-Lagern ergibt, und es hat sich gezeigt, daß diese Lagerkonstruktion teuer und schwierig herzustellen ist, besonders bei Verwendung von gefüllten Polymeren-Materialien.fabric over a sintered porous layer onto a rigid one To apply pad. The bearings described there are for use under moderate loads and moderate temperatures thought in practically dry (not lubricated state). A sintered-on one is also used for these bearings porous layer for fastening the plastic overlay to the base or the supporting substrate, so that poses the same problem as the above-mentioned DX bearings and has been found to be expensive and is difficult to manufacture, especially when using filled polymeric materials.

Die US-Patentschrift 3 629 103 - Korshak et al - beschreibt einen Lagerwerkstoff, der ein Polyimid-Harz, gepulverte feste Schmiermittel als Füllstoffe und ein Polyacrylat oder ein aromatisches Polyamid enthält. Die letztgenannten Stoffe sollen über einen weiten Temperaturbereich einen stabilisierenden Effekt auf den Reibungskoeffizienten ausüben. Der mit festem Schmiermittel gefüllte Lagerwerkstoff ist insbesondere für selbstschmierende Lager bestimmt.U.S. Patent 3,629,103 - Korshak et al - describes a bearing material that is a polyimide resin, powdered solid Contains lubricants as fillers and a polyacrylate or an aromatic polyamide. The latter substances should have a stabilizing effect over a wide temperature range Have an effect on the coefficient of friction. The bearing material filled with solid lubricant is in particular intended for self-lubricating bearings.

Die US-Patentschrift 3 647 500 - Mizuno - beschreibt ein ölfreies Gleitlager mit einer metallischen Unterlage und einer porösen Laufschicht aus Polycarbonat-, Polysulfon- oder PoIyphenylenoxid-Harz. Die Laufschicht wird unmittelbar auf die Metalloberfläche aufgesintert, und ihre Poren enthalten zusätzlich eine Mineralwachs-Imprägnierung. Auch mit diesen Vorschlag soll versucht werden, modifizierte Verbundwerkstoffe für selbstschmierende Lager zu erreichen.U.S. Patent 3,647,500 - Mizuno - describes an oil-free one Plain bearings with a metallic base and a porous running layer made of polycarbonate, polysulfone or polyphenylene oxide resin. The running layer is sintered directly onto the metal surface, and its pores contain additional a mineral wax impregnation. This proposal is also intended to attempt to use modified composite materials for self-lubricating bearings.

Die Produktion allgemein rohrförmiger Lagerelemente mit einer inneren Auskleidung, die aus verflochtenen Garnsträngen gebildet ist und an eine starre konzentrische Stützschale gebunden ist, wird in der US-Patentschrift 3 792 375 beschrieben. Die textile Auskleidung, die die Laufschicht darstellt, kann aus einer Mehrzahl von Polyfluorkohlenstoff-Filamenten be-The production of generally tubular bearing elements with an inner lining formed from intertwined strands of yarn and bound to a rigid concentric support shell is described in U.S. Patent 3,792,375. The textile lining that represents the running layer can made of a plurality of polyfluorocarbon filaments

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2A018042A01804

stehen, welche mit Filamenten eines bindungsfähigen Fasermaterials verzwirnt sind, z.B. Baumwolle, Reyon, Polyester oder einer der verschiedenen Nylon-Arten. Die Stützschale für die Auskleidung weist nach den Ausführungen der Patentschrift ein ausgehärtetes Duroplast-Harz auf, in das eine Mehrzahl von Schichten aus Verstarkungsfasern eingebettet sind, welche unter Verflechtung gewickelt und zwar wenigstens zum Teil schraubenförmig gewickelt sind. Derartige Lagerelemente sind auch in der belgischen Patentschrift 760 beschrieben.which are made with filaments of a bondable fiber material are twisted, e.g. cotton, rayon, polyester or one of the various nylon types. The support shell for the lining has according to the statements of the patent a cured thermoset resin in which a plurality of layers of reinforcing fibers are embedded are, which are wound with interweaving and that are at least partially wound in a helical manner. Such bearing elements are also described in Belgian patent 760.

Wie für den Fachmann ersichtlich ist, laufen die früheren Versuche darauf hinaus, mit festem Schmiermittel gefüllte oder modifizierte Polymere zu verwenden, um selbstschmierende Eigenschaften zu erzielen. Selbstschmierende Lager des in den vorgenannten Patentschriften beschriebenen Typs haben gleichwohl nur eine begrenzte Lebensdauer, die auf den fortschreitenden Verschleiß der Laufschicht zurückzuführen. 1st und oftmals weiter durch auf "diese Verschleißerscheinungen zurückzuführendes, zu großes Spiel beeinträchtigt wird.As will be apparent to those skilled in the art, previous attempts have resulted in solid lubricant filled ones or to use modified polymers to achieve self-lubricating properties. Self-lubricating bearings of the in of the type described above nevertheless only a limited service life, which can be attributed to the progressive wear and tear of the running layer. 1st and often further is impaired by excessive play due to "these signs of wear.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verbund-Lagerelementes, das durch direkte Aufbringung eines dünnen Filmes als Laufschicht auf eine starre Unterlage oder Stützschale eine Lauffläche mit hoher Lasttragefähigkeit und Rückfederung über einen weiten .Temperaturbereich ergibt, bei der konventionelle Schmiermittel in normaler Weise zur Anwendung gelangen. Es hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß sich verbesserte Lagereigenschaften erzielen lassen, wenn gewisse spezifische Typen ungefüllter Polymerer in Kombination mit herkömmlichen Schmierölen oder -fetten verwendet werden, vorausgesetzt, daß die Lauffläche die Form eines relativ dünnen Films hat, was einen kalten Fluß des Materials einzuschränken hilft, zu einer erhöhung der Lasttragefähigkeit führt und einen maximalen Wärmeübergang während des Betriebes erbringt.The object of the invention is to create a composite bearing element, This is done by applying a thin film as a running layer directly to a rigid base or support shell a tread with high load-bearing capacity and springback over a wide temperature range results in the conventional Lubricant can be used in the normal way. Surprisingly, it has been found that there was improvement Can achieve storage properties when certain specific types of unfilled polymers in combination with Conventional lubricating oils or greases can be used, provided that the tread is in the form of a relatively thin Films has what helps to limit a cold flow of the material, leads to an increase in load-bearing capacity and provides maximum heat transfer during operation.

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Verbund-Lager genäß der Erfindung zeichnen sich in Verbindung mit herkömmlichen Schmierölen oder -fetten durch Lager-Standzeiten aus, die bei weiten über denen bekannter selbstschmierender Materialien liegen.Composite bearings according to the invention stand out in connection with conventional lubricating oils or greases due to bearing service life which are far above those of known self-lubricating materials.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine rückfedernde Laufschicht, die eine hohe Zugfestigkeit aufweist, eines der Teile des Lagerelementes bildet, eine Dicke von weniger als 1,524 mm hat und im wesentlichen aus wenigstens einem ungefüllten, von festem Schmiermittel freien Kunststoff aus der Reihe der Polyarylensulfide, Epoxyharze, Polyamidharze, Polyesterharze, Phenoxyharze, Polyinidharze, Polyamid-imid-Harze, Polypropylenharze oder/und Polysulfonharze besteht und auf einer Seite mit einem starren Substrat oder Träger verbunden ist, der das andere der beiden Teile bildet. · Die Lauffläche des Verbund-Lagerelementes nach der Erfindung ist mit einer ihrer Oberseiten an einem festen Substrat gebunden und von diesem abgestützt, welches das zweite der beiden praktisch koextensiven Teile bildet, welche in gegenseitiger Bindung angeordnet sind. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Verbund-Lagerelement Mittel auf, einschließlich der Oberfläche der Laufschicht, mit deren Hilfe Schmierfett oder -öl gespeichert und in die belastete Zone der Laufschicht geleitet werden kann, wenn sich das Lagerelement in Betrieb befindet.This object is achieved according to the invention by a resilient running layer which has a high tensile strength, forms one of the parts of the bearing element, has a thickness of less than 1.524 mm and consists essentially of at least an unfilled, solid lubricant-free plastic from the range of polyarylene sulfides, epoxy resins, polyamide resins, Polyester resins, phenoxy resins, polyinide resins, polyamide-imide resins, Polypropylene resins and / or polysulfone resins and on one side with a rigid substrate or carrier is connected, which forms the other of the two parts. · The running surface of the composite bearing element according to the invention is bound with one of its upper sides to a solid substrate and supported by this, which the second of the forms two practically coextensive parts, which are arranged in mutual bond. According to a preferred Embodiment of the invention, the composite bearing element has means, including the surface of the running layer, with the help of which lubricating grease or oil can be stored and directed into the stressed zone of the running layer, if the bearing element is in operation.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen.Further features and advantages of the invention emerge from the following description and the subclaims.

Die Laufschicht des erfindungsgemäßen Verbundlagers ist wegen der geringen Dicke und der Haftung an dem starren Stützglied strukturell und thermisch stabil, auch wenn hohe Lasten über einen weiten Temperaturbereich zu tragen sind. Bei sparsamer Schmierung ergeben sich Lagereigenschaften, die denen von metallischen Lagern überlegen sind, jedoch ohne die hohe Verschleißgeschwindigkeit von selbstschmierenden Materialien,The overlay of the composite bearing according to the invention is structurally and thermally stable because of the small thickness and the adhesion to the rigid support member, even if high loads have to be carried over a wide temperature range. With economical lubrication, bearing properties are obtained which are superior to those of metallic bearings, but without the high wear rate of self-lubricating materials,

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wie gefülltem Nylon, Acetalharz, Polytetrafluoräthylen und anderen in der Literatur beschriebenen Kunststoffen, Zudem vereinfacht die Verwendung von einem oder mehreren der oben genannten ungefüllten Polymere die Herstellung und vermindert dadurch die Gestehungskosten der Lager. Es wird nicht erwartet, daß die erfindungsgemäßen Lager selbstschmierend sind, und sie werden hier als "ungefüllte, von festen Schmierstoffen freie" Lager in dem Sinne spezifiziert, daß das angegebene Material, aus dem die Laufschicht besteht, keinen als festen Schmierstoff wirkenden Füller enthält, wie beispielsweise faseriges oder feinteiliges Polytetrafluoräthylen, Graphit, Molybdändisulfid oder ein anderes festes Schmiermittel des in der Technik bekannten Typs.such as filled nylon, acetal resin, polytetrafluoroethylene and other plastics described in the literature, it also simplifies the use of one or more of the above named unfilled polymers the production and thereby reduces the production costs of the warehouse. It is not expected that the bearings according to the invention are self-lubricating, and they are referred to here as "unfilled, free of solid lubricants" Bearings are specified in the sense that the specified material of which the overlay is made is not considered a solid lubricant contains active filler, such as fibrous or finely divided polytetrafluoroethylene, graphite, molybdenum disulfide or other solid lubricant of the type known in the art.

Die zur praktischen Ausführung der Erfindung geeigneten Polypropylenharze sind wohlbekannte, im Handel erhältliche thermoplastische Polymere. Im allgemeinen v/erden die stereoregelmäßigen oder isostatischen Polypropylen-Polymere eingesetzt.The polypropylene resins useful in practicing the invention are well known, commercially available thermoplastic polymers. In general, the stereo regular ones or isostatic polypropylene polymers are used.

Als Polyarylensulfid-Polymere kommen erfindungsgemäß diejenigen besonders in Betracht, die durch Umsetzung wenigstens einer polyhalogen substituierten monocyclischen aromatischen Verbindung mit einem Arylenmetallsulfid erhalten werden. Derartige Polymere sind dem Fachmann bekannt und werden beispielsweise in den US-Patentschriften 3 354 149 - Edmonds et al -, 3 285 850 -Graham - und 3 592 783 - Edmonds - beschrieben. Als Polyaryl-sulfid wird im allgemeinen Polyphenylensulfid bevorzugt, ein kristallines aromatisches Polymeres mit einer symmetrischen starren Grundkette, die aus parasubstituierten Benzolringen und Schwefelatomen besteht und durch die wiederkehrende StruktureinheitAccording to the invention, particularly suitable polyarylene sulfide polymers are those which, by reacting at least one polyhalosubstituted monocyclic aromatic compound containing an arylene metal sulfide can be obtained. Such Polymers are known to those skilled in the art and are described, for example, in US Patents 3,354,149 - Edmonds et al -, 3,285,850 - Graham - and 3,592,783 - Edmonds - described. The polyaryl sulfide is generally polyphenylene sulfide preferred, a crystalline aromatic polymer with a symmetrical rigid backbone consisting of parasubstituted Benzene rings and sulfur atoms consists and by the repeating structural unit

charakterisiert ist.is characterized.

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Eine gute Adhäsion des Polyphenylensulfides an Stahlunterlagen lässt sich erzielen, indem man die Entfettung mit einer anschließenden Behandlung bei etwa 37O°C an der Luft verbindet. Andere Techniken der Aufbringung von Polyphenylensulfid-Deschichtungen auf metallischen Grundflächen werden von Hill und Workman in ihrem Artikel "Polyphenylene Sulfide" beschrieben, der in der Auflage 1970/1971 der "Modem Plastics Encyclopedia" S.208, 213 erschienen ist.Good adhesion of the polyphenylene sulfide to steel substrates can be achieved by degreasing with a subsequent Treatment at about 370 ° C in the open air. Other techniques for applying polyphenylene sulfide coatings on metallic surfaces are used by Hill and Workman in their article "Polyphenylene Sulfide", which appeared in the 1970/1971 edition of Modem Plastics Encyclopedia "pp.208, 213 has appeared.

Auch die erfindungsgemäß anwendbaren Epoxyharze sind gut bekannte, auf dem Markt verfügbare Materialien und umfassen gewöhnlich die Reaktionsprodukte eines Epihalogenhydrins, wie Epichlorhydrin und eines Phenoles mit wenigstens zwei phenolischen Hydroxygruppen, z.B. bis-4(Hydroxyphenyl)-2,2 propan(Bisphenol-A). Beispiele solcher Harze sind in den US-Patentschriften 2 324 483 und 2 444 333 - Castan -, den britischen Patentschriften 518 017 und 579 698 sowie den US-Patentschriften 2 494 295 und 2 511 913 - Greenlee bzw. 2 500 600 - Bradley - aufgeführt. Außerdem können auch Phenol-Novolak-Epoxyharze, mit ortho-Kresol modifizierte Epoxyharze und Epoxyharze aus cycloaliphatischen Polyhydroxyverbindungen benutzt werden.The epoxy resins which can be used according to the invention are also well-known, materials available on the market and usually comprise the reaction products of an epihalohydrin, such as epichlorohydrin and a phenol with at least two phenolic hydroxyl groups, e.g., bis -4 (hydroxyphenyl) -2.2 propane (bisphenol-A). Examples of such resins are in US Pat U.S. Patent Nos. 2,324,483 and 2,444,333 - Castan -, British Patent Nos. 518,017 and 579,698, and U.S. Pat U.S. Patents 2,494,295 and 2,511,913 - Greenlee and 2,500,600 - Bradley, respectively. Besides, can also Phenol novolak epoxy resins, modified with ortho-cresol Epoxy resins and epoxy resins made from cycloaliphatic polyhydroxy compounds can be used.

Zu den erfindungsgemäß anwendbaren Polyamiden gehören Nylon (hergestellt durch Selbstkondensation von ε-Caprolactam). und Nylon 66 (Kondensationsprodukt von Hexamethylendiamin und Adipinsäure) ebenso wie die linearen Polymeren, die durch Grenzflächenpolykondensation von einem Chlorid einer zweibasigen Säure, wie Terephthalsäurechlorid, mit einem Diamin, wie o,m,p-Phenylendiamin, Benzidin oder 4,4'-Diaminodiphenylmethan erzeugt werden.The polyamides which can be used according to the invention include nylon (produced by self-condensation of ε-caprolactam). and nylon 66 (condensation product of hexamethylenediamine and Adipic acid) as well as the linear polymers produced by interfacial polycondensation of a chloride of a dibasic Acid such as terephthalic acid chloride with a diamine such as o, m, p-phenylenediamine, benzidine or 4,4'-diaminodiphenylmethane be generated.

Ein besonders bevorzugtes aromatisches Polyamid ist Poly(mphenylen-isophthalamid), das von der Firma Du Pont Company unter dem Handelsnamen Nomex erzeugt und vertrieben wird,A particularly preferred aromatic polyamide is poly (mphenylene-isophthalamide), which is manufactured and sold by the Du Pont Company under the trade name Nomex,

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und sich durch eine Bruchfestigkeit bei 25O°C entsprechend 60 % des Wertes bei Rauntemperatür auszeichnet. Andere erfindungsgemäß geeignete Polyamide sind ebenso wie Verfahren zur ihrer Herstellung in Lee, Stoffey und Neville, "New Linear Polymers" McGraw Hill Book Company, 1967, beschrieben. Der Inhalt dieser Literaturstelle wird hiermit ausdrücklich als Teil der Offenbarung vorliegender Erfindung aufgenommen.and by a breaking strength at 25O ° C accordingly 60% of the value at Rauntemperatur. Others according to the invention suitable polyamides, as well as methods of making them, are in Lee, Stoffy and Neville, "New Linear Polymers "McGraw Hill Book Company, 1967. Der The content of this reference is hereby expressly included as part of the disclosure of the present invention.

Zu den Polyestern, die sich für die praktische Durchführung der Erfindung eignen, gehören die aromatischen Ilochtemperatur-Polyester, z.B. das Produkt "Ekonol" der Carborundum Company, dessen Struktur durch eine Kette wiederkehrender p-Oxybenzoyl-Einheiten charakterisiert ist. Eingesetzt werden können auch thermoplastische Polyester, wie sie unter den Handelsnamen "Celanex" (Celanese Plastics), "Tenite" (Eastman Chemical) und "Valox" (General Electric) im Handel erhältlich sind.Among the polyesters that are suitable for practical implementation suitable for the invention include the aromatic ilich temperature polyesters, e.g. the product "Ekonol" from the Carborundum Company, whose structure is composed of a chain of repeating p-oxybenzoyl units is characterized. Thermoplastic polyesters such as those available under the trade names can also be used "Celanex" (Celanese Plastics), "Tenite" (Eastman Chemical), and "Valox" (General Electric) are commercially available.

Die erfindungsgemäß geeigneten Phenoxyharze sind ebenfalls bekannte Materialien und v/erden gewöhnlich hergestellt, indem ein zweiwertiges Phenol mit einem Epihalogenhydrin, z.B. Epichlorhydrin, in Gegenwart einer Base umgesetzt wird. Allgemein gesprochen, wird ein zweiwertiges Phenol, wie Bisphenol A mit Epichlorhydrin in äquimolarem Verhältnis in Gegenwart eines den abgespaltenen Chlorwasserstoff abfangenden Mittels wie Natriumhydroxid umgesetzt. Auf Wunsch kann auch eine Mischung von zwei oder mehr zweiwertigen Phenolen verwendet werden. Beispiele von Phenoxyharzen, die sich erfindungsgeraäß benutzen lassen, sind die Produkte "PRDA-81OO", "PRDA-8O6O" und "PRDA-8160" der Firma Union Carbide Plastics Company. Andere für die Erfindung geeignete Phenoxyharze sowie Verfahren zu deren Herstellung sind in der oben zitierten Veröffentlichung von Lee, Stoffey und Neville "New Linear Polymers" beschrieben.The phenoxy resins useful in the present invention are also known materials and are usually prepared by a dihydric phenol is reacted with an epihalohydrin such as epichlorohydrin in the presence of a base. Generally speaking, a dihydric phenol such as bisphenol A will work with epichlorohydrin in equimolar proportions reacted in the presence of an agent such as sodium hydroxide which scavenges the hydrogen chloride. By request a mixture of two or more dihydric phenols can also be used. Examples of phenoxy resins that can be used according to the invention are the products "PRDA-81OO", "PRDA-8O6O" and "PRDA-8160" from Union Carbide Plastics Company. Other phenoxy resins useful in the invention and processes for making them are disclosed in U.S. Pat the Lee, Stoffy, et al. publication cited above Neville "New Linear Polymers".

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Lager eignen sich ferner aromatische Polyimide, wie sie durch Umsetzung eines Dianhydrides, z.B. Pyromellitsäuredianhydrid, mit einemAromatic polyimides are also suitable for producing the bearings according to the invention, as they are obtained by reacting a Dianhydrides, e.g., pyromellitic dianhydride, with a

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24Q180424Q1804

aromatischen Diamin, z.B. einem m- oder p-Phenylendiamin erhalten werden. Ein spezielles Beispiel eines brauchbaren Polyimides ist ein hochpolymeres Produkt aus der Umsetzung von 4,4'-Diaminodiphenylmethan mit Pyromellitsäuredianhydrid. Weitere Beispiele typischer Diamine und Dianhydride, die zur Herstellung von Polyimiden zum erfindungsgemäßen Einsatz brauchbar sind, werden ebenfalls in der oben zitierten Veröffentlichung von Lee, Stoffey und Neville "New Linear Polymers" beschrieben.aromatic diamine, e.g. a m- or p-phenylenediamine can be obtained. A specific example of a useful polyimide is a high polymer product from the reaction of 4,4'-diaminodiphenylmethane with pyromellitic dianhydride. Further examples of typical diamines and dianhydrides which are used for the production of polyimides according to the invention are also useful in the above-cited paper by Lee, Stoffy and Neville "New Linear Polymers" described.

Zu den aromatischen Polyamid-Imiden, die für die Praxis der Erfindung von Interesse sind, gehören die Kondensationsprodukte eines aliphatischen oder aromatischen Diamins mit einer drei- oder vierwertigen aromatischen oder aliphatischen Säure. Geeignete Polyamid-Imide können hergestellt werden aus Methylen-dianilin und Trimellitsäureanhydrid, sowie aus N,N'-bis(3-Aminophenyl)isophthalamid und Pyromellitsäuredianhydrid. Ein brauchbares Polyamid-Imid ist speziell das von der Firma Amoco Chemicals Corp. unter dem Handelsnamen "Torolon" vertriebene Produkt. Andere erfindungsgemäß geeignete Polyamid-Imid-Harze sind in der Veröffentlichung von Lee, Stoffey und Neville sowie in Modem Plastics Encyclopedia Vol. 49, Nr.1OA, Oktober 1972, S. 120, 155, erwähnt.Among the aromatic polyamide imides used for the practice of Invention of interest include the condensation products of an aliphatic or aromatic diamine with a three- or tetravalent aromatic or aliphatic acid. Suitable polyamide imides can be made from Methylenedianiline and trimellitic anhydride, as well as from N, N'-bis (3-aminophenyl) isophthalamide and pyromellitic dianhydride. A useful polyamide-imide is specifically that available from Amoco Chemicals Corp. under the trade name "Torolon" marketed product. Other polyamide-imide resins suitable according to the invention are described in the publication by Lee, Stoffy and Neville and in Modem Plastics Encyclopedia Vol. 49, No. 10A, October 1972, pp. 120, 155.

Su den erfindungsgemäß brauchbaren aromatischen Polysulfonen gehören die linearen, hochmolekularen Polyarylsulfone, wie sie beispielsweise durch Umsetzung des Dinatriumsalzes eines aromatischen Dithiols mit einem Dihalogendiphenylsulfon erzeugt v/erden können. Spezielle Beispiele von Ausgangsmaterialien und Verfahren zur Herstellung aromatischer Polysulfone sind in der bereits erwähnten Veröffentlichung "New Linear Polymers" beschrieben. Ein für die Zv/ecke der Erfindung bevorzugt geeignetes Polysulfon wird erhalten, indem das Dinatriumsalz von Bisphenol A mit ρ,ρ¹-Dichlordiphenylsulfon in Dimethylsulfoxid und Chlorbenzol umgesetzt wird. Ein Beispiel einesThe aromatic polysulfones which can be used according to the invention include the linear, high molecular weight polyarylsulfones, as can be produced, for example, by reacting the disodium salt of an aromatic dithiol with a dihalodiphenyl sulfone. Specific examples of starting materials and processes for preparing aromatic polysulfones are described in the aforementioned "New Linear Polymers" publication. A preferred polysulfone for the purposes of the invention is obtained by reacting the disodium salt of bisphenol A with ρ, ρ ¹ -dichlorodiphenyl sulfone in dimethyl sulfoxide and chlorobenzene. An example of one

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erfindungsgemäß brauchbaren Polysulfone ist das Handelsprodukt "Astrel" 360 Plastic der 3M Company.Polysulfones which can be used according to the invention are the commercial product "Astrel" 360 Plastic from the 3M Company.

Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung in bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing in preferred exemplary embodiments.

Fig. 1 ist eine isometrische Darstellung einer Lagerbüchse nach einer Ausführungsform der Erfindung.Figure 1 is an isometric view of a bearing bush according to one embodiment of the invention.

Fig. 2 ist eine isometrische Darstellung eines hochbelastbaren Verbund-Lagerelementes nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.FIG. 2 is an isometric view of a heavy duty composite bearing element according to another embodiment of FIG Invention.

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil eines hochbelastbaren Verbund-Lagerelementes nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.Fig. 3 is a vertical section through part of a heavy duty composite bearing element according to another Embodiment of the invention.

Fig. 4 ist eine isometrische Darstellung einer zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbund-Lagerelementes geeigneten Laufbüchse.Figure 4 is an isometric view of one suitable for making a composite bearing element of the present invention Rifle.

Fig. 5 ist ein Querschnitt durch ein Lager gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.Fig. 5 is a cross section through a bearing according to another embodiment of the invention.

Das in Fig. 1 gezeigte hochbelastbare Verbund-Lagerelement in Form einer Lagerbüchse 10 wird erfindungsgemäß erstellt aus einem Paar im wesentlichen koextensiver, allgemein zylindrischer Teile 12, 14, die praktisch konzentrisch angeordnet und miteinander verbunden sind. Das Lagerelement 10 weist einen Schlitz 16 auf, so daß es durch Umbiegen eines Streifens des Lager-Verbundwerkstoffes erzeugt werden kann. Der innere Teil 14 stellt eine hoclwertige, nachgiebige Laufschicht in Film- oder Faserform mit einer Dicke von weniger als 1,524 mm und vorzugsweise im Bereich von etwa 0,127 mm bis etwa 0,762 mm dar. Das Teil 14 ist aus wenigstens einem der oben erwähnten Kunststoffe gebildet. Wie in Fig. 1 gezeigt,The heavy-duty composite bearing element shown in FIG. 1 in the form of a bearing bush 10 is created according to the invention of a pair of substantially coextensive, generally cylindrical members 12, 14 arranged practically concentrically and are connected to each other. The bearing element 10 has a slot 16, so that by bending a Strip of the bearing composite can be generated. The inner part 14 provides a high-quality, resilient overlay in film or fiber form having a thickness of less than 1.524 mm and preferably in the range of about 0.127 mm to about 0.762 mm. The part 14 is formed from at least one of the plastics mentioned above. As shown in Fig. 1,

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ist das Teil 14 auf seiner konvexen Fläche mit einem starren, als Stütze wirkenden nicht porösen Teil 12 verbunden, das die Außenbüchse des Lagerelementes 10 bildet. Das Teil 12 kann aus einem Metall wie Eisen, Stahl, Kupfer, Aluminium, Messing, Bronze, Nickel oder Titan bestehen. Andere geeignete Stützglieder einschließlich VJicklungen aus Glasfaserfilamenten stehen dem Fachmann ohne weiteres zur Verfügung.is the part 14 on its convex surface with a rigid, non-porous part 12 which acts as a support and which forms the outer sleeve of the bearing element 10. Part 12 can consist of a metal such as iron, steel, copper, aluminum, brass, bronze, nickel or titanium. Other suitable Support members including windings made from glass fiber filaments are readily available to those skilled in the art.

Das in Fig. 2 gezeigte hochbelastbare Verbund-Lagerelement 18 hat die Form einer flachen Platte und besteht aus einem Paar im wesentlichen koextensiver Teile 20, 22, die miteinander verbunden sind. Das die Laufschicht bildende Teil 20 ist aus einem Film oder aus Fasern eines der oben erwähnten Kunststoffe gebildet und hat eine Dicke von weniger als 1,524 mm. Die Innenseite des Teils 20 ist mit dem starren, nicht porösen, als Stütze dienenden Teil 22 verbunden; beide Teile 20 und 22 ergeben zusammen das erfindungsgeraäße Lagerelement. Das Teil 22 ist aus irgendeinem der geeigneten Materialien, wie sie oben erwähnt sind, hergestellt.The heavy-duty composite bearing element 18 shown in FIG. 2 is in the form of a flat plate and consists of a pair of substantially coextensive parts 20, 22 which interlock with each other are connected. The part 20 forming the running layer is made of formed from a film or from fibers of one of the plastics mentioned above and has a thickness of less than 1.524 mm. The inside of the part 20 is connected to the rigid, non-porous, part 22 serving as a support; both parts 20 and 22 together result in the bearing element according to the invention. Part 22 is made of any of the suitable materials mentioned above.

Die Metallunterlagen des in den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 veranschaulichten Typs führen den Fachmann selbst darauf, die Verbund-Lagerelemente nach der Erfindung auf Flachpressen herzustellen. Außerdem sind die Teile 12, 22 auch für die Produktion von Ringen des Verbund-Lagerelementes brauchbar, aus denen sich die erfindungsgemäßen Lager wirtschaftlich herstellen lassen. Vorzugsweise sind die als Unterlagen bzw. Stützen dienenden Teile 12, 22, mit denen die Teile 14 bzw. 20, also die Kunststofflaufschichten, verbunden sind, in einer Dicke von 3,175 mm oder weniger ausgebildet.The metal pads of the type illustrated in the embodiments of FIGS. 1 and 2 will guide those skilled in the art themselves on the composite bearing elements according to the invention on flat presses to manufacture. In addition, the parts 12, 22 can also be used for the production of rings of the composite bearing element, from which the bearings according to the invention can be produced economically. Preferably the documents or Supporting parts 12, 22, with which the parts 14 and 20, ie the plastic running layers, are connected, in one Thickness of 3.175 mm or less is formed.

Im allgemeinen kann die Adhäsion oder Bindung der Laufschicht (Teil 14 in Fig. 1 und Teil 20 in Fig. 2) an der starren, duktilen Unterlage (Teil 12 in Fig. 1 und Teil 22 in Fig. 2)In general, the adhesion or bonding of the overlay (part 14 in Fig. 1 and part 20 in Fig. 2) to the rigid, ductile pad (part 12 in Fig. 1 and part 22 in Fig. 2)

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nach irgendeiner der Verbindungsmethoden erreicht v/erden, die dem Fachmann bekannt sind. Eine gute Adhäsion der verschiedenen, oben erwähnten Kunststoffe an Metall-Stützflächen lässt sich durch eine einfache Entfettungsbehandlung mit anschließender Wärmebehandlung erzielen. Vorzugsweise kann das metallische Substrat aufgerauht werden, um die Ausbildung einer bruchfesten Bindung mit der aufzubringenden Laufschicht sicherzustellen. Das Aufrauhen der Oberfläche kann in jeder beliebigen Weise durchgeführt werden, d.h. mechanisch (z.B. durch Sandstrahlen oder Aufkratzen der Oberfläche) oder chemisch (z.B. durch Ätzen mit Säure oder Base). Der Fachmann wird geeignete Verfahren zum oberflächlichen Aufrauhen der Unterlage oder des Substrates leicht auffinden können. Es versteht sich, daß nach etwaigen Aufrauhen zur Vorbereitung der Substratoberfläche ein anschließendes Reinigen der Oberfläche erforderlich sein kann, um alle Materialteilchen zu entfernen, die sich während des Aufrauhens gebildet haben.achieved by any of the connection methods, known to those skilled in the art. Good adhesion of the various Above-mentioned plastics on metal support surfaces can be removed with a simple degreasing treatment subsequent heat treatment. Preferably, the metallic substrate can be roughened to the formation to ensure a break-proof bond with the running layer to be applied. The roughening of the surface can be done in any can be carried out in any way, i.e. mechanically (e.g. by sandblasting or scratching the surface) or chemically (e.g. by etching with acid or base). The person skilled in the art will find suitable methods for roughening the surface of the substrate or the substrate can easily be found. It goes without saying that after any roughening to prepare the substrate surface subsequent cleaning of the surface may be required to remove any material particles that may formed during roughening.

Die Bindung der dünnen Laufschichten (Teile 14 bzw. 20) an die starren Unterlagen (Teile 12 bzw. 22) kann auch mit Hilfe jedes geeigneten Klebstoffes erreicht werden, der durch die Lager-Betriebstemperaturen nicht beeinträchtigt wird und die Fähigkeit hat, eine gute, hochfeste Verbindung zwischen der Unterlage und der im Einzelfall benutzten Kunststofflaufschicht zu gewährleisten. Im allgemeinen kann jeder Epoxy-, modifizierter Epoxy-, Polyimid-, Phenolharz-, Polysulfon- oder Polyester-Kleber mit Vorteil verwendet v/erden. Beispiele geeigneter Kleber sind u.a. "Epoxylite 5403" und "Epoxylite 6203" der Epoxylite Corporation, "Leal C" der Leal Company, "ERL 256" sowie "Polysulfone P-1700" der Union Carbide. Zu • anderen geeigneten Klebern gehören phenolische Kitte wie "Armstrong N-101" der Armstrong Cork Company, und "Resinox EXEL 533" und "Resinox EXEL 530" der Firma Monsanto. Polyimid-Binder wie "Metalbond 840" der Whitaker Corporation können auch eingesetzt werden.The binding of the thin running layers (parts 14 and 20, respectively) to the rigid pads (parts 12 and 22) can also be achieved with the help of any suitable adhesive, which by the Storage operating temperature is not affected and has the ability to form a good, high-strength bond between the Underlay and the plastic overlay used in individual cases. In general, any epoxy, modified Epoxy, polyimide, phenolic resin, polysulfone or polyester adhesives are used with advantage. Examples suitable adhesives include "Epoxylite 5403" and "Epoxylite 6203" from Epoxylite Corporation, "Leal C" from Leal Company, Union Carbide's "ERL 256" and "Polysulfone P-1700". Other suitable adhesives include phenolic putties such as "Armstrong N-101" from Armstrong Cork Company, and "Resinox EXEL 533 "and" Resinox EXEL 530 "from Monsanto. Polyimide binders such as" Metalbond 840 "from Whitaker Corporation can be used can also be used.

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In den Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2, die beide ein Verbund-Lagerelement' zeigen, welches besonders für hohe Lasten geeignet ist/ lassen sich die Laufeigenschaften beim Betrieb mit niedriger Geschwindigkeit weiter verbessern, indem ein Muster von oberflächlichen Vertiefungen oder Aussparungen (24 in Fig. 1, 26 in Fig. 2) auf der Laufschicht (Teil 14 bzw. 20) derart vorgesehen wird, daß Schmieröl oder -fett, welches auf die Laufschicht aufgebracht wird, unter den gegebenen Bedingungen der Relativbewegung zur belasteten Zone der Laufschicht geleitet v/erden kann. Wie in beiden Fig. 1 und 2 gezeigt ist, sind die Ausnehmungen vorzugsweise versetzt angeordnet, um sicherzustellen, daß der gesamte Oberflächenbereich der belasteten Zone während des Betriebes mit Schmiermittel versorgt wird. Hierbei kann das Muster, nach dem die Vertiefungen angeordnet sind, so gestaltet sein, daß diese sich diagonal quer über die Lagerfläche in Linie anordnen, d.h. in Reihen liegen, die mit einem Rand der Laufschicht oder mit der Richtung der Bewegung zwischen der Laufschicht und der zu lagernden Fläche im Betrieb irgendeinen Winkel zwischen O und 90° bilden. So ist in Fig. 2 das Muster von Vertiefungen 26 in der Oberfläche des Teiles 20 unter einem Winkel α angeordnet, der, bezogen auf die Kante des Lagerelementes 18, annähernd 45 beträgt. Andere geometrische Muster von oberflächlichen Vertiefungen oder Ausnehmungen, die die angestrebte Zufuhr von Schmiermittel zur belasteten Zone des Lagers während des Betriebes sicherstellen, lassen sich vom Fachmann leicht auswählen.In the embodiments according to FIGS. 1 and 2, both of which show a composite bearing element which is particularly suitable for high loads, the running properties during operation at low speeds can be further improved by using a pattern of superficial depressions or recesses (24 in Fig. 1, 26 in Fig. 2) on the running layer (part 14 or 20) is provided in such a way that lubricating oil or grease which is applied to the running layer, under the given conditions of relative movement to the stressed zone of the running layer, v / can ground. As shown in both Figures 1 and 2, the recesses are preferably staggered to ensure that the entire surface area of the stressed zone is lubricated during operation. The pattern according to which the depressions are arranged can be designed so that they are arranged diagonally across the bearing surface in a line, that is, in rows that coincide with an edge of the overlay or with the direction of movement between the overlay and the the surface to be stored form any angle between 0 and 90 ° during operation. Thus, in FIG. 2, the pattern of depressions 26 is arranged in the surface of the part 20 at an angle α which, based on the edge of the bearing element 18, is approximately 45. Other geometric patterns of superficial depressions or recesses, which ensure the desired supply of lubricant to the stressed zone of the bearing during operation, can easily be selected by the person skilled in the art.

Das Volumen bzw. die Kapazität der Vertiefungen (24 in Fig. 1, 26 in Fig. 2) oder Schmiermittelreservoirs in der Laufschicht kann in einigen Umfang variieren, jedoch wurde gefunden, daß sich besonders vorteilhafte Ergebnisse erzielen lassen, wenn das Gesamtvolumen der Vertiefungen oder Schmiermittelreservoirs etwa 30 % bis etwa 40 % des Gesamtvolumens der Laufschicht bilden. Die oberflächlichen Vertiefungen können jede geometrische Form haben, d.h. zylindrisch, konisch oder prismatischThe volume or the capacity of the depressions (24 in Fig. 1, 26 in Fig. 2) or lubricant reservoirs in the running layer can vary to some extent, but it has been found that particularly beneficial results can be obtained if the total volume of the depressions or lubricant reservoirs is about 30% to about 40% of the total volume of the overlay form. The superficial depressions can have any geometric shape, i.e. cylindrical, conical or prismatic

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sein. Das gewünschte Muster 26 kann eingeprägt werden, indem das Lagerelement 18 zwischen den beheizten Walzen eines Walzwerkes hindurchgeführt wird, das Vorsprünge in Form von Stiften oder Prismen trägt, die die gewünschten Vertiefungsmuster darstellen. be. The desired pattern 26 can be embossed by the bearing element 18 is passed between the heated rollers of a rolling mill, the projections in the form of pins or carries prisms that represent the desired recess patterns.

Fig. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Erfindung, nach der das Verbund-Lagerelement 30 ein Paar miteinander verbundener Teile 32, 34 hat, die sich etwa in gleichem Umfang erstrecken bzw. gleich groß (koextensiv) sind. Die Schicht 32 setzt sich aus hochfesten, elastischen Fasern oder einem oder mehreren der vorgenannten Polymeren zusammen, die unter Verwendung eines der vorstehend erwähnten Klebmittel mit der Unterlage verbunden ist. Die Schicht 32 hat eine Dicke von weniger als 1,524 mm, und ist an ein geeignetes nichtporöses Substrat 34 gebunden, welches das andere der Lagerteile bildet, aus denen sich das Verbund-Lagerelement nach der Erfindung zusammensetzt.3 illustrates another embodiment of the invention in which the composite bearing element 30 is a pair interconnected parts 32, 34, which extend approximately to the same extent or of the same size (coextensive) are. The layer 32 is composed of high-strength, elastic fibers or one or more of the aforementioned polymers together, which is bonded to the base using one of the above-mentioned adhesives. Layer 32 has a thickness of less than 1.524 mm, and is bonded to a suitable non-porous substrate 34 which is the other which forms the bearing parts that make up the composite bearing element according to the invention.

Die Fig. 4 zeigt ein für hohe Lasten einsetzbares Verbund-Lagerelement 38 allgemein zylindrischer Konfiguration, dessen gewünschtes Muster von Schmieröl oder -fett-Reservoiren in Form von Löchern oder öffnungen 42, 44 gebildet wird, die durch die gesamte Dicke des Lager-Verbundkörpers hindurchgehen. Mit einer einzigen Ausgangsschmierung wird mit dieser Konfiguration ein maximales Schmiermittelvolumen und dementsprechend eine maximale Lebensdauer erreicht. Zudem ergibt die gezeigte Konstruktion ein hervorragendes Verfahren, den Zutritt von Schmiermittel aus einer externen Quelle zu ermöglichen, wie z.B. einem absorbierenden Docht. Wie in Fig. gezeigt ist, weist das Verbund-Lager nach der Erfindung eine innere Laufschicht 43 auf, die mit einer äußeren starren Stützschale 45 in praktisch konzentrischer Anordnung verbunden ist. Die Laufschicht 43 und die Verstärkungsschicht weisen eine Mehrzahl von Löchern oder öffnungen 42, 44 auf und sind so angeordnet, daß jede öffnung einer dieser Teile4 shows a composite bearing element that can be used for high loads 38 generally cylindrical configuration, the desired pattern of lubricating oil or grease reservoirs in Form of holes or openings 42, 44 is formed, which pass through the entire thickness of the bearing composite body. With a single initial lubrication, a maximum volume of lubricant is achieved with this configuration and accordingly a maximum service life is achieved. In addition, the construction shown results in an excellent method, the Allow access to lubricant from an external source, such as an absorbent wick. As in Fig. As shown, the composite bearing according to the invention has an inner running layer 43, which is rigid with an outer Support shell 45 is connected in a practically concentric arrangement. The overlay 43 and the reinforcement layer have a plurality of holes or openings 42, 44 and are arranged so that each opening one of these parts

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in etwa mit der entsprechenden öffnung des anderen Teiles fluchtet, so daß Schmieröl oder -fett durch die öffnungen des gesamten Verbund-Körpers zu der Lauffläche geführt kann, wenn sich das Lager im praktischen Einsatz befindet.is roughly aligned with the corresponding opening of the other part, so that lubricating oil or grease can pass through the openings of the entire composite body can be guided to the running surface when the bearing is in practical use.

Die Laufschicht 43 (die die innere oder konkave Oberfläche des Lagers 38 bildet), hat gemäß der Erfindung eine Dicke unter 1,524 mm und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,127 bis 0,762 mm, um dem kalten Fluß während des Einsatzes des Lagers zu widerstehen, und setzt sich im wesentlichen aus Filamenten oder Fasern wenigstens eines ungefüllten, von festen Schmiermitteln freien Materials zusammen, das aus der oben aufgeführten Klasse polymerer Harzmaterialien ausgewählt ist. Die starre Rückschicht 45 des Verbund-Lagers bildet die konvexe Außenseite des Lagers und ist aus einem strakturellen Harz geformt, in dem eine Mehrzahl von Verstärkungsfilamenten oder -fasern, die sich durch dieses Harz binden lassen, eingebettet sind. Die Filamente oder Fasern des ungefüllten, von festem Schmiermittel freiem Materials, das die Laufschicht 43 bildet, ebenso wie die Filamente oder Fasern in der verstärkenden Rückschicht 45 sind so ausgebildet und derart zueinander in einem Wickelmuster angeordnet, daß die Vielzahl von öffnungen 42, 44 entsteht, durch welche " Schmieröl oder -fett zu der Lauffläche geführt werden kann, wenn das Lager sich in Betrieb befindet.The overlay 43 (which forms the inner or concave surface of the bearing 38) has a thickness in accordance with the invention below 1.524 mm and is preferably in the range of 0.127 to 0.762 mm in order to avoid the cold flow during use of the To withstand bearing, and is composed essentially of filaments or fibers at least one unfilled, of solid lubricant free material selected from the class of polymeric resin materials listed above is. The rigid backing layer 45 of the composite bearing forms the convex outside of the bearing and is made of one Structural resin molded in which a plurality of reinforcing filaments or fibers that extend through this resin let bind, are embedded. The filaments or fibers of the unfilled, solid lubricant-free material, which forms the running layer 43, as well as the filaments or Fibers in the reinforcing backing layer 45 are formed and arranged with respect to one another in a winding pattern that the multiplicity of openings 42, 44 is created through which " Lubricating oil or grease can be fed to the running surface when the bearing is in operation.

Zur Herstellung eines Gleitlagers des in Fig. 4 gezeigten Typs werden die Garne oder Fäden des ausgewählten, ungefüllten und von festem Schmiermittel freiem Material unter Spannung in einem Paar von überkreuz schraubenwendelförmig gewundener, also entgegengesetzte Steigung zeigender Schichten gewickelt oder geflochten, so daß eine kompakte innere Laufschicht entsteht, die vollständig aus den eingesetzten Garnen oder Fäden gebildet ist. Das Flechten oder Wickeln des Garnes wird derart durchgeführt, daß in der Oberfläche der Laufschicht die gewünschten öffnungen entstehen.To produce a plain bearing of the type shown in FIG. 4, the yarns or threads of the selected, unfilled and material free of solid lubricant under tension in a pair of criss-cross helical spirals, i.e. opposite ones Inclined layers wrapped or braided so that a compact inner running layer is created, which is formed entirely from the yarns or threads used. The braiding or winding of the yarn is carried out in such a way that that in the surface of the overlay the desired openings arise.

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Beispielsweise kann der Wickelkern Warzen, Stifte oder andere Vorsprünge aufweisen, die einen Abstand in der gewünschten Konfiguration und eine Gestalt entsprechend der gewünschten Form der öffnungen haben, die in dem Verbundlager vorzusehen sind. Das verwendete Garn kann aus Monofilament-Faden oder aus einem gezwirnten Faden bestehen, welcher aus feineren Fasern des gewählten besonderen Materials zusammengesetzt ist. Wenn gewünscht, können die Garne oder Fäden vorher mit einem geeigneten Harz als Imprägnierkleber des oben beschriebenen Typs behandelt werden, um die Verbindung mit der Unterlage zu erleichtern.For example, the winding core can have protrusions, pins or other projections that have a spacing in the desired Have configuration and shape corresponding to the desired shape of the openings to be provided in the composite bearing are. The yarn used can be made from monofilament thread or from consist of a twisted thread, which is composed of finer fibers of the chosen particular material. if if desired, the yarns or threads may previously be coated with a suitable resin as the waterproofing adhesive of the above Type to facilitate connection with the substrate.

Nachdem die Fäden oder Garne des ungefüllten, von festem Schmiermittel freiem Materials in der gewünschten Dicke und Weise auf den Kern gewickelt oder geflochten worden sind, kann das Ganze mit einer Umhüllung aus Verstärkungsfilamenten oder Fasern umwickelt werden, die mit einem strukturellen Harz vorimprägniert sind, so daß sich schließlich das Stützglied des Verbund-Lagers ergibt. Beispiele geeigneter Materialien, die sich in diesem Zusammenhang verwenden lassen, sind Glas/ Epoxy, Glas/Polyester, Glas/Phenolharz, Leinen/Phenolharz und Baumwolle/Phenolharz. Andere zur Herstellung der starren Unterlage oder Stützschale geeignete Filamente, Fasern und Harzimprägnierungsmittel stehen dem Fachmann ohne weiteres zur Verfügung. Wie im Falle der Fasern, die die innere Laufschicht 43 bilden, wird die Umwickelung der mit Strukturharz vorimprägnierten Fasern oder Garne, z.B. von Glas, derart durchgeführt, daß sich die gewünschten öffnungen 44 in dem büchsenförmigen äußeren Träger 45 etwa kongruent mit den öffnungen in der inneren Laufschicht bilden.After the threads or yarns of the unfilled, solid lubricant-free material in the desired thickness and Wound or braided on the core, the whole thing can be covered with reinforcing filaments or wrapped around fibers that have been pre-impregnated with a structural resin to eventually form the support member of the composite bearing results. Examples of suitable materials, that can be used in this context are glass / epoxy, glass / polyester, glass / phenolic resin, linen / phenolic resin and Cotton / phenolic resin. Other filaments, fibers, and resin impregnants suitable for making the rigid base or support shell are readily available to those skilled in the art. As in the case of the fibers that make up the inner running layer 43 form the wrapping of the pre-impregnated with structural resin Fibers or yarns, for example of glass, carried out in such a way that the desired openings 44 are in the can-shaped Form outer carrier 45 approximately congruent with the openings in the inner running layer.

Nachdem die Filament- oder Garnwicklung zur Ausbildung des starren Trägers 45 des Lagerelementes fertiggestellt ist, wird die Harzimprägnierung auf konventionelle Weise ausgehärtet, und das Ganze wird abgekühlt und anschließend von dem Wickelkern abgenommen. Inwieweit eine Nachbearbeitung erforderlich ist, hängt von den Toleranzen ab, die im Einzel-After the filament or yarn winding has been completed to form the rigid support 45 of the bearing element, the resin impregnation is cured in a conventional manner and the whole is cooled and then off removed from the winding core. The extent to which post-processing is required depends on the tolerances that are specified in the individual

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fall gefordert werden. Auf Wellen oder Achsen anzubringende Lagerelemente, bei denen die Lauffläche also außen liegt, lassen sich durch Umkehrung der vorstehenden Verfahrensweise erzeugen.case may be required. Leave bearing elements to be attached to shafts or axles, in which the running surface is on the outside can be generated by reversing the above procedure.

Fig. 5 zeigt ein hochbelastbares geschmiertes Lager 46 mit einem äußeren und einem inneren Lagerelement 48 bzw. 50, deren Gleitflächen einander entsprechen. Das äußere Lagerelement hat die Form einer Büchse mit einer Laufschicht 52, deren Dicke geringer als 1,524 mm ist und deren Außenseite mit einem starren, schalenförmigen Träger 54 verbunden ist. Das äußere Lagerelement 48 hat dementsprechend allgemein zylindrische Gestalt mit einer konkaven Innenfläche 56 und einer konvexen Außenfläche 58, die etwa konzentrisch angeordnet sind. Die Laufschicht 52 bildet die konzentrisch angeordnete Innenfläche 56 und hat die Form eines Filmes aus einem der oben genannten Kunststoffe.Fig. 5 shows a heavy duty lubricated bearing 46 with an outer and an inner bearing element 48 and 50, the sliding surfaces of which correspond to one another. The outer bearing element has the shape of a liner with a running layer 52, the thickness of which is less than 1.524 mm and the outside with a rigid, cup-shaped carrier 54 is connected. The outer bearing member 48 accordingly has a generally cylindrical shape with a concave inner surface 56 and a convex outer surface 58, which are arranged approximately concentrically. The overlay 52 forms the concentrically arranged inner surface 56 and has the shape of a film made of one of the plastics mentioned above.

Das Lager nach Fig. 5 weist ferner einen dünnen Film von Schmieröl oder -fett auf, das zwischen der Innenfläche 56 und der entsprechenden Fläche des anderen Lagerelernentes 50 des Lagers 46 liegt. Die Oberfläche der Laufschicht 52 weist Vertiefungen 60 auf, die das Schmieröl oder -fett speichern und es zur belasteten Zone der Laufschicht leiten, wenn sich das Lager 46 im Betrieb befindet. Wie oben erwähnt, ist das Muster der Vertiefungen 60 in der Laufschicht 52 derart, daß diese versetzt angeordnet sind und es sichergestellt wird, daß der gesamte Flächenbereich der belasteten Zone während des Betriebes des Lagers mit Schmiermittel versorgt wird.The bearing of FIG. 5 also has a thin film of lubricating oil or grease that separates the inner surface 56 and the corresponding area of the other bearing element 50 of the bearing 46 is located. The surface of the overlay 52 has depressions 60 which store the lubricating oil or grease and guide it to the stressed zone of the running layer, when the bearing 46 is in operation. As mentioned above, the pattern of the indentations 60 is in the overlay 52 in such a way that these are arranged offset and it is ensured that the entire surface area of the stressed zone is supplied with lubricant during operation of the bearing.

Zur Erzielung überlegener Laufeigenschaften der erfindungsgemäßen hochbelastbaren, geschmierten Gleitlager werden die dem Fachmann bekannten Qualitätsschmiermittel bevorzugt. Zu diesen gehören die bekannten Schmieröle und -fette, z.B. Silikonöle und -fette, Fette auf Lithiumbasis mit oder ohne Additive und öle, die hochtemperaturbeständig sind, d.h. bei Temperaturen oberhalb 6.5⁰C eingesetzt werden können. SolcheIn order to achieve superior running properties of the heavy-duty, lubricated plain bearings according to the invention, the quality lubricants known to the person skilled in the art are preferred. These include the known lubricating oils and greases, for example, silicone oils and greases, lithium-based greases and oils with or without additives which are resistant to high temperatures, can be used that is at temperatures above ⁰ C 6.5. Such

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Schmiermittel sind im Handel erhältlich und Fachmann bekannt.Lubricants are commercially available and known to those skilled in the art.

Die bevorzugte Form des hochbelastbaren Verbund-Lagerelementes nach der Erfindung, wie sie in den Fig. 1 und 5 dargestellt ist, zeichnet sich durch gute Elastizität, hohe strukturelle Stabilität und hohe thermische Beständigkeit aus, und eignet sich insbesondere für hohe Lasten. Wie oben gesagt, muß die aus dem ungefüllten, von festem Schmiermittel freiem Material gebildete Laufschicht eine Dicke von weniger als 1,524 mm (entsprechend 0,060 Zoll) haben, um sicherzustellen, daß während des Betriebes des Lagers kein kalter Fluß eintritt. Vorzugsweise liegt die Dicke der Laufschichten im Bereich von 0,127 bis 0,762 mm (0,005 bis 0,030 Zoll). Bei sparsamen Schmiermittelbedarf eignet sich das Lager insbesondere für den Einsatz unter hoher Last und bei niedriger Geschwindigkeit, Das Verhalten des Lagers wird weiterhin dadurch verbessert, daß ein Muster von oberflächlichen Vertiefungen oder Ausnehmungen, wie oben beschrieben, in der Laufschicht vorgesehen wird, derart, daß die benutzten Schmiermittel direkt zur belasteten Zone der Lagerfläche geleitet werden, wenn das Lager in Betrieb ist.The preferred form of the heavy-duty composite bearing element according to the invention, as shown in FIGS is characterized by good elasticity, high structural stability and high thermal resistance, and is suitable particularly suitable for high loads. As stated above, the material must consist of the unfilled, solid lubricant-free material formed overlay has a thickness of less than 1.524 mm (equivalent to 0.060 inches) to ensure that cold flow does not occur during operation of the bearing. Preferably, the thickness of the overlay is in the range of 0.127 to 0.762 mm (0.005 to 0.030 inches). With frugal If there is a need for lubricant, the bearing is particularly suitable for use under high loads and at low speeds, The behavior of the bearing is further improved by the fact that a pattern of superficial depressions or recesses, as described above, is provided in the running layer, such that the lubricant used directly to the contaminated zone of the storage area when the warehouse is in operation.

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Claims (9)

AnsprücheExpectations 1.jHochbelastbares Gleitlager, mit einem Verbund-Lagerelement aus einem Paar miteinander verbundener, sich etwa gleich weit erstreckender (koextensiver) Teile, gekennzeichnet durch eine rückfedernde Laufschicht, die eine hohe Zugfestigkeit aufweist, eines der Teile (14,20,32,43,52) des Lagerelernentes (10,18,30, 38,48) bildet, eine Dicke von weniger als .1,524 mm hat und im wesentlichen aus wenigstens einem ungefüllten, von festem Schmiermittel freien Kunststoff aus der Reihe der Polyarylensulfide, Epoxyharze, Polyamidharze, Polyesterharze, Phenoxyharze, Polyimidharze, Polyamid-imid-Harze, Polypropylenharze oder/und Polysulfonharze besteht und auf einer Seite mit einem starren Substrat oder Träger verbunden ist, der das andere der beiden Teile (12,22,34,45,58) bildet.1.jHigh-strength plain bearing, with a composite bearing element of a pair of interconnected, roughly equally extending (coextensive) parts, characterized by a Resilient running layer, which has a high tensile strength, one of the parts (14,20,32,43,52) of the bearing element (10,18,30, 38,48), has a thickness of less than .1,524 mm and consists essentially of at least one unfilled, solid Lubricant-free plastic from the range of polyarylene sulfides, epoxy resins, polyamide resins, polyester resins, phenoxy resins, Polyimide resins, polyamide-imide resins, polypropylene resins or / and Polysulfonharze and is connected on one side to a rigid substrate or carrier, the the other of the two parts (12,22,34,45,58). 2.Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Laufschicht zwischen etwa 0,127 und etwa 0,762 mm liegt.2. Sliding bearing according to claim 1, characterized in that the Thickness of the overlay is between about 0.127 and about 0.762 mm. 3. Gleitlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dünner Film von Schmieröl oder -fett zwischen der Laufschicht und dem Gegenelement (50) des Gleitlagers angeordnet ist.3. Plain bearing according to claim 1 or 2, characterized in that a thin film of lubricating oil or grease between the Running layer and the counter element (50) of the sliding bearing is arranged. 4. Gleitlager nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Laufschicht bzw. in deren Oberfläche Schmieröl oder -fett speicherbar ist und bei Betrieb des Gleitlagers zur belasteten Zone der Laufschicht gelangen kann.4. Plain bearing according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that lubricating oil or grease can be stored in the running layer or in its surface and is loaded during operation of the plain bearing Zone of the running layer can reach. 5. Gleitlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in der den Teil (14,20,32,43,52) bildenden Laufschicht Vertiefungen oder Ausnehmungen (24,26,42 bew.44,60) zur Aufnahme von Schmieröl oder -fett vorgesehen sind.5. Plain bearing according to claim 4, characterized in that at least in the overlay forming the part (14,20,32,43,52) Depressions or recesses (24, 26, 42 and 44, 60 respectively) are provided for receiving lubricating oil or grease. 6. Gleitlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen oder Ausnehmungen (24,26,42 bzw.44,60) in einem versetzten Muster angeordnet sind.6. Plain bearing according to claim 5, characterized in that the depressions or recesses (24, 26, 42 or 44, 60) are arranged in a staggered pattern. 409830/037A409830 / 037A 7. Gleitlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbund-Lagerelenent (10,38,48) allgemein zylindrische Gestalt hat, deren konkave Innenfläche und konvexe Außenfläche etwa konzentrisch angeordnet sind, wobei die Laufschicht eine dieser beiden konzentrischen Flächen bildet.7. Plain bearing according to one of the preceding claims, characterized in that the composite bearing element (10,38,48) generally has a cylindrical shape, the concave inner surface and convex outer surface are arranged approximately concentrically, the Overlay forms one of these two concentric surfaces. 8. Gleitlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß8. Plain bearing according to claim 7, characterized in that das Verbund-Lagerelement (10,38, 48) und sein Gegenelement (5O) allgemein zylindrisch sind und etwa zueinander konzentrisch angeordnet sind.the composite bearing element (10, 38, 48) and its counter element (5O) are generally cylindrical and approximately concentric to one another are arranged. 9. Gleitlager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbund-Lagerelement (10) aus einem flachen Streifen der miteinander verbundenen Teile (12,14) zu einer Büchse mit einem axialen Schlitz (16) gebogen ist.9. Plain bearing according to claim 7 or 8, characterized in that that the composite bearing element (10) consists of a flat strip of the interconnected parts (12,14) to form a sleeve is bent with an axial slot (16). 409S3Ö/Q37.4409S3Ö / Q37.4 LeerseiteBlank page