DE3030870A1

DE3030870A1 - Selbstschmierendes lager

Info

Publication number: DE3030870A1
Application number: DE19803030870
Authority: DE
Inventors: Teruhisa Kobe Tomogane; Toshihiko Kobe Ueno
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1979-08-29
Filing date: 1980-08-14
Publication date: 1981-03-26
Also published as: US4294712A; DE3030870C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein selbstschmierendes Lager. Als Rohmaterialien für die Herstellung von selbstschmierenden Lagermaterialien sind bisher konventionellerweise solche Materialien wie Polyamid, Polyacetal, Polybutylenphthalat, Polycarbonat, Polytetrafluoräthylen verwendet worden. Aber die auf diese Weise hergestellten Lager können beim Gebrauch nur einen Lauf mit geringer Belastung aushalten; sie sind zwar wegen ihrer ausgezeichneten Eigenschaften der Reibungslosigkeit bzw. der geringen Reibung hinsichtlich ihrer funktionellen Kapazität in vollem Umfang erfolgreich anwendbar, jedoch haben sie den Nachteil, daß sie nicht zur Verwendung bei einem Lauf mit schwerer Belastung fähig sind. Daher sind bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt viele experimentelle Untersuchungen zur Verbesserung der Belastungsfähigkeit gegenüber einem Laufen des Lagers bei schweren Belastungen unternommen worden, und zwar unter Berücksichtigung dessen, daß eine Verbesserung der Gleitfähigkeit des Kunstharzes erzielt werden sollte; insbesondere sind die experimentellen Untersuchungen mit der Konzeption durchgeführt worden, daß man dem Harz Schmieröl beimischt. Um diesen Zweck zu erreichen, wurde zum Pressen bisher oft ein Material verwendet, das man durch Mischen von aktivem Kohlenstoff, der als Schmierölträger dient und in dem Schmieröl absorbiert ist, mit Kunstharz oder durch Mischen von synthetischem Gummi bzw. Kautschuk, der als Schmierölträger dienen kann, und Schmieröl zusammen mit Kunstharz erhält, wobei im letzteren Falle als synthetischer Gummi bzw. Kautschuk beispielsweise Äthylen-Propylen-Dien-Monomer-Copolymer, Butadiengummi bzw. -kautschuk sowie Isoprengummi bzw. -kautschuk verwendet wurden. Aber dieser als Schmierölträger dienende synthetische Gummi bzw. Kautschuk hat keine so große Absorptions-

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fähigkeit für Schmieröl, beispielsweise absorbiert eine Volumeneinheit von synthetischem Gummi bzw. Kautschuk im äußersten Falle nur 3 Volumeneinheiten Schmieröl, so daß es in den Fällen, in denen das Harz viel Schmieröl enthalten soll, erforderlich ist, eine große Menge an Kunstharz zuverwenden, was zur Folge hat, daß die Eigenschaften des Basisharzes eine schlechte bzw. nachteilige Wirkung insofern haben, als diese Lager, die mit diesem Harz hergestellt sind,eine verminderte mechanische Festigkeit oder eine winzige bzw. geringe Gleitfähigkeit haben. Das ist ein Nachteil der Lager dieser Art. Zunächst haben Schmierölträgersubstanzen, wie es aktiver Kohlenstoff, Metallsalze von synthetischem Gummi bzw. Kautschuk sind, ursprünglich von selbst nur eine so winzige bzw. geringe Schmierfähigkeit, daß sie beim Kontakt mit einem Partnerteil, beispielsweise einer rotierenden Welle, keinerlei befriedigendes Ergebnis in bezug auf die Gleitfähigkeit zeigen. Weiterhin neigt, da das oben erwähnte in Öl eingetauchte Harz im wesentlichen noch nicht einer Qualitätsverbesserungsbehandlung unterworfen ist, mit der eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine niedrige lineare Ausdehnung desselben bewirkt werden, das Lager dazu, direkt unvorteilhafte Einflüsse bzw. Wirkungen zu erhalten, die von der Drehreibung auf der Kontaktoberfläche herrühren, so daß beide Materialien gegenseitig ihre dimensioneile Stabilität verlieren und ein sogenanntes "Umarmen der Welle" sowie Schmelzbackanhaftphänomene bewirken bzw. zeigen. Das ist ein Nachteil.

Unter Berücksichtigung der obigen Tatsachen soll mit der Erfindung ein selbstschmierendes Lager zur Verfügung gestellt werden, das überragende Eigenschaften in solchen Punkten, wie es Gleitfähigkeit, Abriebfestigkeit und dimensioneile Stabilität sind, hat.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß Polyhorbor-

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nenharz bzw. Harz von Polynorbornentyp und expandierter Graphit als Schmiermittelträger beste Materialien in einem zusammengesetzten, Öl enthaltenden Kunststoffmaterial sind, die bzw. das in zufriedenstellender Weise mit Schmieröl verträglich sind bzw. ist, wobei sich eine gute Gleitfähigkeit undAbriebfestigkeit dieses zusammengesetzten Materials ergibt; insbesondere ermöglicht die Verwendung von expandiertem Graphit das Erzielen einer ausgezeichneten Schmierleistung, und zwar selbst im Falle seines niedrigeren Ölgehalts, sowie eine Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit und eine Herabsetzung der linearen Ausdehnungsfähigkeit; weiterhin wurde gefunden, daß Metallpulver, wie beispielsweise Kelmet-Legierungspulver sowie Bronzepulver zur Verbesserung der Stabilität, Abriebfestigkeit, dimensioneilen Stabilität und Wärmeleitfähigkeit des selbstschmierenden Lagers beitragen können.

Mit der Erfindung wird ein selbstschmierendes Lager zur Verfügung gestellt, das ausgezeichnete mechanische Eigenschaften hat und viel Schmieröl enthält.

Weiterhin wird mit der Erfindung ein selbstschmierendes Lager zur Verfügung gestellt, das eine lange Gebrauchslebensdauer hat.

Außerdem wird mit der Erfindung ein selbstschmierendes Lager geschaffen, das aus Kunstharz hergestellt ist, welches weniger Wärmedeformation aufweist und dimensionelle Stabilität gegen Wärmeerzeugung besitzt.

Gemäß der Erfindung wird das selbstschmierende Lager mit einer konventionellen Form- und/oder Preßmaschine hergestellt, und zwar in einer Hülsenform durch Formen und/ oder Pressen eines Materials, das durch homogenes Mischen von in Schmieröl eingetauchtem Polynorbornenharz bzw. von

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in Schmieröl eingetauchtem Harz von Polynorbornentyp und/ oder von in Schmieröl eingetauchtem expandiertem Graphit mit synthetischem Harz von überragender Gleitfähigkeit und Abriebfestigkeit, wie Polyamid, Polyacetal, Polybutylenphthalat, Polycarbonat sowie Polytetrafluoräthylen hergestellt ist.

Gemäß der Erfindung kann konventionelles Schmieröl verwendet werden, beispielsweise aromatisches Schmieröl, naphthenisches Schmieröl, paraffinisches Schmieröl, wie es Spindelöl, Turbinenöl, Maschinenöl, Dynamoöl ist, und synthetisches Öl, wie es Kohlenwasserstoffe, Ester, Polyglykole und Silikone sind. Als Polynorbornenharz bzw. Kunstharz vom Polynorbornentyp kann Polynorbornenharz bzw. Harz von Polynorbornentyp verwendet werden, dessen Molekulargewicht mehr als 2 Millionen beträgt und das einen Glasphasenübergangspunkt von 35°C hat, oder Polynorbornenharz bzw. Harz vom Polynorbornentyp, das mit Vulkanisierungsmittel zusammengesetzt ist. Polynorbornenharz dieser Art hat insbesondere den Vorteil, daß es eine poröse Struktur besitzt und eine große Menge an Schmieröl absorbieren kann, die im äußersten- Falle das 1o-fache (seines Eigenvolumens) beträgt. Dieser Vorteil kann dazu beitragen, es zu vermeiden, eine große Menge an Harz zu verwenden und daß eine nachfolgende Verminderung der physikalischen Eigenschaften des Lagers durch diese verwendete Menge an Schmierölträger verhindert wird, d. h. Polynorbornenharz kann eingespart werden.

Mit expandiertem bzw. gedehntem bzw. aufgeblähtem Graphit ist eine Sorte von Graphit bezeichnet, in dem Kohlenstoffatome in Schichten angeordnet sind und der durch Oxidieren von natürlichem Graphit hoher Kristallinität mit Oxidationsmittel sowie durch irreversible Expansion, bei der eine poröse Struktur erzeugt wird, durch Erhitzung expan-

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diert worden ist, so daß er eine hohe Absorptionsfähigkeit für flüssige Substanzen hat.

Da der expandierte Graphit eine Wirkungsweise eines festen Schmiermittels hat, wie sie gewöhnlicher Graphit hat, weist er vorzugsweise diese Schmierfähigkeit in Kombination mit der Schmierfähigkeit von absorbiertem Öl auf. Als Schmierölträger kann nicht nur entweder Polynorbornen-Kunstharz oder expandierter Graphit allein verwendet werden, sondern beide können in Kombination verwendet werden.

Diese Dinge werden weiter unten erläutert. Der am meisten bevorzugte Gehalt des Lagers an Schmieröl ist weniger als 4o Vol.-%, basierend auf dem Lagervolumen· Daher besteht eine bevorzugte Zusammensetzung des selbstschmierenden Lagers insbesondere aus 1 bis 4o Vol.-% Schmieröl, o,1 bis 2o Vol.-% Polynorbornenharz als Schmierö!träger und den restlichen Volumenprozenten aus reibungslosem bzw. selbstschmierendem und abriebfestem Kunstharz. Um ein Lager von Hülsenform zu erzeugen, wird ein Pellet bzw. eine Tablette bzw. werden Pellets bzw. Tabletten einer üblichen Form- und/oder Preßmaschine zugeführt, das bzw. die aus einem zusammengesetzten Material hergestellt ist bzw. sind, welches seinerseits dadurch hergestellt worden ist, daß man 1 bis 4o Vol.-% Schmieröl und o,1 bis 2o Vol.-% Polynorbornen-Kunstharz homogen miteinander gemischt und anschließend weiter reibungsloses bzw. selbstschmierendes und abriebfestes Kunstharz zugemischt hat.

Anstelle von Polynorbornen-Kunstharz kann zur Herstellung des selbstschmierenden Lagers expandierter Graphit verwendet werden. In diesem Falle wird erstens ein dehnbarer Graphit bei 2oo bis 1ooo°C einer Wärmebehandlung unterworfen, durch die eine Ausdehnung desselben in der Richtung der C-Achse bewirkt wird, was dazu führt, daß man porösen

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Graphit erhält, der eine ausreichende Absorptionsfähigkeit für Schmieröl hat; und zweitens wird diesem Schmieröl homogen beigemischt, und zwar in einer Menge, daß die Zusammensetzung des Ergebnisses so wird, daß das Verhältnis Graphit/Schmieröl gleich 1 cm /o,2 cm bis 1 cm /5 cm wird; und drittens wird die auf diese Weise erhaltene Mischung homogen mit reibungslosem bzw. selbstschmierendem und abriebbeständigem Kunstharz gemischt, so daß man eine sich ergebende Zusammensetzung erhält, die aus o,5 bis 2o VoI.-% des Graphits, 1 bis 2o Vol.-% des Schmieröls besteht und deren restlicher Prozentsatz aus dem Kunstharz besteht; und das auf diese Weise erhaltene zusammengesetzte Material wird zu dem selbstschmierenden Lager verarbeitet.

Da expandierter Graphit, wie oben erwähnt, als solcher ein festes Schmiermittel ist, ist es zum Erreichen einer guten Gleitfähigkeit des Lagers ausreichend, daß die Menge an Schmieröl, zum Eintauchen dieses Graphits bzw. zum Einbetten durch diesen Graphit die Hälfte der Menge beträgt, die im Falle von Polynorbornenharz vorgesehen wird»

Als Schmierölträger können Polynorbornenharz und expandierter Graphit gleichzeitig zusammen verwendet werden, und in diesem Falle kann als Rohmaterial zur Herstellung des selbstschmierenden Lagers ein solches verwendet werden, das 1 bis 4o Vol.-% Schmieröl, o,1 bis 2o Vol.-% Polynorbornenharz zusammen mit o,5 bis 2o Vol.-% expandiertem Graphit sowie die restlichen Volumenprozente reibungsloses bzw. selbstschmierendes und abriebfestes Kunstharz enthält.

Polynorbornen-Kunstharz und expandierter Graphit, die jeweils die gleiche Menge an Schmieröl enthalten, können für die Herstellung eines selbstschmierenden Lagers verwendet' werden, und es kann auch Polynorbornen-Kunstharz,

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das eine angemessen große Menge an Schmieröl enthält, zusammen mit expandiertem massiven bzw. festem Graphit verwendet werden, der bei dieser Herstellungsart selbst als Schmiermittel wirkt. In dem letzteren Falle kann bei dieser Herstellungsweise anstelle des expandierten Graphits auch konventioneller massiver bzw. fester Graphit verwendet werden, der als Schmiermittel verwendbar ist.

Zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit ohne Verminderung der Gleitfähigkeit und zur Verminderung des Werts des Koeffizienten der linearen Ausdehnung des Lagermaterials
kann vorteilhafterweise Metallpulver, vorzugsweise Kelmet-Legierungspulver oder Bronzepulver, verwendet werden.

Die Erfindung sei nachstehend anhand von Beispielen wie
folgt erläutert:

Beispiel 1

Schmieröl (mit der Handelsbezeichnung "Daphnee Super Mechanic Oil 1oo) wurde in einer Menge von 3o Vol.-% zu 8
Vol.-% elastomerem Kunstharz vom Polynorbornentyp bzw.
elastomerem Polynorbornen-Kunstharz (mit der Handelsbezeichnung NORSOREX) hinzugefügt, und das erhaltene Material wurde in einem Henschel-Mischer gut gemischt, und es wurde danach während 12 Stunden bei Raumtemperatur stehen gelassen, so daß sich eine transparente gallertartige bzw. gelierte Substanz ergab, die aus gegenseitig gut gelöstem Schmieröl und synthetischem Elastomer vom Polynorbornentyp bzw. elastomerem Polynorbornen-Kunstharz bestand; und dann wurde zu der erhaltenen, gegenseitig gelösten Mischung Polyacetal-Harzpulver (mit der Handelsbezeichnung Duracon M 9o-o2) in einer Menge von 62 Vol.-% mit einem
Henschel-Mischer zugemischt. Das Ergebnis wurde mit einem Strangpreßwerkzeug bzw. einer Strangpreßeinrichtung zu

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Pellets bzw. Tabletten verarbeitet und dann wurden daraus durch Spritzgießen Lager vorbestimmter Abmessungen hergestellt.

Beispiel 2

Schmieröl (mit der Handelsbezeichnung Daphnee Super Mechanic Oil 1oo bzw. Daphnee Supermechaniköl 1oo) wurde in einer Menge von 3o Vol.-% zu 8 Vol.-% synthetischem Elastomer vom Polynorbornentyp bzw. elastomerem synthetischem Polynorbornen (mit der Handelsbezeichnung NOR-SOREX) zugefügt. Die erhaltene Mischung wurde wie im Beispiel 1 behandelt, so daß man ein gallertartiges Material erhielt. Zu dem erhaltenen gallertartigen Material wurden 42 Vol.-% Polyacetalharzpulver (mit der Handelsbezeichnung Duracon M 9o-o2) und 2o Vol.-% gesprühte Kelmet-Legierung (Pb 3o %) zugemischt, und dann wurde das Ganze mittels eines Henschel-Mischers gemischt. Aus der erhaltenen Mischung wurde mit dem gleichen Verfahren wie im Beispiel 1 ein Lager hergestellt.

Beispiel 3

Dehnbarer Graphit wurde durch Erhitzung bei 2oo°C in der Richtung der C-Achse expandiert, damit der Graphit eine Schmierölabsorptionsfähigkeit erhielt. Von 1o Vol.-% des erhaltenen expandierten Graphits wurden 2o Vol.-% Schmieröl absorbiert, und dem erhaltenen Material wurden mit einem Mischer 7o Vol.-% Polyacetalharzpulver (mit der Handelsbezeichnung Duracon M 9o-o2) zugemischt. Durch Strangpressen wurden aus dem vorstehend erhaltenen Material Pellets bzw. Tabletten erzeugt, und diese wurden durch Spritzgießen zu Lagern vorbestimmter Abmessungen weiterverarbeitet.

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Beispiel 4

Unter Anwendung des Verfahrens des Beispiels 1 wurde ein Lager erzeugt, wobei jedoch anstelle der Io Vol.-% Polyacetalharzpulver im Beispiel 3 nur 55 Vol.-% desselben verwendet wurden und wobei weiter Kelmet-Legierungspulver in einer Menge von 15 Vol.-% gleichzeitig mit als Rohmaterial verwendet wurde.

Beispiel 5

Synthetisches Elastomer vom Polynorbornentyp bzw. synthetisches elastomeres Polynorbornen (mit der Handelsbezeichnung NORSOREX) mit einer Menge von 8 Vol.-%, durch Wärmebehandlung bei hoher Temperatur in der C-Achsenrichtung expandierter Graphit in einer Menge von 8 Vol.-%, und Schmieröl (Daphnee Super Mechanic Oil 1oo) in einer Menge von 2o Vol.-% wurden in einem Mischer zusammengemischt; und dann wurde die erhaltene Masse während 12 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, so daß man eine homogen gegenseitig gelöste gallertartige Substanz erhielt, die aus Schmieröl und ihrer Trägersubstanz bestand. Zu dieser gallertartigen Substanz wurden 64 Vol.-% Polyacetalharzpulver (mit der Handelsbezeichnung Duracon M 9o-o2) in einem Mischer zugemischt. Die erhaltene Masse wurde zu Pellets bzw. Tabletten verarbeitet und dann mittels einer Spritzgußmaschine so geformt, daß Lager vorbestimmter Abmessungen erhalten wurden.

Beispiel 6

3o Vol.-% Schmieröl (mit der Handelsbezeichnung Daphnee Super Mechanic Oil 1oo bzw. Daphnee Supermechaniköl 1oo) wurden zu 1o YoI.-% synthetischem Elastomer vom Polynorbornentyp bzw. synthetischem elastomerem Polynorbornen (mit der

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Handelsbezeichnung NORSOREX) hinzugefügt, und die sich ergebende Masse wurde in einem Mischer gemischt und bei Raumtemperatur während 12 Stunden stehengelassen, so daß eine transparente homogen gelöste gallertartige Substanz erhalten wurde, die aus Schmieröl und Schmierölträger bestand. Zu dieser gallertartigen Substanz wurden 8 Vol.-% expandierter Graphit und 52 Vol.-% Polyacetalpulver (mit der Handelsbezeichnung Duracon M 9o-o2) hinzugefügt, und die erhaltene Masse wurde in einem Mischer gemischt. Die erhaltene Mischung wurde durch ein Strangpreßverfahren zu Pellets bzw. Tabletten verarbeitet, und die Pellets bzw. Tabletten wurden durch Spritzgießen zu Lagern vorbestimmter Abmessung weiterverarbeitet.

Beispiel 7

6 Vol.-% synthetisches Elastomer vom Polynorbornentyp bzw. synthetisches elastomeres Polynorbornen (mit der Handelsbezeichnung NORSOREX) wurden zu 3o Vol.-% Schmieröl (mit der Handelsbezeichnung Duphnee Super Mechanic Oil 1oo) hinzugefügt, die sich ergebende Masse wurde in einem Henschel-Mischer gemischt und bei Raumtemperatur während 12 Stunden stehengelassen, so daß man eine homogene transparente gallertartige Substanz erhielt. Dann wurde die erhaltene Substanz wiederum in einem Henschel-Mischer gemischt, und zwar unter Hinzufügung von 1o Vol.-% Graphit in Schuppenform, 15 Vol.-% gesprühtes Kelmet-Legierungspulver und 39 Vol.-% Polyacetalharzpulver. Die ergebende Masse wurde zu Pellets bzw. Tabletten verarbeitet und zu einem Lager vorbestimmter Abmessung durch Spritzgießen weiterverarbeitet.

Beispiel 8

Ein seibstschmierendes Lager wurde nach dem Verfahren des

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Beispiels 2 hergestellt, und zwar mit der Abwandlung, daß anstelle von gesprühtem Kelmet-Legierungspulver Bronzepulver verwendet wurde.

Beispiel 9

4 Vol.-% synthetisches Elastomer vom Polynorbornentyp bzw. synthetisches elastomeres Polynorbornen (mit der Handelsbezeichnung NORSOREX) wurden zu 2o Vol.-% Schmieröl (mit der Handelsbezeichnung Duphnee Super Mechanic Oil 1oo) hinzugefügt, und die Mischung wurde in einem Henschel-Mischer gemischt und während 12 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, so daß man eine homogen gelöste transparente gallertartige Substanz erhielt. Zu der erhaltenen gallertartigen Substanz wurden 2o Vol.-% Graphit in Schuppenform, 15 Vol.-% gesprühtes Kelmet-Legierungspulver und 41 VoI.-% Polyacetalharzpulver hinzugefügt, und das Ganze wurde in einem Hensehe1-Miseher gemischt. Die erhaltene Mischung wurde zu einem Pellet bzw. einer Tablette geformt. Das Pellet bzw. die Tablette wurde durch Spritzgießen zu einem Lager vorbestimmter Abmessungen weiterverarbeitet.

Beispiel Io

3o Vol.-% Schmieröl (mit der Handelsbezeichnung Duphnee Super Mechanic Oil 1oo), 6 Vol.-% synthetisches elastomeres Polynorbornen (mit der Handelsbezeichnung NORSOREX) und 6 Vol.-% Graphit, das dadurch porös gemacht worden war, daß es durch eine Wärmebehandlung bei 3oo°C in der Richtung der C-Achse gedehnt wurde, wurden in einen Henschel-Mischer gegeben und gut gemischt, diese Mischung wurde während 12 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, so daß man eine homogen gelöste gallertartige Substanz erhielt. Zu dieser erhaltenen Substanz wurden 2o

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Vol.-% gesprühtes Kelmet-Legierungspulver (Pb 3o %) und 38 VoL-% Polyacetalharz (mit der Handelsbezeichnung Duracon M 9o-o2) in einem Henschel-Mischer hinzugemischt, die Mischung wurde pelletisiert bzw. tablettiert, und daraus wurde ein Lager von vorbestimmten Abmessungen geformt bzw. gepreßt bzw. durch Spritzgießen ausgebildet.

Beispiel 11

In einen Henschel-Mischer wurden 2o Vol.-% Schmieröl (mit der Handelsbezeichnung Duphnee Super Mechanic Oil 1oo) und 5 Vol.-% Kunstharzelastomer vom Polynorbornentyp bzw. elastomer es Polynorbornen-Kunstharz (mit der Handelsbezeichnung NORSOREX) eingegeben und gemischt, und die Mischung wurde während 12 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen, so daß sich eine homogen gelöste transparente gallertartige Substanz ergab. Zu dieser gallertartigen Substanz wurden 7 Vol.-% expandierter Graphit, 2o Vol.-% gesprühtes Kelmet-Legierungspulver (Pb 3o %) und 48 Vol.-% Polyacetalharz (mit der Handelsbezeichnung Duracon M 9o-o2) in Pulverform hinzugefügt und in der gleichen Verfahrensweise wie im Beispiel 1 behandelt.

In den obigen Beispielen bedeutet die Bezeichnung "vorbestimmte Abmessungen" eine Abmessung von 8 mm Durchmesser χ 1o mm Durchmesser χ 15 mm; und die erhaltenen Lager wurden mit einer Rate getempert bzw. gehärtet, die dem japanischen Industriestandard S45C entspricht; bei der Untersuchung der Gleitfähigkeit und des Abriebwiderstands des Lagers wurde eine Welle mit einer Oberflächenrauhigkeit von 3,6 S benutzt. Bei diesen Untersuchungen war die WeI-lenbelastung 5 kg/cm bei einem Lauf mit 3oo Umdrehungen/

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min, und 2 kg/cm bei einem Lauf mit 75oo Umdrehungen/min.

Das Untersuchungsergebnis ist in der nachstehenden Tabel-

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le 1 angegeben.

TABELLE 1

Bei	Beim Lauf mit 3ooo Umdrehungen/min	Reibungs koeffizient	Temperatur- anstieg (⁰C)	Beim Lauf mit 75oo üradrehungen/min	Reibungsko- Temperatur effizient anstieg(⁰C)	44
spie]	Abriebko- effizient	o,o75	26	Abriebko effizient	o,o78	35
1	2,5	o,o65	19 ■	4,9o	o,o6	48
2	1,59	o,o85	29	4,2o	o,o8o	38
3	2,3o	o,o7o	24	5,5o	o,o72	37
4	1,95	o,o6	19	3,9o	o,o61	36
5	1,49	o,o6	18	3,55	o,o58	36
6	1,5o	o,o6o	22	3,59	o,o61	38
7	1,59	o,o63	23	3,7o	o,o62	4o
8	1,58	o,o68	24	3,69	o,o69	34
9	1,6o	o,o59	19	3,71	o,o61	35
1o	1,45	o,o6o	2o	3,2o	o,o62	gebackene Schmelzanhaf tung
11	1,48	o,o95	31	3,33
Ver- gleic beisp	5,21 hs- iel

Hinweis: Die Maßeinheit des Reibungskoeffizienten ist

_ c 2 — ι
1o mm/kg.cm .m.min h.

In dem Vergleichsbeispiel· in Tabelle 1 wurde ein konventionalles Lager verwendet, das aus Polyacetalharz und Schmieröl bestand. Aus Tabelle 1 ist ohne weiteres erkennbar, daß das Lager nach der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einem konventionellen Lager überragende Eigenschaften hinsichtlich Abriebfestigkeit, Gleitfähigkeit und geringerem Temperaturansteig hat. Diese überragenden Eigenschaften tragen dazu bei, vorzugsweise eine dimensionsmäßige Stabilität des Lagers sicherzustellen.

Da bei der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die

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Schmierölabsorptionsfähigkeit die Verwendung von weniger als 2o Vol.-% von sowohl synthetischem Elastomer vom Polynorbornentyp bzw. synthetischem elastomerem Polynorbornen und expandiertem Graphit zufriedenstellend anwendbar ist, besteht keine Notwendigkeit, irgendeine große bzw. verhältnismäßig große Menge an Schmierölträger zu verwenden, wie das bei aktivem Kohlenstoff und synthetischem Gummi bzw. Kautschuk der Fall ist, die einen ungünstigen Einfluß auf die mechanischen Eigenschaften des Basisharzes des Lagers ausüben. Weiterhin können gemäß der Erfindung im Falle des Hinzufügens von Metallpulver physikalische Eigenschaften des Lagers verbessert werden, und zwar insbesondere die Wärmeleitfähigkeit und die lineare Ausdehnung, und infolgedessen kann die erwünschte dimensionelle Stabilität des Lagers realisiert werden; andererseits nimmt weiterhin die mechanische Festigkeit des Lagers einen hohen Wert an, und infolgedessen wird dadurch eine zufriedenstellende bzw. hohe Belastungsfähigkeit bewirkt.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung außer dem selbstschmierenden Lager auch das Verfahren zur seiner Herstellung mit umfaßt.

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein ■selbstschmierendes Lager sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung, wobei das Lager dadurch hergestellt wird, daß man ein zusammengesetztes Material formt und/oder preßt, das durch homogenes Mischen von Harz vom Polynorbornentyp bzw. Polynorbornenharz, welches als Träger für Schmieröl dient und Schmieröl absorbiert enthält, und/oder von expandiertem Graphit, der als Schmierölträger dient und Schmieröl absorbiert enthält, mit selbstschmierendem und abriebfestem Kunstharz hergestellt ist. Die Mischung kann auch so erfolgen, daß das Schmieröl und einer oder beide der vorgenannten Träger für das Schmieröl und das selbst-

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schmierende und abriebfeste Kunstharz homogen miteinander gemischt werden, um das zusammengesetzte Material zur Herstellung des selbstschmierenden Lagers herzustellen. Zur Herstellung der vorstehend genannten Schmieröl absorbiert enthaltenden Schmierölträger wird vorzugsweise der Schmierölträger zunächst mit Schmieröl behandelt, insbesondere gemischt und vorzugsiifeise einige Stunden stehen gelassen, bis eine gallertartige bzw. gelartige Hasse entstanden ist, in welcher der Schmierölträger und das Schmieröl homogen miteinander gemischt, insbesondere homogen ineinander gelöst, sind, wonach das selbstschmierende und abriebfeste Kunstharz und ggf. eines der genannten Legierungspulver bzw. ein Lagerlegierungspulver und ggf. gewöhnlicher oder expandierter Graphit,der kein Schmieröl enthält, zugemischt werden, um durch homogenes Mischen die zusammengesetzte Substanz herzustelen, die zum selbstschmierenden Lager nach der Erfindung weiterverarbeitet wird.

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Claims

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. JOHANNES SPIES WID EN MAYERSTRASS E 48 · 8000 MÜNCHEN 22 TELEFON: (089) 22 6917 · TELEGRAMM-KURZANSCHRIFT: PATOMIC MÜNCHEN BR BANDO CHEMICAL INDUSTRIES, LTD. Kobe-Shi/Japan Selbstschmierendes Lager Patentansprüche

1. Selbstschmierendes Lager, dadurch gekennzeichnet , daß das Lager durch Formen und/oder Pressen eines zusammengesetzten Materials hergestellt ist, das durch homogenes Mischen von absorbierbarem Schmieröl und Polynorbornenharz, welches als Träger für das Schmieröl dient, und/oder expandiertem Graphit mit selbstschmierendem und abriebfestem Kunstharz hergestellt ist.

2. Selbstschmierendes Lager, insbesondere nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Lager durch Formen und/oder Pressen eines zusammengesetzten Materials hergestellt ist, das durch homogenes Mischen von 1 bis 4o Vol.-% Schmieröl, o,1 bis 2o Vol.-% Polynorbornenharz und dem restlichen Prozentsatz von selbstschmierendem Kunstharz hergestellt ist.

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3. Selbstschmierendes Lager, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager durch Formen und/oder Pressen eines zusammengesetzten Materials hergestellt ist, welches durch homogenes Mischen von Schmieröl absorbierendem Graphit und selbstschmierendem Kunstharz hergestellt ist, wobei dieser Schmieröl absorbierende Graphit seinerseits dadurch hergestellt worden ist, daß man einen Graphit, der bei 2oo bis 1ooo°C behandelt und in Richtung der C-Achse expandiert worden ist, so daß er porös und schmierölabsorbierend wird, in Schmieröl eintaucht, so daß dieser Graphit Schmieröl absorbiert, und zwar in einem Ausmaß, daß das Verhältnis der Bestandteile von Graphit/Schmieröl gleich 1 cm /o,2 cm bis 1 cm / 5 cm ist; wobei die vorstehende Mischung 1 bis 2o Vol.-% Schmieröl, o,5 bis 2o Vol.-% expandierten porösen Graphit und den restlichen Volumenprozentsatz selbstschmierendes Kunstharz enthält.

4. Selbstschmierendes Lager, insbesondere nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager durch Formen und/oder Pressen eines zusammengesetzten Materials hergestellt ist, das durch Mischen von 1 bis 4o Vol.-% Schmieröl, einem Schmierölträger, nämlich o,5 bis 2o Vol.-% expandiertem Graphit, und dem restlichen Volumenprozentsatz an selbstschmierendem Kunstharz hergestellt ist.

5. Selbstschmierendes Lager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der expandierte Graphit durch gewöhnlichen Graphit ersetzt ist.

6. Selbstschmierendes Lager nach einem der Ansprüche

2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß Pulver einer Kupferlegierung, wie beispielsweise Kelmet-Legierung, Bronze o.dgl. in einem Ausmaß von

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ο,5 bis 5ο Vol.-% zusätzlich in dem Mischprozeß zugemischt wird.

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