CN110869186A

CN110869186A - 特别是用于拉伸设备和/或运输链条的滑动元件以及所属的拉伸设备或运输链条

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Publication number: CN110869186A
Application number: CN201880045142.6A
Authority: CN
Inventors: M·斯科伯达; T·豪斯尔; E·库林亚克; S·克劳斯; G·穆纳; M·翁特雷纳; W·巴姆伯格; A·贾波利斯; M·鲍迈斯特
Original assignee: Brueckner Maschinenbau GmbH and Co KG
Current assignee: Brueckner Maschinenbau GmbH and Co KG
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2020-03-06
Anticipated expiration: 2038-05-15
Also published as: TW201906710A; KR102449755B1; JP2020525317A; EP3648948B1; US11085490B2; US20200132118A1; DE102017115175A1; CN110869186B; PL3648948T3; EP3648948A1; HUE060604T2; JP2023062089A; WO2019007577A1; KR20200026824A; TWI681861B

Abstract

一种特别是用于拉伸设备和/或运输链条的滑动元件，所述滑动元件包括石墨或人造石墨，其中，所述滑动元件具有孔，所述孔的开放的孔的份额≥7.5体积％，并且其中，用作用于滑动元件的原材料的石墨颗粒的粒度处于3μm至15μm之间。

Description

特别是用于拉伸设备和/或运输链条的滑动元件以及所属的拉伸设备或运输链条

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的特别是用于拉伸设备和/或运输链条的滑动元件以及所属的拉伸设备或运输链条。

背景技术

拉伸设备特别是应用在塑料薄膜制造中。

已知顺序拉伸设备，在所述顺序拉伸设备中，在两个彼此接连的级中，例如首先沿纵向方向然后沿横向方向(反之亦然)拉伸塑料薄膜。

同样已知所谓的同时拉伸设备，在所述同时拉伸设备中，可以同时沿横向方向和纵向方向拉伸塑料薄膜。

从US 5 797 172 A、WO 2014/94 803 A1或DE 198 57 289 C1中，已知一种同类型的横向拉伸设备或在拉伸设备之内的横向拉伸级。按照这些在先公开的公开内容，借助于夹钳夹住要拉伸的材料幅、通常即塑料薄膜，所述夹钳紧固在链条上并且在环绕的导向轨道上可移动地设置在要拉伸的材料幅的两侧上。在此，各夹钳依次从进入区(在该进入区中，例如要拉伸的塑料薄膜的边缘被夹住)经过拉伸区(在该拉伸区中，对置的夹钳在导向轨道区段上带有横向分量地相对于运输方向发散地彼此运动离开)移动至退出区并且然后在回程上再次移动至进入区，其中，薄膜在退出区中例如可以经受一定的松弛和/或热后处理。所述横向拉伸设备包括导向轨道，沿所述导向轨道引导运输链条。

运输链条通常和夹钳体特别是具有滑动元件或滚动元件，所述夹钳体沿运输链条的纵向方向错开地构成在的链条节上，所述滑动元件或滚动元件与夹钳一同运动，并且贴靠于两个对置的、彼此背向的、竖直和彼此平行定向的运行和滑动面上。在此，安装在链条节上的支承体可以具有存在于在多个滑动平面中的滑动元件。在同时拉伸设备中，不仅导向轨道元件而且控制轨道元件可以装备有滑动元件。

从DE 198 57 289 C1中已知一种用于润滑运输系统和运输系统的部件、特别是用于润滑拉伸设备的相应部件的改进的方法以及一种改进的润滑剂装置。通过连续的微量润滑来实现相应的具有改进的润滑的运输系统，由此能实现润滑剂消耗的减少。

原则上，从WO 2014/94 803 A1和DE 39 25 737 A1中已知石墨滑动元件和/或含有石墨颗粒的弹性体、热塑性塑料或热固性塑料。

此外，从EP 0 138 117 A2中已知一种幅材运输链条，在所述幅材运输链条中，沿链条纵向方向观察，紧固有用于夹钳的支承体并且所述链条节在链条横截面内例如具有位于侧面的U形。在这些特别成型的链条节的每个链条节上，在下面的U型腿上以及在连接板上通过铆钉紧固有由免润滑的滑动材料、优选是低摩擦的聚四氟乙烯制成的大面积的、特殊成型的板。在此，这些滑动材料板也以如下方式特别成型，即，所述滑动材料板与在所属的链条节上的相应加工的凹口相互匹配。单是这种构造上的实施方式就需要生产为了该目的而特殊构成的基本链条，所述基本链条具有用于各个支承体的高成本的链条节。

从WO 2014/94 803 AI中已知不仅可以承载薄膜和链条力而且可以承载链条的重力的滑动元件。

EP 0 471 329 B1和EP 1 652 877 B1描述了将合成树脂粘结的漫渍的石墨作为滑动体的使用。

发明内容

在该背景下，本发明的目的在于，一方面实现一种特别是用于拉伸设备和/或运输链条的滑动元件以及另一方面实现所属的拉伸设备或运输链条，其中，这样实现所述滑动元件以及装备有所述滑动元件的拉伸设备或运输链条，使得相对于常规的滑动元件或者拉伸设备或运输链条能够显著地降低润滑剂需求。

按照本发明，所述目的在滑动元件方面根据在权利要求1中给出的特征以及在拉伸设备或运输链条方面根据在权利要求11中的给出的特征来解决。在各从属权利要求中给出本发明有利的实施方案。

通过使用按照本发明的滑动元件能实现，对于运行运输链条(所述运输链条在导向轨道上(以及在同步系统的情况下在控制轨道上)运动，由此支撑和支承所述运输链条)和特别是对于运行拉伸设备能够显著减少相对于现有技术所必需的润滑剂需求，这必须被称之为特别令人意外的。

从现有技术中完全已知了使用石墨滑动元件。如已经列举的，从EP 0 471 329 B1中以及从DE 197 49 785 A1中可以得出，由石墨制成的或者包括石墨的滑动体是已知的。这些预先已知的滑动体被无机盐并且接着被聚合物漫渍。

然而，在本发明的范围内，已证明按照现有技术已知的石墨滑动元件并且特别是也已证明上面提到的石墨滑动元件对于运输链条和特别是在拉伸设备中的使用较不适合。

在本发明的范围内，如果实现一个或多个以下的优选变型方案和/或满足条件，则能够实现特别良好的结果：

·对所述滑动元件配设有优选以元机盐、特别是磷酸盐(正磷酸的盐和酯(Esther))的形式的漫渍部，

·所述滑动元件以特别是磷酸铝(AlPO₄)的形式的金属盐漫渍，

·在所述滑动元件或滑动体中以从1重量％至20重量％的份额掺入特别是以磷酸盐的形式和特别优选以磷酸铝的形式的无机盐，

·磷酸盐和特别是金属磷酸盐应当优选具有在d50＝30μm、d90＝100μm和d50＝5μm、d90＝15μm和特别优选d50＝7μm、d50＝30μm的范围中的粒度。

·所述滑动元件不仅在表面区域或表层中直至1mm或2mm地漫渍而是优选完全地漫渍，

·利用适合的方法、例如通过等静压制来彼此“烘焙(verbacken)”对于制备滑动元件所需要的原材料，由此最终产生滑动元件，

·用作用于制备滑动元件的原材料的石墨粉的粒度和颗粒分布应当同样处于确定的范围中。根据所希望的机械上的值、例如挠曲强度，用作原材料的石墨粉的但也以及通过压制制备的滑动元件的粒度分布(平均粒度，期望值)的最大值处于3至15μm之间。优选地，在7至10μm之间的平均粒度已证明为适合的。作为中值d(50)测量出在14-18μm之间的尺寸，作为d(10)测量出在2-4μm之间的尺寸并且作为d(90)测量出在42-50μm之间的尺寸(为了表征粒度分布使用值d₁₀、d₅₀和d₉₀。d₅₀的值定义为平均粒度分布[DIN 13320]。d₁₀和d₉₀的值用于描述粒度分布的宽度d_宽度＝d₉₀-d₁₀)。

·所述滑动元件的开放的孔的份额和/或孔分布为至少≥8体积％或优选≥9体积％、10体积％、11体积％、12体积％、13体积％、14体积％或≥15体积％。对于滑动元件的开放的孔的份额的相应值应当远≤20体积％、特别是≤18体积％、16体积％、15体积％、14体积％、13体积％、12体积％或特别是≤11体积％。

·所述滑动元件例如具有油饱和的孔或通常流体填充的孔，更准确地说在常见的运行条件下、例如在空气湿度≥5(优选8-20)[g/m³]的情况下。

在试验中表明为特别优选的是，通过在安装到支承元件中之前将滑动元件在油浴中放置例如若干小时，滑动元件的孔尽可能完全地被油浸润。该基本饱和显著地降低了磨损。

石墨的粒度和颗粒分布例如对于滑动元件的机械特性是重要的。这不仅涉及磨损特性，而是例如也涉及材料的挠曲强度。(作为原材料的或在制备最终的滑动元件之后的压制形式中的)石墨粉的粒度和粒度分布同样影响热和化学特性。

无机盐及其尺寸以及其尺寸分布影响摩擦特性并且因此影响磨损特性。

在此，为了实现按照本发明的优势的重要条件是，所述滑动元件如所说明的那样具有最小孔份额。因此，如果所述滑动元件如所提到的那样在使用无机盐(特别是磷酸盐)的情况下得到相应的漫渍和/或经受了等静压制，则可以实现附加的改进。

在此，在本发明的范围内，如果实现了所有三个上面提到的条件，则获得最大的优势。

利用聚合物来包覆滑动元件或石墨滑动元件和/或利用聚合物来填充孔(特别是在润滑剂的表面上的孔)(如在EP 0 471 329 B1中所描述的那样)则与本发明相反地甚至导致在滑动效果方面的缺点，因为于是重新提高摩擦并且由此必须使用大量的滑动剂或润滑剂。特别是在拉伸设备中由此存在如下风险，即，要拉伸的塑料薄膜处于被润滑剂和特别是润滑剂微滴污染的风险之下。

因此与此相对地，如果这种按照本发明的滑动元件或滑动元件对与运输链条相关联地并且特别是在拉伸设备中使用，则可以实现所阐述的油剂急剧减少。因此，就此而言，按照本发明的滑动体远优于常规的石墨滑动元件，因为按照现有技术已知的滑动元件或石墨滑动元件特别是在强负载的转弯区段中以及特别是在拉伸设备中在拉伸区中具有高磨损。

因此，在本发明的范围内实现一些显著的优势。

如此可以在大约1-2小时的磨合阶段中显著地降低磨损。

通过急剧地减少润滑量将减少或避免要制造的薄膜通过凝降水和微液滴而污染。

此外，通过按照本发明的滑动元件能实现提高参与滑动对的材料的温度。

通过新材料能实现在链条运输系统的不同的结构系列上使用统一的基本组件，所述基本组件仅须通过适配器解决方案适配于夹钳和导向轨道(和控制轨道)。

通过所述新材料也可以使用不同于高性能油的其他流体作为在滑动对之间的中间层。

按照本发明的石墨滑动元件能够特别是使用在滑动幅面润滑中以及在链条销润滑中。

所述石墨也可以掺入聚合物基体中，并且示出与“纯”石墨元素Tecasint、Sintimit(Fa.Ensinger，DuPont SCP的注册商标)等相似的特性。

在本发明的范围内，还得出了令人意外的其他结果。因此，所提及的优势不仅在使用按照本发明的滑动体时实现，而是特别是当在特定的滑动对的范围内使用按照本发明的滑动体、亦即例如利用具有确定的材料性质或表面性质的导向轨道或控制轨道时实现。

在此方面，本发明也涉及一种用于在润滑运输系统或运输系统的部件时进一步减少润滑剂和特别是油量的方法，亦即不仅通过使用特定的滑动体或滑动元件，而且特别是也在与相应的导向轨道(和控制轨道)相关联地使用按照本发明的滑动体或滑动元件的情况下。因此按照本发明，提出特定的滑动对，所述滑动对能实现减少润滑剂使用需求。

滑动对

当谈及滑动对时，一方面在此理解为(用于运输链条的)导向轨道或控制轨道、亦即也特别是在拉伸设备中的导向轨道和/或控制轨道，以及设置或构成在链条或夹钳链条或五件相连式系统(Pentagraphsystem)上的相应的滑动元件。按照现有技术，所述滑动元件——如已经提到的那样——通常由塑料制成，所述塑料利用碳纤维、芳族聚酰胺纤维或玻璃纤维增强、例如也利用包括PTFE、亦即所谓的聚四氟乙烯或包括如PEEK、亦即包括聚醚醚酮材料的混合物来增强。

如已经提到的，在现有技术中提出了具有石墨元素的滑动对(例如所提到的EP 0471 329 A1或EP 1 652 877 A1)，而在此没有明确地探讨在拉伸机中的使用及其特定的要求。

在此，在本发明的范围内已证明，滑动对特别适合包括按照本发明的滑动元件(如上面论述的那样)并且其次包括轨道系统，特别是在使用拉伸设备的情况下包括由具有相同或相似于滑动元件的热膨胀系数的材料制成的导向或控制轨道。此外，在本发明的范围内已证实，对于按照本发明的(包括大份额石墨的)滑动元件的良好的对向运动配合件是如用于拉伸系统的导向轨道和控制轨道那样的硬质材料、例如灰铸铁、硬质金属、氧化铝、碳化硅、玻璃、DLC涂层材料(亦即所谓的类金刚石碳、亦即类金刚石无定形碳)以及特别硬的合金钢。

附图说明

以下借助于各实施例详细地阐述本发明。在此详细地示出：

图1示出横向拉伸设备的示意性的俯视图，所述横向拉伸设备也可以是顺序拉伸设备的部分；

图2示出了具有运输链条的支承装置的横剖视图，所述运输链条具有所属的夹钳，所述夹钳在支撑装置的一侧沿薄膜幅面的进给方向运动并且在对置侧上返回到回程上；

图3a示出了具有所属的夹钳单元的运输链条的局部的空间示图，所述夹钳单元例如使用在塑料薄膜拉伸设备中；

图3b示出了相应于图3a的示图，然而在横剖视图中部分地穿过运输链条的链条销；

图4示出了滑动元件或滑动体的空间示图，所述滑动元件或滑动体具有U形横截面并且在彼此相对的内侧上装备有按照本发明的滑动元件；

图5示出了滑动底部元件的空间示图，所述滑动底部元件例如可以使用和/或设置在运输链条和/或夹钳体的底侧上，以便与支承轨道的相应支承面来相互作用；

图6示出了相对于图3a修改的实施例，在所述实施例中，滑动体直接置入、优选可拆卸地和因此可更换地锚固在运输链条体和/或夹钳体中；

图7示出了油耗关于薄膜厚度和因此改变的负载的图表；

图8示出了关于对于部分按照现有技术的和部分在按照本发明的滑动元件的实施方案中的四个不同的链条系统的不同的油耗的图表；

图9示出了关于按照本发明的滑动元件的摩擦系数的图表。

具体实施方式

横向拉伸设备的基本结构：

以下也简称为TD拉伸设备(TD＝横向方向Transverse Direction)的以下描述的薄膜宽向或横向拉伸设备具有众所周知的对称构成的两个驱动系统。在图1中，示出了垂直于图平面延伸并且对称于对称面SE设置的所述两个驱动系统，其中，在封闭的轨道2上环绕的所述两个驱动系统之间，要处理的、亦即要拉伸的特别是以塑料薄膜F的形式的材料幅沿拉出方向1(亦即沿机器方向MD)运动穿过。在此，所阐述的TD拉伸设备也可以是顺序拉伸设备的部分，所述顺序拉伸设备通常包括位于横向拉伸设备(横向拉伸机架)上游的纵向拉伸级(如有疑问，该纵向拉伸级也可以设置在横向拉伸级下游)。但原则上，本发明也可以在五件相连式系统中、亦即在同时拉伸设备中使用，在其中，通过剪式系统沿导向轨道前进的并且装备有夹钳的运输链条在使用控制轨道的情况下在发散的拉伸区中不仅沿拉伸设备的横向方向彼此分开运动而且也沿拉伸设备的纵向方向间隔越来越大，以便实施同时的纵向和横向拉伸。

因此，在图1中示出的拉伸设备包括在所述两个环绕的轨道2上沿环绕方向驱动的两个链条运输系统3。

独轴的或单轴的薄膜F(亦即如果纵向拉伸设备位于所示出的横向拉伸设备上游)或未拉伸的薄膜F(其中，在以下谈及薄膜，尽管利用这种拉伸设备大体上可以相应地对处理幅面F进行处理和横向拉伸，从而本发明就此而言不限于塑料薄膜幅面)在进入区域E中进入到拉伸设备中并且在那里、更确切地说在所谓的操作员侧(OS-operator side)以及驱动端的驱动侧(DS-drive side)上被以下还要讨论的夹钳(所述夹钳例如借助于图2示出)在两个边缘8上抓住并且夹紧。然后，在紧接着的预热区PH中加热薄膜F并且随后将其输送到拉伸区R，以便在此沿横向方向TD拉伸。接着，经拉伸的薄膜F穿过不同的热处理区HT，在这些热处理区中也可以进行薄膜的松弛。在拉伸设备的末端处在所谓的退出区A中，通过适合的装置松开薄膜并且该薄膜于是离开横向拉伸机、亦即横向拉伸设备TD。

在以下还谈及夹钳运输单元KT，所述夹钳运输单元在以下也部分地称为夹钳链条单元KK(图2)。所述夹钳运输单元KT或者说夹钳链条单元KK可以具有不同的技术上的实施方式/变型方案。在此，应当仅示例性地描述一种变型方案，本领域技术人员从现有技术中已知其他的变型方案。一方面，所提到的夹钳运输单元KT或者说夹钳链条单元KK包括与链条或运输部件7相连接的所谓的夹钳部件6。在所阐述的使用运输链条的示例中，优选谈及链条部件7，所述链条部件是夹钳链条单元KK的部分。

如已知的和借助于图2以横截面示出的，该夹钳链条单元KK(亦即所提到的夹钳部件6和链条部件7)位于环绕的运输系统3中，所述运输系统一方面包括支承机构、亦即支承结构11以及环绕的运输链条13，所提到的夹钳部件6同步地紧固或构成在所述运输链条上。所述支承结构11包括导向轨道15。此外，除了所述导向轨道15之外，还设有承载链条和夹钳的重力的支承轨道17，所述支承轨道在以下也部分地被称为重力滑轨17。如从以下的阐述中还得出的，在使用按照本发明构造的滑动体GK的情况下，利用在运输链条上可随之移动的夹钳在导向轨道15上进行对所述运输链条的引导和支撑，所述滑动体位于运输链条的下面地并且特别是与夹钳或夹钳体同步地设置或安装在所述夹钳或夹钳体上。

所阐述的支承机构不仅在拉伸或处理侧RS上而且在返回侧RL上可以作为用于运输系统的共同的支承机构(图1和2)。本领域技术人员从现有技术中也已知其他变型方案，在所述各变型方案中，通过导向轨道或控制轨道来实现所述支承机构。

在图2中，可以看到穿过运输系统的横截面，亦即具有一个共同的支承机构11，所述支承结构除了设置在中心的、更确切地说垂直延伸的支撑件19之外，还包括支撑在所述支撑件上面的横向支撑件21，在所述横向支撑件的对置的彼此远离地相指向的端部上分别安装有从上至下延伸的、在横截面中通常为矩形的轨道15，亦即如所提到的那样，一方面在拉伸侧RS上并且另一方面在返回侧RL上。例如，在这种共同的支承布置结构中，运输系统共同地位于炉O之内。该炉不仅包围预热区PH、拉伸区R也包围后加热区或松弛区HT，从而最终仅设置在进入侧和排出侧的换向和驱动系统位于所述炉O之外。

如所提到的，不仅在出口侧上也在入口侧上通过出口轮和/或入口轮AR或ER对运输链条13进行驱动和换向。

在此，从图3a中可以看出用于运输链条13的示例的局部，其中，运输链条以已知的方式分别包括链条节13.1，所述各链条节铰接地相互连接。

在此，在图3b中，更确切地说是部分以横截面的方式示出相应于图3a的没有夹钳的运输链条的示例性视图，所述横截面穿过贯穿了链条节的链条销延伸。在该横剖视图中，不仅可以看到在滑座21的U形凹口23中使用的用于导向轨道的滑动元件24，而且也可以看到底部滑动板25，利用所述底部滑板将运输链条放置在导向轨道的滑动表面的相应的上侧上。对此，在图4中示出相应的滑座21并且在图5中以空间示图描述了滑动底部元件25。

在此，滑座21自身可以由优选以PEEK(聚醚醚酮Polyetheretherketon)的形式的纤维增强的热塑性塑料组成或者主要包括这种材料，在所述材料中，与导向轨道15的所述两个对置的侧向的并且通常垂直定向的引导面相互作用地来使用相应的按照本发明地构造的滑动元件或滑动板24，同样如在图5中所示出的滑动底部元件或底部滑动板25那样用于与通常指向上面的导向轨道15的引导面相互作用。

整个布置结构例如是这样的：在构成位于下面的桥接部件B(由此使夹钳与链条部件相连接)的情况下，在夹钳部件6(亦即实际上的夹钳区段)与链条部件7(亦即实际上的链条区段)之间配设有U形凹口26，其中，使用相应的导向轨道滑动支承件21′，以下也部分地将所述导向轨道滑动支承件称为滑座21。

因此，所述导向轨道滑动支承件21′包括在横截面中沿导向轨道15的方向具有相应的宽度或长度的U形的滑动体或滑座21，以便在此承载相应的引导力。应当强调，所述滑动元件可以采用各种任意的形式而不限于所提到的U形。

偏离于图3a和3b地，借助于图6仅示出，在运输链条中并且特别是在夹钳体中，也将滑动元件24优选可拆卸地和因此可更换地直接置入到相应的凹口中。在此，可以配设燕尾形的侧凹部31，以便在所述侧凹部中将滑动元件24插入或夹住等。同样地，滑动底部元件25可以紧固在底侧上。原则上，关于紧固类型和变型方案不存在限制。在此，所有的改型是可能的。

否则，具有所属的、置入其中的(优选可拆卸地置入的)滑动元件24的完整的滑座21可能置入到用于夹钳体的U形凹口中，例如也借助于可以推入到在夹钳体内的相应凹口35中的突出部33(图4)。

于是，借助于按照图1以示意性俯视图示出的横向拉伸设备(所述横向拉伸设备例如也可以表示在顺序横向拉伸设备中的第一或第二级)可以使用不同的滑动元件来实施关于实际油耗的试验。

在所实施的试验中，从如按照现有技术已知的滑动元件出发，使用了不同的滑动元件。如果特别是使用了安装在运输链条的各个夹钳上并且与导向轨道和/或支承轨道的滑动面相互作用的滑动元件，并且所述滑动元件在此相应于现有技术由纤维增强的PEEK材料构成。于是，对于以下简称为B21的、按照本发明的滑动元件实施相应的测量。因此，可以在拉伸设备的实际生产条件下测量实际油耗值。在此，作为间接的大小将在拉伸设备的入口和出口处的驱动马达的扭矩用作判据。通过该大小可以间接地查明相应的滑动对的摩擦值。

在此，相应于按照图1的示图，得出例如以下真实的结果：

·入口马达的扭矩例如为(在此为4400[Nm]的)总扭矩的55％，

·出口扭矩例如在所谓的驱动侧(DS＝driveside)为总扭矩(在此为18400[Nm])的31％，以及

·出口扭矩在所谓的操作员侧(OS＝operatorside)例如为总扭矩(如所提到的，在此为18400[Nm])的28％。

在拉伸区和热处理/冷却区的各个位置上，在图1中给出了分别在导向轨道/支承轨道的上侧或下侧的温度。

在按照图1所阐述的试验装置中，例如使用四个润滑装置，亦即在入口(inlet)处、在中间驱动侧(middledrive side)的区域中、在中间操作员侧(middleoperator side)上和在出口(outlet)处。

在此，在用于所述四个滑滑剂输送装置以下的表格中给出了对于相应的每日润滑剂量的示例，其中，规定了确定的速度因数(1.2)和确定的厚度因数(1.0)。在此，倒数第二列给出了理论上算出的0.4831/天(升/日)的值。

最后一列描述了在所述四个润滑剂装置输送点处实际测量的润滑剂值、亦即实际的油耗，其中，在最后一行中给出了每天的总润滑剂量。

按照本发明的滑动元件或滑动体：

在现有技术中，已经提出了滑动体或滑动元件，所述滑动体或滑动元件由石墨构成或者包括显著份额的石墨。如果已经描述了，则使用按照现有技术提出的在使用聚合物的情况下经漫渍的石墨滑动元件。

但现在，在本发明的范围内，表明使用这种聚合物仅导致——倘若所述石墨滑动体具有孔——完全占据所述孔。这于是具有如下后果，润滑剂、例如油无法进入到所述孔中，因此最终甚至使滑动能力降低。

因此，在本发明的范围内已证明，应当使用由具有最小孔份额的石墨和特别是人造石墨制成的滑动体。

所述最小孔份额应当为大致8％或超过8％。如果孔份额为至少9％或10％或更大，则于是可以获得良好的值。在此，低于25％的值完全足够并且令人满意。

于是，通过所述孔份额可以使润滑剂、例如油进入到所述孔中，由此，相对于常规的解决方案显著地改善这种石墨滑动元件的长期滑动能力。最终，可以通过毛细力使润滑剂和滑动剂进入到所述孔开口中并且因此为减少总润滑剂需求做贡献。在试验中证明为特别有利的是，通过在将滑动元件安装到支承元件中之前将其在油浴中放置例如若干小时，则能实现利用油尽可能完全地漫润所述滑动元件的孔。该基本的饱和显着降低了磨损。

通过使用石墨滑动体能够再次改善效果，所述石墨滑动体被最低份额的元机盐和特别是金属盐漫渍。特别是，利用以磷酸盐(例如三代正磷酸盐)形式的金属盐的漫渍导致特别良好的结果。在此，特别是也可以提到磷酸铝(AlPO₄)。此外，通过使所使用的石墨粉在滑动元件的制备过程期间经受等静压制能实现进一步的改进。最后，应当说明的是，在利用金属盐漫渍的情况下，应当使用金属盐化合物、例如特别是金属磷酸盐，其粒度处于3μm及更大的范围内并且优选低于150μm。

因此，可以概括地指出：按照本发明的滑动体的特征在于以下特征之中的一个或另一个、特别是相结合：

·所述滑动元件配设有优选以无机盐、特别是磷酸盐(正磷酸的盐和酯)的形式的浸渍部，

·所述滑动元件利用特别是以磷酸铝(ALPO₄)的形式的金属盐来浸渍，

·在所述滑动元件或滑动体中以从1重量％至20重量％的份额掺入特别是以磷酸盐和特别优选以磷酸铝的形式的无机盐，

·磷酸盐和特别是金属磷酸盐应当优选具有在dS0＝30μm、d90＝100μm和d50＝5μm、d90＝15μm以及特别优选在d50＝7μm、d50＝30μm的范围中的粒度。

·所述滑动元件不仅在表面区域中或表层中直至1mm或2mm地浸渍而且优选完全地漫渍，

·利用适合的方法、例如通过等静压制来彼此“烘焙”对于制备滑动元件所需要的原材料，由此最终产生所述滑动元件，

·用作用于制备滑动元件的原材料的石墨粉的粒度和颗粒分布应当同样处于确定的范围中。根据所希望的机械上的值、例如挠曲强度，用作原材料的石墨粉的但也以及通过压制制备的滑动元件的粒度分布(平均粒度，期望值)的最大值处于3至15μm之间。优选地，证明了平均粒度在7至10μm之间是适合的。作为中值d(50)测量出在14-18μm之间的尺寸，作为d(10)测量出在2-4μm之间的尺寸并且作为d(90)测量出在42-50μm之间的尺寸(为了表征粒度分布，使用值d₁₀、d₅₀和d₉₀。d₅₀的值定义为平均粒度粒度分布[DIN 13320]。d₁₀和d₉₀的值用于描述粒度分布的宽度d_宽度＝d₉₀-d₁₀)。

·滑动元件的开放的孔的份额和/或孔分布为至少≥8体积％或优选≥9体积％、10体积％、11体积％、12体积％、13体积％、14体积％或≥15体积％。在此，对于滑动元件的开放的孔的份额的相应的值应当远≤20体积％、特别是≤18体积％、16体积％、15体积％、14体积％、13体积％、12体积％或特别是≤11体积％。

·所述滑动元件具有例如油饱和的孔或通常流体填充的孔，更确切地说在常见的运行条件下、例如在≥5(优选8-20)[g/m³]的空气湿度的情况下。

在此还注意到，原则上是这样：在颗粒测量时存在分布曲线、例如理想地存在高斯分布。

试验：

在拉伸设备上实施了一系列的试验，更确切地说，一方面如按照现有技术已知的那样在使用纤维增强的滑动元件的情况下，并且另一方面在使用已经具有一个或多个按照本发明的优选特征的石墨滑动元件的情况下。

为此，参阅在说明书的结尾处所附的特性表，在所述特性表中得出关于常规的纤维增强的石墨滑动元件以及按照本发明的石墨滑动元件的不同的值。

在上面所提到的和在说明书的结尾处所附的特性表中，在a、b、c、d、e、f、P、SFU以及SR列中得出对于石墨滑动体的值，其中，就此而言，这涉及按照现有技术已知的石墨滑动体。

在最后一列中，在标识B21下面描述了涉及按照本发明的石墨体的数据。

借助于这种纤维增强的滑动元件和石墨滑动体实施了试验序列，其中，借助于以下描述的表格来记录：当在拉伸设备中使用常规的纤维增强的PEEK滑动体时，以及当与此相反地使用已经具有一个、两个或三个优选特征的石墨体时，需要何种润滑剂量。在此，使用了链条系统C，在所述链条系统中，要拉伸的塑料薄膜幅面能够以525m/min的最大进给速度(极限速度)运动穿过拉伸设备。在此，所使用的滑动体有如下区别：

C1：滑动体C1由常规的纤维增强的滑动体(PEEK)构成，所述滑动体如在现有技术中所描述的那样被聚合物物质漫渍过。

C2：在使用相对于现有技术修改的石墨滑动体C2的情况下实施了相应的试验序列，所述石墨滑动体例如具有10％的开放的孔的份额。

C3：滑动体C3在该试验中相对于在使用滑动体C2下的试验设计附加地还被磷酸铝完全漫渍。

C4：该滑动体C4涉及具有10％的孔份额的石墨滑动体，此外，所述石墨滑动体以磷酸铝漫渍过，并且还经受了等静压制。

实施了如下试验序列，在所述试验序列中，使用了具有滑动体的相应的运输链条直至1000运行小时和远超过1000运行小时。

在此，在以下描述的表格的各个行中，对于滑动体C1、C2、C3和C4给出了基本因数Bf，所述基本因数描述了每分钟和天的润滑剂的量[以升为单位]，只要塑料薄膜的进给速度小于525m/min并且与此同时薄膜厚度＜20μm的话。

以下表格总结了与速度和薄膜负载相关的油耗：

在此，在525m/min的极限速度和350[m]的链条长度的情况下，得出在最末行中所描述的消耗值。

为了更好地理解，应当为此描述用于包括具有KL＝350m的链条长度的标准PEEK滑动系统的链条系统C1的示例计算。在此，在使用多于1000运行小时的情况下，得出基本消耗为：

消耗＝KL＊Bf＝14＊350m＊10^-3＝4.9

对于按照示例C4的按照本发明的优选链条滑动系统，于是得出显著减少的仅为0.9[1/24h]的油量。

对于按照本发明的石墨滑动体的优选值

在说明书的末尾处所附的本发明的表格中，给出了用于按照本发明的石墨体的、如优选的那样的值。

在此，为了实现按照本发明的成果的决定性因素是：按照本发明的石墨体具有至少优选给出的孔份额。

此外，如果按照本发明的石墨体被无机盐、特别是金属盐、优选被金属磷酸盐、特别是在使用磷酸铝的情况下漫渍，则于是可以进一步改善润滑剂减少。如果石墨体优选附加地经受了等静压制，则备选于上面提到的点并且优选地累积性得出进一步的改进。

原则上足够的是，在滑动体或滑动元件上在具有足够的层的足够的表层中实施或规定利用无机盐的漫渍。然而，优选使用被无机盐完全地漫渍的滑动元件。

优选的滑动对

除了上面阐述的具有按照本发明的优势的滑动元件之外，如果与滑动元件相互作用的相应支承元件同样具有特定的特性，于是得出有益的减小的摩擦值和因此特别是在运输链条中如也在使用拉伸设备的情况下那样地得出更小的润滑剂需求。

特别是在使用拉伸设备的情况下，与运输链条和/或夹钳相互作用的支承元件涉及导向轨道、支承轨道和/或必要时控制轨道。在此，按照本发明的滑动元件优选设置在运输链条或夹钳上、更准确地说设置在与在导向轨道和/或运输轨道(或必要时的控制轨道)上的相应的滑动面相互作用的位置上。通过具有相同或相似的热膨胀系数的材料对得出良好的物理上的兼容性。通过有针对性地选择配方成分，能调整滑动元件和与所述滑动元件相互作用的轨道的膨胀系数。

在此，如果在拉伸设备中使用所述滑动元件，按照本发明的滑动元件特别是具有优势。这在现有技术中迄今未经受过单独的检验。

于是，通过具有相同或相似的热膨胀系数的材料对得出良好的物理上的兼容性。用于装备有按照本发明的滑动元件的运输链条/夹钳的良好的反向运行配合件例如是由硬质材料、例如灰铸铁、硬质金属、氧化铝、碳化硅、玻璃、DLC涂层材料以及特别是硬质合金钢形成的轨道。在此，因此涉及本来用在拉伸设备中特别是用于轨道、亦即导向轨道和支承轨道的材料。

应当仅示例性地描述以导向轨道形式的这种对向运行配合件的如在所实施的试验中所使用的特性：

材料：1.7225＝42CrMo4V(优质钢)

表面粗糙度：Rz5(打磨的)

硬度：表面＞600-650HV 0.5

沿深度0.2＞400HV 0.5

核硬度0.3＞300+50HV 0.5

热膨胀系数

在20℃-200℃下：12.1x10-6 K-1

根据其他因数改变所需要的润滑剂量

原则上，可以提到导致润滑剂量变化的其他系数。

尽管以下讨论的润滑剂量的变化也发生在常规石墨体中，当使用按照本发明的石墨体时，相应的效果部分还是特别令人惊讶。在此，在使用按照本发明的石墨体或按照本发明的优选相应进一步扩展的石墨体的情况下，在所有情况中确保比在按照现有技术的可比较的解决方案、特别是在使用所谓的PEEK滑动体的情况下所需要的润滑剂量显著地更少。

在此基于，所述滑动体如在现有技术中那样特别是在拉伸设备中也优选与导向轨道/支承轨道(和/或控制轨道)相接触地使用，所述拉伸设备的轨道由钢制成或者在基本成分中包括钢。

与速度相关的系数

除了在上面提到的表格的范围内描述的基本值外，还有从极限速度起产生线性上升的与速度相关的附加油耗。

在此，在试验中证明了如下的关系：

F_V＝(_vE-_vG)[m/min]*0.3[％min/m]+1

其中，Fv是在参照20μm的薄膜厚度的最终速度为_vE的情况下对于附加油耗的因数。在此，极限速度_vG与相应的链条系统相关。在这里观察的链条系统C中，_vG处于300[m/min]。直至_vG出现恒定的油耗值。

与负载相关的系数

在薄膜厚度大于20μm的情况下，油耗基于由于较大的薄膜厚度的附加的力按照如下关系而升高：

F_D＝(th-20)[μm]*1.5[％/μm]+1

其中，F_D是关于薄膜厚度th的因数。

从图6(图表)图表中缺少或者说可以看出错误地表明了相应的关系，其中，标注了在使用按照上面描述的定义的石墨滑动体(C1、C2、C3或C4)的情况下所使用的润滑剂量。

因此，在使用这些上面提到的补充的值的情况下，得出在使用运输链条的情况下在相应的拉伸设备中的每天的油或润滑剂消耗，如从图7中可以看出的那样，所述运输链条与所描述的滑动体在导向轨道上纵向运动。

在此，在图7中根据使用了滑块C1、C2、C3还是C4描述了油耗连同其与速度相关的系数F_v和与负载相关的系数F_D。在此，根据所使用的滑块C1-C4，在图7中将与速度相关的系数F_v简短地描述为a1、a2、a3或a4并且将与负载相关的系数F_D简短地描述为b1、b2、b3或b4。

由此也可以看出，

-如果孔份额仅具有所希望的(大于8％且优选小于20％的)最小份额程度，

-此外，在使用滑块C3的情况下，石墨体还附加地被优选以金属磷酸盐的形式的金属盐漫渍过、亦即在所示出的使用磷酸铝的情况下的实施例中，并且

-如果相应如此准备的滑动体附加地还经受了等静压制，

则按照本发明的滑动体更准确地说已经导致润滑剂需求急剧减少。

在此，在图7中在左侧示出了在使用按照现有技术C1的滑动体(PEEK滑动系统)的情况下用于拉伸设备的油剂消耗并且在右侧示出了按照本发明的具有滑动体C4的优选变型方案。

随着滑动对(导向轨道-滑动元件)的温度更高而减少的润滑剂消耗

最终还应当注意，不仅在使用按照现有技术的石墨滑动体的情况下但也在使用按照本发明的石墨滑动体的情况下，摩擦系数随着滑动对(导向轨道-滑动元件)的越来越高的温度而降低。

这借助于图9示出。

因此，如果将滑动对F置于相应较高的温度水平上，由此也可以进一步降低润滑剂需求。

在此，在图9中的摩擦系数划分为三个区段，其中，第一区段R1涉及按照制造商信息的摩擦系数，在区段R2中涉及基于试验设备查明的摩擦系数，并且在区段R3中反映了例如能基于根据按照R1和R2的前两个摩擦系数变化曲线的线性预测推导的摩擦系数。

通过具有打磨的石墨滑动体表面的相应正在进入的石墨元件来减少摩擦和由此相关地减少润滑剂需求

旧的与已经使用的石墨滑动元件的对比显示在形貌方面的显著的不同。新的石墨滑动元件通常具有对于每个表面元素直至大约5μm的高度轮廓差，而在旧的石墨滑动元件中所述高度轮廓差通常仅还为大约1μm的高度差。

因此，高度结构在正在磨合的滑动元件中是相对缓和的，其中，在石墨体滑动表面上的尖部已被磨平。形貌上的这种相对缓和也为此做出贡献并且阐述了为何正在磨合的滑动元件具有较低的油耗。

按照本发明的滑动元件

已经提到了所谓的特性表格，在以下页中描述了所述特性表格。

在那里记录了对于相应的不同的试验设计的滑动元件的值。

在此，在相同的试验和试验设计中查明了具有相应列举的特性的滑动元件a、b、c、d、e、f、P、SFU、SR以及B21。按照现有技术已知滑动元件a-f、P SFU和SR。在倒数第二列中给出的并且以符号B21表示的滑动元件涉及按照本发明的优化的滑动元件。

从所述特性表格中可以看出对于按照现有技术的滑动元件的以及对于按照本发明的滑动元件B21的对于密度、硬度、挠曲强度、抗压强度、弹性模量的相应的值、对于热膨胀、对于导热性相关的值等。

在最后一列E中给出，对于按照本发明的滑动元件的优选值、例如可以低于在倒数第二列中给出的对于按照本发明的滑动元件B21的值直至75％、超过所述值直至25％。

在最后一列E中，提及了优选的范围说明，所述范围说明描述了对于按照本发明的滑动元件的优选特性。

例如通过孔隙度应当表达，在按照本发明的滑动元件B21中，以10体积％给出的孔隙度可以从7.5体积％至12.5体积％地波动。

在此，偏差可以处于所述范围说明的任何部分范围之间。

换句话说，例如在数据为-≤25％的情况下，每个值可以偏离优化值优选少于-25％、-24％、-23％、-22％、……、-5％、-4％、-3％、-2％或少于-1％。

同样地，例如在数据为+≤25％的情况下，所述值应当优选不大于+25％、特别是不大于关于在倒数第二列中分别给出的值的+24％、+23％、+22％、……、+5％、+4％、+3％、+2％或不大于+1％。

在此，上面提到的偏差关于孔隙率是特别重要的。其他的值在必要时也可以超过所给出的范围极限之下或之上。

Claims

1.特别是用于拉伸设备和/或运输链条的滑动元件，所述滑动元件包括石墨或人造石墨，其特征在于，

-所述滑动元件具有孔，其中，开放的孔的份额≥7.5体积％，并且

-用作用于所述滑动元件的原材料的石墨颗粒的粒度处于3μm至15μm之间。

2.按照权利要求1所述的滑动元件，其特征在于，所述开放的孔的份额为至少≥8体积％或优选≥9体积％、10体积％、11体积％、12体积％、13体积％、14体积％或者≥15体积％。

3.按照权利要求1或2所述的滑动元件，其特征在于，所述滑动元件的开放的孔的份额≤20体积％、特别是≤18体积％、16体积％、15体积％、14体积％、13体积％、12体积％或者特别是≤11体积％。

4.按照权利要求1至3之一所述的滑动元件，其特征在于，所述滑动元件被无机盐漫渍和/或在所述滑动元件中掺入元机盐。

5.按照权利要求1至4之一所述的滑动元件，其特征在于，用作用于所述滑动元件的原材料的石墨颗粒的粒度大于或等于4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm或者小于14μm、13μm、12μm、11μm、10μm、9μm、8μm、7μm、6μm或者小于5μm。

6.按照权利要求1至5之一所述的滑动元件，其特征在于，用作用于制备所述滑动元件的原材料的石墨颗粒以如下粒度分布存在，在所述粒度分布中，作为中值d(50)，粒度处于14μm至18μm之间，并且值d(10)处于2μm至4μm之间，以及对于d(90)处于42μm至50μm之间。

7.按照权利要求1至6之一所述的滑动元件，其特征在于，设置在所述滑动元件中的孔至少至60％、优选至多于65％、70％、75％、80％、85％、90％、并且特别是至超过95％或优选至少96％、97％、98％和特别是至99％或至100％地被油漫润。

8.按照权利要求4至7之一所述的滑动元件，其特征在于，至少在所述滑动元件的表层中掺入无机盐，和/或所述滑动元件在该范围中被无机盐漫渍，其中，所述滑动元件优选被无机盐完全、优选以等于或少于20％、或者特别是少于10％地偏离于此的密度分布被浸渍。

9.按照权利要求1至8之一所述的滑动元件，其特征在于，所述滑动元件被无机盐漫渍或者包括掺入无机盐，所述无机盐由磷酸盐或三代正磷酸盐并且优选由磷酸铝组成或者包括磷酸盐或三代正磷酸盐和优选磷酸铝。

10.按照权利要求5至9之一所述的滑动元件，其特征在于，所述无机盐为1重量％至10重量％、优选多于2重量％、3重量％或4重量％并且优选少于10重量％、特别是少于8重量％、7重量％、6重量％或5重量％。

11.按照权利要求1至10之一所述的滑动元件，其特征在于，所述滑动元件构成为等静压制的滑动元件。

12.按照权利要求1至11之一所述的滑动元件，其特征在于，滑动元件的滑动表面具有如下的最大粗糙度，在所述最大粗糙度中，高度差处于5μm之下、特别是4μm、3μm之下或者优选2μm或1μm之下。

13.按照权利要求12所述的滑动元件，其特征在于，所述滑动元件的滑动表面被打磨。

14.具有按照权利要求1至13中至少一项所述的滑动元件的拉伸设备或用于拉伸设备的运输链条。

15.按照权利要求14所述的拉伸设备或用于拉伸设备的运输链条，其特征在于，作为用于运输链条的对向运动配合件设有优选以导向轨道和/或支承轨道和/或控制轨道的形式的支承结构，所述支承结构的热膨胀系数等于所述滑动元件的热膨胀系数或者少于25％、特别是少于20％、15％、10％或少于5％地偏离于所述滑动元件的热膨胀系数。

16.按照权利要求14或15所述的拉伸设备或用于拉伸设备的运输链条，其特征在于，所述导向轨道和/或支承轨道和/或控制轨道由具有如下硬度的材料制成，所述硬度等于所述滑动元件的硬度或者少于25％、特别是少于20％、15％、10％或少于5％地偏离于所述滑动元件的硬度。

17.按照权利要求14至16之一所述的拉伸设备或用于拉伸设备的运输链条，其特征在于，所述导向轨道和/或支承轨道和/或控制轨道被加热到超过温度极限，以用于减小摩擦系数。