DE10010867A1 - Sliding laminated fabric against moving vehicle windows/roofs, has a sliding layer of non-stick fibers bonded to an under layer as a nonwoven carrier for mounting in place - Google Patents
Sliding laminated fabric against moving vehicle windows/roofs, has a sliding layer of non-stick fibers bonded to an under layer as a nonwoven carrier for mounting in placeInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein textiles Gleitmaterial mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a textile sliding material with the Features according to the preamble of claim 1.
In der Technik und insbesondere im Automobilbau sind eine Vielzahl von Anwendungen textiler Gleitmaterialien bekannt, bei denen bewegliche Oberflächen beispielsweise eines Dreh stabes oder einer beweglichen Fensterscheibe auf einer Gleitfläche gleiten. Die Gleitfläche des Gleitmaterials ist dabei zumindest hauptsächlich durch Fasern aus Polytetra fluorethylen gebildet, im folgenden als PTFE abgekürzt, und unter dem Namen Teflon (Marke der Firma DuPont) wegen sei ner guten Gleiteigenschaften allgemein bekannt. Wegen des teuren Rohstoffes und der schlechten Klebbarkeit von PTFE wird dieses häufig in einem textilen Flächengebilde mit ei ner Gleitseite und einer Montageseite verarbeitet. Dabei ist beispielsweise ein Gewirke aus einem preisgünstigen Ma terial mit PTFE-Fasern durchsetzt und derart bearbeitet, daß möglichst viele PTFE-Fasern an der Gleitseite liegen. Die übliche Verwendung eines Gewirkes hat jedoch den Nach teil, daß dieses wegen seiner Grobmaschigkeit für Kleb stoffe oder dgl. durchlässig ist. Daraus ergibt sich bei der Fertigung oder Montage des Gleitmaterials die Gefahr, daß Klebstoff durch die Montagefläche bis in die Gleitseite durchschlägt und dabei die Gleitwirkung der PTFE-Fasern be einträchtigt. In technology, and especially in automotive engineering, are one Numerous applications of textile sliding materials known where moving surfaces, for example, a rotation rod or a movable window on one Slide the sliding surface. The sliding surface of the sliding material is at least mainly through fibers made of polytetra fluorethylene formed, hereinafter abbreviated as PTFE, and under the name Teflon (brand of the DuPont company) ner good sliding properties generally known. Because of the expensive raw material and the poor adhesiveness of PTFE this is often in a textile fabric with egg ner sliding side and a mounting side processed. there is, for example, a knitted fabric from an inexpensive size interspersed with PTFE fibers and processed in such a way that as many PTFE fibers as possible are on the sliding side. However, the usual use of a knitted fabric has the aftermath partly that this is because of its coarse mesh for glue is permeable to substances or the like. This results in the production or assembly of the sliding material the risk that glue through the mounting surface into the sliding side penetrates and thereby the sliding effect of the PTFE fibers be impaired.
Im Automobilbau werden beispielsweise Drehstablagerungen aus einem entsprechenden textilen Gleitmaterial gebildet, in dem ein rundgestrickter Polyester-Schlauch auf der der Drehstaboberfläche zugewandten Innenseite mit einer Plat tierschicht aus PTFE-Fäden versehen wird. um einen solchen Schlauch wird zu dessen Lagerung eine Gummimuffe vulkani siert, wobei das Polyester-Gestricke eine Verbindung mit der Gummimischung der Muffe eingeht. Durch die Grobma schigkeit des rundgestrickten Schlauches erfolgt dabei ein Durchdringen auch der PTFE-Gleitseite durch das Gummimate rial. Dies erfordert ein kostenintensives Nacharbeiten der Gleitfläche. Des weiteren ist zur Verminderung des Durch dringungseffektes eine entsprechend dicke und dichte Aus bildung der Gleitschicht mit intensivem Materialeinsatz von teuren PTFE-Fasern erforderlich.In automotive engineering, for example, there are torsion bar deposits formed from an appropriate textile sliding material, in which a circular knitted polyester tube on the Inside facing torsion bar surface with a plat animal layer made of PTFE threads. for one Hose becomes a vulkani rubber sleeve for storage siert, the polyester knitted fabric with a connection the rubber mixture of the sleeve. Through the gross The circular knitted tube is then removed Also penetrate the PTFE sliding side through the rubber core rial. This requires expensive reworking of the Sliding surface. Furthermore, to reduce the through urgent effect a correspondingly thick and dense formation of the sliding layer with intensive use of materials from expensive PTFE fibers required.
Des weiteren sind Anwendungen von PTFE-Gleitoberflächen bei Fensterschachtabdeckungen in Automobilen bekannt, wobei ei ne bewegliche Fensterscheibe an einer solchen Oberfläche gleitend geführt ist. Durch die glatte, ebene Oberfläche der Fensterscheibe kann es dabei zum sogenannten "Glasplatteneffekt" kommen, bei dem durch den Mangel an Lufteinschlüssen zwischen den anliegenden Oberflächen die Haftreibung erhöht wird. Dies kann zum sogenannten "Slip- Stick-Effekt" führen, der durch eine Reibpaarung mit im Vergleich zur Gleitreibung hohen Haftreibung in Verbindung mit einer elastischen Aufhängung mindestens eines der Reib partner entsteht. Dabei haften zunächst bei einer Reibbewe gung die beiden Reibpartner aneinander, bis durch die ela stische Aufhängung eine zum Losbrechen der Haftung hinrei chend große Spannung aufgebaut ist. Durch den vergleichs weise geringen Gleitreibungskoeffizient in Verbindung mit der in der Elastizität gespeicherten Energie schnellen die beiden Reibpartner eine kurze Distanz aneinander vorbei, bis sie wieder zur Ruhe kommen und erneut Haftung eintritt. Dieser Effekt wird verstärkt durch Feuchtigkeit, durch die sich wechselseitig ein hydraulischer Gleitfilm aufbaut bzw. wieder zusammenbricht, und macht sich beispielsweise in un erwünschten Rattergeräuschen bemerkbar.Applications of PTFE sliding surfaces are also included Window well covers in automobiles known, ei ne movable window on such a surface is slidably guided. Due to the smooth, flat surface the window pane can become so-called "Glass plate effect" come in, due to the lack of Air pockets between the adjacent surfaces Stiction is increased. This can lead to the so-called "slip Stick effect ", which is caused by a friction pairing in the Compared to high friction combined with sliding friction with an elastic suspension at least one of the friction partner arises. At first, they stick to a friction movement the two friction partners together until the ela static suspension to break loose of liability high tension is built up. By the comparative low coefficient of sliding friction in connection with of the energy stored in the elasticity soar both friction partners a short distance past each other, until they come to rest and liability arises again. This effect is reinforced by moisture through which a hydraulic sliding film alternately builds up or collapses again, and makes itself in un desired chattering noticeable.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemä ßes textiles Gleitmaterial derart weiterzubilden, daß die ses ohne Beeinträchtigung der Gleiteigenschaften billiger herstellbar ist.The invention has for its object a generic ßes textile sliding material such that the ses cheaper without affecting the sliding properties can be produced.
Die Aufgabe wird durch ein textiles Gleitmaterial mit den Merkmalen nach dem Anspruch 1 gelöst.The task is accomplished with a textile sliding material Features solved according to claim 1.
Durch Ausbildung der montageflächenseitigen Laminatschicht als Trägervlies ist wegen der dichten Faserlage in einem Vlies schon bei geringen Schichtdicken eine hohe Dichtig keit gegen Durchschlagen von Klebstoff, flüssigem Gummima terial oder dgl. gegeben. Mit der Materialeinsparung bei der montageflächenseitigen Laminatschicht geht in der Folge auch eine Materialeinsparung bei den kostenintensiven PTFE- Fasern der gleitflächenseitigen Laminatschicht einher, da diese nur nach Gesichtspunkten guter Gleitfähigkeit ausge legt sein muß, ohne dabei Aspekte der Durchdringung mit aufvulkanisiertem Gummi oder dgl. zu berücksichtigen. Damit entfällt auch die kostenintensive Nachbearbeitung der Gleitfläche. Zur Optimierung der Gleiteigenschaften besteht dabei die gleitflächenseitige Laminatschicht bevorzugt zu mindest näherungsweise vollständig aus PTFE-Fasern.By forming the laminate layer on the mounting surface as carrier fleece is in one because of the dense fiber layer Nonwoven fabric has a high density even with thin layers against penetration of adhesive, liquid rubber given material or the like. With the material saving at the laminate layer on the mounting surface subsequently works also a material saving with the cost-intensive PTFE Fibers of the laminate layer on the sliding surface side, because this only from the point of view of good lubricity must be laid without including aspects of penetration vulcanized rubber or the like. In order to the cost-intensive post-processing of the Sliding surface. To optimize the sliding properties preferably the laminate layer on the sliding surface at least approximately entirely of PTFE fibers.
Es hat sich gezeigt, daß sich der Reibungskoeffizient einer Reibpaarung mit PTFE mit steigendem Anpressungsdruck ver ringert. In einer bevorzugten Ausbildung des Gleitmaterials weisen deshalb die PTFE-Fasern einen mindestens näherungs weise runden Querschnitt auf. In einer weiteren bevorzugten Ausbildung sind die PTFE-Fasern zu Garnen mit einem minde stens näherungsweise runden Querschnitt versponnen. Der bei beiden Varianten gegebene runde Querschnitt erzeugt bei Reibpaarungen punkt- bzw. linienförmige Auflageflächen. Da mit geht eine hohe lokale Flächenpressung und entsprechend ein geringer Reibungskoeffizient einher.It has been shown that the coefficient of friction is one Friction pairing with PTFE with increasing contact pressure ver wrestles. In a preferred embodiment of the sliding material therefore the PTFE fibers have at least an approximation have a round cross-section. In another preferred Training are the PTFE fibers to yarns with a mind spun approximately circular cross-section. The at round cross-section given in both variants produces Friction pairings point or line-shaped contact surfaces. There goes with a high local surface pressure and accordingly is accompanied by a low coefficient of friction.
Eine hohe Dichtigkeit bei gleichzeitig geringer Dicke der gleitflächenseitigen Laminatschicht läßt sich erzielen, wenn die PTFE-Fasern bezüglich der Laminatebene ungeordnet liegen. Beispielsweise auf dem Wege der Beflockung des Trä gervlieses läßt sich dadurch mit geringem PTFE-Einsatz eine Fensterschachtabdeckung für Kraftfahrzeuge oder dgl. bil den. Durch eine derart ausgebildete Fensterschachtabdeckung ist eine Verringerung der Gefahr des Anfrierens der Fen sterscheiben gegeben, da Wasser nicht auf den PTFE-Fasern haftet. Des weiteren ist dadurch insbesondere in Verbindung mit einem runden Faserquerschnitt der "Slip-Stick-Effekt" vermeidbar.A high level of tightness combined with a low thickness laminate layer on the sliding surface can be achieved, if the PTFE fibers are disordered with respect to the laminate level lie. For example, by flocking the Trä nonwoven can be used with little PTFE Window slot cover for motor vehicles or the like. Bil the. Through a window shaft cover designed in this way is a reduction in the risk of freezing of the fen windows because water is not on the PTFE fibers is liable. Furthermore, this is particularly related with a round fiber cross section the "slip-stick effect" avoidable.
Vorteilhaft liegen die PTFE-Fasern in der gleitflächensei tigen Laminatschicht ungeordnet und sind mit dem Träger vlies vernadelt. Dadurch ist einerseits eine gute Bindung der PTFE-Fasern mit dem Trägervlies und auch eine gewisse Bindung der PTFE-Fasern untereinander erzielbar.The PTFE fibers are advantageously in the sliding surface term laminate layer and are disordered with the carrier fleece needled. This is a good bond on the one hand of the PTFE fibers with the carrier fleece and also some Binding of the PTFE fibers to one another can be achieved.
Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften hat die Gleitfläche eine insbesondere in Form von Wellen geprägte Strukturober fläche. Dadurch läßt sich neben einer weiteren Verringerung des Reibungskoeffizienten durch Erhöhung der lokalen Flä chenpressung auch ein Schmutzabstreifungseffekt erzielen. Dazu weisen die Wellen der Strukturoberfläche vorteilhafterweise bei linear bewegten Reibpaarungen einen geradlini gen und bei kreisförmig bewegten Reibpaarungen einen kreis förmigen Verlauf auf.The sliding surface has to improve the sliding properties a structured upper, especially in the form of waves area. In addition to a further reduction of the coefficient of friction by increasing the local area Chenpressung also achieve a dirt stripping effect. For this purpose, the waves of the structure surface advantageously point with linearly moving friction pairs a straight line gene and in the case of circularly moving friction pairings a circle shaped course.
Durch Bildung des Trägervlieses aus synthetischen Fasern und insbesondere aus PES ist neben einer guten Prägbarkeit des Laminates auch eine gute Klebbarkeit an der Montageflä che sowie eine einfache Tränkung mit Kunstharz zur Formge bung oder Befestigung des Laminates ermöglicht.By forming the carrier fleece from synthetic fibers and especially from PES is next to a good mintability the laminate also has good adhesiveness to the mounting surface surface and a simple impregnation with synthetic resin to form Exercise or attachment of the laminate allows.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below hand of the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Laminataufbau in schemati scher Darstellung, Fig. 1 shows a laminate structure according to the invention in schemati shear representation,
Fig. 2 die Reibpaarung eines PTFE-Garnes mit einer bewegten Oberfläche, Fig. 2, the friction pairing of a PTFE yarn with a moving surface,
Fig. 3 eine Variante des Laminates nach Fig. 1 mit gepräg ter Oberfläche, Fig. 3 shows a variant of the laminate of FIG. 1 with gepräg ter surface,
Fig. 4 die Reibverhältnisse an einem geprägten Laminat bei rotatorischer Bewegung. Fig. 4 shows the friction conditions on an embossed laminate during rotary motion.
Das in Fig. 1 gezeigte textile Flächengebilde ist als flä chiges Laminat 1 ausgebildet mit einer Gleitfläche 2 und einer der Gleitfläche 2 gegenüberliegenden Montagefläche 3. Das Laminat 1 ist aus einer gleitflächenseitigen Laminat schicht 4 und einer montageflächenseitigen Laminatschicht 5 gebildet. Es sind auch Ausführungen möglich, bei denen wei tere Laminatschichten zwischen den beiden Laminatschichten 4, 5 angeordnet sind. Die gleitflächenseitige Laminat schicht 4 kann anteilig PTFE-Fasern 6 aufweisen und besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel mindestens näherungsweise vollständig aus PTFE-Fasern 6 mit einem mindestens nähe rungsweise runden Querschnitt, die bezügl. der Laminatebene ungeordnet liegen und durch Beflockung aufgebracht sind. Die gleitflächenseitige Laminatschicht 4 ist als Träger vlies 4 ausgebildet.The fabric shown in FIG. 1 is formed as sur fa chiges laminate 1 with a sliding surface 2 and one of the sliding face 2 opposite mounting surface 3. The laminate 1 is formed from a sliding surface-side laminate layer 4 and a mounting surface-side laminate layer 5 . Designs are also possible in which white laminate layers are arranged between the two laminate layers 4 , 5 . The sliding surface-side laminate layer 4 may have a proportion of PTFE fibers 6 and, in the exemplary embodiment shown, consists at least approximately entirely of PTFE fibers 6 with an at least approximately round cross-section, with respect to. the laminate level are disordered and are applied by flocking. The sliding surface side laminate layer 4 is formed as a carrier fleece 4 .
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel in vergrößerter Aus schnittsdarstellung, bei dem die PTFE-Fasern 6 zu einem Garn 8 gesponnen sind, wobei das Garn 8 einen mindestens näherungsweise runden Querschnitt aufweist. Je nach Anwen dungsfall kann aus dem Garn 8 ein Gewebe oder ein Gewirke zur Bildung einer gleitflächenseitigen Laminatschicht 4 nach Fig. 1 hergestellt werden. Das Garn 8 bildet mit einem schematisch dargestellten bewegten Teil 13 eine Reibpaa rung, wobei das Garn 8 entlang einer Auflagelinie 16 an dem bewegten Teil 13 gleitend anliegt. An der Auflagelinie 16 entsteht durch den Anpreßdruck 17 eine hohe lokale Flächen pressung 18, in dessen Folge der Reibungskoeffizient zwi schen dem Garn 8 und dem bewegten Teil 13 gering wird. Fig. 2 shows an embodiment in an enlarged sectional view, in which the PTFE fibers 6 are spun into a yarn 8 , wherein the yarn 8 has an at least approximately round cross-section. Depending on the application, a woven or knitted fabric can be produced from the yarn 8 to form a laminate layer 4 on the sliding surface according to FIG. 1. The yarn 8 forms with a schematically illustrated moving part 13 a Reibpaa tion, wherein the yarn 8 slides along a support line 16 on the moving part 13 . On the support line 16 , a high local surface pressure 18 arises from the contact pressure 17, as a result of which the coefficient of friction between the yarn 8 and the moving part 13 becomes low.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Variante des Laminats 1 nach Fig. 1 ist die gleitflächenseitige Laminatschicht 4 aus PTFE-Fasern 6 in Form eines Gleitvlieses 9 gebildet. Die Gleitfläche 2 weist dabei eine geprägte Strukturoberfläche 10 in Form von geradlinig verlaufenden Wellen 11 auf. Es können auch Prägemuster in Wabenform, mit stochastisch ver teilten Erhebungen oder dgl. vorgesehen sein. Die auf der Seite der Montagefläche 3 liegende Laminatschicht 5 besteht aus einem Trägervlies 7 aus PES-Fasern, wobei das Träger vlies 7 mit einem Kunstharz 12 getränkt ist. Das Gleitvlies 9 ist mit dem Trägervlies 7 vernadelt. Durch das Kunstharz 12 ist das Laminat 1 verfestigt und eine dauerhafte Formbe ständigkeit der Strukturoberfläche 10 sichergestellt. An Stelle der PES-Fasern des Trägervlieses 7 können auch an dere synthetische Fasern eingesetzt sein.In the variant of the laminate 1 according to FIG. 1 shown in FIG. 3, the laminate layer 4 on the sliding surface is formed from PTFE fibers 6 in the form of a non-woven fabric 9 . The sliding surface 2 has an embossed structural surface 10 in the form of straight waves 11 . Embossing patterns in honeycomb form, with stochastically distributed elevations or the like can also be provided. The lying on the side of the mounting surface 3 laminate layer 5 consists of a carrier fleece 7 made of PES fibers, wherein the carrier fleece 7 is impregnated with a synthetic resin 12 . The sliding fleece 9 is needled to the carrier fleece 7 . The laminate 1 is solidified by the synthetic resin 12 and a permanent shape resistance of the structural surface 10 is ensured. Instead of the PES fibers of the carrier fleece 7 , other synthetic fibers can also be used.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem drehbar be weglichen Teil 13 am Beispiel eines schematisch dargestell ten rechteckigen Balkens. Das bewegliche Teil 13 ist um ei ne Drehachse 14 in Richtung der Pfeile 15 drehbar, und gleitet dabei auf der Gleitfläche 2 des Laminates 1. Die Gleitfläche 2 weist dabei eine geprägte Strukturoberfläche 10 in Form von Wellen 11 auf, wobei die Wellen 11 einen konzentrisch zur Drehachse 14 kreisförmigen Verlauf haben. Dadurch gleitet das bewegliche Teil 13 auf den Wellenbergen 19 (Fig. 3), die entsprechend der Fig. 2 kreisförmige Auf lagelinien 16 bilden. In den kreisförmigen Wellentälern 20 kann dabei Schmutz abgeleitet werden. Fig. 4 shows an embodiment with a rotatable be movable part 13 using the example of a schematically shown rectangular bar. The movable part 13 is rotatable about an axis of rotation 14 in the direction of the arrows 15 and thereby slides on the sliding surface 2 of the laminate 1 . The sliding surface 2 has an embossed structural surface 10 in the form of shafts 11 , the shafts 11 having a circular shape concentric to the axis of rotation 14 . As a result, the movable part 13 slides on the wave crests 19 ( FIG. 3), which form circular bearing lines 16 according to FIG. 2. Dirt can be drained off in the circular wave troughs 20 .
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