DE102012215444B4 - Arrangement of two machine components, of which the first machine component is an elastomer component and the second machine component is a metal component, in particular a bearing and a sealing component - Google Patents

Arrangement of two machine components, of which the first machine component is an elastomer component and the second machine component is a metal component, in particular a bearing and a sealing component Download PDF

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Abstract

Anordnung aus zwei Maschinenbauteilen, von denen das erste Maschinenbauteil ein Elastomerbauteil (3) und das zweite Maschinenbauteil ein Metallbauteil (2) ist, insbesondere ein Lager- und ein Dichtungsbauteil, und die in der Montagestellung in berührendem Kontakt zueinander stehen und eine Relativbewegung zueinander ausführen, wobei an wenigstens einem Maschinenbauteil im Kontaktbereich eine Gleitbeschichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitbeschichtung- aus einem Gleitlack (7) umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix mit darin eingebrachten oder darauf aufgebrachten pulverförmigen Partikeln (8) aus PA oder PE oder einem Faserwerkstoff besteht, oder- aus einem Gleitlack umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix mit darin über eine alkoholische oder wässrige Lösung eingebrachtem PA oder PE besteht, oder- aus einer ersten Schicht aus einem Gleitlack (7) umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix und einer darauf aufgebrachten zweiten Schicht (11) aus über eine alkoholische oder wässrige Lösung aufgebrachtem PA oder PE besteht, und wobei in der Bindemittelmatrix oder der auf sie aufgebrachten zweiten Schicht wenigstens ein in Partikel- oder Pulverform eingebrachter Verschleißschutzstoff (9) und/oder Schmierstoff (10) eingebracht ist, wobei der wenigstens eine eingebrachte Verschleißschutz- und/oder Schmierstoff (9, 10) eine Oberflächenbeschichtung aufweist.Arrangement of two machine components, of which the first machine component is an elastomer component (3) and the second machine component is a metal component (2), in particular a bearing and a sealing component, and which are in touching contact with one another in the assembly position and perform a relative movement to one another, a lubricating coating being provided on at least one machine component in the contact area, characterized in that the lubricating coating consists of a lubricating varnish (7) comprising a hardened binder matrix with powdered particles (8) made of PA or PE or a fiber material incorporated or applied thereto, or - consists of a lubricating varnish comprising a hardened binder matrix with PA or PE introduced therein via an alcoholic or aqueous solution, or- consists of a first layer of a lubricating varnish (7) comprising a hardened binder matrix and a second layer (11) applied thereto from übe r PA or PE applied in an alcoholic or aqueous solution, and at least one anti-wear substance (9) and/or lubricant (10) introduced in particle or powder form is introduced into the binder matrix or the second layer applied to it, the at least one anti-wear and/or lubricant (9, 10) introduced has a surface coating.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus zwei Maschinenbauteilen, von denen das erste Maschinenbauteil ein Elastomerbauteil und das zweite Maschinenbauteil ein Metallbauteil ist, insbesondere in Form eines Lager- und eines Dichtungsbauteil, und die in der Montagestellung in berührendem Kontakt zueinander stehen und eine Relativbewegung zueinander ausführen, wobei an wenigstens einem Maschinenbauteil im Kontaktbereich eine Gleitbeschichtung vorgesehen ist.The invention relates to an arrangement of two machine components, of which the first machine component is an elastomer component and the second machine component is a metal component, in particular in the form of a bearing and a sealing component, and which are in touching contact with one another in the assembly position and move relative to one another, a slide coating being provided on at least one machine component in the contact area.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

In vielen Anwendungen kommen derartige Anordnungen aus zwei Maschinenbauteilen, von denen das eine ein Metallbauteil und das andere ein Elastomerbauteil ist, die einander berühren und relativ zueinander beweglich sind, zum Einsatz. Lediglich exemplarisch ist die Kombination aus einem Wälzlagerring und einem Elastomerdichtring zu nennen, die einander berühren und relativ zueinander verdrehbar sind. Ein anders Beispiel ist eine Linearführung, mit einem beispielsweise positionsfesten metallenen Maschinenbauteil, auf dem ein zweites Bauteil mit einer Elastomerdichtung, die berührend an der Laufschiene anliegt, läuft.Many applications use such assemblies of two machine parts, one a metal part and the other an elastomeric part, touching and movable relative to each other. The combination of a roller bearing ring and an elastomer sealing ring, which touch one another and can be rotated relative to one another, should be mentioned merely as an example. Another example is a linear guide with, for example, a metal machine component that is in a fixed position, on which a second component with an elastomer seal that is in contact with the running rail runs.

Für das Elastomerbauteil, unabhängig davon, welche konkrete Form es besitzt, ist es wichtig, dass es sich der Kontur des Gegenkörpers im Kontaktbereich möglichst gut anpassen kann und auch bei unterschiedlichen Temperaturen flexibel bleibt, sodass es eine Dichtaufgabe erfüllen kann. Daher werden in der Regel Elastomerbauteile aus Gummimaterialien wie Naturkautschuk oder Chloroprenkautschuk verwendet. Bekannt sind aber auch Elastomerbauteile aus Silikonkautschuk oder Polyurethankautschuk. Elastomere weisen gegenüber Metallen wie beispielsweise 100Cr6 einen hohen Gleitreibungskoeffizienten auf, sodass bei einer festgelegten Auflagekraft eines Elastomerbauteils in Form einer Dichtung oder eines O-Rings auf der Oberfläche beispielsweise einer Scheibe oder Schiene aus 100Cr6 häufig ein Vielfaches der Auflagekraft für eine Bewegung aufgewendet werden muss. Wird die Anordnung in einem flüssigen Medium betrieben, stellt dies kein wesentliches Problem dar, da ein Flüssigkeitsfilm zwischen dem Elastomerbauteil und dem Metallbauteil gebildet wird, sodass sich eine hydrodynamische Schmierung einstellt. Probleme ergeben sich jedoch dann, wenn die Bewegung bei Mangelschmierung oder im Trockenen erfolgt, beispielsweise nach langem Stillstand oder in trockener Umgebung. Unter derartigen Bedingungen ergibt sich ein sehr schnell ansteigender Reibungskoeffizient, was zu einem Quietschen, Rattern oder sogar dem Stillstand des Systems bzw. der Anordnung infolge des Trockenlaufs im Bereich des Metall-Elastomer-Kontakts kommt. Um den Reibungskoeffizienten von Elastomerbauteilen für Dichtungen etc. gegenüber einem trockenen Metall wie beispielsweise 100Cr6 herabzusetzen, wird bisher häufig eine Chlorierung oder Bromierung der Oberfläche des Elastomerbauteils, eine sogenannte Härtung durchgeführt. Dies erfordert jedoch eine sehr exakte Prozessführung und ist unter Umweltschutzaspekten nicht unproblematisch.For the elastomer component, regardless of its specific shape, it is important that it can adapt as well as possible to the contour of the counter-body in the contact area and remains flexible even at different temperatures so that it can fulfill a sealing task. Therefore, elastomer components made of rubber materials such as natural rubber or chloroprene rubber are generally used. However, elastomer components made of silicone rubber or polyurethane rubber are also known. Compared to metals such as 100Cr6, elastomers have a high coefficient of sliding friction, so that with a fixed contact force of an elastomer component in the form of a seal or an O-ring on the surface of a disc or rail made of 100Cr6, for example, a multiple of the contact force must often be applied for a movement. If the arrangement is operated in a liquid medium, this does not represent a significant problem, since a liquid film is formed between the elastomer component and the metal component, so that hydrodynamic lubrication occurs. Problems arise, however, when the movement takes place with insufficient lubrication or in the dry, for example after a long standstill or in a dry environment. Under such conditions, there is a very rapidly increasing coefficient of friction, resulting in squeaking, chattering or even stalling of the system or assembly due to dry running in the area of metal-elastomer contact. In order to reduce the coefficient of friction of elastomer components for seals etc. compared to a dry metal such as 100Cr6, chlorination or bromination of the surface of the elastomer component, a so-called hardening, has hitherto often been carried out. However, this requires very precise process control and is not unproblematic from the point of view of environmental protection.

Ferner wurde bereits vorgeschlagen, Elastomerbauteile mit einer Gleitbeschichtung zu versehen, die insbesondere den Reibungskoeffizienten unter trockenen Bedingungen, d. h., den Trockenreibwert µtrocken herabsetzt. So wird beispielsweise gemäß JP S55 - 15 873 A ein Silikongummi beschichtet, in das zur Reduzierung des Reibwerts als Trockenschmierstoff Molybdändisulfid eingebracht ist. Einen ähnlichen Ansatz verfolgt DE 38 38 904 A1 , wo ein Polyurethanlack als Binder eingesetzt wird, in dem Grafitpulver eingelagert ist. Daneben ist aus dieser Schrift ein einkomponentiger Polyurethanlack zur Beschichtung von Elastomeren bekannt, der reaktive Polysiloxane enthält. Schließlich ist in EP 0 293 084 A2 eine Beschichtung beschrieben, die neben dem Polyurethan und einem Siloxan auch einen Zusatzstoff wie Ruß, PTFE, Graphit oder Talkum enthält. Hiermit können Beschichtungen auf Elastomerbauteilen erzeugt, die einen niedrigen Reibungskoeffizienten unter trockenen Bedingungen aufweisen. Gleichwohl besteht immer noch Bedarf nach einen verbesserten Gleitbeschichtungssystem, das also im Kontaktbereich Metall-Elastomer einen noch niedrigeren Trockenreibwert besitzt, sodass sich im Kontaktbereich der trockenen oder abtrocknenden Gleitpartner aus Metall oder Kunststoff besonders günstige Gleiteigenschaften ergeben.Furthermore, it has already been proposed to provide elastomer components with an anti-friction coating which, in particular, reduces the coefficient of friction under dry conditions, ie the dry coefficient of friction μ dry. For example, according to JP S55 - 15 873 A coated with silicone rubber, in which molybdenum disulphide is incorporated as a dry lubricant to reduce the coefficient of friction. Followed a similar approach DE 38 38 904 A1 , where a polyurethane paint is used as a binder in which graphite powder is embedded. In addition, a one-component polyurethane paint for coating elastomers is known from this document, which contains reactive polysiloxanes. Finally is in EP 0 293 084 A2 a coating is described which, in addition to the polyurethane and a siloxane, also contains an additive such as carbon black, PTFE, graphite or talc. This can be used to create coatings on elastomer components that have a low coefficient of friction under dry conditions. Nevertheless, there is still a need for an improved sliding coating system that has an even lower dry friction coefficient in the metal-elastomer contact area, so that particularly favorable sliding properties result in the contact area of the dry or drying sliding partners made of metal or plastic.

Die US 2007 / 0 134 502 A1 offenbart eine wässrige Dispersion zur Ausbildung einer Beschichtung auf Gummi- oder Polymersubstraten zur Minderung von Geräuschen und Reibung.US 2007/0 134 502 A1 discloses an aqueous dispersion for forming a coating on rubber or polymer substrates to reduce noise and friction.

Die WO 93 / 021 450 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines hülsenförmigen Gleitlagers. Dabei ist eine Gleitschicht aus Polymer vorgesehen, die mit einem Träger aus hartem oder weichelastischem Polymer umformt wird.WO 93/021 450 A1 describes a method for producing a sleeve-shaped plain bearing. In this case, a sliding layer made of polymer is provided, which is shaped with a carrier made of hard or soft-elastic polymer.

Die US 4 084 863 A offenbart einen Lagerkörper mit einer nachgiebigen Schicht, welche an einem Substrat mit einer verschleißfesten Schicht zur Anlage gebracht wird.the U.S. 4,084,863 A discloses a bearing body having a compliant layer abutted against a substrate having a wear resistant layer.

Die DE 20 2005 006 868 U1 beschreibt ein Antifriktions-Verbundsystem für ein Lagerteil. Dabei ist eine funktionelle Beschichtung, die eine reibungsmindernd wirkende Deckschicht auf einer Elastomerschicht umfasst, auf einem metallischen Träger aufgebracht.the DE 20 2005 006 868 U1 describes an anti-friction composite system for a bearing part. It is a functional coating that has a friction includes a reducing top layer on an elastomeric layer applied to a metallic support.

Die DE 34 00 852 A1 beschreibt einen haftfesten Elastomerlack auf Polyurethanbasis, der zur Erzielung eines Gleiteffektes kugelförmige Abstandshalter enthält und weiterhin aromatische Nitrosoverbindungen aufweist.the DE 34 00 852 A1 describes an adhesive elastomer paint based on polyurethane, which contains spherical spacers to achieve a sliding effect and also has aromatic nitroso compounds.

Die DE 38 39 937 A1 offenbart einen Gleitlack für Elastomerteile auf Basis eines feuchtigkeitshärtenden Einkomponenten-Polyurethanlacks.the DE 38 39 937 A1 discloses a bonded coating for elastomer parts based on a moisture-curing one-component polyurethane coating.

Die EP 2 290 020 A1 beschreibt eine Gleitbeschichtung aus einer Gleitlackschicht mit darin eingebetteten Flockfasern.the EP 2 290 020 A1 describes an anti-friction coating made of an anti-friction coating with flock fibers embedded in it.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, eine Anordnung aus zwei Maschinenbauteilen anzugeben, die eine verbesserte Gleitbeschichtung an wenigstens einem Maschinenbauteil mit einem besonders niedrigen Trockenreibwert aufweist.The invention is therefore based on the problem of specifying an arrangement made up of two machine components which has an improved anti-friction coating on at least one machine component with a particularly low coefficient of dry friction.

Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Gleitbeschichtung

  • - aus einem Gleitlack umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix mit darin eingebrachten oder darauf aufgebrachten pulverförmigen Partikeln aus PA oder PE oder einem Faserwerkstoff besteht, oder
  • - aus einem Gleitlack umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix mit darin über eine alkoholische oder wässrige Lösung eingebrachtem PA oder PE besteht, oder
  • - aus einer ersten Schicht aus einem Gleitlack umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix und einer darauf aufgebrachten zweiten Schicht aus über eine alkoholische oder wässrige Lösung aufgebrachtem PA oder PE besteht, und wobei in der Bindemittelmatrix oder der auf sie aufgebrachten zweiten Schicht wenigstens ein in Partikel- oder Pulverform eingebrachter Verschleißschutzstoff und/oder Schmierstoff eingebracht ist, wobei der wenigstens eine eingebrachte Verschleißschutz- und/oder Schmierstoff eine Oberflächenbeschichtung aufweist.
To solve this problem, in an arrangement of the type mentioned at the outset, the invention provides that the anti-friction coating
  • - consists of a bonded coating comprising a hardened binder matrix with powdered particles of PA or PE or a fiber material introduced or applied thereto, or
  • - consists of a bonded coating comprising a hardened binder matrix with PA or PE introduced therein via an alcoholic or aqueous solution, or
  • - consists of a first layer of a bonded coating comprising a hardened binder matrix and a second layer applied thereto made of PA or PE applied via an alcoholic or aqueous solution, and wherein in the binder matrix or the second layer applied to it there is at least one in particle or powder form introduced anti-wear substance and/or lubricant is introduced, wherein the at least one introduced anti-wear substance and/or lubricant has a surface coating.

Die erfindungsgemäße Gleitbeschichtung geht grundsätzlich von einem Gleitlack mit einer Bindemittelmatrix aus. Wie gemäß den drei unterschiedlichen Alternativen angegeben, werden besondere Gleitmittel eingebracht respektive aufgebracht, abhängig von der jeweiligen Alternative, wobei diese Gleitmittel aus PA, also Polyamid, oder PE, also Polyethylen bestehen, oder aus einem Faserwerkstoff mit entsprechend guten Gleiteigenschaften.The anti-friction coating according to the invention is basically based on an anti-friction coating with a binder matrix. As indicated according to the three different alternatives, special lubricants are introduced or applied, depending on the respective alternative, with these lubricants consisting of PA, i.e. polyamide, or PE, i.e. polyethylene, or of a fiber material with correspondingly good sliding properties.

Gemäß der ersten beschriebenen Alternative können diese Gleitmittel als pulverförmige Partikel aus PA oder PE oder in Form eines ebenfalls partikulär oder möglichst kurzfaserig vorliegenden Faserwerkstoffs entweder in die ausgehärtete Bindemittelmatrix eingebracht sein, oder auf der Bindemittelmatrix aufgebracht sein. Ersteres kann dadurch erfolgen, dass die zuzugebenden Partikel oder Fasern bereits vor dem Aufbringen des Gleitlacks eingemischt werden, letzteres, wenn die Partikel oder Fasern nachdem Auftragen des Gleitlacks, also letztlich der Bindemittelmatrix, auf die noch feuchte Oberfläche über ein beliebiges Aufbringverfahren wie Aufstreuen, Aufblasen oder im Wirbelstromverfahren aufgebracht werden und so oberflächlich fest in die Bindemittelmatrix eingebunden werden. Es hat sich herausgestellt, dass mit einer solchen Gleitbeschichtung hervorragende Trockenreibwerte erreicht werden, mit Werten ≤ 1,5, vornehmlich mit Werten < 1,0.According to the first alternative described, these lubricants can either be introduced into the hardened binder matrix or applied to the binder matrix as powdery particles made of PA or PE or in the form of a likewise particulate or short-fibered fiber material. The former can be done by mixing in the particles or fibers to be added before the bonded coating is applied, the latter if the particles or fibers are applied to the still wet surface after application of the bonded coating, i.e. ultimately the binder matrix, using any application method such as sprinkling, blowing or applied using the eddy current process and are thus firmly integrated into the binder matrix on the surface. It has been found that excellent dry friction values can be achieved with such a sliding coating, with values ≦1.5, primarily with values <1.0.

Gemäß der zweiten Alternativausführung werden die Gleitmittel PA oder PE nicht partikulär in den Gleitlack respektive dessen Bindemittelmatrix eingebracht, sondern in gelöster Form über eine alkoholische oder wässrige Lösung, d. h., sie liegen aufgrund des gelösten Eintrags in feinst verteilter Anordnung vor, selbstverständlich abhängig vom jeweiligen Gehalt. Auch hierüber lässt sich eine beachtliche Reduzierung des Trockenreibwerts gemäß oben angegebener Werte erreichen.According to the second alternative embodiment, the lubricants PA or PE are not introduced in particulate form into the bonded coating or its binder matrix, but in dissolved form via an alcoholic or aqueous solution, i. In other words, due to the dissolved entry, they are in a very finely distributed arrangement, of course depending on the respective content. Here too, a considerable reduction in the dry friction coefficient can be achieved in accordance with the values given above.

Schließlich ist gemäß der dritten Alternative wiederum ein Gleitlack vorgesehen, der eine erste Schicht auf dem Bauteil bildet, auf welche sodann eine zweite Schicht wiederum aus einem der Gleitmittel PA oder PE aufgebracht ist, die jedoch auch hier in Lösung vorliegen. Dieses Aufbringen kann durch Sprühen, Pinseln, Tauchen, Drucken, Wischen oder Bürsten erfolgen. In jedem Fall wird über diese zweite Schicht eine geschlossene PA- oder PE-Schicht mit einstellbarer Schichtdicke erhalten, wenn das Lösungsmittel getrocknet ist. Auch mit einem solchen System können Trockenreibwerte in der oben genannten Größenordnung erreicht werden.Finally, according to the third alternative, a lubricating varnish is again provided, which forms a first layer on the component, to which a second layer is then applied, again made of one of the lubricants PA or PE, which, however, are also present in solution here. This application can be done by spraying, brushing, dipping, printing, wiping or brushing. In any case, a closed PA or PE layer with an adjustable layer thickness is obtained over this second layer when the solvent has dried. Even with such a system, dry friction values in the order of magnitude mentioned above can be achieved.

Unter Verwendung der erfindungsgemäß wie oben definierten Gleitlackbeschichtung kann folglich ein Maschinenbauteil für eine erfindungsgemäße Anordnung erhalten werden, das im Gleitkontakt hervorragende Gleiteigenschaften in trockener oder abtrocknender Umgebung besitzt. Dabei ist es denkbar, nur eines der Maschinenbauteil zu beschichten, beispielsweise das Elastomerbauteil, während das andere Maschinenbauteil, also das Metallbauteil nicht beschichtet ist. Denkbar ist es aber auch umgekehrt, also das Metallbauteil mit der Gleitlackbeschichtung zu versehen und das Elastomerbauteil unbeschichtet zu lassen, oder beide Maschinenbauteile im Kontaktbereich mit der Gleitbeschichtung zu versehen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Gleitbeschichtung liegt darin, dass die zur Bewegung des Dichtungssystems notwendige Kraft deutlich verringert wird, sodass auch unter Umständen der antreibende Motor, der die Rotations- oder Linearbewegung zwischen den Gleitpartnern erwirkt, gegebenenfalls kleiner ausgelegt werden kann. Dies erlaubt auch den Einsatz günstigerer Motoren und senkt den Energieverbrauch. Auch kann eine Reduzierung unangenehmer Geräusche, wie Quietschen oder Rattern erreicht werden, wie mit der erzeugten Beschichtung auch über einen längeren Zeitraum eine gleichbleibend gute Gleitqualität gewährleistet werden kann, was insbesondere im Hinblick auf die Verschließfestigkeit wie auch die Haft- und Abriebbeständigkeit von Vorteil ist. Gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Halogenieren von Elastomerprofilen haben die erfindungsgemäß beschriebene Aufbring- oder Einbringmöglichkeiten den Vorteil, eine Gleitbeschichtung zuverlässig mit gleichbleibender Qualität und auf einfache Weise erzeugen zu können, wie die Gleitbeschichtung auch umweltfreundlicher ist.Using the anti-friction coating according to the invention as defined above, a machine component for an arrangement according to the invention can consequently be obtained which has excellent sliding properties in sliding contact in a dry or drying environment. It is conceivable here to coat only one of the machine components, for example the elastomer component, while the other machine component, ie the metal component, is not coated. But it is also conceivable the other way around reverse, i.e. to provide the metal component with the anti-friction coating and leave the elastomer component uncoated, or to provide both machine components in the contact area with the anti-friction coating. A further advantage of the anti-friction coating according to the invention is that the force required to move the sealing system is significantly reduced, so that under certain circumstances the driving motor, which causes the rotary or linear movement between the sliding partners, can also be designed to be smaller. This also allows the use of cheaper motors and reduces energy consumption. A reduction in unpleasant noises such as squeaking or rattling can also be achieved, and the coating produced can ensure consistently good sliding quality over a longer period of time, which is particularly advantageous with regard to wear resistance and adhesion and abrasion resistance. Compared to the halogenation of elastomer profiles known from the prior art, the application or introduction options described according to the invention have the advantage of being able to produce a sliding coating reliably with consistent quality and in a simple manner, and the sliding coating is also more environmentally friendly.

Als Bindemittelmatrix kann in Weiterbildung der Erfindung ein Lack auf Polyurethanbasis oder Polyurethan-Polysiloxan-Basis verwendet werden. Ein solcher Polyurethanlack respektive ein Polyurethanlack mit einem Polysiloxan ist insbesondere für die Beschichtung von Elastomerbauteilen respektive Elastomerprofilen geeignet, wobei das Polysiloxan mit dem Polyurethansystem vernetzt, sodass sie einen Reibwert senkenden Bestandteil des Gleitsystems bilden. Der Lack liegt, je nach Wahl des konkreten Polyurethanlacks, zunächst als wässrige Ein-Komponenten-Lack oder Zwei-Komponenten-Lack vor. Aber auch andere Bindemittelmatrizen respektive Gleitlacke oder Lacksysteme können zur Anwendung kommen. Ein Beispiel ist der von der Firma Dow Corning unter der Bezeichnung D708 vertriebene Gleitlack. Auch können reine Lackbindemittelsysteme für UV-, UR-, NIR- oder strahlenhärtende Systeme verwendet werden, wie Acrylharze, Alkydharze, Urethan- modifiziertes Alkydharz, Polyurethan- / Acrylat-Dispersionen und Epoxidharze und deren Mischungen. Speziell für UV-Lackbindemittel können Polyether- / Polyesteracrylate, Epoxidacrylate, Urethanacrylate und Dual-Cure-Systeme verwendet werden. Diese Bindemittel machen das Gleitlacksystem sehr wirtschaftlich, flexibel und anpassungsfähig. Als Bindemittelmatrix respektive Gleitlacke für hitze- und/oder strahlenhärtbare Kunstharze bzw. Lacksysteme eigenen sich besonders Phenolharze, Acrylatharze, Epoxyharze, Polyesterharze, Melaminharze, Aminoplaste, Polyurethane sowie Lösungen aus diesen Komponenten. Ferner kann als Bindemittelmatrix eine wässrige PEEK-Dispersion verwendet werden, wie auch Polymere wie beispielsweise Polytetrafluorethylen, Perfluorpropylinylether, Polyamidimid, Perfluormethylvinylether, Ethylen-Chlortrifluorethylen, Polyvinylidenfluorid, Polyphthalamid, Polyetheretherketon, Fluorpolymere und deren Mischungen. Als Zusatz zur Bindemittelmatrix kann mit einem Anteil von 0,01 Gew.-% bis 90 Gew.-% N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan in das Bindemittelsystem gemischt werden, wie auch andere Silane geeignet sind, die vernetzungsfördernd sind.In a further development of the invention, a lacquer based on polyurethane or based on polyurethane-polysiloxane can be used as the binder matrix. Such a polyurethane paint or a polyurethane paint with a polysiloxane is particularly suitable for coating elastomer components or elastomer profiles, with the polysiloxane crosslinking with the polyurethane system so that they form a component of the sliding system that reduces the coefficient of friction. Depending on the choice of the specific polyurethane paint, the paint is initially available as an aqueous one-component paint or two-component paint. However, other binder matrices or anti-friction coatings or coating systems can also be used. An example is the bonded coating marketed by Dow Corning under the designation D708. Pure lacquer binder systems for UV, UR, NIR or radiation-curing systems can also be used, such as acrylic resins, alkyd resins, urethane-modified alkyd resin, polyurethane/acrylate dispersions and epoxy resins and mixtures thereof. Polyether/polyester acrylates, epoxy acrylates, urethane acrylates and dual-cure systems can be used specifically for UV paint binders. These binders make the anti-friction coating system very economical, flexible and adaptable. Phenolic resins, acrylate resins, epoxy resins, polyester resins, melamine resins, aminoplasts, polyurethanes and solutions of these components are particularly suitable as binder matrix or anti-friction coatings for heat- and/or radiation-curable synthetic resins or coating systems. Furthermore, an aqueous PEEK dispersion can be used as the binder matrix, as well as polymers such as polytetrafluoroethylene, perfluoropropylinyl ether, polyamideimide, perfluoromethyl vinyl ether, ethylene-chlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyphthalamide, polyetheretherketone, fluoropolymers and mixtures thereof. As an additive to the binder matrix, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane can be mixed into the binder system in a proportion of 0.01% by weight to 90% by weight, and other silanes that promote crosslinking are also suitable.

Bevorzugt liegen die partikulär oder gelöst eingebrachten Stoffe in der Bindemittelmatrix infolge einer Zugabe eines katalysierenden Mittels, insbesondere einer organischen Säure, vernetzt vor. Auf diese Weise entstehen, insbesondere wenn im Lacksystem, wie beispielsweise im Polyurethan ein Polysiloxan enthalten ist, das zu einer Vernetzung dieses Matrixsystems führt, zwei vernetzte, interpenetrierende und unlösliche Netzwerke, nämlich zum einen das der Bindemittelmatrix, zum anderen das des oder der eingebrachten Partikel.The substances introduced in particulate or dissolved form are preferably present in the binder matrix in crosslinked form as a result of the addition of a catalyzing agent, in particular an organic acid. In this way, two crosslinked, interpenetrating and insoluble networks are created, particularly if the paint system, such as the polyurethane, contains a polysiloxane that leads to crosslinking of this matrix system, namely that of the binder matrix on the one hand, and that of the particle(s) introduced on the other .

Gemäß der Erfindung ist in der Bindemittelmatrix wenigstens ein in Partikel- oder Pulverform eingebrachter Verschleißschutzstoff und/oder Schmierstoff vorhanden, wobei auch in einer auf die Bindemittelmatrix aufgebrachten zweiten Schicht gemäß der eingangs beschriebenen dritten Ausgestaltungsalternative ein solcher partikel- oder pulverförmiger Verschleißschutzstoff und/oder Schmierstoff eingebracht sein kann. Durch Einbringen derartiger Stoffe ist es möglich, selektiv je nach eingebrachter Stoffart respektive Menge die Eigenschaften der Gleitbeschichtung weiter einstellen zu können. Da es grundsätzlich auch möglich ist, derartige Verschleißschutzstoffe und/oder Schmierstoffe gemäß der zweiten beschriebenen Alternative auch auf die Bindemittelmatrix, die dann noch feucht ist, aufzubringen, besteht also auch die Möglichkeit, nur oberflächlich diese zusätzlichen Füllstoffe vorzusehen.According to the invention, at least one anti-wear substance and/or lubricant introduced in particle or powder form is present in the binder matrix, with such a particulate or powder-form anti-wear substance and/or lubricant also being introduced in a second layer applied to the binder matrix according to the third alternative embodiment described at the outset can be. By introducing such substances, it is possible to further adjust the properties of the anti-friction coating selectively, depending on the type of substance or quantity introduced. Since it is basically also possible to apply such wear protection substances and/or lubricants according to the second alternative described to the binder matrix, which is then still moist, there is also the possibility of only providing these additional fillers on the surface.

Als Schmierstoffe können Polytetrafluorethylen (PTFE), Graphit und/oder Kugelgraphit, Molebdändisulfid (MoS2), Perfluorpropylinylether (PFA), Polyamidimid (PAI), Perfluormethylvinylether (MFA), Ethylen-Chlortrifluorethylen (ECTFE), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyphthalamid (PPA) oder Polyetheretherketon (PEEK) verwendet werden.Polytetrafluoroethylene (PTFE), graphite and/or nodular graphite, molybdenum disulfide (MoS 2 ), perfluoropropylinyl ether (PFA), polyamideimide (PAI), perfluoromethylvinyl ether (MFA), ethylene-chlorotrifluoroethylene (ECTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyphthalamide (PPA ) or polyetheretherketone (PEEK) can be used.

Als Verschleißschutzstoff bieten sich folgende Substanzen an: Yttriumoxid, Zirkoniumoxid, Siliziumoxid, Wollastonit, Si3N4, Al2O3, ZnO, ZnS, TiO2, harte Metallcarbide, wie Wolframcarbid, Borcarbid, Titancarbid oder Siliciumcarbid, Ingenieurkeramikpulver, Fullerene der Summenformeln C60, C70, C76, C80, C82, C84, C86, C90 und C94, Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) oder Kohlenstofffasern. Auch ungleichförmige Hartstoffpartikel aus der Gruppe Aluminiumoxid, Korund, Edelkorund, Schmelzkorund, Sinterkorund, Zirkonkorund, Sol-Gel-Korund, Siliziumcarbid und Borcarbid können als Partikel verwendet werden, wie auch Vollkugeln aus Metall und Kunststoff oder gesinterter Keramik. Auch die unter den Handelsnamen „Cerflon“ und „Combat BN“ vertriebenen Substanzen können verwendet werden. Schließlich können als Verschleißschutzpartikel auch schneidkantenfreie Feststoffpartikel aus Siliziumoxid, Aluminiumoxid, Mullit, Spinell oder Zirkonoxid, Natriumoxid, Lithiumoxid, Kaliumoxid, Eisenoxid, Titanoxid, Magnesiumoxid, Calciumoxid, Neodymoxid, Lanthanoxid, Ceroxid, Yttriumoxid oder Boroxid verwendet werden. Selbstverständlich können auch beliebige Mischungen aus den oben genannten Verschleißschutzstoffen (entsprechendes gilt bezüglich der oben genannten Schmierstoffe) verwendet werden.The following substances are suitable as anti-wear substances: yttrium oxide, zirconium oxide, silicon oxide, wollastonite, Si 3 N 4 , Al 2 O3, ZnO, ZnS, TiO 2 , hard metal carbides such as tungsten carbide, boron carbide, titanium carbide or silicon carbide, engineering ceramic powder, fullerenes of the molecular formula C60 , C70, C76, C80, C82, C84, C86, C90 and C94, carbon nanotubes (CNT) or carbon fibers. Non-uniform hard material particles from the group aluminum oxide, corundum, special corundum, fused corundum, sintered corundum, zirconium corundum, sol-gel corundum, silicon carbide and boron carbide can also be used as particles, as can solid spheres made of metal and plastic or sintered ceramic. The substances marketed under the trade names "Cerflon" and "Combat BN" can also be used. Finally, solid particles made of silicon oxide, aluminum oxide, mullite, spinel or zirconium oxide, sodium oxide, lithium oxide, potassium oxide, iron oxide, titanium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, neodymium oxide, lanthanum oxide, cerium oxide, yttrium oxide or boron oxide can also be used as anti-wear particles. Any mixtures of the anti-wear substances mentioned above can of course also be used (the same applies to the lubricants mentioned above).

Erfindungsgemäß ist es ferner, dass die eingebrachten Verschleißschutz- oder Schmierstoffe eine Oberflächenbeschichtung aufweisen. Dies ist für eine bessere Bindung bzw. Vernetzung respektive Löslichkeit im jeweiligen System vorteilhaft. Die Oberflächenbeschichtung der partikulär oder pulverförmig vorliegenden Verschleißschutz- oder Schmierstoffe erfolgt bevorzugt mit einer Beschichtung auf Basis eines Silans. Zur Oberflächenbehandlung kann beispielsweise Aminoalkylalkoxysilane aus der Gruppe Aminopropyltrimethoxysilan, 3-Aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropylmethyldimethoxysilan, 3-Aminopropylmethyldiethoxysilan und/oder N-(2-Aminoethyl)-3-Aminopropyltrimethoxysilan verwendet werden. Die Menge an Silan bezogen auf den Anteil an Partikeln sollte zwischen 0,05 - 20 Gew-% betragen. Die Oberflächenbehandlung der Partikel erfolgt bevorzugt in einer 0,1 - 50%igen Silan-Lösung.It is also in accordance with the invention that the anti-wear or lubricants introduced have a surface coating. This is advantageous for better binding or crosslinking or solubility in the respective system. The surface coating of the anti-wear or lubricants present in particulate or powder form is preferably carried out with a coating based on a silane. For example, aminoalkylalkoxysilanes from the group consisting of aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane and/or N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane can be used for surface treatment. The amount of silane based on the proportion of particles should be between 0.05-20% by weight. The surface treatment of the particles is preferably carried out in a 0.1-50% silane solution.

Wie bereits beschrieben besteht durch mengenmäßige Variationen der eingebrachten Partikelmenge - selbstverständlich auch in Abhängigkeit der entsprechenden Partikelart - die Möglichkeit, die Eigenschaften der Gleitbeschichtung zu variieren. Grundsätzlich sollte das Verhältnis von Bindemittelmatrix zu eingebrachten Partikeln, bei denen es sich um die Summe aller eingebrachten Partikel, also PA-/PE-Partikel, Verschleißschutzpartikel, Schmierstoffpartikel handelt, zwischen 0,01 - 90 Gew.-% betragen. Es besteht also letztlich eine große Bandbreite hinsichtlich der Variation der Partikelmenge in der Bindemittelmatrix.As already described, it is possible to vary the properties of the anti-friction coating by varying the quantity of particles introduced - of course also depending on the corresponding type of particle. In principle, the ratio of binder matrix to particles introduced, which is the sum of all particles introduced, i.e. PA/PE particles, anti-wear particles, lubricant particles, should be between 0.01 - 90% by weight. Ultimately, there is a wide range in terms of the variation in the amount of particles in the binder matrix.

Die ein- oder aufgebrachten Partikel sollten eine Größe von 0,1 nm - 20 µm aufweisen. Die Partikel selbst sollten vorzugsweise eine Schneidkanten freie Form aufweisen, insbesondere länglich-oval oder kugelig sein. Der Anteil an Schneidkanten freien, runden Partikeln für den Verschleißschutz in einer zu dispergierenden Partikelmischung sollte zwischen 0,1 - 99 Gew.-% bezogen auf den Gesamtanteil der eingelagerten Teilchen liegen.The incorporated or applied particles should have a size of 0.1 nm - 20 µm. The particles themselves should preferably have a shape free of cutting edges, in particular be oblong-oval or spherical. The proportion of round particles free of cutting edges for wear protection in a particle mixture to be dispersed should be between 0.1-99% by weight, based on the total proportion of the embedded particles.

Dem Gleitlack kann ferner als weitere Komponente ein Härter, insbesondere ein Härter auf Isocyanat-Basis zugesetzt sein. Der Feststoffanteil der Bindemittelmatrix in dem Gleitlack sollte zwischen 0,5 - 95 Gew.-% betragen.A hardener, in particular an isocyanate-based hardener, can also be added to the bonded coating as a further component. The solids content of the binder matrix in the bonded coating should be between 0.5 - 95% by weight.

Wie bereits einleitend beschrieben, besteht auch die Möglichkeit, anstelle von PA- oder PE-Partikeln auch einen Faserwerkstoff ein- oder aufzubringen. Hierzu eignen sich folgende Fasern: Zellulosische Fasern, Viskose (CV), Modal (CMD), Lyocell (CLY) Cupro (CUP), Acetat (CA), Triacetat (CTA), Papierfasern (PI), Bambusfasern, Cellulon, Gummifasern, Asbest (AS), Basalt, Fasergips, Baumwolle (CO), Kapok (KP), Bastfasern, Bambusfaser, Hanffaser (HA), Jute (JU), Leinen (LI), Ramie (RA), Hartfasern, Sisal (SI), Abacä (Manilahanf), Hartfaser aus Kokos (CC), Polyester (PES), Polyethylenterphthalat (PET), Polyester (Handelsnamen „Diolen“, „Trevira“), Polyamid (PA) (Handelsnamen „Nylon“, „Perlon“, „Dederon“), Polyimid (PI) (Handelsname „P84“), Polyamidimid (PAI) (Handelsname „Kermel“), Polyphenylensulfid (PPS) (Handelsnamen „Procon“, „Torcon“, „Nexylen“), Aramidfasern (Handelsnamen „Kevlar“, „Nomex“, „Twaron“), Polyacrylnitril (PAN) (Handelsnamen „Dralon“, „Orlon“), Polytetrafluorethylen (Handelsnamen „Teflon“, „Toyoflon“, „Profilen“, „Rastex“), Polyethylen (PE) (Handelsname „Dyneema“, „Asota“), Polypropylen (PP) (Handelsname „Polycolon“), Glasfasern (GF), Kohlenstofffasern (CF), Metallfasern (MTF), Keramikfasern, Nanoröhrchenfasern, Kohlenstoffnanoröhrchen.As already described in the introduction, it is also possible to insert or apply a fiber material instead of PA or PE particles. The following fibers are suitable for this: cellulose fibers, viscose (CV), modal (CMD), lyocell (CLY) cupro (CUP), acetate (CA), triacetate (CTA), paper fibers (PI), bamboo fibers, cellulon, rubber fibers, asbestos (AS), basalt, fiber gypsum, cotton (CO), kapok (KP), bast fibers, bamboo fibers, hemp fibers (HA), jute (JU), linen (LI), ramie (RA), hard fibers, sisal (SI), abaca (Manila hemp), hard fiber from coconut (CC), polyester (PES), polyethylene terephthalate (PET), polyester (trade names "Diolen", "Trevira"), polyamide (PA) (trade names "Nylon", "Perlon", "Dederon" ), polyimide (PI) (trade name "P84"), polyamideimide (PAI) (trade name "Kermel"), polyphenylene sulfide (PPS) (trade names "Procon", "Torcon", "Nexylen"), aramid fibers (trade names "Kevlar", "Nomex", "Twaron"), polyacrylonitrile (PAN) (trade names "Dralon", "Orlon"), polytetrafluoroethylene (trade names "Teflon", "Toyoflon", "Profilen", "Rastex"), polyethylene (PE) (trade names "Dyneema", "Asota"), polypropylene (PP) (trade name "Polycolon"), glass fibers (GF), carbon fibers (CF), metal fibers (MTF), ceramic fibers, nanotube fibers, carbon nanotubes.

Wie beschrieben kann entweder das Elastomerbauteil oder das Metallbauteil mit der Gleitlackschicht versehen werden. Wird das Elastomerbauteil beschichtet, so kann dies auf unterschiedliche Weise erfolgen. Das Elastomerbauteil kann entweder nach dem Aufbringen der Gleitlackschicht vulkanisiert werden, d. h., das Elastomerbauteil wird extrudiert und unmittelbar nach dem Extrudieren mit der Gleitlackschicht belegt, wonach es erst vulkanisiert wird, wobei gleichzeitig die Gleitlackschicht trocknet und härtet. Alternativ ist es möglich, dass das Elastomerbauteil nach seiner Herstellung zunächst vulkanisiert wird und erst anschließend mit der Gleitbeschichtung versehen wird, die dann separat ausgehärtet wird, also thermisch vernetzt wird. Diese unterschiedlichen Ausbildungsweisen sind für alle drei eingangs genannten Varianten betreffend das Ein- oder Aufbringen der Gleitbeschichtung respektive der einzelnen Schichten bzw. Partikel etc. möglich. Werden die Partikel auf den Gleitlack respektive die Bindemittelmatrix aufgebracht, sei es aufgeblasen, aufgestreut etc., oder in Form einer zweiten Schicht, also über eine Lösung, so ist es denkbar, zunächst die Bindemittelmatrix aufzubringen und diese zunächst auszuhärten, wonach die Partikel oder der Faserwerkstoff aufgebracht werden, die entsprechend noch pulverförmig über einen Träger, der beispielsweise die Bindemittelmatrixoberfläche leicht anlöst, aufgetragen werden können, also partikulär oder faserig in einer Suspension vorliegen und mit dieser Suspension aufgetragen werden. Sind sie gelöst, wird die entsprechende Lösung aufgesprüht oder aufgestrichen etc. Denkbar ist es auch, nass in nass zu arbeiten, also die Bindemittelmatrix nicht komplett durchhärten zu lassen, sondern diese noch im feuchten Zustand mit den Partikeln oder Fasern zu belegen respektive die gelösten PA- oder PE-Gleitmittel aufzutragen. In jedem Fall erfolgt anschließend eine entsprechende Temperaturbehandlung um - unabhängig davon wie nun konkret der Auftrag der Gleitbeschichtung erfolgt - diese endgültig auszuhärten.As described, either the elastomer component or the metal component can be provided with the bonded coating layer. If the elastomer component is coated, this can be done in different ways. The elastomeric component can either be vulcanized after the bonded coating layer has been applied, ie the elastomeric component is extruded and coated with the bonded coating layer immediately after extrusion, after which it is first vulcanized, with the bonded coating layer drying and curing at the same time. Alternatively, it is possible that the elastomer component is first vulcanized after it has been produced and only then is it provided with the anti-friction coating, which is then cured separately, ie is thermally crosslinked. These different configurations are possible for all three variants mentioned at the outset regarding the incorporation or application of the anti-friction coating or the individual layers or particles etc. If the particles are applied to the anti-friction coating or the binder matrix, either inflated, scattered, etc., or in the form of a second layer, i.e. via a solution, it is conceivable to apply the bandage first to apply the medium matrix and first to harden it, after which the particles or the fiber material are applied, which can be applied accordingly in powder form via a carrier which, for example, slightly dissolves the binder matrix surface, i.e. are present in a suspension in particulate or fibrous form and are applied with this suspension. Once they are dissolved, the appropriate solution is sprayed or brushed on, etc. It is also conceivable to work wet-on-wet, i.e. not allowing the binder matrix to harden completely, but to cover it with the particles or fibers or the dissolved PA while it is still wet - or to apply PE lubricant. In any case, an appropriate temperature treatment is then carried out in order - regardless of how the sliding coating is actually applied - to finally harden it.

Figurenlistecharacter list

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung bestehend aus einem Metallbauteil und einem Elastomerbauteil,
  • 2 eine vergrößerte Darstellung des gekennzeichneten Kontaktbereichs zwischen Metallbauteil und Elastomerbauteil mit einer Gleitbeschichtung einer ersten Ausführungsform,
  • 3 eine Ansicht entsprechend 2 mit einer Gleitbeschichtung einer zweiten Ausführungsform, und
  • 4 eine Ansicht gemäß 2 mit einer Gleitbeschichtung einer dritten Ausführungsform.
An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it:
  • 1 a schematic diagram of an arrangement according to the invention consisting of a metal component and an elastomeric component,
  • 2 an enlarged view of the marked contact area between metal component and elastomer component with a sliding coating of a first embodiment,
  • 3 a view accordingly 2 with a sliding coating of a second embodiment, and
  • 4 a view according to 2 with a slide coating of a third embodiment.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Anordnung 1, umfassend ein Metallbauteil 2 und ein Elastomerbauteil 3. Bei dem Metallbauteil 2 handelt es sich beispielsweise um den Ring eines Wälzlagers, bei dem Elastomerbauteil 3 um einen Dichtring des Wälzlagers, wobei beide einander in einem Kontaktbereich 4 berühren und relativ zueinander beweglich sind, beispielsweise relativ zueinander rotieren. 1 shows a schematic representation of an arrangement 1 according to the invention, comprising a metal component 2 and an elastomeric component 3. The metal component 2 is, for example, the ring of a roller bearing, and the elastomeric component 3 is a sealing ring of the roller bearing, with both touching one another in a contact area 4 and are movable relative to each other, for example rotate relative to each other.

Das Elastomerbauteil 3 weist einen Bauteilkörper 5 auf, an dessen Kontaktfläche eine Gleitbeschichtung 6 vorgesehen ist, die in unmittelbarem Kontakt zum Metallbauteil 2 im Kontaktbereich 4 steht. Bereits an dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass eine solche Gleitbeschichtung alternativ auch am Metallbauteil 2 vorgesehen sein kann, wie auch sowohl am Metallbauteil 2 als auch am Elastomerbauteil 3.The elastomeric component 3 has a component body 5 on the contact surface of which there is a sliding coating 6 which is in direct contact with the metal component 2 in the contact area 4 . It should already be pointed out at this point that such a sliding coating can alternatively also be provided on the metal component 2, as well as both on the metal component 2 and on the elastomer component 3.

Diese Gleitbeschichtung kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt werden. Grundsätzlich ist mit der Gleitbeschichtung gemeint, dass sie eine ausgehärtete Bindemittelmatrix aufweist, die enthält oder auf die aufgebracht ist ein Gleitmittel aus PA oder PE oder einem Faserwerkstoff.This anti-friction coating can be implemented in different ways. Basically, the anti-friction coating means that it has a hardened binder matrix that contains or is applied to a lubricant made of PA or PE or a fiber material.

Gemäß 2, in der eine erste Ausführungsform der Gleitbeschichtung gezeigt ist, weist diese eine Bindemittelmatrix 7 beispielsweise aus einem Polyurethanlack auf. In diese sind als Gleitmittel PA- und/oder PE-Partikel 8 eingebracht. Neben diesen Gleitmittelpartikeln sind ferner noch partikuläre Verschleißschutzstoffe 9 sowie Schmierstoffe 10 eingebracht. Die Verschleißschutzstoffe 9 wie auch die Schmierstoffe 10 werden aus den in der Einleitung angegebenen Stoffaufzählungen ausgewählt.According to 2 , in which a first embodiment of the anti-friction coating is shown, this has a binder matrix 7, for example made of a polyurethane paint. PA and/or PE particles 8 are introduced into these as lubricants. In addition to these lubricant particles, particulate anti-wear substances 9 and lubricants 10 are also introduced. The anti-wear substances 9 as well as the lubricants 10 are selected from the lists of substances given in the introduction.

Die Partikel 8 des PA- oder PE-Gleitmittels, die Verschleißschutzstoffe 9 sowie die Schmierstoffe 10 werden in den noch flüssigen Polyurethanlack 7 eingemischt, der sodann auf das Elastomerbauteil aufgetragen wird. Gegebenenfalls kann auch ein Siloxan zugemischt werden, um die Vernetzung des Polyurethans zu fördern. Denkbar ist auch das Zumischen einer organischen Säure, um auch eine Vernetzung der PA- / PE-Partikel 8 zu fördern, mithin also unterschiedliche Netzwerke auszubilden, die einander verzahnen.The particles 8 of the PA or PE lubricant, the anti-wear substances 9 and the lubricants 10 are mixed into the still liquid polyurethane paint 7, which is then applied to the elastomer component. If appropriate, a siloxane can also be admixed in order to promote crosslinking of the polyurethane. It is also conceivable to add an organic acid in order to promote crosslinking of the PA/PE particles 8, ie to form different networks that interlock with one another.

Grundsätzlich wird nach dem Aufbringen die Gleitbeschichtung 6 ausgehärtet, also eine thermische Behandlung durchgeführt.In principle, the anti-friction coating 6 is cured after it has been applied, ie a thermal treatment is carried out.

Eine Alternativausführung einer Gleitbeschichtung 6 zeigt 3. Dort wurde auf das Elastomerbauteil 3 zunächst beispielsweise wiederum ein Polyurethanlack 7, gegebenenfalls und mit zugemischtem Siloxan, und eingemischten Verschleißschutzstoffen 9 und Schmierstoffen 10 aufgebracht. Auf diese noch feuchte Schicht wurde sodann der PA- / PE-Schmierstoff in Form der Partikel 8 aufgestreut oder aufgeblasen etc. Diese haften oberflächlich an respektive in der noch feuchten Polyurethanlackschicht. Anschließend erfolgt die Aushärtung. Es bildet sich also eine unmittelbar im Kontaktbereich gegebene Gleitmittelschicht aus. Alternativ zur Verwendung der in den 2 und 3 gezeigten PA- / PE-Partikel (es kann natürlich auch eine PA- / PE-Mischung vorgesehen werden) können auch Faserwerkstoff eingemischt respektive aufgebracht werden, wobei die Faserwerkstoffe aus der einleitend angegebenen Aufzählung gewählt werden.An alternative embodiment of a sliding coating 6 shows 3 . There, for example, a polyurethane paint 7 was first applied to the elastomeric component 3 , if necessary and with admixed siloxane, and anti-wear substances 9 and lubricants 10 mixed in. The PA/PE lubricant in the form of particles 8 was then sprinkled or blown on to this still-moist layer, etc. These adhere to the surface or in the still-moist polyurethane paint layer. Then the curing takes place. A lubricant layer is therefore formed directly in the contact area. As an alternative to using the 2 and 3 The PA/PE particles shown (a PA/PE mixture can of course also be provided) can also be mixed in or applied to the fiber material, with the fiber materials being selected from the list given in the introduction.

4 zeigt schließlich die Ausbildung einer Gleitbeschichtung 6, wiederum umfassend eine erste Schicht aus Polyurethanlack 7 mit exemplarisch eingebrachten Verschleißschutzstoffen 9 und Schmierstoffen 10, wobei - geltend für alle Ausführungsbeispiele - beide oder nur einer dieser Stoffe vorgesehen werden kann. Auf diese Polyurethanschicht wird eine alkoholische oder wässrige Lösung enthaltend PA und/oder PE in gelöster Form aufgetragen, sodass sich eine zweite Schicht 11 ausbildet, die letztlich dieses Gleitmittel enthält. Nach Trocknen bildet sich folglich eine oberflächliche Gleitmittelschicht aus. 4 finally shows the formation of an anti-friction coating 6, again comprising a first layer of polyurethane paint 7 with anti-wear materials 9 and lubricants 10 introduced by way of example, wherein--applicable to all exemplary embodiments--both or only one of these substances can be provided. An alcoholic or aqueous solution containing PA and/or PE in dissolved form is applied to this polyurethane layer, so that a second layer 11 is formed, which ultimately contains this lubricant. After drying, a superficial layer of lubricant is consequently formed.

Die jeweilige Gleitbeschichtung 6 kann entweder auf das noch nicht vulkanisierte Elastomerbauteil 3 aufgebracht werden, wonach das beschichtete Elastomerbauteil 3 vulkanisiert wird, mithin also sowohl was den Elastomerkörper 5 angeht, als auch was die Gleitbeschichtung 6 angeht, aushärtet respektive vernetzt wird. Denkbar ist es aber auch, die Gleitbeschichtung 6 auf dem bereits vulkanisierten Elastomerbauteil auszubilden.The respective anti-friction coating 6 can either be applied to the not yet vulcanized elastomeric component 3, after which the coated elastomeric component 3 is vulcanized, ie both the elastomer body 5 and the anti-friction coating 6 are cured or crosslinked. However, it is also conceivable to form the anti-friction coating 6 on the already vulcanized elastomer component.

Die gezeigten Ausführungsbeispiele sind lediglich erläuternder Natur und keinesfalls abschließend respektive beschränkend.The exemplary embodiments shown are merely of an explanatory nature and in no way exhaustive or restrictive.

Im Rahmen von Untersuchungen wurden diverse Gleitbeschichtungen konzipiert, wie folgt:

  • Eine erste Gleitbeschichtung wurde unter Verwendung eines Polyurethanlacks mit zugesetztem Polysiloxan hergestellt. Dabei vernetzt das Polysiloxan mit dem Polyurethan, sodass sich eine Reibwert senkende Bindemittelmatrix ergibt. Bei dem Polyurethanlack kann es sich - grundsätzlich für alle Ausgestaltungen - um ein wässriges Ein-Komponenten-System oder Zwei-Komponenten-System handeln. Im Vorliegenden wurde eine wässrige Polyurethan-Polysiloxan-Dispersion verwendet. Dieser Dispersion wurde sodann ein PA-Pulver als Gleitmittel zugemischt. Bei den Versuchen wurde auf 10ml Lack 1g des PA-Pulvers mit einer möglichst kleinen Teilchengröße von bevorzugt zwischen 1 nm - 100 nm, insbesondere zwischen 20 - 50 nm zugegeben.
  • Die erhaltene Suspension wurde gut gerührt und in Form einer Beschichtung auf ein noch unvulkanisiertes, extrudiertes Elastomerprofil, das als Dichtung oder O-Ring geformt war, aufgetragen. Der Auftrag der Beschichtung erfolgte im Rahmen des Versuches durch Tauchen. Anschließend wurden eine thermische Behandlung durchgeführt, um einerseits eine Vulkanisation, andererseits auch eine Härtung der Gleitbeschichtung zu erwirken. Die Elastomerprofile wurden schließlich geschnitten und der Trockenreibwert µ gegen ein Metallbauteil 100Cr6 ermittelt. Dabei wurde ein Trockenreibwert µtrocken von 0,9 - 1,5 bei den verschiedenen Teststücken ermittelt.
Various anti-friction coatings were designed as part of investigations, as follows:
  • A first anti-friction coating was prepared using a polyurethane varnish with added polysiloxane. The polysiloxane crosslinks with the polyurethane, resulting in a binder matrix that reduces the coefficient of friction. The polyurethane paint can—in principle for all configurations—be an aqueous one-component system or two-component system. An aqueous polyurethane-polysiloxane dispersion was used herein. A PA powder was then added to this dispersion as a lubricant. In the tests, 1 g of the PA powder with the smallest possible particle size of preferably between 1 nm and 100 nm, in particular between 20 and 50 nm, was added to 10 ml of paint.
  • The suspension obtained was stirred well and applied in the form of a coating to a still unvulcanized, extruded elastomer profile which was shaped as a seal or O-ring. The coating was applied as part of the test by dipping. A thermal treatment was then carried out in order to effect vulcanization on the one hand and hardening of the anti-friction coating on the other. Finally, the elastomer profiles were cut and the dry friction coefficient µ was determined against a 100Cr6 metal component. A dry friction coefficient µ dry of 0.9 - 1.5 was determined for the various test pieces.

Durch die Verwendung von besonders feinem PA-Pulver mit einer geringen Teilchengröße wurde folglich ein sehr gutes Gleitverhalten im Metall-Elastomer-Kontakt festgestellt.By using particularly fine PA powder with a small particle size, very good sliding behavior in metal-elastomer contact was found.

Der Feststoffanteil des zugesetzten PA-Pulvers in dem Gleitlack kann bis zu 90 Gew.-% betragen, bezogen auf die fertige Gleitlacksuspension. Er liegt bevorzugt zwischen 5 - 25 Gew.-%, da bei höheren Anteilen die erhaltenen Beschichtungen teilweise nicht die für den beabsichtigten Einsatz benötigte Elastizität aufweisen. Grundsätzlich jedoch können auch sehr hohe Anteile gegeben sein.The solids content of the added PA powder in the bonded coating can be up to 90% by weight, based on the finished bonded coating suspension. It is preferably between 5-25% by weight, since at higher proportions some of the coatings obtained do not have the elasticity required for the intended use. In principle, however, very high proportions can also be present.

In einem weiteren Versuch wurde statt des PA-Pulvers der Polyurethan-Polysiloxan-Dispersion ein PE-Pulver mit sehr hohem Molekulargewicht zugemischt, wobei die Teilchengröße ebenfalls ≤ 50 nm betrug und mithin sehr fein war. Im Rahmen dieses Versuchs wurden zu 10 ml Dispersion weiterhin 1,5 g an Schmierstoffpartikelpulver zugesetzt. Hierzu wurde PEEK- und PTFE-Pulver verwendet. Nach Zugabe dieser beiden Pulver wurde der Gleitlack erneut wie zuvor beschrieben auf ein Elastomerprofil aufgetragen und für 15 Minuten bei 120° getrocknet, wie auch bei der zuvor beschriebenen Versuchsreihe. Anschließend wurden analog dem vorstehenden Ausführungsbeispiel der Trockenreibwert gegen das Metallbauteil aus 100Cr6 ermittelt, wobei ein Trockenreibwert von 0,4 - 0,5 gemessen wurde. Es hat sich gezeigt, dass die Zugabe von PEEK- und PTFE-Pulver ein gut geeigneter Zusatzstoff zu dem System aus PU-Bindemittelmatrix und PE-Gleitmittel ist, um sehr niedrige Trockenreibwerte zu erhalten.In a further experiment, instead of the PA powder, a PE powder with a very high molecular weight was mixed into the polyurethane-polysiloxane dispersion, the particle size also being ≦50 nm and therefore being very fine. In the course of this experiment, 1.5 g of lubricant particle powder were also added to 10 ml of dispersion. PEEK and PTFE powder was used for this. After the addition of these two powders, the bonded coating was again applied to an elastomer profile as described above and dried at 120° for 15 minutes, as in the test series described above. The dry friction coefficient against the metal component made of 100Cr 6 was then determined analogously to the above exemplary embodiment, with a dry friction coefficient of 0.4-0.5 being measured. It has been shown that the addition of PEEK and PTFE powder to the system of PU binder matrix and PE lubricant is a well-suited additive to achieve very low dry friction values.

In einem dritten Ausführungsbeispiel wurde wiederum ein Polyurethanlacksystem in Form einer Polyurethan-Polysiloxan-Dispersion verwendet. Diesem Lack wurde eine fluide Lösung eines Polyamids zugesetzt, wobei das darin enthaltene Polyamid als ein die Trockenreibung gegenüber dem Metallbauteil aus 100Cr6 reduzierender Zusatzstoff wirkt, der durch die Zugabe in gelöster Form eine sehr feine Verteilung in dem Grundsystem bzw. Bindemittelmatrixsystem mit Polyurethan und Siloxan aufweist. Insbesondere hierdurch wird erreicht, dass überall in der Beschichtung ausreichend Polyamid als Trockenschmierstoff zur Verfügung steht.In a third embodiment, a polyurethane paint system in the form of a polyurethane-polysiloxane dispersion was again used. A fluid solution of a polyamide was added to this paint, with the polyamide contained therein acting as an additive that reduces dry friction in relation to the metal component made of 100Cr6, which, when added in dissolved form, has a very fine distribution in the basic system or binder matrix system with polyurethane and siloxane . In particular, this ensures that sufficient polyamide is available as a dry lubricant throughout the coating.

Als lösliche Polyamide können beispielsweise alle in Alkohol löslichen Polyamide oder Copolyamide verwendet werden. D. h., dass erfindungsgemäß unter dem Begriff „Polyamid“ alle Kohlenwasserstoffe auf Polyamidbasis zu verstehen sind. Als besonders vorteilhaft hat sich die Verwendung eines N-Methoxy methylierten Polyamids herausgestellt. Daneben ist es vorteilhaft, wenn dem Gleitlack eine die Vernetzung des gelösten Polyamids katalisierende Verbindung wie beispielsweise eine organische Säure zugesetzt wird. Auf diese Weise entstehen mit dem vernetzten Polyamid und dem vernetzten PolyurethanSystem zwei interpenetrierende, unlösliche Netzwerke, wobei auch eine Vernetzung des Polyamids mit dem Polyurethansystem auftreten kann. Die Mischung aus Polyurethanlacksystem und Polyamidsystem hat dabei die Aufgabe, die elastischen Eigenschaften der erhaltenen Beschichtung zu gewährleisten, während die Polyamid-Komponente den Trockenreibwert senkt.All alcohol-soluble polyamides or copolyamides, for example, can be used as soluble polyamides. This means that, according to the invention, the term “polyamide” means all polyamide-based hydrocarbons. The use of an N-methoxymethylated polyamide has proven particularly advantageous. In addition, it is advantageous if a compound that catalyzes the crosslinking of the dissolved polyamide, such as an organic acid, is added to the bonded coating. In this way, with the crosslinked polyamide and the crosslinked polyurethane system, two inter penetrating, insoluble networks, whereby crosslinking of the polyamide with the polyurethane system can also occur. The task of the mixture of polyurethane paint system and polyamide system is to ensure the elastic properties of the coating obtained, while the polyamide component lowers the coefficient of dry friction.

Wiederum wurden, in gleicher wie zuvor beschriebener Weise, entsprechende Teststücke durch Aufbringen der Gleitbeschichtung auf ein Elastomerbauteil und anschließendem Trocknen für 15 Minuten bei 120° hergestellt. Es wurden Trockenreibwerte gemessen, die ebenfalls innerhalb der oben angegebenen Bereiche lagen.Corresponding test pieces were again produced in the same manner as previously described by applying the anti-friction coating to an elastomer component and then drying it at 120° for 15 minutes. Dry friction values were measured, which were also within the ranges given above.

Im Zusammenhang mit diesem Ausführungsbeispiel sei betont, dass es auch möglich ist, das Elastomerprofil zunächst mit einem unmodifizierten Polyurethanlack-System, also ohne den Polyamid-Gleitstoff zu beschichten, und auf diese erste Beschichtung dann vor einem nachfolgenden Aushärten eine weitere zweite Beschichtung mit dem im Alkohol gelösten Polyamid aufzubringen. Das Aufbringen der zweiten Beschichtung kann dabei sowohl auf die bereits luftgetrocknete erste Beschichtung oder auch nass-in-nass erfolgen, also auf der noch nassen ersten Beschichtung. Diese Vorgehensweise mit zwei nacheinander aufgebrachten Beschichtungen hat den Vorteil, dass die erste Beschichtung vor allem eine verbesserte Haftung auf dem Elastomerprofil vermittelt, während die zweite Beschichtung in erster Linie die Trockenreibung des Elastomerprofils gegenüber dem Metallbauteil, beispielsweise aus 100Cr6 vermindert. Insgesamt werden auf diese Weise ein verringerter Abrieb und eine verbesserte Lebensdauer des hergestellten Elastomerprofils in Form von Dichtungen oder O-Ringe etc. erzielt.In connection with this exemplary embodiment, it should be emphasized that it is also possible to first coat the elastomer profile with an unmodified polyurethane coating system, i.e. without the polyamide lubricant, and then apply a further second coating to this first coating before subsequent curing with the im apply alcohol dissolved polyamide. The second coating can be applied either to the already air-dried first coating or else wet-on-wet, ie to the still wet first coating. This procedure with two successively applied coatings has the advantage that the first coating primarily provides improved adhesion to the elastomer profile, while the second coating primarily reduces the dry friction of the elastomer profile against the metal component, for example made of 100Cr6. Overall, reduced abrasion and an improved service life of the elastomer profile produced in the form of seals or O-rings etc. are achieved in this way.

Im Rahmen eines vierten Ausführungsbeispiels wurde erneut das bereits beschriebene Polyurehtan-Polysiloxan-Lacksystem angemischt und zunächst mit 30 % Wasser verdünnt, um die Dicke der im weiteren erhaltenen Beschichtung gegenüber den Ausführungsbeispielen mit pulverförmigen PA- / PE-Zusatzstoff zu reduzieren. Dieser Gleitlack wurde dann auf ein Elastomerprofil aufgetragen und bei 25°C an der Luft getrocknet, bis keine Feuchtigkeit an der Oberfläche mehr sichtbar war. Auf diese erste Beschichtung wurde dann eine 5 - 10 %ige Lösung eines Polyamids in einem Ethanol-Wasser-Gemisch in Form einer zweiten Beschichtung aufgetragen. Anschließend wurde das derart beschichtete Elastomerprofil bei 90° - 120°C über 15 Minuten getrocknet und anschließend wie zuvor beschrieben der Trockenreibwert gegenüber einem Metallbauteil aus 100Cr6 bestimmt. Dabei ergaben sich µ-Werte von 0,8 - 1,2.As part of a fourth embodiment, the polyurethane-polysiloxane paint system already described was again mixed and first diluted with 30% water in order to reduce the thickness of the coating subsequently obtained compared to the embodiments with powdered PA/PE additive. This bonded coating was then applied to an elastomer profile and dried in air at 25° C. until no more moisture was visible on the surface. A 5-10% solution of a polyamide in an ethanol-water mixture was then applied to this first coating in the form of a second coating. The elastomer profile coated in this way was then dried at 90°-120° C. for 15 minutes and then the dry friction coefficient was determined as described above in relation to a metal component made of 100Cr6. This resulted in µ values of 0.8 - 1.2.

Auch diese Beschichtung zeigte auch nach stärkerer Längendehnung keine Ablösung und eine sehr gute Haftung.This coating also showed no detachment even after greater elongation and very good adhesion.

Weitere Ausführungsbeispiele, die das vorstehend erläuterte vierte Ausführungsbeispiel variieren, sehen vor, das fertig angesetzte Polyurethanlacksysteme mit einer alkoholischen Polyamid-Lösung zu versetzen. Dabei wurde das Mischungsverhältnis von Polyurethanlack zu Polyamid zwischen 1 zu 1 bis 1 zu 5 variiert. Auch auf diese Weise werden gut haftende, elastische Filme als Beschichtung auf Elastomerprofilen erhalten, die in der Regel Trockenreibwerte von unter 1,2 aufweisen.Further exemplary embodiments, which vary the fourth exemplary embodiment explained above, provide for adding an alcoholic polyamide solution to the ready-mixed polyurethane lacquer system. The mixing ratio of polyurethane paint to polyamide was varied between 1:1 and 1:5. In this way, too, elastic films with good adhesion are obtained as a coating on elastomer profiles, which generally have dry coefficients of friction of less than 1.2.

Bevorzugt werden auch hier N-Methoxy methylierte Polyamide eingesetzt, die mittels geeigneter Katalysatoren wie organischer Säure chemisch vernetzt sind.Here, too, preference is given to using N-methoxymethylated polyamides which are chemically crosslinked by means of suitable catalysts such as organic acids.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, das beschriebene Polyurethanlacksystem zunächst ohne Zusatzstoff, also ohne Zugabe eines PA- oder PE-Pulvers oder einer Lösung eines PA oder PE, auf ein Elastomerprofil in Form einer Beschichtung aufzubringen, und erst danach auf die noch nasse Beschichtung ein feines PA-Pulver oder ein feines PE-Pulver oder einer Faser, z. B. eine PTFE-Faser, aufzubringen. Dazu wird das Pulver oder die Faser auf die noch nasse Beschichtung beispielsweise aufgestreut oder aufgeblasen und anschließend die mit dem Pulver / der Faser bestreute oder beblasene Beschichtung über 15 Minuten bei 120° getrocknet. Nachfolgende Messungen der Trockenreibwerte derart hergestellter, beschichteter Elastomerprofile ergaben Trockenreibwerte von 0,6 - 0,9.A further exemplary embodiment provides for the polyurethane paint system described to first be applied to an elastomer profile in the form of a coating without additives, i.e. without adding a PA or PE powder or a solution of a PA or PE, and only then to the still wet coating a fine PA powder or a fine PE powder or a fiber, e.g. B. a PTFE fiber to apply. For this purpose, the powder or the fiber is sprinkled or blown onto the still wet coating, for example, and the coating sprinkled or blown with the powder/fiber is then dried at 120° for 15 minutes. Subsequent measurements of the dry friction coefficients of coated elastomer profiles produced in this way resulted in dry friction coefficients of 0.6-0.9.

In einem weiteren Versuchsbeispiel wurde das zuvor beschriebene Lacksystem aus Polyurethan-Polysiloxan wiederum zunächst ohne Zugabe eines PA- oder PE-Pulvers oder einer entsprechenden Lösung auf ein Elastomerprofil als Beschichtung aufgebracht und erst danach auf die noch nasse Beschichtung ein feines PA-Pulver und ein Hartstoffpartikel-Pulver (ein Keramik verstärktes Fluorpolymere, Handelsname „Cerflon“), je zu gleichen Massenanteil, aufgebracht. Hierzu wird das Pulver auf die noch nasse Beschichtung aufgestreut oder aufgeblasen und anschließend die mit dem Pulver bestreute oder beblasene Beschichtung über 15 Minuten bei 120° getrocknet. Messungen des Trockenreibwerts µ an entsprechend hergestellten Teststücken eines beschichteten Elastomerprofils ergaben wiederum Trockenreibwerte von 0,3 - 0,4.In a further test example, the polyurethane-polysiloxane paint system described above was first applied to an elastomer profile as a coating without the addition of a PA or PE powder or a corresponding solution, and only then was a fine PA powder and a hard material particle applied to the still wet coating -Powder (a ceramic-reinforced fluoropolymer, trade name "Cerflon"), each in the same proportion by mass, applied. For this purpose, the powder is sprinkled or blown onto the still wet coating and the coating sprinkled or blown with the powder is then dried at 120° for 15 minutes. Measurements of the dry friction coefficient μ on correspondingly produced test pieces of a coated elastomer profile again resulted in dry friction coefficients of 0.3-0.4.

In einem weiteren Versuchsbeispiel wurde das beschriebene Polyurethanlacksystem mit einem Zusatzstoff, nämlich einem Fluorpolymere (thermoplastische Fluorkunststoffe wie PVDF) aber ohne Zugabe eines PA-Pulvers oder PE-Pulvers oder einer Lösung davon angemischt. Dieser Lack wurde auf dem Elastomerbauteil aufgebracht und auf die noch nasse Beschichtung ein feines PA-Pulver und Hartstoffpartikelpulver (siehe oben) je zu gleichen Masseanteilen aufgebracht. Das Pulver wurde wiederum auf die noch nasse Beschichtung aufgestreut bzw. aufgeblasen. Anschließend wird nochmals der Lack aufgebracht und anschließend diese Beschichtung über 15 Minuten bei 120° getrocknet. Der gemessene Trockenreibwert lag wiederum im Bereich von 0,4 - 0,5. Mit dieser Beschichtung konnte eine oleophobe Schicht erzeugt werden, hierdurch kann eine Dichtung über eine normale Dichtwirkung hinaus ölige Substanzen von der Lagerstelle abweisen, sodass die ölige Substanz gezielt ihrer Schmieraufgabe, z. B. in einem Lager, zugewandt wird.In another experimental example, the polyurethane coating system described with an additive, namely a fluoropolymer (thermoplastic fluoroplastics such as PVDF) but without the addition of a PA powder or PE powder or mixed with a solution of it. This paint was applied to the elastomer component and a fine PA powder and hard material particle powder (see above), each in equal proportions by mass, were applied to the still wet coating. The powder was in turn sprinkled or blown onto the still wet coating. The paint is then applied again and this coating is then dried at 120° for 15 minutes. The measured dry friction value was again in the range of 0.4 - 0.5. With this coating, an oleophobic layer could be created, which means that a seal can repel oily substances from the bearing point beyond a normal sealing effect, so that the oily substance can specifically fulfill its lubricating task, e.g. B. in a camp is facing.

Hinsichtlich der Verfahren zum Aufbringen der erläuterten Beschichtungen auf die Elastomerprofile (also Elastomerbauteile) und das Verfahren zu deren Herstellung oder deren thermischer Nachbehandlung ist festzuhalten, dass die Elastomerprofile in der Regel mit Hilfe eines Extruders erzeugt werden. Die Beschichtungen gemäß den erläuterten Ausführungsbeispielen können bevorzugt unmittelbar nach der Extrusion durch Sprühen, Tauchen, Drucken, Wischen, Fluten, Pinseln, oder Bürsten aufgebracht werden. An dieser Stelle kann das Beschichtungsmaterial auch mit der eigentlichen Gummimischung mit extrudiert werden, sodass das Dichtungselastomer schon die gewünschten Beschichtungseigenschaften mitbringt. Nach dem Auftragen der Beschichtung erfolgt sodann der übliche Vulkanisationsprozess der Elastomerprofile, beispielsweise ein einem Salzbad oder in einem Ofen, bevor abschließend das beschichtete und vulkanisierte Elastomerprofil geschnitten wird.With regard to the process for applying the explained coatings to the elastomer profiles (i.e. elastomer components) and the process for their manufacture or their subsequent thermal treatment, it should be noted that the elastomer profiles are generally produced with the aid of an extruder. The coatings according to the exemplary embodiments explained can preferably be applied immediately after extrusion by spraying, dipping, printing, wiping, flooding, brushing or brushing. At this point, the coating material can also be extruded with the actual rubber compound, so that the sealing elastomer already has the desired coating properties. After the coating has been applied, the elastomer profile is then subjected to the usual vulcanization process, for example in a salt bath or in an oven, before the coated and vulcanized elastomer profile is finally cut.

Alternativ kann der Auftrag der Beschichtung auf das Elastomerprofil aber auch erst nach der Vulkanisation erfolgen, was jedoch eine weitere Temperaturbehandlung mit vorzugsweise geringerer Temperatur als bei der vorausgehenden Vulkanisation erfordert. Diese Temperaturbehandlung erfolgt dann beispielsweise hinter dem Salzbad bzw. hinter dem Ofen in einer weiteren Wärmezone. Die Temperaturbehandlung bei der Vulkanisation oder in der nachgeschalteten Wärmezone bewirkt eine chemische Vernetzung innerhalb der Beschichtung und auch eine Verbindung bzw. Vernetzung der Beschichtung mit dem darunter befindlichen Elastomerprofil.Alternatively, the coating can also be applied to the elastomer profile only after the vulcanization, which, however, requires a further temperature treatment, preferably at a lower temperature than in the previous vulcanization. This temperature treatment then takes place, for example, behind the salt bath or behind the furnace in a further heating zone. The temperature treatment during vulcanization or in the downstream heating zone causes chemical crosslinking within the coating and also a connection or crosslinking of the coating with the elastomer profile underneath.

BezugszeichenlisteReference List

11
Anordnungarrangement
22
Metallbauteilmetal component
33
Elastomerbauteilelastomer component
44
Kontaktbereichcontact area
55
Bauteilkörpercomponent body
66
Gleitbeschichtunganti-friction coating
77
Bindemittelmatrixbinder matrix
88th
PA- oder PE-PartikelPA or PE particles
99
Verschleißschutzstoffeanti-wear materials
1010
Schmierstoffelubricants
1111
Schichtlayer

Claims (8)

Anordnung aus zwei Maschinenbauteilen, von denen das erste Maschinenbauteil ein Elastomerbauteil (3) und das zweite Maschinenbauteil ein Metallbauteil (2) ist, insbesondere ein Lager- und ein Dichtungsbauteil, und die in der Montagestellung in berührendem Kontakt zueinander stehen und eine Relativbewegung zueinander ausführen, wobei an wenigstens einem Maschinenbauteil im Kontaktbereich eine Gleitbeschichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitbeschichtung - aus einem Gleitlack (7) umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix mit darin eingebrachten oder darauf aufgebrachten pulverförmigen Partikeln (8) aus PA oder PE oder einem Faserwerkstoff besteht, oder - aus einem Gleitlack umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix mit darin über eine alkoholische oder wässrige Lösung eingebrachtem PA oder PE besteht, oder - aus einer ersten Schicht aus einem Gleitlack (7) umfassend eine ausgehärtete Bindemittelmatrix und einer darauf aufgebrachten zweiten Schicht (11) aus über eine alkoholische oder wässrige Lösung aufgebrachtem PA oder PE besteht, und wobei in der Bindemittelmatrix oder der auf sie aufgebrachten zweiten Schicht wenigstens ein in Partikel- oder Pulverform eingebrachter Verschleißschutzstoff (9) und/oder Schmierstoff (10) eingebracht ist, wobei der wenigstens eine eingebrachte Verschleißschutz- und/oder Schmierstoff (9, 10) eine Oberflächenbeschichtung aufweist.Arrangement of two machine components, of which the first machine component is an elastomer component (3) and the second machine component is a metal component (2), in particular a bearing and a sealing component, and which are in touching contact with one another in the assembly position and perform a relative movement to one another, a lubricating coating being provided on at least one machine component in the contact area, characterized in that the lubricating coating - consists of a lubricating varnish (7) comprising a hardened binder matrix with powdered particles (8) made of PA or PE or a fiber material incorporated or applied thereto, or - consists of a lubricating varnish comprising a hardened binder matrix with PA or PE introduced therein via an alcoholic or aqueous solution, or - a first layer of lubricating varnish (7) comprising a hardened binder matrix and a second layer (11) applied thereto consists of PA or PE applied via an alcoholic or aqueous solution, and at least one anti-wear substance (9) and/or lubricant (10) introduced in particle or powder form is introduced into the binder matrix or the second layer applied to it, the at least one anti-wear and/or lubricant (9, 10) introduced has a surface coating. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bindemittelmatrix ein Lack (7) auf Polyurethanbasis oder Polyurethan-Polysiloxan-Basis ist.arrangement according to claim 1 , characterized in that the binder matrix is a lacquer (7) based on polyurethane or polyurethane-polysiloxane. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die partikulär oder gelöst eingebrachten Stoffe in der Bindemittelmatrix infolge einer Zugabe eines katalysierenden Mittels, insbesondere einer organische Säure, vernetzt vorliegen.arrangement according to claim 1 or 2 , characterized in that the substances introduced in particulate or dissolved form are crosslinked in the binder matrix as a result of the addition of a catalysing agent, in particular an organic acid. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenbeschichtung eine Beschichtung auf Basis eines Silans ist.Arrangement according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the surfaces coating is a silane-based coating. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis Bindemittelmatrix zu eingebrachten Partikeln (8, 9, 10) zwischen 0,01 - 90 Gew.% beträgt.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio of binder matrix to particles (8, 9, 10) introduced is between 0.01 - 90% by weight. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein- oder aufgebrachten Partikel (8) eine Größe von 0,1 nm bis 20|jm aufweisen.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the incorporated or applied particles (8) have a size of 0.1 nm to 20 μm. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ein- oder aufgebrachten Partikel (8, 9, 10) eine schneidkantenfreie Form, insbesondere länglich-oval oder kugelig, aufweisen.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the incorporated or applied particles (8, 9, 10) have a shape without cutting edges, in particular oblong-oval or spherical. Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerbauteil (3) ein nach dem Aufbringen der Gleitbeschichtung (6) vulkanisiertes Elastomerbauteil ist, oder dass es ein erst nach dem Vulkanisieren mit der Gleitbeschichtung (6) belegtes Elastomerbauteil ist.Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomeric component (3) is an elastomeric component vulcanized after the application of the anti-friction coating (6) or that it is an elastomeric component covered with the anti-friction coating (6) only after vulcanization.
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