DE102015012389A1 - High load capacity Sliding material with excellent wear resistance and lasting dimensional stability, use of same and reliable low-supervision bearing for buildings, in particular bridge structures - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hoch belastbaren Gleitwerkstoff mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und dauerhafter Formstabilität für Lager, insbesondere für Gleit- und/oder Topflager, von Bauwerken, insbesondere von Brückenbauwerken, ein betriebssicheres überwachungsarmes Lager eines Bauwerkes, insbesondere Gleitlager, sowie die Verwendung von mindestens Polyethylenterephtalat-Derivat als Gleitwerkstoff in Lagern von Bauwerken mit einer Dichte von 1,3 bis 1,6 g/cm3, insbesondere von 1,4 bis 1,5 g/cm3, noch mehr bevorzugt 1,44 g/cm3, einer Schmelztemperatur von 180 bis 320°C, insbesondere 200 bis 300°C, noch mehr bevorzugt 245°C, einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 60 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 85°C, noch mehr bevorzugt 75°C, und/oder einer oberen Gebrauchstemperaturgrenze in Luft (kurzzeitig) von 150 bis 180°C, vorzugsweise von 150 bis 170°C, noch mehr bevorzugt 160°C.The invention relates to a highly resilient sliding material with excellent wear resistance and permanent dimensional stability for bearings, in particular for sliding and / or pot bearings, of buildings, especially bridge structures, a reliable low-surveillance bearing a building, especially plain bearings, and the use of at least polyethylene terephthalate derivative as a sliding material in bearings of structures with a density of 1.3 to 1.6 g / cm3, in particular from 1.4 to 1.5 g / cm3, even more preferably 1.44 g / cm3, a melting temperature of 180 to 320 ° C, in particular 200 to 300 ° C, more preferably 245 ° C, a heat distortion temperature of 60 to 90 ° C, preferably 60 to 85 ° C, even more preferably 75 ° C, and / or an upper service temperature limit in air (for a short time ) from 150 to 180 ° C, preferably from 150 to 170 ° C, even more preferably 160 ° C.
Description
Die Erfindung betrifft einen hoch belastbaren Gleitwerkstoff mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und dauerhafter Formstabilität für Lager, insbesondere für Gleit- und/oder Topflager, von Bauwerken, insbesondere von Brückenbauwerken, und ein betriebssicheres überwachungsarmes Lager eines Bauwerkes, insbesondere Gleitlager, mit einem Oberbau und einem Unterbau, zwischen denen eine Gleitscheibe angeordnet ist, sowie eine Verwendung von Polyalkylenterephthalat-Derivaten, insbesondere Polyethylenterephtalat-Derivaten, als Gleitwerkstoff in Lagern, insbesondere in Topf- und/oder Gleitlagern, von Bauwerken, vorteilhafterweise Brückenbauwerken.The invention relates to a highly resilient sliding material with excellent wear resistance and permanent dimensional stability for bearings, in particular for sliding and / or pot bearings, of buildings, in particular bridges, and a reliable low-surveillance bearing of a building, especially plain bearings, with a superstructure and a substructure, between which a sliding disk is arranged, and a use of polyalkylene terephthalate derivatives, in particular polyethylene terephthalate derivatives, as a sliding material in bearings, in particular in pot and / or plain bearings, of buildings, advantageously bridge structures.
An den Berührungsflächen, auch Kontaktflächen genannt, von Lagern von Bauwerken, wie Brückenbauwerken, können normal und tangential gerichtete Kräfte auftreten. Infolge sich berührender Bauteile der Lager stellen sich Reibungskräfte ein, wenn die Bauteile der Lager relativ zueinander bzw. gegeneinander bewegt werden. Die Reibungskräfte wirken der bewegenden Kraft entgegen und müssen stets auf das betreffende Reibungssystem, auch tribologisches System genannt, bezogen interpretiert werden. Die Reibungskraft ist in erster Näherung von der Normalkraft auf die Berührungsfläche und der Reibungszahl abhängig. Die Haftreibung tritt zwischen gegeneinander ruhenden Bauteilen auf, die zueinander in Bewegung gesetzt werden sollen. Bei geringeren Tangentialkräften F ist die Reibungskraft zunächst entgegengesetzt gleich F, so dass das Bauteil auf dem anderen ruht. Die Reibungskraft kann mit der Tangentialkraft F an bis zu einem Maximalwert ansteigen, wobei das eine Bauteil anfängt zu gleiten oder zu rutschen. Hierbei wird die Haftung (Adhäsion) an den Berührungsstellen als Grenzflächen aufgebrochen.At the contact surfaces, also called contact surfaces, of bearings of structures, such as bridge structures, normally and tangentially directed forces can occur. As a result of contacting components of the bearing, frictional forces set when the components of the bearing are moved relative to each other or against each other. The frictional forces counteract the moving force and must always be interpreted based on the relevant friction system, also called tribological system. The frictional force is in first approximation dependent on the normal force on the contact surface and the coefficient of friction. The static friction occurs between components resting against each other, which are to be set in motion. At lower tangential forces F, the frictional force is initially opposite to F, so that the component rests on the other. The frictional force can increase up to a maximum value with the tangential force F on, with the one component starting to slip or slip. Here, the adhesion (adhesion) is broken at the points of contact as interfaces.
Infolge der einsetzenden Gleitreibung können stoßförmige Deformationen an den Berührungsstellen der Grenzflächen auftreten, welche zur Anregung elastischer Wellen und zur Temperaturerhöhung (Reibungswärme) zu führen vermögen. Die Haftreibung muss überwunden werden, wenn das eine Bauteil aus dem Ruhezustand in Bewegung gesetzt werden soll. Die Gleitreibung ist zu überwinden, um das eine Bauteil in eine gleichförmige, wenn auch in Lagern geringfügige, Bewegung kurzfristig zu halten. Falls feste Bauteile der Lager aufeinander gleiten, entsteht regelmäßig Verschleiß. Bei dem Trockenlauf eines Lagers trennt kein schützender Schmierfilm das eine Bauteil, als Grundkörper bezeichnet, und von dem anderen Bauteil, als Gegenkörper bezeichnet. Infolge hoher Belastung können bereits geringe Unebenheiten, die beispielsweise aufeinander liegen können, dergestalt hohe Drücke entstehen lassen, dass beide Bauteile im Ruhezustand fest aneinander haften. Bei Gegeneinanderbewegung der Bauteile werden dann diese Bindungen getrennt oder Teilchen werden aus der Oberfläche des weniger festen Werkstoffes gerissen, die zunächst an der Oberfläche des widerstandsfähigeren Werkstoffes hängen bleiben, anschließend lösen sich diese ab und führen als kleinste Teilchen zwischen den Gleitflächen zu erheblicher Abrasion.As a result of incipient sliding friction can occur at the contact points of the interfaces shock-shaped deformations, which are able to cause the excitation elastic waves and temperature increase (frictional heat). The static friction must be overcome if one component is to be set in motion from rest. The sliding friction must be overcome in order to keep the component in a uniform, albeit slight in bearings, short-term movement. If solid components of the bearings slide on each other, there is regular wear. In the dry running of a bearing no protective lubricating film separates the one component, referred to as the base body, and from the other component, referred to as the counter body. As a result of high load even small unevenness, which may for example lie on each other, let such high pressures arise that both components adhere firmly in the idle state. In antagonistic movement of the components, these bonds are then separated or particles are torn from the surface of the less solid material, which initially hang on the surface of the more resistant material, then they dissolve and lead as the smallest particles between the sliding surfaces to considerable abrasion.
Die infolge Temperaturschwankungen erzeugten Bewegungen eines Brückenbauwerks werden durch Lager aufgefangen.The movements of a bridge structure caused by temperature fluctuations are absorbed by bearings.
Im Sinne der Erfindung wird unter Lager auch ein bewegliches Lager verstanden werden können, z. B. Kipplager, Topflager oder Kalottenlager.For the purposes of the invention, a movable bearing can be understood by storage, z. As tilting bearings, pot bearings or spherical bearings.
Im Sinne der Erfindung wird unter Gleitlager auch verstanden ein Lager, bei welchem die Bewegungen durch Gleiten oder Rutschen zweier Flächen gegeneinander erfolgen.For the purposes of the invention, plain bearings are also understood to mean a bearing in which the movements take place by sliding or sliding two surfaces against each other.
Im Sinne der Erfindung wird unter Topflager auch verstanden, ein Lager, bei welchem die Last von dem Oberbau, z. B. in Form eines Lagerdeckels, zu dem Unterbau, z. B. über dessen Stahltopf, geleitet wird, in dem oder zwischen denen sich ein elastomeres Kunststoffmaterial angeordnet sein kann. Die Kippbewegung, wie Verdrehung zwischen dem Lagerdeckel und dem Lagertopf, kann eine innere Verschiebung der Topffüllung bewirken.For the purposes of the invention is also understood under pot bearings, a bearing in which the load from the superstructure, z. B. in the form of a bearing cap, to the substructure, z. B. on the steel pot, is passed, in or between which an elastomeric plastic material may be arranged. The tilting movement, such as rotation between the bearing cap and the bearing pot, can cause an internal displacement of the pot filling.
Ein Topflager kann auch im Sinne der Erfindung ein bewegliches oder festes Lager sein; bei dem Topflager können neben den Kippbewegungen Bewegungen durch Gleiten oder Rutschen zweier Flächen gegeneinander auftreten. So kann das Topflager als Oberbau eine Gleitplatte und einen Lagerdeckel umfassen, die gegeneinander verschiebbar sind, und als Unterbau einen Lagertopf, z. B. einen Stahltopf, aufweisen, in dem ein, vorzugsweise elastomeres, Kunststoffmaterial angeordnet sein kann, so dass das Zusammenwirken von Lagertopf und -deckel die Kippbewegungen bereitstellen kann. Zudem kann das Topflager als Unterbau die Gleitplatte und den Lagerdeckel umfassen, die gegeneinander verschiebbar sind, und als Oberbau einen Lagertopf, z. B. einen Stahltopf, aufweisen, in dem das, insbesondere elastomere, Kunststoffmaterial angeordnet sein kann. Die Kippbewegung, wie Verdrehung zwischen dem Lagerdeckel und dem Lagertopf, kann eine innere Verschiebung der Topffüllung bewirken.A pot bearing may also be a movable or fixed bearing within the meaning of the invention; In the pot bearing movements in addition to the tilting movements by sliding or sliding of two surfaces against each other occur. Thus, the pot bearing as a superstructure comprise a sliding plate and a bearing cap, which are mutually displaceable, and as a substructure a storage pot, for. As a steel pot, in which a, preferably elastomeric, plastic material may be arranged, so that the interaction of bearing pot and lid can provide the tilting movements. In addition, the pot bearing may include as a base the sliding plate and the bearing cap, which are mutually displaceable, and as a superstructure a storage pot, for. As a steel pot, in which the, in particular elastomeric, plastic material can be arranged. The tilting movement, such as rotation between the bearing cap and the bearing pot, can cause an internal displacement of the pot filling.
Unter Kalottenlager wird im Sinne der Erfindung auch verstanden, ein Lager, bei dem die Kippung durch ein Gleiten über eine gekrümmte Fläche erfolgt, die z. B. zwecks zwängungsarmer Kippung in Form von zwei Gleitebenen ausgestaltet sein kann.Under calotte bearing in the context of the invention is also understood, a bearing in which the tilting takes place by sliding over a curved surface, the z. B. for purposes of low-tilting in the form of two sliding planes can be configured.
Bei den o. g. herkömmlichen Lagern werden die Lager durch Nachschmierung mit einem steten Schmierfilm zwischen den Berührungsflächen der gegeneinander bewegbaren Bauteilen eines Brückenbauwerks, z. B. zwischen Ober- und Unterbau, aufrechterhalten, um den üblicherweise zu erhöhtem Abrieb führenden Trockenlauf zu vermeiden. In the above-mentioned conventional bearings are the bearings by relubrication with a steady lubricating film between the contact surfaces of the mutually movable components of a bridge structure, z. B. between top and bottom, maintained to avoid the usually leading to increased abrasion dry run.
Es zeigt sich, dass die Schmierwirksamkeit auch von der Größe der Summe der Gleitwege beeinflusst werden kann. Daher erfordern herkömmliche Lager für Brückenbauwerke nicht nur die stete arbeitsaufwendige Nachschmierung, sondern auch die kostenträchtige stete Überwachung des Gleitwegsummierung.It turns out that the lubrication efficiency can also be influenced by the size of the sum of the glideslope. Therefore, conventional bearings for bridge structures require not only the constant laborious relubrication, but also the costly constant monitoring of Gleitwegsummierung.
Darüber hinaus ist festzustellen, dass gerade bei den herkömmlichen Brückenbauten, insbesondere bei den dem Schwerlastverkehr ausgesetzten Brückenbauwerken, der Verkehr eine zunehmende Größe ist, die die Bewegungen der Brückenbauteile zu beeinflussen vermag. Die Bewegung des Verkehrs, insbesondere die des Schwerlastverkehrs, wirkt aufgrund der beträchtlichen Zunahme des Umfangs desselben so weit auf die Brückenbauteile ein, dass bereits nur geringe Hin- und Herbewegungen der Brückenbauteile sich addierend mehrere Kilometer Gleitwegstrecke betragen können.In addition, it should be noted that especially in the case of conventional bridge structures, in particular in bridge structures exposed to heavy goods traffic, traffic is an increasing quantity which can influence the movements of the bridge components. Due to the considerable increase in the circumference of the latter, the movement of the traffic, in particular that of heavy-load traffic, acts so far on the bridge components that even only slight back and forth movements of the bridge components can add up to several kilometers of sliding distance.
Das bedeutet, dass Brückenlager bereitzustellen sind, die die auf sie einwirkenden sowohl jahreszeitlich bedingten Temperaturschwankungen, als auch die durch das Schwerlastverkehrsaufkommen bedingten Gleitwegzunahmen berücksichtigen.This means that bridge bearings are to be provided which take into account the seasonal variations in temperature as well as the glideshift increases due to heavy load traffic.
Die Brückenlager sollen sonach unter Anderem
eine dauernde Schmierung der Berührungsflächen,
eine geringe Reibung,
eine hohe Verschleißfestigkeit
ermöglichen.The bridge bearings should therefore, inter alia
a permanent lubrication of the contact surfaces,
a low friction,
a high wear resistance
enable.
Im Stand der Technik werden beispielsweise Gleitlager bereitgestellt, deren großflächige Gleitplatten aus Kunststoffscheiben eingekammert sind, die solchermaßen der Lagerpressung standhalten sollen. Als Nachteil erweist sich, dass die dafür erforderliche genaue Anpassung der als der Kammerung dienenden Stahlfassung des Unterbaus an den Durchmesser der Kunststoffscheiben Platte als schwierig wegen der zuweilen bis zu 10fachen Temperaturausdehnung von Kunstsoff gegenüber Stahl zeigt.In the prior art, for example, plain bearings are provided, the large sliding plates are encased in plastic discs, which should thus withstand the bearing pressure. As a disadvantage, it proves that the required exact adjustment of serving as the Kammerung steel frame of the substructure to the diameter of the plastic disc plate as difficult because of the sometimes up to 10 times the thermal expansion of Kunstsoff compared to steel.
Um eine gewisse Dauerschmierung zu erzielen, sind in den Kunststoffscheiben Schmiertaschen vorgesehen. Da aber sich die Schmiertaschen infolge des Kriechens der Kunststoffscheiben zunehmend einebnen, ist der Schmierstoffmittelvorrat bereits nach kurzer Zeit der Schmierung erschöpft.In order to achieve a certain permanent lubrication, lubrication pockets are provided in the plastic discs. However, since the lubricating pockets increasingly level as a result of the creep of the plastic discs, the lubricant reservoir is exhausted after a short time of lubrication.
Die in
Darüber hinaus soll – so die Druckschrift – der UHMWPE-Kunststoff Werte für den Gleitweg und/oder die Gleitgeschwindigkeit aufweisen, die größer sind als die in der
Auch wenn der UHMWPE-Kunststoff nach Lehre der Druckschrift
einerseits eine Flächenpressung größer als 30 MPa, einen Gleitweg größer 10242 m und eine Gleitgeschwindigkeit größer als 2 mm/s aufweisen soll,
andererseits eine extrem hohe, unendlich hohe Schmelzviskosität haben soll bleibt unklar, wie ein solcher UHMWPE-Kunststoff mit diesen Eigenschaften herstellbar sein sollEven if the UHMWPE plastic according to the teaching of the publication
On the one hand, a surface pressure greater than 30 MPa, a sliding path greater than 10242 m and a sliding speed greater than 2 mm / s should have,
On the other hand should have an extremely high, infinitely high melt viscosity remains unclear how such a UHMWPE plastic should be produced with these properties
Nach
Das bedeutet, dass die Druckschrift
Bei Brücken, die hohen Temperaturen ausgesetzt sein können, ist das Fließen des Gleitwerkstoffs gerade in den Randbereichen des Gleitlagers zu beobachten. In Extremfällen kann sogar der Gleitwerkstoff über die der zugehörigen Kammerung umgebende Kante gedrückt werden. Ganz kritisch wird das Kriechen des Gleitwerkstoffs dann, wenn an dem den Gleitwerkstoff umgebenden Kantenbereich des Unterbaus eine Reibung Metall auf Metall mit der darüber liegenden Lagerplatte des Oberbaus auftreten kann.For bridges, which may be exposed to high temperatures, the flow of the sliding material is observed just in the edge regions of the plain bearing. In extreme cases, even the sliding material can be pressed over the edge surrounding the associated chamber. Very critical is the creep of the sliding material when at the edge region of the base surrounding the sliding material a friction metal on metal with the overlying bearing plate of the superstructure can occur.
Das Kriechen des UHMWPE-Kunststoffs wird auch dadurch nicht in Gleitlagern verhindert, dass zum Beispiel der die UHMWPE-Kunststoff-Platte umgebende Rand erhöht wird, da das Risiko der Reibung Metall auf Metall zwischen dem die UHMWPE-Kunststoff-Platte umgebenden Rand und dem darüber liegenden Lagerteil noch zusehends erhöht wird. The creep of the UHMWPE plastic is also not prevented by sliding bearings, for example, that the edge surrounding the UHMWPE plastic plate is increased because of the risk of metal-to-metal friction between the edge surrounding the UHMWPE plastic plate and the above lying bearing part is still increasing visibly.
Hinzukommend ist die mechanische Festigkeit ein Maß für die Widerstandsfähigkeit des Körpers gegen deformierende Kräfte (
Hinzukommend ist die mechanische Festigkeit ein Maß für die Widerstandsfähigkeit des Körpers gegen deformierende Kräfte (
Es ist jedoch von Vorteil, dass der bereitzustellende Gleitwerkstoff und die Verwendung desselben in Lagern eine hohe Widerstandskraft gegenüber Kräften haben soll.However, it is advantageous that the sliding material to be provided and the use thereof in bearings should have a high resistance to forces.
Sonach reichen die aufgabenhaft formulierten Vorschläge der Druckschrift
Abgesehen davon findet sich in der Druckschrift
einerseits
eine Flächenpressung größer als 30 MPa,
einen Gleitweg größer 10242 m
und
eine Gleitgeschwindigkeit größer als 2 mm/s
aufweist,
andererseits
eine unendlich hohe Schmelzviskosität
haben soll.Apart from that, it is in the document
on the one hand
a surface pressure greater than 30 MPa,
a glide path greater than 10242 m
and
a sliding speed greater than 2 mm / s
having,
on the other hand
an infinitely high melt viscosity
should have.
Es wird daher ein Gleitwerkstoff bereitzustellen, der
eine geringe Reibung zwischen dem Oberbau und dem Unterbau,
eine optimale Formstabilität gegenüber Temperuturschwankungen
eine genügende Schmierung der gegenüberliegenden Kontaktflächen auch bei hoher Anzahl an Verschiebebewegungen,
eine hinreichende Verformungssteifigkeit bei hohen Drücke.It will therefore provide a sliding material, the
low friction between the superstructure and the substructure,
an optimal dimensional stability against temperature fluctuations
a sufficient lubrication of the opposite contact surfaces even with a high number of displacement movements,
a sufficient deformation stiffness at high pressures.
Der Gleitwerkstoff und das bereitzustellende Lager sollen ein solches tribologisches System bereitzustellen, in welchem trotz Temperaturschwankungen
eine hinreichende Schmierung zu
einer geringen Reibung
und
einem unwesentlichen Verschleiß
sich einstellt und diese Eigenschaften mit der Formbeständigkeit geschickt miteinander zusammenwirken.The sliding material and the bearing to be provided to provide such a tribological system, in which, despite temperature fluctuations
adequate lubrication too
a low friction
and
an insignificant wear
occurs and these properties cleverly cooperate with the dimensional stability.
Auch soll ein solcher Gleitwerkstoff für Lager verwendet werden, der auch bei Dauerbetrieb weitgehend wartungsarm ist, um die Betriebskosten zu senken.Also, such a sliding material for bearings should be used, which is largely low maintenance even with continuous operation to reduce operating costs.
Da die Druckschrift
Zudem soll der Gleitwerkstoff in jedweder Art von hochbelastbaren Lagern verwendet werden, die z. B. Kippbewegungen um die beiden in der Horizontalebene liegende Achsen und/oder Drehbewegungen um die vertikale Achse des Lagers möglich machen.In addition, the sliding material should be used in any type of heavy-duty bearings that z. B. tilting movements about the two axes lying in the horizontal plane and / or rotational movements about the vertical axis of the bearing possible.
Schließlich soll ein Gleitwerkstoff für Lager verwendet werden, der bei Kraftbeaufschlagung formstabil ist, und der in Form einer Gleitscheibe sich durch weitgehend gleichbleibende Dicke der Gleitscheibe und Durchmesser der Gleitscheibe auszeichnet.Finally, a sliding material for bearings should be used, which is dimensionally stable when force is applied, and which is characterized by a largely constant thickness of the sliding disk and diameter of the sliding disk in the form of a sliding disk.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch und die Nebenansprüche. Die Unteransprüche betreffen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der Erfindung.The problem is solved by the main claim and the dependent claims. The Subclaims relate to preferred embodiments and further developments of the invention.
Die Erfindung betrifft einen hoch belastbaren Gleitwerkstoff mit ausgezeichneter Verschleißfestigkeit und dauerhafter Formstabilität für Lager, insbesondere Gleit- und/oder Topflager, von Bauwerken, insbesondere von Brückenbauwerken,
welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass
der Gleitwerkstoff mindestens ein Polyalkylenterephthalat-Derivat, insbesondere ein Polyethylenterephtalat-Derivat, enthält
mit z. B.
einer Dichte von 1,3 bis 1,6 g/cm3, insbesondere von 1,4 bis 1,5 g/cm3, noch mehr bevorzugt 1,44 g/cm3,
und/oder
einer Schmelztemperatur von 180 bis 320°C, insbesondere 200 bis 300°C, noch mehr bevorzugt 245°C,
und/oder
einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 60 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 85°C, noch mehr bevorzugt 75°C,
und/oder
einer oberen Gebrauchstemperaturgrenze in Luft (kurzzeitig) von 150 bis 180°C, vorzugsweise von 150 bis 170°C, noch mehr bevorzugt 160°C.The invention relates to a highly resilient sliding material with excellent wear resistance and permanent dimensional stability for bearings, in particular sliding and / or pot bearings, of buildings, in particular bridges,
which is characterized in that
the sliding material contains at least one polyalkylene terephthalate derivative, in particular a polyethylene terephthalate derivative
with z. B.
a density of 1.3 to 1.6 g / cm 3 , in particular from 1.4 to 1.5 g / cm 3 , even more preferably 1.44 g / cm 3 ,
and or
a melting temperature of 180 to 320 ° C, in particular 200 to 300 ° C, even more preferably 245 ° C,
and or
a heat distortion temperature of 60 to 90 ° C, preferably 60 to 85 ° C, even more preferably 75 ° C,
and or
an upper service temperature limit in air (short term) of 150 to 180 ° C, preferably 150 to 170 ° C, more preferably 160 ° C.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist gerichtet auf ein betriebssicheres überwachungsfreies Lager von Bauwerken, insbesondere ein Gleitlager, mit einem Oberbau und einem Unterbau, zwischen dem Oberbau und dem Unterbau und/oder in dem Unterbau und/oder in dem Oberbau mindestens eine Gleitscheibe angeordnet ist,
welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
die Gleitscheibe ein Polyalkylenterephthalat-Derivat, insbesondere ein Polyethylenterephtalat-Derivat, enthält mit z. B.
einer Dichte von 1,3 bis 1,6 g/cm3, insbesondere von 1,4 bis 1,5 g/cm3, noch mehr bevorzugt 1,44 g/cm3,
und/oder
einer Schmelztemperatur von 180 bis 320°C, insbesondere 200 bis 300°C, noch mehr bevorzugt 245°C,
und/oder
einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 60 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 85°C, noch mehr bevorzugt 75°C,
und/oder
einer oberen Gebrauchstemperaturgrenze in Luft (kurzzeitig) von 150 bis 180°C, vorzugsweise von 150 bis 170°C, noch mehr bevorzugt 160°C.A further subject of the invention is directed to a fail-safe, non-bearing bearing of structures, in particular a plain bearing, with a superstructure and a substructure, between the superstructure and the substructure and / or in the substructure and / or in the superstructure at least one sliding disk is arranged,
which is characterized in that
the sliding disk a polyalkylene terephthalate derivative, in particular a polyethylene terephthalate derivative, contains with z. B.
a density of 1.3 to 1.6 g / cm 3 , in particular from 1.4 to 1.5 g / cm 3 , even more preferably 1.44 g / cm 3 ,
and or
a melting temperature of 180 to 320 ° C, in particular 200 to 300 ° C, even more preferably 245 ° C,
and or
a heat distortion temperature of 60 to 90 ° C, preferably 60 to 85 ° C, even more preferably 75 ° C,
and or
an upper service temperature limit in air (short term) of 150 to 180 ° C, preferably 150 to 170 ° C, more preferably 160 ° C.
Ein zusätzlicher Gegenstand der Erfindung bezieht sich eine Verwendung von mindestens einem Polyalkylenterephthalat-Derivat, insbesondere Polyethylenterephtalat-Derivat, als Gleitwerkstoff in Lagern von Bauwerken, insbesondere in Gleitlagern oder Topflagern, mit z. B.
einer Dichte von 1,3 bis 1,6 g/cm3, insbesondere von 1,4 bis 1,5 g/cm3, noch mehr bevorzugt 1,44 g/cm3,
und/oder
einer Schmelztemperatur von 180 bis 320°C, insbesondere 200 bis 300°C, noch mehr bevorzugt 245°C,
und/oder
einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 60 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 85°C, noch mehr bevorzugt 75°C,
und/oder
einer oberen Gebrauchstemperaturgrenze in Luft (kurzzeitig) von 150 bis 180°C, vorzugsweise von 150 bis 170°C, noch mehr bevorzugt 160°C.An additional object of the invention relates to a use of at least one polyalkylene terephthalate derivative, in particular polyethylene terephthalate derivative, as a sliding material in bearings of buildings, especially in plain bearings or pot bearings, with z. B.
a density of 1.3 to 1.6 g / cm 3 , in particular from 1.4 to 1.5 g / cm 3 , even more preferably 1.44 g / cm 3 ,
and or
a melting temperature of 180 to 320 ° C, in particular 200 to 300 ° C, even more preferably 245 ° C,
and or
a heat distortion temperature of 60 to 90 ° C, preferably 60 to 85 ° C, even more preferably 75 ° C,
and or
an upper service temperature limit in air (short term) of 150 to 180 ° C, preferably 150 to 170 ° C, more preferably 160 ° C.
Der Erfindung liegt auch das Prinzip zugrunde, dass das erfindungsgemäße betriebssichere überwachungsfreie Lager zumindest zwei benachbarte gegeneinander verschiebbare Flächen oder Seiten als Berührungsflächen oder Kontaktflächen aufweisen kann, zwischen denen die Gleitscheibe mit einem Polyalkylenterephthalat-Derivat, insbesondere ein Polyethylenterephtalat-Derivat, als Gleitwerkstoff, angeordnet ist. Die gegeneinander verschiebbaren Flächen oder Seiten als Berührungsflächen oder Kontaktflächen können zwischen dem Unterbau und dem Oberbau des erfindungsgemäßen Lagers sich befinden; ebenso alternativ oder zusätzlich können die gegeneinander verschiebbaren Flächen oder Seiten als Berührungsflächen oder Kontaktflächen in dem Unterbau und/oder in dem Oberbau des erfindungsgemäßen Lagers sich befinden.The invention is also based on the principle that the reliable safe non-bearing bearing according to the invention can have at least two adjacent mutually displaceable surfaces or sides as contact surfaces or contact surfaces, between which the sliding disk with a polyalkylene terephthalate derivative, in particular a polyethylene terephthalate derivative, as a sliding material is arranged , The mutually displaceable surfaces or sides as contact surfaces or contact surfaces may be located between the substructure and the superstructure of the bearing according to the invention; Alternatively or additionally, the mutually displaceable surfaces or sides may be located as contact surfaces or contact surfaces in the substructure and / or in the superstructure of the bearing according to the invention.
Unter einer Gleitscheibe wird im Sinne der Erfindung auch ein Glutkissen oder ein flacher, insbesondere kreisbogenförmiger, plattenförmiger Gleitkörper oder dergleichen verstanden. Unter einer Gleitscheibe wird im Sinne der Erfindung auch ein jedweder Gleitkörper, der zur Anordnung zwischen gegeneinander verschiebbaren Bauteilen oder Flächen von Bauteilen von Unter- und Oberbau geeignet ist, oder eine Topffüllung verstanden. Die Gleitscheibe kann zwischen zwei gegeneinander verschiebbaren Flächen angeordnet werden, wobei die Flächen zwischen dem Oberbau und dem Unterbau oder in anderen Ausgestaltungen d es erfindungsgemäßen Lagers z. B. in dem Unterbau und/oder in dem Oberbau angeordnet sein können.In the sense of the invention, a sliding disk is also understood to mean a glowing pad or a flat, in particular circular arc, plate-shaped sliding body or the like. In the sense of the invention, a sliding disk also means any sliding body which is suitable for the arrangement between components or surfaces of components of substructure and superstructure which are displaceable relative to one another, or a pot filling. The sliding disk can be arranged between two mutually displaceable surfaces, wherein the surfaces between the superstructure and the substructure or in other embodiments d of the invention bearing z. B. can be arranged in the substructure and / or in the superstructure.
Ebenso kann im Sinne der Erfindung unter Oberbau, auch Überbau genannt, verstanden werden derjenige Teil, wie Träger, Stützen, Kragarme, Fahrbahnplatten, usw, der die Lasten zu dem Unterbau abzutragen vermag; unter Unterbau kann auch im Sinne der Erfindung verstanden werden, z. B. Widerlager, Pfeiler, usw., die die von dem Oberbau aufgenommenen Lasten in die Gründung ableiten können.Likewise, for the purposes of the invention under superstructure, also called superstructure, to be understood that part, such as beams, supports, cantilevers, deck plates, etc, which is able to remove the loads to the substructure; under substructure can also be understood in the context of the invention, for. As abutments, pillars, etc., which can derive the loads absorbed by the superstructure in the foundation.
So können j nach Anforderungen und Ausgestaltungen der Unterbau einen Lagertopf und einen Lagerdeckel sowie der Oberbau eine Glutplatte umfassen, die mit dem Lagerdeckel gegeneinander verschiebbar ausgestaltet ist. Je nach Anforderungen und Ausgestaltungen können vive versa der Oberbau den Lagertopf und den Lagerdeckel sowie der Unterbau eine Gleitplatte umfassen, die mit dem Lagerdeckel gegeneinander verschiebbar ausgestaltet ist.Thus, according to requirements and configurations, the substructure may comprise a bearing pot and a bearing cap, and the superstructure may comprise a glow plate which is in contact with the bearing cap is designed displaceable. Depending on the requirements and configurations vive versa the superstructure may include the bearing cup and the bearing cap and the base a sliding plate, which is designed with the bearing cap against each other displaced.
Die Erfindung betrifft auch den Gleitwerkstoff und dessen Verwendung, der eines oder mehrere Derivate einer Polyalkylenterephthalat-Verbindung, insbesondere einer Polyethylenterephtalat-Verbindung, mit einem reibungsmindernden, vorzugsweise festen, z. B. einpolymerisierten, Schmierstoff enthalten kann.The invention also relates to the sliding material and its use, the one or more derivatives of a polyalkylene terephthalate compound, in particular a polyethylene terephthalate compound, with a friction-reducing, preferably solid, z. B. polymerized, may contain lubricant.
Polyalkylenterephthalat-Derivate, insbesondere Polyethylenterephtalat-Derivate, können zum Beispiel durch die Umesterung von Dimethylterephthalat mit Ethylenglykol unter Methanol-Abspaltung zum Bis(2-hydroxyethyl)terephthalat und dessen Polykondensation unter Freisetzen von Ethylenglykol oder durch direkte Polykondensation von Ethlenglykol und Therephtalsäure hergestellt werden.Polyalkylene terephthalate derivatives, in particular polyethylene terephthalate derivatives, can be prepared, for example, by the transesterification of dimethyl terephthalate with ethylene glycol with elimination of methanol to give bis (2-hydroxyethyl) terephthalate and its polycondensation to release ethylene glycol or by direct polycondensation of ethylene glycol and terephthalic acid.
In einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen hoch belastbaren Gleitwerkstoffes kann als Gleitwerkstoff auch ein Polyalkylenterephthalat-Derivat, insbesondere Polyethylenterephtalat-Derivat, enthalten sein, wobei das Polyalkylenterephthalat-Derivat, insbesondere Polyethylenterephtalat-Derivat, einen homogen verteilten, ggf. fein dispergierten, Schmierstoff, wie Festschmierstoff, der stark reibungsmindernd wirkt, enthalten kann.In one embodiment of the highly loadable sliding material according to the invention, a polyalkylene terephthalate derivative, in particular polyethylene terephthalate derivative, may be contained as the sliding material, the polyalkylene terephthalate derivative, in particular polyethylene terephthalate derivative, a homogeneously distributed, optionally finely dispersed, lubricant, such as solid lubricant, which strongly reduces friction, may contain.
Durch den Einbau von Verbindungen, wie fremden Bausteinen, z. B. Isophthalsäure und/oder 1,4-Cyclohexandemethanol und sonstigen Festschmierstoffen, können sich diese an die Oberfläche des erfindungsgemäßen hoch belastbaren Gleitwerkstoffs anlagern und dessen Reibwerte und Formstabilität verändern, Als Festschmierstoffe eignen sich z. B. schuppenförmige und/oder anorganische feste Schmierstoffe.By the incorporation of compounds such as foreign building blocks, z. As isophthalic acid and / or 1,4-Cyclohexandemethanol and other solid lubricants, these can accumulate on the surface of the highly resilient sliding material according to the invention and change its friction and dimensional stability, As solid lubricants z. B. flaky and / or inorganic solid lubricants.
Im Sinne der Erfindung werden unter festen Schmierstoffen auch verstanden solche mit Schichtgitterstruktur, wie Graphit, Molybdändisulfid, usw. Auch eignen sich andere anorganische Verbindungen als Festschmierstoffe, wie Bortrioxid-, Bleimonoxid-, basische Bleicarbonat-Verbindungen, Menninge, usw. verwendet werden.For the purposes of the invention, solid lubricants are also understood to be those having a layered lattice structure, such as graphite, molybdenum disulfide, etc. Other inorganic compounds are also suitable as solid lubricants, such as boron trioxide, lead monoxide, basic lead carbonate compounds, rings, etc.
Überdies können Zinksulfid, Calciumdifluorid, Bornitrid, die eine hohe tribologische Belastbarkeit des erfindungsgemäßen hoch belastbaren Gleitwerkstoffs möglich machen können, eingesetzt werden.In addition, zinc sulfide, calcium difluoride, boron nitride, which can make a high tribological load capacity of the highly loadable sliding material according to the invention possible, can be used.
Zudem kann als Festschmierstoff z. B. für Oberfächenschichten Phosphat-, Oxid-, Sulfid-, Chlorid- und/oder Oxalat-Verbindungen verwendet werden. Als Metall-organische oder organische feste Schmierstoffe eignen sich Kunststoffe, wie Polytetrafluorethylen, Wachse, Fette, Seifen, Salze von Fettsäuren. Darüber hinaus können EP-Additive, wie Epoxid-Harze, verwendet werden, die z. B. als oligomere Verbindungen mit mehr als einer Epoxid-Gruppe pro Molekül herstellbar einsetzbar sind.In addition, as a solid lubricant z. B. for Oberfächenschichten phosphate, oxide, sulfide, chloride and / or oxalate compounds are used. Suitable metal-organic or organic solid lubricants are plastics, such as polytetrafluoroethylene, waxes, fats, soaps, salts of fatty acids. In addition, EP additives, such as epoxy resins, can be used, the z. B. are producible as oligomeric compounds having more than one epoxide group per molecule producible.
Die Eigenschaften des erfindungsgemäßen hoch belastbaren Gleitwerkstoffes können mit Hilfe der dem Fachmann bekannten Methoden, z. B. den nachfolgend aufgeführten herkömmlichen Verfahren, ermittelt werden:
Dichte nach
Wasseraufnahme in mg nach 24/96 h Lagerung in Wasser von 23°C nach
Wasseraufnahme in % nach 24/96 h Lagerung in Wasser von 23°C nach
Wasseraufnahme in % bei Sättigung im Normalklima von 23°C/50% RF,
Wasseraufnahme in % bei Sättigung im Wasser von 23°C
Schmelztemperatur (DSC, 10°C/min) in °C nach
Wärmeformbeständigkeitstemperatur in °C (Methode A: 1,8 MPa) nach
Density after
Water absorption in mg after 24/96 h Storage in water of 23 ° C after
Water absorption in% after 24/96 h. Storage in water at 23 ° C after
Water absorption in% at saturation in normal climate of 23 ° C / 50% RH,
Water absorption in% at saturation in water of 23 ° C
Melting temperature (DSC, 10 ° C / min) in ° C after
Heat distortion temperature in ° C (Method A: 1.8 MPa) according to
Die obere Gebrauchstemperaturgrenze in Luft (kurzzeitig), wobei z. B. bei nur einigen Stunden Temperaturbeanspruchung keine oder nur eine geringe mechanische Belastung auftritt, kann ebenso mit herkömmlichen Verfahren bestimmt werden.The upper service temperature limit in air (for a short time), where z. B. only a few hours of temperature stress no or only a slight mechanical stress occurs, can also be determined by conventional methods.
Die Wärmeleitfähigkeit in (W/K.m) bei 23°C kann mit herkömmlichen Verfahren bestimmt werden.The thermal conductivity in (W / K.m) at 23 ° C can be determined by conventional methods.
Der thermische Längenausdehnungskoeffizient des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs oder der erfindungsgemäßen Gleitscheib kann bestimmt werden als mittlerer Wert zwischen 23°C und 60°C und als mittlerer Wert zwischen 23°C und 100°C.The thermal coefficient of linear expansion of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention can be determined as the average value between 23 ° C and 60 ° C and as an average value between 23 ° C and 100 ° C.
Mit der oberen Gebrauchstemperaturgrenze in °C in Luft (dauernd: während 5.000/20.000 h) wird die Temperaturbelastbarkeit über 5.000/20.000 Stunden bestimmt; nach diesen Zeitspannen ist die Zugfestigkeit – gemessen bei 23°C – auf ca. 50% des Ausgangswertes abgefallen. Die hier aufgeführten oberen Gebrauchstemperaturgrenzen sind basiert z. B. auf den auftretenden thermisch-oxidativen Abbau, der eine Verringerung des Eigenschaftsniveaus hervorrufen kann. Es kann auch berücksichtigt werden, dass die höchstzulässige Gebrauchstemperatur jedoch in vielen Fällen in erster Linie abhängig sein kann von Dauer und Größe der bei Wärmeeinwirkung auftretenden mechanischen Beanspruchungen.With the upper service temperature limit in ° C in air (constantly: during 5,000 / 20,000 h), the temperature capacity is determined over 5,000 / 20,000 hours; After these periods, the tensile strength - measured at 23 ° C - dropped to about 50% of the initial value. The upper service temperature limits listed here are based z. B. on the occurring thermal-oxidative degradation, which can cause a reduction in the property level. It may also be considered that the maximum allowable service temperature, however, in many cases, may be primarily dependent upon the duration and magnitude of the mechanical stresses associated with exposure to heat.
Die untere Gebrauchstemperatur in °C kann mit einem herkömmlichen Verfahren bestimmt werden, wobei mit Rücksicht auf den Rückgang der Schlagzähigkeit mit abnehmender Temperatur die untere Gebrauchstemperatur in der Praxis besonders durch die Größe der auf das Material einwirkenden Stoßbeanspruchungen bestimmt werden kann; hier aufgeführte Werte können auf den ungünstigen Stoßbeanspruchungsbedingungen basieren, auch können sie nicht als die absoluten praktischen Grenzen betrachtet werden. The lower service temperature in ° C can be determined by a conventional method, and in view of the decrease of the impact resistance with decreasing temperature, the lower service temperature can be determined in practice especially by the magnitude of the impact stresses applied to the material; Values listed here may be based on adverse shock loading conditions, nor can they be considered as the absolute practical limits.
Das Brennverhalten kann mittels herkömmlicher Verfahren, z. B. nach
Die nachfolgend aufgeführten mechanischen Eigenschaften und deren Werte bei 23°C können für den erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff bzw. die erfindungsgemäße Gleitscheibe trockenes Material vorliegend aufgeführt sein und großenteils mittlere Werte sein, durchgeführt an aus Rundstäben aus dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der Gleitscheibe bearbeiteten Probeköpern mit einem Durchmesser von 40–60 mm, die mit Ausnahme der Härteprüfung aus der Mitte zwischen dem Kern und dem Außendurchmesser entnommen sind mit ihrer Länge in Stablängsrichtung (parallel zur Extrusionsrichtung). Die mechanischen Eigenschaften können bestimmt werden für den erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff und der erfindungsgemäßen Gleitscheibe, die als trockenes Material und als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagertes Material vorliegen.The mechanical properties listed below and their values at 23 ° C. can be listed here for the sliding material according to the invention or the sliding disk dry material according to the invention and be largely average values, carried out on test rods with a diameter of machined from round bars of the sliding material according to the invention or the sliding disk 40-60 mm, except for the hardness test, taken from the middle between the core and the outer diameter with their length in the rod longitudinal direction (parallel to the extrusion direction). The mechanical properties can be determined for the sliding material according to the invention and the sliding disk according to the invention, which are present as a dry material and as a material stored to saturation in the normal atmosphere at 23 ° C / 50% humidity.
Zugversuche zwecks Prüfung auf mechanische Eigenschaften – mit Ausnahme der Härteprüfungen – können bei 23°C an aus Rundstäben aus dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff bearbeiteten Probeköpern mit einem Durchmesser von 40–60 mm – als trockenes Material vorliegend – durchgeführt werden, die aus dem Bereich zwischen dem Kern und dem Außendurchmesser entnommen sein können mit ihrer Länge in Stablängsrichtung (parallel zur Extrusionsrichtung).Tensile tests to test for mechanical properties - with the exception of the hardness tests - can at 23 ° C on machined from round rods of the sliding material according to the invention test specimens with a diameter of 40-60 mm - present as a dry material - carried out from the area between the core and the outer diameter can be taken with their length in the rod longitudinal direction (parallel to the extrusion direction).
Die Streckspannung/Bruchdehnung des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffes oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe als trockenes Material in MPa vorliegend kann bestimmt werden nach z. B.
Die Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffes oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe in MPa, die Streckdehnung und die Bruchdehnung in % können bei 23°C auch nach
Das Zug-Elastizitätsmodul des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffes oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe in MPa kann bei 23°C nach z. B.
Die Druckspannung im Druckversuch bei 23°C kann bei 1/2/5% nomineller Stauchung bestimmt werden, mit einem Zylinder als Probekörper aus dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder die erfindungsgemäße Gleitscheibe mit einem Durchmesser von 12 mm und Höhe von 30 mm sowie einer Prüfgeschwindigkeit von 1 mm/min.The compressive stress in the compression test at 23 ° C can be determined at 1/2/5% nominal compression, with a cylinder as a specimen of the sliding material according to the invention or the sliding washer according to the invention with a diameter of 12 mm and height of 30 mm and a test speed of 1 mm / min.
Die Spannung kann in einem Zeitstand-Zugversuch bei 23°C nach 1.000 h, die zu einer Dehnung von 1% führt (δ1/1.000), nach
Die Charpy Schlagzähigkeit des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffes oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe kann mit einem Pendelschlagwerk (15 J) nach
Die Izod Kerbschlagzähigkeit kann nach
Die Kugeldruckhärte kann nach
Die elektrischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffes und der erfindungsgemäßen Gleitscheibe, die zur Messung der elektrischen Eigenschaften als trockenes Material oder als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagertes Material vorliegen können, können bei 23°C ebenso nach herkömmlichen Verfahren bestimmt werden, z. B.The electrical properties of the sliding material according to the invention and the sliding washer according to the invention, for measuring the electrical properties may be present as a dry material or as up to saturation in normal climate at 23 ° C / 50% humidity, material can be determined at 23 ° C also by conventional methods, eg. B.
Durchschlagfestigkeit nach z. B.
Durchschlagfestigkeit nach z. B.
Spezifischer Durchgangswiderstand nach z. B.
Spezifischer Oberflächenwiderstand nach z. B.
Dielektrizitätszahl εr bei 100 Hz nach z. B.
Dielektrizitätszahl εr bei 1 MHz nach z. B.
Vergleichszahl der Kriechwegbildung (CTI) nach z. B.
Dielectric strength after z. B.
Specific volume resistance after z. B.
Specific surface resistance after z. B.
Dielectric constant ε r at 100 Hz after z. B.
Dielectric constant ε r at 1 MHz after z. B.
Comparative number of creepage path formation (CTI) after z. B.
Auch kann in einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Topflagers eines Bauwerks zwischen Ober- und Unterbau die Gleitplatte sich befinden, z. B. kann der Oberbau die Gleitplatte aufweisen, wobei die Gleitplatte und der Lagerdeckel gegeneinander beweglich sind. In dieser Ausgestaltung sind der Lagerdeckel und der Lagertopf Bauteile des Unterbaus. Auf der der Gleitplatte zugewandten Oberseite des Lagerdeckels und/oder auf dem Lagerdeckel zugesandten Unterseite der Gleitplatte kann die Gleitscheibe mit dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff angeordnet sein; zudem kann die Oberseite des Lagerdeckels und/oder die Unterseite der Gleitplatte eine, z. B. in Draufsicht kreisbogenförmige, Ausnehmung haben, in der die Gleitscheibe mit dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff dergestalt eingelassen ist, dass zumindest ein Bauteil derselben von der Oberseite des Lagerdeckels hervorsteht. Die Unterseite des Lagedeckels kann zumindest teilweise in das Innere des Lagertopfes dergestalt eingreifen, dass dieser Bauteil der Unterseite des Lagerdeckels auf einem elastischen Kissen mit einem elastomeren kunststoffartigen Material lastet.Also, in a further embodiment of the invention reliable low-surveillance pot bearing a structure between the upper and lower structure, the sliding plate are, for. B., the superstructure may have the sliding plate, wherein the sliding plate and the bearing cap are mutually movable. In this embodiment, the bearing cap and the bearing pot components of the substructure. On the sliding plate facing top of the bearing cap and / or sent to the bearing cap underside of the sliding plate, the sliding disk can be arranged with the sliding material according to the invention; In addition, the top of the bearing cap and / or the underside of the sliding plate a, z. B. in plan view arcuate, have recess in which the sliding disk is embedded with the sliding material according to the invention in such a way that at least one component thereof protrudes from the top of the bearing cap. The underside of the lid can at least partially engage in the interior of the bearing cup in such a way that this component of the bottom of the bearing cap rests on a resilient pad with an elastomeric plastic-like material.
In einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Topflagers eines Bauwerks kann zwischen Ober- und Unterbau die Gleitplatte sich dergestalt befinden, dass der Unterbau die Gleitplatte und der Oberbau den Lagertopf und den Lagerdeckel aufweisen können, wobei die Gleitplatte und der Lagerdeckel gegeneinander beweglich sind. In dieser Ausgestaltung sind der Lagerdeckel und der Lagertopf Bauteile des Oberbaus. Auf der der Gleitplatte zugewandten Unterseite des Lagerdeckels und/oder auf der dem Lagerdeckel zugewandten Oberseite der Gleitplatte kann die Gleitscheibe mit dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff angeordnet sein.In a further embodiment of the invention reliable low-surveillance pot bearing of a structure can be designed such that the base of the sliding plate and the superstructure may have the bearing cup and the bearing cap between the upper and lower frame, the sliding plate and the bearing cap are mutually movable. In this embodiment, the bearing cap and the bearing cup components of the superstructure. On the sliding plate facing the underside of the bearing cap and / or on the bearing cover facing the top of the sliding plate, the sliding disk can be arranged with the sliding material according to the invention.
In einer anderen Ausbildung des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Topflagers eines Bauwerks mit einer Gleitscheibe in dem Oberbau kann der Oberbau die Gleitplatte und den Lagerdeckel umfassen, wobei die Glutplatte und der Lagerdeckel gegeneinander beweglich sind. In dieser Ausgestaltung ist der Lagertopf ein Bauteil des Unterbaus. Auf der der Gleitplatte zugewandten Oberseite des Lagerdeckels und/oder auf der dem Lagerdeckel zugewandten Unterseite der Gleitplatte kann die Gleitscheibe mit dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff angeordnet sein; zudem kann die Oberseite des Lagerdeckels und/oder die Unterseite der Gleitplatte eine, z. B. in Draufsicht kreisbogenförmige, Ausnehmung haben, in der die Gleitscheibe mit dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff dergestalt eingelassen ist, dass zumindest ein Bauteil derselben von der Oberseite des Lagerdeckels hervorsteht. Die Unterseite des Lagedeckels des Oberbaus kann zumindest teilweise in das Innere des Lagertopfes des Unterbaus dergestalt eingreifen, dass dieser Bauteil der Unterseite des Lagerdeckels auf einem elastischen Kissen mit einem, vorzugsweise elastomeren, kunststoffartigen Material lastet.In another embodiment of the invention reliable low-surveillance pot bearing of a building with a sliding disk in the superstructure of the superstructure may comprise the sliding plate and the bearing cap, wherein the glow plate and the bearing cap are mutually movable. In this embodiment, the storage pot is a component of the substructure. On the sliding plate facing the upper side of the bearing cap and / or on the bearing cover facing the underside of the sliding plate, the sliding disk can be arranged with the sliding material according to the invention; In addition, the top of the bearing cap and / or the underside of the sliding plate a, z. B. in plan view arcuate, have recess in which the sliding disk is embedded with the sliding material according to the invention in such a way that at least one component thereof protrudes from the top of the bearing cap. The underside of the top cover of the superstructure may at least partially engage in the interior of the bearing cup of the substructure such that this component of the underside of the bearing cap rests on a resilient pad with a, preferably elastomeric, plastic-like material.
In einer sonstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Topflagers eines Bauwerks mit einer Gleitscheibe in dem Unterbau kann der Unterbau die Gleitplatte und den Lagerdeckel umfassen, wobei die Gleitplatte und der Lagerdeckel gegeneinander beweglich sind. In dieser Ausgestaltung ist der Lagertopf ein Bauteil des Oberbaus. Auf der der Gleitplatte zugewandten Unterseite des Lagerdeckels und/oder auf der dem Lagerdeckel zugewandten Oberseite der Gleitplatte kann die Gleitscheibe mit dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff angeordnet sein.In another embodiment of the reliable low-surveillance pot bearing of the invention with a sliding disk in the substructure according to the invention, the substructure may comprise the sliding plate and the bearing cap, wherein the sliding plate and the bearing cap are movable relative to each other. In this embodiment, the bearing cup is a component of the superstructure. On the sliding plate facing the underside of the bearing cap and / or on the bearing cover facing the top of the sliding plate, the sliding disk can be arranged with the sliding material according to the invention.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Topflagers eines Bauwerks umfasst dieses einen Oberbau und einen Unterbau, wobei zwischen dem Oberbau und dem Unterbau die Gleitscheibe mit dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff angeordnet ist; beispielweise der Unterbau des Bauwerks einen Lagertopf mit einem sein Inneres begrenzenden Mantel haben kann, welches den Gleitwerkstoff, z. B. als 'Gleitkissen oder – scheibe, aufnehmen kann, der Oberbau kann einen Lagerdeckel mit einem Kragen und einem an den Kragen sich anschließenden Körperabschnitt umfassen, welcher mit seinem Körperabschnitt in das Innere des Lagertopfes eingreifen und sich auf den Gleitwerkstoff, z. B. als 'Gleitkissen oder -scheibe, abstützen kann. Eine andere Ausgestaltung kann zusätzlich mindestens eine Gleitplatte zum beweglichen Zusammenwirken mit der Lagerdeckel oder dme Lagertopf aufweisen.In one embodiment of the operationally safe low-surveillance pot bearing of a building according to the invention this comprises a superstructure and a substructure, wherein between the superstructure and the substructure, the sliding disk is arranged with the sliding material according to the invention; For example, the substructure of the structure may have a bearing cup with a his inner limiting coat, which the sliding material, for. B. as' sliding pad or - disc record, the superstructure may include a bearing cap with a collar and a collar adjoining the body portion which engage with its body portion in the interior of the bearing cup and on the sliding material, for. B. as a 'sliding pad or disc can support. Another embodiment may additionally comprise at least one sliding plate for movable cooperation with the bearing cap or dme bearing cup.
Ebenso können in einer zusätzlichen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Topflagers eines Bauwerks der Unterbau und der Oberbau des Bauwerks Gleitplatten umfassen, wobei die eine Gleitplatte mit dem Lagerdeckel und die andere Gleitplatte mit dem Lagertopf gegeneinander beweglich sind. In dieser Ausgestaltung sind die eine Gleitplatte und der Lagerdeckel Bauteile des Oberbaus und die andere Gleitplatte und der Lagertopf Bauteile des Unterbaus. Mindestens eine Gleitplatte und/oder das im Lagertopf befindliche elastische Kissen können den Gleitwerkstoff enthalten.Likewise, in an additional embodiment of the fail-safe invention low-surveillance pot bearing of a structure of the substructure and the superstructure of the structure sliding plates, wherein the one sliding plate with the bearing cap and the other sliding plate with the bearing cup are mutually movable. In this embodiment, a sliding plate and the bearing cap components of the superstructure and the other sliding plate and the bearing cup components of the substructure. At least one sliding plate and / or the elastic cushion located in the bearing cup may contain the sliding material.
In zusätzlichen weiteren Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Topflagers können diese ausgestaltet sein, dass in Ober- oder Unterbau die Gleitplatten mit den den Gleitplatten zugewandten Seiten der Lagertöpfen, die als Unter- oder Oberseite den Lagerdeckeln abgewandt sind, gegeneinander beweglich sind. Die Gleitplatten können z. B. metallene, z. B. Gleitblech mit hochglanzpoliertem Edelstahl, und/oder kunststoffartige Materialien und/oder sonstige Materialien, wie keramische, enthalten.In additional further embodiments of the operationally safe low-surveillance pot bearings according to the invention, these can be configured such that in the upper or lower frame the sliding plates are movable relative to one another with the sides of the bearing pots facing the sliding plates, which face away from the bearing caps as a lower or upper side. The sliding plates can z. B. metallic, z. B. sliding plate with highly polished stainless steel, and / or plastic-like materials and / or other materials, such as ceramic, included.
Im Sinne der Erfindung werden unter Unterbau und Oberbau auch verstanden zwei gegeneinander verschiebbare Bauteile eines Bauwerks, wie eines Brückenbauwerks. Der Oberbau kann z. B. einen Lagerdeckel und/oder eine metallene, wie starre, Gleitplatte, z. B. mit einem Gleitblech mit hochglanzpoliertem Edelstahl, umfassen; der Unterbau kann den Lagertopf umfassen, der in seinem Inneren zusätzlich ein Kissen mit einem elastomeren Kunstsoff aufweisen kann.For the purposes of the invention under substructure and superstructure also understood two mutually displaceable components of a structure, such as a bridge structure. The superstructure can z. B. a bearing cap and / or a metal, such as rigid, sliding plate, z. B. with a sliding plate with highly polished stainless steel include; the substructure may comprise the bearing pot, which may additionally have a cushion with an elastomeric Kunstsoff in its interior.
Das erfindungsgemäße betriebssichere überwachungsarme Gleitlager eines Bauwerks weist einen Ober- und einen Unterbau auf, die gegeneinander verschiebbar sind, zwischen dem Oberbau und dem Unterbau die Gleitscheibe angeordnet ist, beispielsweise der Unterbau eine Oberfläche als Lagerfläche eines Bauteils hat, auf der Lagerfläche des Unterbaues der Gleitwerkstoff als Gleitscheibe angeordnet ist, wobei der Oberbau mit seiner dem Unterbau oder dessen Lagerfläche zugewandten Unterseite beweglich aufliegt.The inventive fail-safe low-friction plain bearing of a structure has a top and a base, which are mutually displaceable, between the superstructure and the base the sliding disk is arranged, for example, the base has a surface as a bearing surface of a component, on the bearing surface of the base of the sliding material is arranged as a sliding disk, wherein the superstructure rests movably with its underside or the bearing surface facing underside.
Das erfindungsgemäße betriebssichere überwachungsarme Kalottenlager eines Bauwerks umfasst den Ober- und den Unterbau, wobei zwischen dem Oberbau und dem Unterbau die Gleitscheibe mit dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff, die eine gekrümmte Oberseite und/oder eine gekrümmte Unterseite aufweisen kann. angeordnet ist.The operationally reliable low-surveillance spherical bearing of a building comprises the upper and the substructure, wherein between the superstructure and the substructure, the sliding disk with the sliding material according to the invention, which may have a curved top and / or a curved bottom. is arranged.
So kann der Unterbau eine nach innen gekrümmte Oberfläche als Lagerfläche aufweisen, auf der Lagerfläche des Unterbaues die Gleitscheibe mit ihrer nach außen gekrümmten Unterseite beweglich angeordnet ist, der Oberbau kann mit seiner dem Unterbau oder der Lagerfläche des Unterbaus zugewandten Unterseite auf der Gleitscheibe oder der ebenen Oberseite des Gleitwerkstoffes aufliegen. Die Gleitscheibe des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Kalottenlagers kann im Prinzip wie eine plankonvexe Linse ausgebildet sein, deren konvexe, nach außen gewölbte, Unterseite die Gestalt eines Kugelabschnitts aufweisen kann; die Oberseite der Gleitscheibe, die gekrümmt oder eben ausgestaltet sein kann, ist, der Unterseite des Oberbaus zugewandt, gegen diese flächig anliegen..Thus, the substructure may have an inwardly curved surface as a bearing surface, on the bearing surface of the substructure, the sliding disk is movably arranged with its outwardly curved bottom, the superstructure can with its the substructure or the bearing surface of the substructure facing bottom on the sliding disk or the plane Rest the top of the sliding material. In principle, the sliding disk of the operationally reliable, low-surveillance spherical bearing according to the invention can be designed like a plano-convex lens whose convex, outwardly curved, underside can have the shape of a spherical section; the top of the sliding disk, which may be curved or just designed, is, facing the underside of the superstructure, abut against this surface.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Kalottenlagers kann auf der nach außen gekrümmten Oberfläche als Lagerfläche die Gleitscheibe mit ihrer nach innen gekrümmten Unterseite beweglich aufliegen, wobei der Oberbau mit seiner der Lagerschicht zugewandten Unterseite auf der ebenen oder gekrümmten Oberseite des Gleitscheibe gleichfalls beweglich aufliegen kann.In a further embodiment of the operationally reliable low-surveillance spherical bearing according to the invention can slide on the outwardly curved surface as a bearing surface sliding plate with its inwardly curved bottom, the superstructure with its bearing layer facing bottom can also rest on the flat or curved top of the sliding disk movable ,
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen betriebssicheren überwachungsarmen Lagers kann auf der Lagerfläche des Unterbaues und/oder auf der dem Unterbau zugewandten Unterseite des Oberbaues eine durch Aufschmelzen mittels Pulverbeschichtungsverfahren erzeugte Gleitlackschicht aufgetragen sein.In a further embodiment of the fail-safe low-bearing bearing according to the invention, a bonded coating layer produced by melting by means of powder coating methods can be applied to the bearing surface of the substructure and / or on the underside of the superstructure facing the substructure.
Die erfindungsgemäße Verwendung von Polyalkylenterephthalat-Derivaten, insbesondere Polyethylenterephtalat-Derivaten, als Gleitwerkstoff in Lagern von Bauwerken, insbesondere in Gleitlagern, bezieht sich auf solche mit
einer Dichte von 1,3 bis 1,6 g/cm3, insbesondere von 1,4 bis 1,5 g/cm3, noch mehr bevorzugt von 1,44 g/cm3,
und/oder
einer Schmelztemperatur von 180 bis 320°C, insbesondere 200 bis 300°C, noch mehr bevorzugt von 245°C,
und/oder
einer Wärmeformbeständigkeitstemperatur von 60 bis 90°C, vorzugsweise 60 bis 85°C, noch mehr bevorzugt von 75°C,
und/oder
einer oberen Gebrauchstemperaturgrenze in Luft von 150 bis 180°C, vorzugsweise von 150 bis 170°C, noch mehr bevorzugt von 160°C.The inventive use of polyalkylene terephthalate derivatives, in particular polyethylene terephthalate derivatives, as a sliding material in bearings of buildings, especially in plain bearings, refers to such
a density of 1.3 to 1.6 g / cm 3 , in particular of 1.4 to 1.5 g / cm 3 , even more preferably of 1.44 g / cm 3 ,
and or
a melting temperature of 180 to 320 ° C, in particular 200 to 300 ° C, even more preferably of 245 ° C,
and or
a heat distortion temperature of 60 to 90 ° C, preferably 60 to 85 ° C, even more preferably 75 ° C,
and or
an upper service temperature limit in air of 150 to 180 ° C, preferably 150 to 170 ° C, more preferably 160 ° C.
Auch zeigt sich, dass die erfindungsgemäße Verwendung von Polyalkylenterephthalat-Derivaten, insbesondere Polyethylenterephtalat-Derivaten, als Gleitwerkstoff, z. B. als Gleitscheibe, in Lagern, insbesondere in Gleitlagern, von Bauwerken, insbesondere Brückenbauwerken, besonders vorteilhaft ist, wobei der Gleitwerkstoff folgende Eigenschaften aufweisen kann:
eine Wasseraufnahme nach 24/96 h Lagerung in Wasser von 23°C von 2 bis 7 mg/8 bis 13 mg, vorzugsweise von 4 bis 6 mg/9 bis 12 mg, noch mehr bevorzugt von 5 mg/11 mg. und/oder
eine Wasseraufnahme nach 24/96 h Lagerung in Wasser von 23°C von 0,01 bis 0,09%/0,1 bis 0,2%, vorzugsweise von 0,02 bis 0,08%/0,02 bis 0,15%, noch mehr bevorzugt von 0,06%/0,13% und/oder
eine Wasseraufnahme bei Sättigung im Normalklima 23°C/50% Raumfeuchtigkeit von 0,20 bis 0,26%, vorzugsweise von 0,23 bis 0,25%, von noch mehr bevorzugt 0,23%, und/oder
eine Wasseraufnahme bei Sättigung im Wasser von 23°C von 0,35 bis 0,6%, vorzugsweise von 0,35 bis 0,6%, noch mehr bevorzugt 0,47%.It is also found that the inventive use of polyalkylene terephthalate derivatives, in particular polyethylene terephthalate derivatives, as a sliding material, for. As sliding disk, in bearings, especially in plain bearings, of buildings, especially bridge structures, is particularly advantageous, wherein the sliding material may have the following properties:
a water uptake after 24/96 h storage in water of 23 ° C from 2 to 7 mg / 8 to 13 mg, preferably from 4 to 6 mg / 9 to 12 mg, even more preferably from 5 mg / 11 mg. and or
a water absorption after 24/96 h storage in water of 23 ° C from 0.01 to 0.09% / 0.1 to 0.2%, preferably from 0.02 to 0.08% / 0.02 to 0, 15%, more preferably 0.06% / 0.13% and / or
a water absorption at saturation in normal climate 23 ° C / 50% humidity from 0.20 to 0.26%, preferably from 0.23 to 0.25%, more preferably 0.23%, and / or
a water absorption at saturation in water of 23 ° C of 0.35 to 0.6%, preferably 0.35 to 0.6%, more preferably 0.47%.
Die Schmelztemperatur des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe kann betragen von 200 bis 300°C, vorzugsweise von 220 bis 280°C, noch mehr bevorzugt 245°C.The melting temperature of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention can be from 200 to 300 ° C, preferably from 220 to 280 ° C, even more preferably 245 ° C.
Die Wärmeleitfähigkeit des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe bei 23°C kann einen Wert haben von 0,20 bis 0,4 W/(K.m), vorteilhafterweise von 0,29 bis 0,3 W/(K.m), noch mehr bevorzugt 0,29 W/(K.m).The thermal conductivity of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention at 23 ° C may have a value of 0.20 to 0.4 W / (Km), advantageously from 0.29 to 0.3 W / (Km), even more preferably 0 , 29 W / (Km).
Der thermische Längenausdehnungskoeffizient des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe kann betragen z. B. als mittlerer Wert zwischen 23°C und 60°C von 40 × 10–6 bis 80 × 10–6 m/(m.K), vorteilhafterweise von 50 × 10–6 bis 70 × 10–6 m/(m.K), noch mehr bevorzugt 65 × 10–6 m/(m.K) und/oder als mittlerer Wert zwischen 23°C und 100°C von 75 × 10–6 bis 95 × 10–6 m/(m.K), vorteilhafterweise von 80 × 10–6 bis 90 × 10–6 m/(m.K), noch mehr bevorzugt 85 × 10–6 m/(m.K).The thermal coefficient of linear expansion of the sliding material according to the invention or the sliding washer according to the invention can be z. B. as an average value between 23 ° C and 60 ° C of 40 × 10 -6 to 80 × 10 -6 m / (mK), advantageously from 50 × 10 -6 to 70 × 10 -6 m / (mK), still more preferably 65 × 10 -6 m / (mK) and / or as the mean value between 23 ° C and 100 ° C of 75 × 10 -6 to 95 × 10 -6 m / (mK), advantageously of 80 x 10 -6 to 90 x 10 -6 m / (mK), more preferably 85 x 10 -6 m / (mK).
Die Wärmeformbeständigkeitstemperatur des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe umfasst beispielsweise Werte von 60 bis 90°C, vorteilhafterweise von 65 bis 80°C, noch mehr bevorzugt 75°C,The heat deflection temperature of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention comprises, for example, values of 60 to 90 ° C, advantageously of 65 to 80 ° C, even more preferably 75 ° C,
Die obere Gebrauchstemperaturgrenze des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe in Luft (kurzzeitig) beträgt vorzugsweise 150 bis 180°C, bevorzugterweise 155 bis 170°C, 160°C.The upper service temperature limit of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention in air (for a short time) is preferably 150 to 180 ° C, preferably 155 to 170 ° C, 160 ° C.
Die obere Gebrauchstemperaturgrenze des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe in Luft (dauernd während 5.000 bis 20.000 h) bezieht z. B. auf 150 bis 180°C, bevorzugterweise 155 bis 170°C, 160°C und/oder die untere Gebrauchstemperatur kann betragen von –30 bis –15°C, vorzugsweise von –25 bis –18°C, – noch mehr bevorzugt 20°C.The upper service temperature limit of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention in air (continuously during 5,000 to 20,000 h) relates z. B. to 150 to 180 ° C, preferably 155 to 170 ° C, 160 ° C and / or the lower service temperature may be from -30 to -15 ° C, preferably from -25 to -18 ° C, - even more preferably 20 ° C.
Das Brennverhalten (Sauerstoff-Index)
Die Streckspannung des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe als trockenes Material oder als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagerte Material kann betragen von 68 bis 85 MPa, bevorzugterweise von 70 bis 80 MPa, noch mehr bevorzugt 76 MPa.The yield stress of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention as a dry material or as up to saturation in normal atmosphere at 23 ° C / 50% RH can be from 68 to 85 MPa, preferably from 70 to 80 MPa, more preferably 76 MPa.
Die Zugfestigkeit des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe kann sein von 68 bis 85 MPa, vorzugsweise 60 bis 80 MPa, noch mehr bevorzugt 76 MPa.The tensile strength of the sliding material of the invention or the sliding disk of the invention may be from 68 to 85 MPa, preferably 60 to 80 MPa, more preferably 76 MPa.
Auch können die Streckdehnung des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe von 2 bis 6%, bevorzugterweise 3 bis 5%, noch mehr bevorzugt 4%, und/oder die Bruchdehnung von 3 bis 7%, vorteilhafterweise 4 bis 6%, noch mehr bevorzugt 5%, betragen.The elongation at break of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention can also be from 2 to 6%, preferably 3 to 5%, even more preferably 4%, and / or the breaking elongation of 3 to 7%, advantageously 4 to 6%, even more preferably 5 %.
Das Zug-Elastizitätsmodul des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe kann als trockenes Material 2.500 bis 4.000 MPa, bevorzugterweise 3.000 bis 3.500 MPa, noch mehr bevorzugt 3.300 MPa, und/oder kann als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagerter Gleitwerkstoff 2.500 bis 4.000 MPa, bevorzugterweise 3.000 bis 3.500 MPa, noch mehr bevorzugt 3.300 MPa, ergeben.The tensile modulus of elasticity of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention as dry material 2,500 to 4,000 MPa, preferably 3,000 to 3,500 MPa, more preferably 3,300 MPa, and / or can be up to saturation in normal atmosphere at 23 ° C / 50% RH stored sliding material 2,500 to 4,000 MPa, preferably 3,000 to 3,500 MPa, more preferably 3,300 MPa, yield.
Die Druckspannung des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe ergibt z. B. bei 1/2/5% nomineller Stauchung von 21 bis 28 MPa/40 bis 55 MPa/85 bis 105 MPa, bevorzugterweise vom 22 bis 25 MPa/46 bis 50 MPa/90 bis 100 MPa, noch mehr bevorzugt 24 MPa/47 MPa/95 MPa.The compressive stress of the sliding material according to the invention or the sliding washer according to the invention gives z. At 1/2/5% nominal compression of 21 to 28 MPa / 40 to 55 MPa / 85 to 105 MPa, preferably from 22 to 25 MPa / 46 to 50 MPa / 90 to 100 MPa, even more preferably 24 MPa / 47 MPa / 95 MPa.
Die Spannung des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe im Zeitstand-Zugversuch, die nach 1.000 h zu einer Dehnung von 1% führt (δ1/1.000), beträgt beispielsweise als trockenes Material 18 bis 28 MPa, bevorzugterweise von 20 bis 25 MPa, noch mehr bevorzugt 23 MPa, und/oder als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagerter Gleitwerkstoff 18 bis 28 MPa, bevorzugterweise von 20 bis 25 MPa, noch mehr bevorzugt 23 MPa.The tension of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention in the creep rupture test, which leads to an elongation of 1% after 1,000 h (δ 1/1000 ), is for example as dry material 18 to 28 MPa, preferably from 20 to 25 MPa more preferably 23 MPa and / or sliding material stored to saturation in the normal climate at 23 ° C / 50% RH, 18 to 28 MPa, preferably 20 to 25 MPa, more preferably 23 MPa.
Die Charpy Schlagzähigkeit des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe können Werte von 20 bis 45 kJ/m2, bevorzugterweise 25 bis 40 kJ/m2, noch mehr bevorzugt 30 kJ/m2 ergeben.The Charpy impact strength of the inventive sliding material or sliding disk according to the invention can give values of 20 to 45 kJ / m 2 , preferably 25 to 40 kJ / m 2 , even more preferably 30 kJ / m 2 .
Die Werte der Charpy Kerbschlagzähigkeit des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe können als trockenes Material betragen von 1,8 bis 4,0 kJ/m2, bevorzugterweise 2,0 bis 3,0 kJ/m2, noch mehr bevorzugt 2,5 kJ/m2, betragen. The Charpy impact toughness values of the sliding material of the present invention or the sliding disk of the present invention can be as a dry material of 1.8 to 4.0 kJ / m 2 , preferably 2.0 to 3.0 kJ / m 2 , more preferably 2.5 kJ / m 2 , amount.
Die Izod Kerbschlagzähigkeit des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe mit bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagertem Gleitwerkstoff kann betragen 2,0 bis 4,0 kJ/m2, bevorzugterweise 2,2 bis 3,0 kJ/m2, noch mehr bevorzugt 2,5 kJ/m2, betragen.The notched Izod impact strength of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention with up to saturation in normal climate at 23 ° C / 50% humidity stored Gleitwerkstoff may be 2.0 to 4.0 kJ / m 2 , preferably 2.2 to 3.0 kJ / m 2 , more preferably 2.5 kJ / m 2 .
Die Kugeldruckhärte des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe kann Werte von 140 bis 180 N/mm2, bevorzugterweise von 150 bis 170 N/mm2, noch mehr bevorzugt 160 N/mm2, und/oder die Rockwellhärte von M 100, insbesondere M 94, ergeben.The ball compression hardness of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention can be values from 140 to 180 N / mm 2 , preferably from 150 to 170 N / mm 2 , more preferably 160 N / mm 2 , and / or the Rockwell hardness of M 100, in particular M 94, result.
Die elektrischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff oder der erfindungsgemäßen Gleitscheibe können bei 23°C betragen:
Durchschlagfestigkeit 18 bis 25 kV/mm, vorzugsweise 21 kV/mm, als trockenes Material, 18 bis 25 kV/mm, vorzugsweise 21 kV/mm, als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagerter Gleitwerkstoff;
Spezifischer Durchgangswiderstand größer als 1013' Ohm.cm, vorzugsweise grö0er als 1014 oder 1015 Ohm.cm, als trockenes Material und/oder größer als 1013 Ohm.cm, vorzugsweise größer als 1014 oder 1015 Ohm.cm als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagerter Gleitwerkstoff;
Spezifischer Oberflächenwiderstand größer als 1013 Ohm, vorzugsweise größer als 1014 oder 1015 Ohm, als trockenes Material und/oder größer als 1013 Ohm, bevorzugterweise größer als 1014 oder 1015 Ohm, als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/ 50% Raumfeuchtigkeit gelagerter Gleitwerkstoff;
Dielektrizitätszahl εr bei 100 Hz 4,0, vorzugsweise 3,4, als trockenes Material und/oder bei 100 Hz 3,0, vorzugsweise 3,4, als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagerter Gleitwerkstoff;
Dielektrizitätszahl εr bei 1 MHz 3,5, vorzugsweise 3,2, als trockenes Material und/oder bei 1 MHz 3,0, vorzugsweise 3,2 als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagerter Gleitwerkstoff;
Vergleichszahl der Kriechwegbildung (CT) 550 bis 700, vorzugsweise 600, als trockenes Material und/oder 550 bis 700, vorzugsweise 600, als bis zur Sättigung im Normalklima bei 23°C/50% Raumfeuchtigkeit gelagerter Gleitwerkstoff.The electrical properties of the sliding material according to the invention or the sliding disk according to the invention can be at 23 ° C:
Dielectric strength 18 to 25 kV / mm, preferably 21 kV / mm, as dry material, 18 to 25 kV / mm, preferably 21 kV / mm, as sliding material stored to saturation in normal climate at 23 ° C / 50% RH;
Specific volume resistivity greater than 10 13 'ohm.cm, preferably greater than 10 14 or 10 15 ohm.cm, as a dry material and / or greater than 10 13 ohm.cm, preferably greater than 10 14 or 10 15 ohm.cm as to for sliding in normal climate at 23 ° C / 50% RH stored sliding material;
Surface resistivity greater than 10 13 ohms, preferably greater than 10 14 or 10 15 ohms, as dry material and / or greater than 10 13 ohms, more preferably greater than 10 14 or 10 15 ohms, to saturation in normal climate at 23 ° C / 50% humidity stored sliding material;
Dielectric constant ε r at 100 Hz 4.0, preferably 3.4, as a dry material and / or at 100 Hz 3.0, preferably 3.4, as up to saturation in the normal atmosphere at 23 ° C / 50% RH stored sliding material;
Dielectric constant ε r at 1 MHz 3.5, preferably 3.2, as a dry material and / or at 1 MHz 3.0, preferably 3.2 as up to saturation in the normal atmosphere at 23 ° C / 50% RH stored sliding material;
Comparative number of tracking (CT) 550 to 700, preferably 600, as a dry material and / or 550 to 700, preferably 600, as to the saturation in normal climate at 23 ° C / 50% RH stored sliding material.
Messergebnisse von Verfahren, die die Verwendung des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs in Topflagern nachahmen, umfassen die Kraftbeaufschlagung des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffes in Form von Gleitscheiben und das Einwirken von von Rollen erzeugten sinusförmigen Vor- und Rückwärtsbewegungen auf dieselben; die Prüfbedingungen betreffen 36000 Zyklen entsprechend ca. 100 Stunden Testdauer und einem Gleitweg von 1.820 m bei einer Temperatur von 60°C (+/–1°C).Measurement results of methods which mimic the use of the sliding material according to the invention in pot bearings include the application of force to the sliding material according to the invention in the form of sliding disks and the action of rolling generated sinusoidal forward and backward movements on the same; The test conditions are 36000 cycles corresponding to approximately 100 hours test duration and a glide path of 1,820 m at a temperature of 60 ° C (+/- 1 ° C).
Es finden sich vorteilhafterweise am Testende sehr geringe Zunahmen
der Durchmesser der aus dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs hergestellten Gleitscheiben, die nur 0,52 mm (= 0,7%) betrugen,
und
der Dicke der aus dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs hergestellten Gleitscheiben, die nur 0,05 mm (= 0,8%) betrugen.There are advantageously very small increases at the end of the test
the diameter of the sliding discs produced from the sliding material according to the invention, which amounted to only 0.52 mm (= 0.7%),
and
the thickness of the sliding discs made of the sliding material according to the invention, which amounted to only 0.05 mm (= 0.8%).
Überdies bleibt vorteilhafterweise die Temperatur der Gleitscheiben konstant während der Kraftbeaufschlagungen.Moreover, the temperature of the sliding disks advantageously remains constant during the application of force.
Auch verblieb das optische Auftreten der aus dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs hergestellten Gleitscheiben weitgehend unverändert. Die gleichbleibende Form der aus dem erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffs hergestellten Gleitscheiben gewährt die geforderte Formstabilität.Also, the visual appearance of the sliding discs produced from the sliding material according to the invention remained largely unchanged. The constant shape of the sliding discs produced from the sliding material according to the invention provides the required dimensional stability.
Der erfindungsgemäße Gleitwerkstoff, die erfindungsgemäße Verwendung desselben in Lagern zeigen
die geringe Reibung zwischen dem Oberbau und dem Unterbau,
die optimale Formstabilität gegenüber Temperuturschwankungen
die genügende Schmierung der gegenüberliegenden Kontaktflächen auch bei hoher Anzahl an Verschiebebewegungen,
die hinreichende Verformungssteifigkeit bei hohen Drücke,
so dass ein optimales tribologisches System bereitgestellt wird, welches den Anforderungen an in Brückenbauten einzusetzenden Lagern Genüge tut.The sliding material according to the invention, the use according to the invention thereof in bearings
the low friction between the superstructure and the substructure,
the optimal dimensional stability against temperature fluctuations
the sufficient lubrication of the opposite contact surfaces even with a high number of displacement movements,
the sufficient deformation stiffness at high pressures,
so that an optimal tribological system is provided which satisfies the requirements for bearings to be used in bridge constructions.
Die durch den erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff und die erfindungsgemäße Verwendung desselben in Lagern von Brückenbauten bereitgestellte Anordnung, auch tribologisches System genannt, zeigt ein geschicktes Zusammenwirken der hinreichenden Schmierung mit der geringen Reibung und dem unwesentlichen Verschleiß, welches darüber hinaus diese Eigenschaften mit der der Formbeständigkeit verbinden kann.By the inventive sliding material and the inventive Using the same arrangement provided in bearings of bridge structures, also called tribological system, shows a clever combination of adequate lubrication with the low friction and the negligible wear, which can also combine these properties with the dimensional stability.
Zudem zeigen sich der erfindungsgemäße Gleitwerkstoff und die erfindungsgemäße Verwendung desselben in Lagern von Brückenbauten bei Dauerbetrieb weitgehend wartungsarm, so dass die Betriebskosten niedrig sind.In addition, the sliding material according to the invention and the use of the same according to the invention in bearings of bridge structures during continuous operation are largely low maintenance, so that the operating costs are low.
Auch kann sich der Einsatz von Schmiertaschen, wie von der Druckschrift
Der erfindungsgemäße Gleitwerkstoff und die erfindungsgemäße Verwendung desselben ermöglichen den Einsatz in Lagern jedweder Art, auch in hochbelastbare Lagern, ohne Einschränkung deren Beweglichkeit.The sliding material according to the invention and the use thereof according to the invention allow the use in bearings of any kind, even in heavy-duty bearings, without limitation, their mobility.
Für die Formstabilität des erfindungsgemäßen Gleitwerkstoffes auch bei hoher Kraftbeaufschlagung bestätigen die weitgehend gleichbleibende Dicke und unveränderte Durchmesser.For the dimensional stability of the sliding material according to the invention even at high load confirm the largely constant thickness and unchanged diameter.
Ausführungsbeispieleembodiments
Das Ausführungsbeispiel betrifft aufgrund seiner Vereinfachung in schematischer Weise eine Ausgestaltung der Erfindung.The embodiment, due to its simplification, schematically relates to an embodiment of the invention.
In einem Ausführungsbeispiel umfasst das erfindungsgemäße Topflager einen Stahltopf und Lagerdeckel als Unterbau und eine Gleitplatte als Oberbau, in dem eine kreisbogenförmige Ausnehmung sich befindet. In der Ausnehmung ist ein Kissen mit einem herkömmlichen elastomeren Kunststoff angeordnet. An der umlaufenden Seite des in Draufsicht kreisbogenförmigen Lagerdeckels ist ein umlaufender Kragen angeformt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel befindet sich in der umlaufenden Seite des Lagerdeckels eine umlaufende Nut, in der eine Innendichtung, z. B. ein Ring mit Messing, eingelassen ist. Auf der Oberseite des Lagerdeckels des Unterbaus ist die Gleitscheibe angeordnet oder, wie in einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel offenbart, ist in die Oberseite des Lagerdeckels die Gleitscheibe zumindest teilweise eingelassen. Die Gleitscheibe ermöglicht vorteilhafterweise zumindest reibungsarme relative Verschiebungen von Lagerdeckel und Gleitplatte gegeneinander.In one embodiment, the pot bearing according to the invention comprises a steel pot and bearing cap as a base and a sliding plate as a superstructure in which a circular arc-shaped recess is located. In the recess, a cushion is arranged with a conventional elastomeric plastic. On the circumferential side of the circular top view in plan bearing cap a circumferential collar is formed. In a further embodiment is in the circumferential side of the bearing cap, a circumferential groove in which an inner seal, for. B. a ring with brass, is embedded. On the upper side of the bearing cap of the substructure, the sliding disk is arranged or, as disclosed in an additional embodiment, the sliding disk is at least partially embedded in the top of the bearing cap. The sliding disk advantageously allows at least low-friction relative displacements of bearing cap and sliding plate against each other.
Auch offenbart ein anderes Ausführungsbeispiel, dass auf der Unterseite der Gleitplatte die Gleitscheibe angeordnet, wie verbunden, ist oder, wie in einem zusätzlichen Ausführungsbeispiel offenbart, ist in die Unterseite der Gleitplatte die Gleitscheibe zumindest teilweise eingelassen, so dass die Gleitscheibe ebenso vorteilhafterweise zumindest reibungsarme relative Verschiebungen von Lagerdeckel und Gleitplatte gegeneinander möglich macht.Also, another embodiment discloses that arranged on the underside of the sliding plate, the sliding disk, as is connected, or, as disclosed in an additional embodiment, the sliding disk is at least partially embedded in the underside of the sliding plate, so that the sliding disk also advantageously at least low-friction relative Movements of bearing cap and sliding plate against each other makes possible.
In einem anderen Ausführungsbeispiel umfasst das erfindungsgemäße Topflager einen Unterbau mit einem Lagertopf mit einem das Innere desselben begrenzenden Mantel und einen Oberbau mit einem Lagerdeckel und der Gleitscheibe; das Innere nimmt eine den erfindungsgemäßen Gleitwerkstoff enthaltende Gleitscheibe auf. Der Lagerdeckel hat einen umlaufenden Kragen und einen innerhalb des Kragens befindlichen Körperabschnitt, welcher mit seinem Körperabschnitt in das Innere des Lagertopfes eingreift und sich auf der Gleitscheibe abstützt. Der Lagerdeckel lässt gegenüber einer das Innere des Lagertopfes begrenzenden Innenseite des Mantels des Lagertopfes einen zwischen dem Mantel und dem Körperabschnitt angeordneten umlaufenden Ringspalt frei. Ein Zwischenraum ist von der Unterseite des Kragens und dem oberen Rand des Mantels des Lagertopfes begrenzt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine entlang der oberen äußeren Kante der Gleitscheibe umlaufend ausgebildete Umfangsnut zur Aufnahme eines Dichtungsrings ausgebildet.In another embodiment, the pot bearing according to the invention comprises a substructure with a bearing cup with a the inside of the same limiting coat and a superstructure with a bearing cap and the sliding disk; the interior takes on a sliding disk containing the sliding material according to the invention. The bearing cap has a circumferential collar and a body portion located within the collar, which engages with its body portion in the interior of the bearing cup and is supported on the sliding disk. The bearing cap can be compared to an inner side of the jacket of the bearing pot defining the interior of the bearing cup free a circulating annular gap arranged between the jacket and the body portion. A space is bounded by the underside of the collar and the upper edge of the shell of the storage pot. In a further embodiment, a circumferential groove formed peripherally along the upper outer edge of the sliding disk is designed to receive a sealing ring.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- EP 1523598 [0017, 0021, 0024, 0025, 0027, 0027, 0028, 0032, 0109] EP 1523598 [0017, 0021, 0024, 0025, 0027, 0027, 0028, 0032, 0109]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- EN1337-2:2000 [0018] EN1337-2: 2000 [0018]
- DIN 53 735: 1983-01 [0020] DIN 53 735: 1983-01 [0020]
- RÖMMP LEXIKON Chemie, 10. Auflage, 1999, GEORG THIEME-Verlag, Stuttgart, New York, siehe auch Seiten 3974, 3975 [0020] RÖMMP LEXIKON Chemie, 10th Edition, 1999, GEORG THIEME-Verlag, Stuttgart, New York, see also pages 3974, 3975 [0020]
- RÖMMP LEXIKON Chemie, 10. Auflage, 1999, GEORG THIEME-Verlag, Stuttgart, New York, Seite 1314 [0024] RÖMMP LEXIKON Chemie, 10th Edition, 1999, GEORG THIEME-Verlag, Stuttgart, New York, page 1314 [0024]
- RÖMMP LEXIKON Chemie, 10. Auflage, 1999, GEORG THIEME-siehe auch 1314 [0025] RÖMMP LEXIKON Chemie, 10th Edition, 1999, GEORG THIEME-see also 1314 [0025]
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Citations (1)
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-
2015
- 2015-09-21 DE DE102015012389.0A patent/DE102015012389A1/en active Pending
Patent Citations (1)
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EP1523598A1 (en) | 2002-07-19 | 2005-04-20 | Maurer Söhne GmbH & Co. KG | Sliding bearings for civil engineering and material therefor |
Non-Patent Citations (24)
Title |
---|
DIN 53 735: 1983-01 |
EN1337-2:2000 |
IEC 60 243 -1 |
IEC 60093 |
IEC 60112 |
IEC 60250 |
IEC 60296 |
ISO 10350-1 |
ISO 113 57 -1/-3 |
ISO 1183-1 |
ISO 179-1/1eA |
ISO 179-1/1eU |
ISO 180/A |
ISO 2039 -1 |
ISO 2039-2 |
ISO 4589 -1/-2 |
ISO 4589 -1/-2 (Sauerstoff-Index) |
ISO 527 -1/-2 |
ISO 62 |
ISO 75 -1/-2 |
ISO 899-1 |
RÖMMP LEXIKON Chemie, 10. Auflage, 1999, GEORG THIEME-siehe auch 1314 |
RÖMMP LEXIKON Chemie, 10. Auflage, 1999, GEORG THIEME-Verlag, Stuttgart, New York, Seite 1314 |
RÖMMP LEXIKON Chemie, 10. Auflage, 1999, GEORG THIEME-Verlag, Stuttgart, New York, siehe auch Seiten 3974, 3975 |
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