DE3019170C2

DE3019170C2 -

Info

Publication number: DE3019170C2
Application number: DE19803019170
Authority: DE
Inventors: Hansjoerg Dr. Hilterfingen Ch Renker
Original assignee: Fritz Studer AG
Current assignee: Fritz Studer AG
Priority date: 1980-03-21
Filing date: 1980-05-20
Publication date: 1992-01-09
Also published as: JPS646149B2; CH645451A5; US4405683A; GB2072276A; BR8005059A; GB2072276B; JPS56149372A; DE3019170A1

Description

Die Erfindung betrifft Meßplatten- und Gleitbahnelemente gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Meßplatten- und Gleitbahnelemente aus natürlichem oder mittels eines Bindemittels aufgebautem synthetischem Gestein werden heute in der Technik in erheblichem Umfang angewandt, insbesondere im Werkzeugmaschinenbau, z. B. bei Diamantdreh- oder Fräsmaschinen, wo oft das ganze Maschinenbett aus Gestein gefertigt wird und auch die Gleitbahnelemente aus diesem Material bestehen.

Aus DD-1 33 201 ist es bekannt, Führungsflächen auf Werkzeugmaschinengestellen aus Terrazzo zu gießen und anschließend auf Maß zu schleifen. Terrazzo ist ein Gemisch aus Zement und Zuschlägen aus Naturstein. Je nach Zusammensetzung kann Terrazzo sehr unterschiedliche Härten aufweisen. Das Gleitverhalten variiert entsprechend und kann für bestimmte Verwendungen im Werkzeugmaschinenbau ungenügend sein, was wiederum erhöhten Abrieb nach sich zieht.

Aus DD-97 038 ist es bekannt, zur Beschichtung von Gleitlagern, Gleitbahnen, Führungsbahnen und Wellendichtringlaufflächen durch Sintern ein Pulver herzustellen, das aus Harz und Härtungsmittel als Binder sowie Glaskugeln und Gleitmittel besteht. Für die erfindungsgemäße Verwendung würde sich diese Mischung jedoch nicht eignen, da Glas etwa Stahl gegenüber unzureichende Gleiteigenschaften aufweist und außerdem für Anwendungen, bei denen hohe Belastungen auftreten, zu weich ist. Es ist durch Stahl ritzbar und stellt keinen Hartstoff dar.

In der GB-13 89 244 ist ein abriebfestes Material zur Verwendung in Textilmaschinen beschrieben, bei welchem Hartstoffkugeln aus einem Metallkarbid, -bromid o. a. in einer Matrix eingebettet sind, welche aus verschiedensten Materialien wie Gummi, Harz, Keramik, Glas oder Metall bestehen kann. Auch diese Materialien weisen insbesondere unter hoher Belastung ungenügende Gleiteigenschaften auf.

Das gleiche gilt auch für die in der GB-13 38 140 beschriebenen abriebfesten Materialien mit rundgeschliffenen Diamantpartikeln in einer Metallmatrix.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Materialien für Meßplatten- und Gleitbahnelemente anzugeben, die auch unter hoher Belastung gute Gleiteigenschaften aufweisen - insbesondere den bei der vorgesehenen Anwendung zu erwartenden Materialien wie Stahl und natürlichem oder künstlichem Gestein gegenüber - und die äußerst abriebfest sind.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, gelöst. Erfindungsgemäße Meßplatten- und Gleitbahnelemente weisen neben hoher Abriebfestigkeit sehr gute Gleiteigenschaften auf, was nicht nur an sich von Vorteil ist, sondern auch zu einer weiteren Verminderung des Abriebs beiträgt. Dadurch wird der Verschleiß gesenkt und Nachmessungen wie Nachbearbeitungen sind seltener erforderlich.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine teilweise dargestellte, mit Hartstoffteilen und in die Beschichtung eingelagertem Festschmierstoff versehene Meßplatte und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine teilweise dargestellte, mit kugelförmigen Hartstoffteilen beschichtete Meßplatte, wobei in die Beschichtung gleichfalls ein Festschmierstoff eingelagert ist.

Der in Fig. 1 dargestellte Querschnitt weist eine auf einer Grundschicht 1 aus natürlichem oder synthetischem Gestein aufgetragene, aus Partikeln 3 bestehende Hartstoffschicht auf, in welche Festschmierstoffteile 2 eingearbeitet sind. Hartstoffteile 3 und Festschmierstoffteile 2 sind durch ein Bindemittel 5, z. B. Kunststoff, zusammengehalten.

Der in Fig. 2 dargestellte Querschnitt weist eine auf der Grundschicht 1 aus natürlichem oder synthetischem Gestein aufgetragene Hartstoffschicht aus kugelförmigen Partikeln 4 auf, in welche die Festschmierstoffteile 2 eingearbeitet sind. Hartstoffteile 4 aus kugelförmigen Partikeln und Festschmierstoffteile 2 sind durch ein Bindemittel 5, z. B. Kunststoff, zusammengehalten.

Die hier beschriebenen, als Außenschichten verwendeten Hartstoffschichten erhöhen die Widerstandsfähigkeit eines Meßplatten- und Gleitbahnelementes aus natürlichem oder mittels eines Bindemittels aufgebautem synthetischen Gestein außerordentlich.

Die Zusammensetzung der Hartstoffschicht kann in weiten Grenzen variiert werden. Der Anteil an Hartstoffteilen 3, 4 und Festschmierstoffteilen 2 zum Anteil an Kunstharz 5 ist von dessen Füllvermögen abhängig. Beispielsweise erlaubt ein Bindemittel 5 aus einem Epoxyharz einen höheren Anteil an Hartstoffteilen 3, 4 und Festschmierstoffteilen 2 als ein solches aus einem Polyesterharz.

Je nachdem die erzeugte Oberfläche am fertigen Werkstück hohe Härte oder gute Gleiteigenschaften aufweisen soll, kann der Anteil der Hartstoffteile 3, 4 oder der Anteil der Festschmierstoffteile 2 entsprechend gesteigert werden.

Durch den erfindungsgemäßen Einbau von Festschmierstoffteilen 2 in die Matrix der Außenschicht wird zusätzlich der Reibungskoeffizient gegenüber metallischen Werkstücken oder gegenüber Gleitflächen aus Gestein herabgesetzt.

Als Beispiel sei die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Außenschicht einer Richtplatte erwähnt:

50% Hartstoffteile, hier Aluminiumoxid (Al₂O₃), Körnung 0,2-1,0 mm;
20% Festschmierstoffteile, hier Feinstgraphit, Körnung 0,05-0,1 mm;
30% Kunstharz, hier Araldit Epoxyharz HY167, BY167 (CIBA-GEIGY).

Claims

1. Meßplatten- und Gleitbahnelement aus natürlichem oder mittels eines Bindemittels aufgebautem synthetischen Gestein, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Element mindestens eine Hartstoffteile (3, 4) enthaltende Außenschicht aufweist, die Festschmierstoffteile (2) enthält.

2. Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschicht im wesentlichen aus einem Gemisch von Festschmierstoffteilen (2) besteht, ausgewählt aus der Gruppe von ultrafeinen Graphitteilchen, Polytetrafluoräthylen, Molybdändisulfid und Bornitrid, aus relativ harten Füllstoffteilchen, ausgewählt aus der Gruppe von Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Siliziumkarbiden, und aus einem harzartigen Bindemittel, ausgewählt aus der Gruppe von Epoxy- und Polyesterharzen, wobei die Festschmierstoffe etwa 20 Gew.-% des Gemisches ausmachen und eine Partikelgröße im Bereich von 0,05 bis 0,1 mm haben, der Füllstoff etwa 50 Gew.-% des Gemisches ausmacht und eine Partikelgröße von 1 µm bis 1 mm hat und das harzartige Bindemittel etwa 20 bis 50 Gew.-% des Gemisches ausmacht, wodurch, wenn das Gemisch aushärtet und geschliffen wird, die dadurch gebildete Oberfläche freiliegende Feststoff-Schmiermittel enthält.