Polyharnstoffstrukturen enthalten können, besonders bevorzugt auf der Basis von zelligen Polyurethanelastomeren bevorzugt mit einer Dichte nach DIN 53 420 von 200 bis 1100, bevorzugt 300 bis 800 kg/m3, einer Zugfestigkeit nach DIN 53571 von > 2, bevorzugt 2 bis 8 N/mm2, einer Dehnung nach DIN 53571 von > 300, bevorzugt 300 bis 700 % und einer Weiterreißfestigkeit nach DIN 53515 von 2 8, bevorzugt 8 bis 25 N/mm, das bevorzugt von der Außenbuchse umfasst wird, und (iii) hohle, bevorzugt zylindrische Innen- buchse, die bevorzugt in dem Lagerelement (ii) positioniert ist.

Außerdem betrifft die Erfindung Automobile oder Lastkraftwagen enthaltend die erfindungsgemäßen Rundlager. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf Verfahren zur Herstellung von Rundlagern enthaltend (i) Außenbuchse, (ii) zylindrisches Lagerelement auf der Basis von zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten und (iii) hohle Innenbuchse.

Rundlager werden in Automobilen innerhalb des Fahrwerks verwendet und sind allgemein bekannt. Mit Hilfe von Rundlagern werden im Automobil Aggregate, Fahrwerksbauteile u. a. untereinander oder mit der Karosserie verbunden. Dabei erfüllen sie durch die Ver- wendung von Elastomerwerkstoffen die Funktion der elastischen Lagerung ; andererseits sind sie auf Grund ihrer viskosen Eigen- schaften in der Lage, Energie zu dissipieren und damit Schwingun- gen zu dämpfen. Dabei wird ein hohes Maß an Dämpfung besonders für die Bedämpfung großer Amplituden von niederfrequenten Schwin- gungen benötigt, die z. B. die Anbindung der Stossdämpfers an die Karosserie beeinflussen. Andererseits ist bei kleinen Amplituden und höheren Frequenzen eine hohe Dämpfung aus Gründen der Fahr- zeugakustik unerwünscht. Das Dämpfungsverhalten derzeitiger, kon- ventioneller Rundlager ist abhängig vom intrinsischen Dämpfungs- vermögen des eingesetzten Elastomerwerkstoffes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Rundlager enthaltend (i) Außenbuchse, (ii) zylindrisches Lagerelement auf der Basis von zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten und (iii) hohle Innenbuchse zu entwickeln, die eine verbesserte Langzeitstabili- tät auch nach Dauerbelastung und gleichzeitiger Medien- beanspruchung aufweisen.

Diese Aufgabe konnte dadurch gelöst werden, dass die zwischen der Außenbuchse (i) und der Innenbuchse (iii) befindliche Stirnseite, die auch als Stirnfläche bezeichnet werden kann, des Lagerelemen- tes (ii) mit einem kompakten Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt (iv) versiegelt ist. Unter dem Ausdruck"Stirnseite"sind bei zylinderförmigen Rundlagern nicht die Mantelfläche zu verstehen, sondern die beiden Grundflächen (Stirnflächen der Zylinder).

Diese Stirnseiten des Lagerelementes liegen üblicherweise unge- schützt vor, da nur die innere und äußere Mantelfläche des zylin- drischen Lagerelementen von der Innenbuchse (iii.) bzw. der Außen- buchse (i) abgedeckt sind.

Unter dem Ausdruck"versiegelt"ist zu verstehen, dass die Ober- fläche des Lagerelement (ii) zwischen der Außenbuchse (i) und der Innenbuchse (iii) komplett von dem kompakten Polyisocyanat-Poly- additionsprodukt abgedeckt ist. Bevorzugt haftet das kompakte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt an der Außenbuchse (i), auf der zu versiegelnden Oberfläche des Lagerelementes (ii) und der Innenbuchse (iii). Damit wird erreicht, dass das Lagerelement (ii) durch die Versiegelung von der äußeren Umgebung abgeschlos- sen und geschützt wird. Ein hydrolytischer Abbau durch Luftfeuch- tigkeit oder Spritzwasser oder ein mikrobieller Abbau des Lagere- lementes wird dadurch verhindert. Gleichzeitig wird das Eindrin- gen von Schmutz und Partikeln, z. B. Sand verhindert, die ins- besondere bei kardanischer Belastung zu einer mechanische Zerstö- rung durch reibendem Verschleiß des Lagerelementes führen können.

Als Material zur Versiegelung des Lagerelementes können allgemein bekannte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte eingesetzt werden.

Die Herstellung dieser Produkte ist dem Fachmann allgemein be- kannt und vielfältig beschrieben. Beispielsweise kommen allgemein bekannte Polyurethansysteme zur Beschichtung von Oberflächen, so genannte Coatings, in Betracht, deren Ausgangsstoffe im allge- meinen auf der zu beschichtenden Oberfläche zur fertigen Be- schichtung umgesetzt werden. Weiterhin sind flexible Dichtmassen auf der Basis von Polyurethan-Polyadditionsprodukten, beispiels- weise die bei den Firmen TEROSON, SIKA oder Gurrit-Essex erhält- lichen, einsetzbar. Außerdem lassen sich vorgefertigte Membranen auf der Basis thermoplastischer Polyurethane (TPU) als Dichtungen verwenden, die zwischen Außenhülse (i) und Innenbuchse (iii) ein- geklebt werden und die keine haftende Verbindung mit dem Lager- element (ii) besitzen.

Bevorzugt verwendet man als Material zur Versiegelung, d. h. als erfindungsgemäße kompakte Polyiscoyanat-Polyadditionsprodukte solche, die elastisch sind, bevorzugt mit einem Schubmodul von etwa 1 MPa, bevorzugt 0,8 bis 1, 2 MPa.

Besonders bevorzugt setzt man als Material zur Versiegelung ther- moplastisches Polyurethan ein. Die TPU können gegebenenfalls auch in allgemein bekannten Mischungen mit weiteren thermoplatischen Kunststoffen, beispielsweise Polyolefinen, ABS und/oder ASA- Kunststoffen eingesetzt werden. Bevorzugt werden die TPU nicht in Mischung eingesetzt. Die TPU können auf allgemein bekannten Roh- stoffen, beispielsweise den allgemein üblichen Isocyanaten, Poly- olen, Kettenverlängerungsmitteln, Katalysatoren und Hilfsstoffen basieren. Thermoplastische Polyurethane, im Folgenden auch als TPU bezeichnet, sind dem Fachmann allgemein bekannt, vielfältig beschrieben und kommerziell erhältlich.

Die Versiegelung weist üblicherweise eine Dicke von 0,1 mm bis 3 mm auf. Bevorzugt ist das kompakte Polyisocyanat-Polyadditions- produkt, d. h. die Versiegelung, haftend mit dem Lagerelement (ii) verbunden. Besonders bevorzugt haftet die Versiegelung (iv) auch an der Außenbuchse (i) und/oder, bevorzugt und der Innenbuchse (iii). Die Haftung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass das kompakte Polyisocyanat-Polyadditionsprodukt aus den reaktiven Ausgangkomponenten direkt auf der zu versiegelnden Oberfläche des Lagerelementes (ii) hergestellt wird oder beispielsweise das TPU in geschmolzenem Zustand auf die zu versiegelnde Oberfläche von (ii) aufgetragen wird. Das thermo- plastische Polyurethan der Versiegelung weist bevorzugt eine Härte von Shore-A 60 bis Shore-A 80 auf.

Die Innenbuchse (iii) kann auf üblichen Materialien basieren, beispielsweise Metallen, z. B. Stahl, Eisen und/oder Aluminium oder harten Kunststoffen, z. B. TPU, umfasst. Die Innenbuchse (iii) verfügt über eine Innenbohrung üblicherweise zur Aufnahme eines Befestigungsbolzen. Der Außendurchmesser ergibt sich aus Festigkeitsgründen.

Bei Applikationen, bei denen keine haftende Verbindung zwischen der dem Lagerelement zugewandten Oberfläche der Innenhülse gefor- dert wird, kann diese mit einem, bevorzugt. aufgesetzten Kragen, der bevorzugt senkrecht zur Innenbohrung und bevorzugt auf der äußeren Oberfläche der Innenbuchse (iii) umlaufend ist, versehen werden. Dabei kann dieser in Durchmesser, Dicke, Ausführung und Anzahl variieren. Der Kragen bildet bei radialer Belastung an den Flanken die bevorzugte Reibfläche und an der Stirnseite die Weg-' begrenzung bei der Einfederung. Diese Kontur bietet ebenfalls

eine besonders vorteilhafte Charakteristik bei auftretenden kar- danischen Belastungen. Bevorzugt wird die Innenbuchse in axialer Ausrichtung nicht vom Lagerelement (ii) überragt.

Das Lagerelement (ii) kann aus einem oder mehreren Einzelteilen, die elastische Eigenschaften aufweisen, bestehen. Werden min- destens zwei Lagerelemente verwendet, so können diese je nach Anforderung quasi in einem Stecksystem zum vollständigen Lager- element zusammengefügt werden, wobei allgemein bekannten "Steck"-Verfahren gewählt werden können, z. B. Nut-Feder. Damit können Lagerelemente mit unterschiedlichen Eigenschaften ver- wendet werden, die je nach ihrer Anordnung im Rundlager spezifi- sche Anforderungen übernehmen können. Werden mindestens zwei Lagerelemente (ii) eingesetzt, weisen diese bevorzugt unter- schiedliche Dichten und somit unterschiedliche mechanische und dynamische Eigenschaften auf. Während beispielsweise ein Lager- element (ii) aus einem mikrozelligen PUR mit geringer Dichte bestehen kann um im Einsatzfall durch die Relativbewegung zur Innen-und Außenbuchse viel Dämpfung zu erzeugen, kann ein wei- teren Lagerelement (ii) im Rundlager aus einem mikrozelligen PUR mit hoher Dichte gefertigt sein, um dynamische Steifigkeiten zu gewährleisten und um die max. Verformung zu reduzieren. Erfin- dungsgemäß kann somit auf speziellen Anforderungen eingegangen werden. Das erfindungsgemäße Lagerelement (ii) basiert bevorzugt auf Elastomeren auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionspro- dukten, beispielsweise Polyurethanen und/oder Polyharnstoffen, beispielsweise Polyurethanelastomeren, die gegebenenfalls Harn- stoffstrukturen enthalten können. Bevorzugt handelt es sich bei den Elastomeren um mikrozellige Elastomere auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten, bevorzugt mit Zellen mit einem Durchmesser von 0,01 mm bis 0,5 mm, besonders bevorzugt 0,01 bis 0,15 mm. Besonders bevorzugt besitzen die Elastomere die eingangs dargestellten physikalischen Eigenschaften. Elastomere auf der Basis von Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten und ihre Herstellung sind allgemein bekannt und vielfältig beschreiben, beispielsweise in EP-A 62 835, EP-A 36 994, EP-A 250 969, DE-A 195 48 770 und DE-A 195 48 771. Die Herstellung erfolgt üblicherweise durch Umsetzung von Isocyanaten mit gegenüber Iso- cyanaten reaktiven Verbindungen. Die Elastomere auf der Basis von zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte werden üblicherweise in einer Form hergestellt, in der man die reaktiven Ausgangs- komponenten miteinander umsetzt. Als Formen kommen hierbei allge- mein übliche Formen in Frage, beispielsweise Metallformen, die aufgrund ihrer Form die erfindungsgemäße dreidimensionale Form des Federelements gewährleisten. Die Herstellung der Polyisocya- nat-Polyadditionsprodukte kann nach allgemein bekannten Verfahren

erfolgen, beispielsweise indem man in einem ein-oder zweistufi- gen Prozess die folgenden Ausgangsstoffe einsetzt : (a) Isocyanat, (b) gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen, (c) Wasser und gegebenenfalls (d) Katalysatoren, (e) Treibmittel und/oder (f) Hilfs-und/oder Zusatzstoffe, beispielsweise Polysiloxane und/oder Fettsäuresulfonate.

Bevorzugt weisen die zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukte einen Druckverformungsrest kleiner 25 % nach DIN 53572, wobei als Prüfkörper Würfel der Abmessung 40 mm x 40 mm x 30 mm ohne Sili- konanstrich verwendet werden, die Prüfung bei konstanter Verfor- mung erfolgt, wobei die Prüfkörper um 40 % zusammengedrückt und 22 Stunden bei 80°C im Umluftschrank gehalten werden, die Prüfein- richtung nach der Entnahme aus dem Wärmeschrank 2-Stunden im zu- sammengedrückten Zustand auf Raumtemperatur abgekühlt wird, an- schließend der Prüfkörper aus der Prüfeinrichtung entnommen wird und 10 min 30 s nach der Entnahme der Prüfkörper aus der Prüf- einrichtung die Höhe der Prüfkörper auf 0,1 mm genau gemessen wird. Das Lagerelement (ii) ist bevorzugt haftend mit der Außen- buchse (i) und/oder der Innenbuchse (iii) verbunden. Unter dem Ausdruck"haftend verbunden"ist insbesondere zu verstehen, dass das Lagerelement (ii) mit der Außenbuchse (i) und/oder der Innen- buchse (iii) beispielsweise mit allgemein üblichen Klebstoffen verklebt oder direkt auf der Außenbuchse (i) und/oder der Innen- buchse (iii) aufgeschäumt ist.

Die Außenbuchse (i) kann auf üblichen Materialien basieren, beispielsweise Metallen, z. B. Stahl, Eisen und/oder Aluminium oder harten Kunststoffen, z. B. TPU. Die Au$enbuchse (i) verfügt über einen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser, die in den Abmaßen und Ausführungen variieren können Die Erfindung um- fasst sowohl kalibrierte und unkalibrierte Buchsen. Eine Fixie- rung der Einzelteile, d. h. Innenbuchse (iii), Lagerelement (e) (ii) und Außenbuchse (i) kann beispielsweise durch eine Kalibrie- rung erreicht werden. Beispielsweise können bei dem Zusammenbau die Einzelteile in die Außenbuchse zusammengefügt werden, wobei der Außendurchmesser der Innenbuchse geringfügig kleiner als der Innendurchmesser der Außenbuchse ist. Nachdem alle Teile zusammen gefügt sind, kann anschließend die Außenbuchse im Durchmesser kleiner kalibriert werden, wodurch die eingesetzten Teile zuein- ander fixiert werden. Die Außenbuches kann auch so ausgeführt sein, dass sie vor einem einteiligen oder mehrteiligen Umfor- mungsprozess zur endgültigen Formgebung mit den Elastomerwerk-

stoffen und der Innenbuchse komplettiert wird. Die Elastomerteile können einen größeren Außendurchmesser haben als der Innendurch- messer der Außenbuchse. Dadurch wird eine Vorspannung des Elasto- merbauteils erzielt. Bei dieser Bauweise kann auf einen anschlie- ßenden Kalibrierprozess verzichtet werden. Diese Vorteile gelten auch, wenn der Innendurchmesser des Elastomerbauteile kleiner ist als der Außendurchmesser der Innenbuchse.

Bevorzugt werden die Lagerelemente (ii) passgenau in der Außen- buchse (i) und die Innenbuchse (iii) passgenau im Lagerelement aufgebaut aus den einzelnen Lagerelementen (ii) positioniert, so dass die Teile derart zueinander fixiert sind, dass das gesamte Lagerelement bestehend aus den einzelnen Lagerelementen (ii) so- wohl an (i) als auch an (iii) reibt.

Die erfindungsgemäße Herstellung der Rundlagern enthaltend (i) Außenbuchse, (ii) zylindrisches Lagerelement auf der Basis von zelligen Polyisocyanat-Polyadditionsprodukten und-(iii) hohle Innenbuchse kann bevorzugt derart erfolgen, dass man auf die Stirnseite des Lagerelementes (ii) thermoplastisches Polyurethan mittels Spritzguss, Heißguß oder durch Aufschmelzen einer Folie appliziert. Das Spritzgießen von TPU ist ebenso allgemein bekannt wie das Aufschmelzen einer TPU-Folie üblicher Dicke auf eine Oberfläche, im vorliegenden Fall der Stirnfläche des Lagerelemen- tes.. Weiterhin ist die Applikation von Dichtmassen aus Kartuschen oder Hobbocks denkbar. Das Aufschmelzen kann z. B. durch Erwärmung der TPU-Folie über den Schmelzpunkt des TPU durch Heißluft- gebläse, in einem Ofen oder durch Heizstrahler erfolgen. Bevor- zugt überragen die Außenbuchse (i) und die Innenbuchse (iii) in Längsachse das Lagerelement (ii) an mindestens einem Ende, bevor- zugt an beiden Enden des Rundlagers, d. h. die Außenbuchse (i) und die Innenbuchse (iii) sind länger als das Lagerelement (ii), so dass zwischen der Außenbuchse (i) und der Innenbuchse (iii) eine Vertiefung besteht. In diese Vertiefung zwischen der Außenbuchse (i) und der Innenbuchse (iii) wird bevorzugt thermoplastisches Polyurethan mittels Spritzguss oder Kartuschenapplikation ge- füllt.

Ein erfindungsgemäßes Rundlager ist in der Figur 1 dargestellt.

Dabei ist die Außenbuchse mit (i), die Innenbuchse mit (iii) sowie das Lagerelement mit (ii) gekennzeichnet. Die Versiegelung ist mit (iv) dargestellt. Zur besseren Übersicht ist das Rund- lager teilweise in den Einzelteilen, d. h. demontiert, darge- stellt.