DE10041874A1

DE10041874A1 - Wälzlager mit Dichtungsplatte mit darin eingeschlossenem Schmiermittel

Info

Publication number: DE10041874A1
Application number: DE10041874A
Authority: DE
Inventors: Kenji Ohkuma; Koichi Goto; Takahiko Uchiyama; Shigeharu Saegusa; Katsuyuki Nakai
Original assignee: Toyo Seal Industries Co Ltd; NSK Ltd
Current assignee: Toyo Seal Industries Co Ltd; NSK Ltd
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2001-07-05
Also published as: US6450691B1; JP2001065578A

Abstract

Als ein Schmiermittel, das in den Abschnitt eingeschlossen werden soll, in dem ein Wälzlager installiert ist, wird ein Schmiermittel auf Urea-Basis verwendet. Ein elastischer Werkstoff, aus dem eine Dichtungsplatte gebildet ist, ist aus einer vulkanisierbaren Fluorgummi-Verbindung hergestellt, die ein Vinylidenfluor-Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer oder ein Tetrafluorethylen-Propylen-Bipolymer enthält.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Wälzlager mit einer Dichtungsplatte mit darin eingeschlossenem Schmiermittel, wobei das Wälzlager für die Bildung des Drehunterstützungsabschnitts von im Motorraum zu instal lierenden Kraftfahrzeug-Hilfsgeräten wie etwa eines Drehstromgenerators und eines Kompressors verwendet wird. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung zielt darauf, die Zuverlässigkeit und die Dauerhaftigkeit eines bei hohen Temperaturen (z. B. 170°C oder höher) verwen deten Wälzlagers mit einer Dichtungsplatte mit darin eingeschlossenem Schmiermittel zu verbessern.

2. Beschreibung der verwandten Technik

Für die Bildung des Drehunterstützungsabschnitts ver schiedener mechanischer Vorrichtungen werden Wälzlager mit einer Dichtungsplatte 1 und 1a, wie in den Fig. 1 bzw. 2 gezeigt, verwendet. Die Wälzlager mit einer Dichtungs platte 1 und 1a sind jeweils aus einem äußeren Laufring 3 mit einer im Mittelabschnitt seiner inneren Oberfläche ausgebildeten äußeren Laufbahn 2, einem inneren Laufring 5 mit einer im Mittelabschnitt seiner äußeren Oberfläche ausgebildeten inneren Laufbahn 4 sowie mehreren Wälzele menten, die zwischen der äußeren Laufbahn 2 und der inneren Laufbahn 4 drehbar vorgesehen sind, aufgebaut. Zwischen den beiden Enden der inneren Oberfläche des äußeren Laufrings 3 und den beiden Enden des inneren Laufrings 5 ist eine Dichtungsplatte 7a oder 7b vorgese hen, die sich dazwischen erstreckt. Die Dichtungsplatte 7a oder 7b verschließt die beiden axialen, offenen Enden eines Raums 8, der durch die innere Oberfläche des äuße ren Laufrings 3 und durch die äußere Oberfläche des inneren Laufrings 5, in denen die Wälzelemente 6 vorgese hen sind, gebildet ist. Im Raum 8 ist zwischen dem Paar Dichtungsplatten 7a oder 7b Schmiermittel eingeschlossen, um den Bereich, in dem die äußere Laufbahn 2 und die innere Laufbahn 4 mit der Rolloberfläche der Wälzelemente 6 in Rollkontakt sind, zu schmieren.

Die Dichtungsplatten 7a und 7b umfassen jeweils ein kreisförmiges Kernmetall 9, das durch eine Metallplatte wie etwa eine Stahlplatte gebildet ist, und einen elasti schen Werkstoff 10a oder 10b, der dazu vorgesehen ist, das Kernmetall 9 abzudecken, und durch das Kernmetall 9 verstärkt wird. Die inneren und äußeren Kanten der ela stischen Werkstoffe 10a und 10b stehen über die inneren und äußeren Kanten des Kernmetalls 9 radial vor. Die Dichtungsplatten 7a und 7b sind mit den elastischen Werkstoffen 10a bzw. 10b in Eingriff, wobei an den beiden Enden der inneren Oberfläche des äußeren Laufrings 3 eine Anschlagnut 11 ausgebildet ist, so daß sie an den beiden axialen Enden des Raums 8 getragen sind. Die innere Kante des elastischen Werkstoffs 10a, die in Fig. 1 gezeigt ist, gelangt mit einem Teil der Oberfläche des inneren Laufrings 5 in Gleitkontakt, während die innere Kante des elastischen Werkstoffs 10b, die in Fig. 2 gezeigt ist, einem Teil der Oberfläche des inneren Laufrings 5 nahe gegenüberliegt. Mit anderen Worten, die in Fig. 1 ge zeigte Dichtungsplatte 7a ist eine Dichtung des Kontakt typs, während die Dichtungsplatte 7b eine Dichtung des kontaktlosen Typs ist.

Für das Schmiermittel, das in den Raum 8 eingeschlossen werden soll und für das Wälzlager 1 oder 1a mit einge schlossenem Schmiermittel konstitutiv ist, und für den elastischen Werkstoff 10a oder 10b, der für die Dich tungsplatte 7a bzw. 7b konstitutiv ist, sind bisher üblicherweise die folgenden Werkstoffe 1. bis 5. ver wendet worden.

Schmiermittel

1. Schmiermittel auf Urea-Basis, das als ein Verdickungsmittel eine Urea-Verbindung, die Isocyanat und Amin enthält, und als ein Basisöl PAO und Ether einzeln oder in einem Gemisch enthält.
2. Schmiermittel auf Fluor-Basis mit ausgezeichneten Hochtemperatureigenschaften.

Elastische Werkstoffe 10a, 10b

1. Acrylgummi, der durch die Polymerisation von Ethyl acrylat erhalten wird.
2. Fluorgummi, der durch die Copolymerisation von Vinylidenfluorid mit Hexafluorpropylen erhalten wird, und
3. Fluorgummi, der durch die Copolymerisation von Vinylidenfluorid, Tetrafluorethylen und Hexafluorpro pylen erhalten wird.

Bisher sind ein Schmiermittel, das aus der aus den voran gehenden Werkstoffen 1. und 2. bestehenden Gruppe gewählt ist, und eine Dichtungsplatte 7a oder 7b, die den elastischen Werkstoff 10a bzw. 10b enthält, der aus einem aus den vorangehenden Werkstoffe 3. bis 5. gewählten Gummi hergestellt ist, geeignet kombiniert worden, um ein Wälzlager 1 oder 1a mit einer Dichtungsplatte mit darin eingeschlossenem Schmiermittel zu bilden.

Die vorangehende Kombination aus dem Schmiermittel und dem elastischen Werkstoff 10a oder 10b, der aus einem Werkstoff hergestellt ist, der bisher bekannt gewesen ist, kann nicht unbedingt eine ausreichende Zuverlässig keit und Dauerhaftigkeit bei hohen Temperaturen sicher stellen.

Die Kombination aus dem Schmiermittel 2. auf Fluor-Basis und aus dem Fluorgummi 4. oder 5. zeigt eine ausrei chende Wärmebeständigkeit, jedoch eine unzureichende Schmiermittel-Dauerhaftigkeit unter Arbeitsbedingungen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Last. Daher ist diese Kombination für die Konstruktion des Drehunterstützungs abschnitts eines Drehstromgenerators, eines Kompressors und dergleichen nicht geeignet.

Ferner zeigt die Kombination aus dem Schmiermittel 2. auf Fluor-Basis und dem Acrylgummi 3. nicht nur eine unzureichende Schmiermittel-Dauerhaftigkeit unter Ar beitsbedingungen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Last, sondern außerdem eine verschlechterte Elastizität des Acrylgummis nach einer langen Nutzung bei hohen Temperaturen, wodurch die Dichtungsplatte 7a oder 7b eine Verschlechterung der Dichtungseigenschaften zeigt. Daher ist auch diese Kombination für die Konstruktion des Drehunterstützungsabschnitts eines Drehstromgenerators, eines Kompressors und dergleichen nicht geeignet.

Darüber hinaus zeigen das Schmiermittel 1. auf Urea- Basis und der Acrylgummi 3. eine verschlechterte Elasti zität (Verhärtung) des Acrylgummis nach einer langen Nutzung bei hohen Temperaturen, wodurch die Dichtungs platte 7a oder 7b eine Verschlechterung der Dichtungsei genschaften zeigt. Daher ist auch diese Kombination für die Konstruktion des Drehunterstützungsabschnitts eines Drehstromgenerators, eines Kompressors und dergleichen nicht geeignet.

Ferner zeigt die Kombination aus dem Schmiermittel 1. auf Urea-Basis und aus dem Fluorgummi 4. oder 5. auf grund der Wirkung der Urea-Verbindung bei hohen Tempera turen eine verschlechterte Elastizität des Fluorgummis, wodurch die Dichtungsplatte 7a oder 7b eine Verschlechte rung der Dichtungseigenschaften zeigt. Daher ist auch diese Kombination für die Konstruktion des Drehunterstüt zungsabschnitts eines Drehstromgenerators, eines Kompres sors und dergleichen nicht geeignet.

Wie oben erwähnt, zeigt ein Schmiermittel auf Urea-Basis, wenn es als Schmiermittel verwendet wird, in jedem Fall eine unzureichende Dauerhaftigkeit unter Arbeitsbedingun gen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Last. Für das sich ergebende Wälzlager mit einer Dichtungsplatte mit darin eingeschlossenem Schmiermittel kann eine ausrei chende Dauerhaftigkeit nicht sichergestellt werden. Die Ergebnisse eines Experiments, das von den Erfindern hierzu gemacht worden ist, wird in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben. Das Experiment wurde mit einem Kugellager mit tiefer Nut mit einem Innendurchmesser von 17 mm, einem Außendurchmesser von 52 mm und einer Breite von 17 mm ausgeführt. Genauer wurde dieses Kugellager mit einer Drehzahl von 18000 min^-1 bei einer Umgebungstempe ratur von 180°C und einer radialen Last von 150 kgf betrieben. Unter diesen Bedingungen wurde die Zeit, die erforderlich ist, bis aufgrund einer fehlerhaften Schmie rung ein Fressen auftritt, gemessen. Als Proben wurden jeweils zwei Wälzlager mit einem darin eingeschlossenen Schmiermittel auf Urea-Basis und jeweils zwei Wälzlager mit einem darin eingeschlossenen Schmiermittel auf Fluor- Basis, insgesamt vier Wälzlager, vorbereitet. Wie aus Fig. 3, die die Ergebnisse des obigen Experiments zeigt, ersichtlich ist, zeigte das Wälzlager mit einem Schmier mittel auf Fluor-Basis nach ungefähr 10 bis 20 Stunden ein Fressen. Hingegen zeigte selbst nach 500 Stunden keine der Proben, die ein Schmiermittel auf Urea-Basis enthielten, ein Fressen. Das Experiment wurde nach 500 Stunden beendet.

Wie anhand der Ergebnisse des obigen Experiments ersicht lich ist, ist das Schmiermittel, das in ein Wälzlager mit einer Dichtungsplatte eingeschlossen werden soll, das den Drehunterstützungsabschnitt der im Motorraum zu instal lierenden Kraftfahrzeug-Hilfsgeräte wie etwa eines Dreh stromgenerators und eines Kompressors bildet, vorzugs weise ein Schmiermittel auf Urea-Basis. Wie oben erwähnt worden ist, neigt die Kombination aus einem Schmiermittel auf Urea-Basis und dem herkömmlichen Fluorgummi 4. oder 5. zu einer Verhärtung des Fluorgummis bei hohen Tempe raturen, die es schwierig macht, ausreichende Dichtungs eigenschaften wie oben erwähnt sicherzustellen. Die Ergebnisse des von den Erfindern hierzu ausgeführten Experiments sind in Tabelle 1 gezeigt.

Tabelle 1

Das Experiment, dessen Ergebnisse in Tabelle 1 angegeben sind, wurde durch Einsetzen von Proben der obigen Gummis 4. und 5. und des Acrylgummis 3., die bisher die elastischen Werkstoffe 10a und 10b für die Dichtungsplat ten 7a bzw. 7b gebildet haben, in ein Schmiermittel auf Urea-Basis oder auf Fluor-Basis ausgeführt. Die Umge bungstemperatur während des Experiments betrug 190°C. Die Experimentdauer (Einsetzungsdauer) betrug 100 Stun den. Nach Verstreichen von 100 Stunden wurde die Probe aus dem Schmiermittel entnommen, um sie visuell zu be obachten. Wenn eine Anomalie im äußeren Erscheinungsbild wie etwa eine Verdickung und eine Beschädigung auftritt, ist sie durch das Symbol × dargestellt. Wenn keine solche Anomalie auftritt, ist dies durch das Symbol O darge stellt. Die Ergebnisse sind in der obigen Tabelle 1 angegeben. Wie aus dem Experiment, dessen Ergebnisse in Fig. 3 gezeigt sind, und aus dem Experiment, dessen Ergebnisse in der obigen Tabelle 1 angegeben sind, er sichtlich ist, ist das Schmiermittel, das in das Wälzla ger mit einer Dichtungsplatte eingeschlossen werden soll, das den Drehunterstützungsabschnitt von im Motorraum zu installierenden Kraftfahrzeug-Hilfsgeräten wie etwa eines Drehstromgenerators und eines Kompressors bildet, vor zugsweise ein Schmiermittel auf Urea-Basis und sind die elastischen Werkstoffe 10a und 10b zum Abdichten der Platte 7a bzw. 7b mit einer guten Affinität für ein Schmiermittel auf Urea-Basis ein Acrylgummi.

Wenn jedoch für die elastischen Werkstoffe 10a und 10b für die Dichtungsplatten 7a bzw. 7b ein Acrylgummi ver wendet wird, zeigt der Acrylgummi nach einer langen Nutzung bei hohen Temperaturen eine Abnahme an Elastizi tät, so daß es schwierig ist, daß die Dichtungsplatte 7a oder 7b für eine lange Zeitperiode ausreichende Dich tungseigenschaften schafft, wie oben erwähnt worden ist. Daher kann auch der Acrylgummi nicht als bevorzugter elastischer Werkstoff 10a oder 10b für ein Wälzlager mit einer Dichtungsplatte verwendet werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wälzlager zu schaffen, das eine ausreichende Zuverlässig keit und Dauerhaftigkeit selbst unter Arbeitsbedingungen mit hoher Temperatur, hoher Geschwindigkeit und hoher Last sicherstellen kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

In der beigefügten Zeichnung ist:

Fig. 1 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform des Wälzlagers mit einer Dichtungsplatte zeigt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;

Fig. 2 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine zweite Ausführungsform des Wälzlagers mit einer Dichtungsplatte zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird;

Fig. 3 ein Graph, der die Ergebnisse eines Experiments zeigt, das ausgeführt wurde, um die Wirkung der Art des Schmiermittels auf die Dauerhaftigkeit des Wälzlagers zu ermitteln;

Fig. 4 ein Graph, der die Ergebnisse eines Experiments zeigt, das ausgeführt wurde, um die Wirkung des Werk stoffs des elastischen Werkstoffs, der die Dichtungs platte bildet, und des Werkstoffs des Schmiermittels auf die Änderung der Härte des elastischen Werkstoffs zu ermitteln; und

Fig. 5 ein Graph, der die Ergebnisse eines Experiments zeigt, das ausgeführt wurde, um die Wirkung des Werkstoffs des die Dichtungsplatte bildenden elastischen Werkstoffs und des Werkstoffs des Schmiermittels auf die Dauerhaftigkeit des Wälzlagers zu ermitteln.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden im einzelnen beschrieben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Wälzlager mit einer Dichtungsplatte mit einem darin eingeschlosse nen Schmiermittel einen äußeren Laufring mit einer äuße ren Laufbahn, die an seiner inneren Oberfläche ausgebil det ist; einen inneren Laufring mit einer inneren Lauf bahn, die an seiner äußeren Oberfläche ausgebildet ist; mehrere Wälzelemente, die zwischen der äußeren Laufbahn und der inneren Laufbahn drehbar vorgesehen sind; ein Paar Dichtungsplatten, wovon jede einen elastischen Werkstoff besitzt und dazu vorgesehen ist, eine Abdeckung zwischen den beiden Enden der inneren Oberfläche des äußeren Laufrings und den beiden Enden der äußeren Ober fläche des inneren Laufrings zu schaffen, um die beiden axialen offenen Enden des Raums, der durch die innere Oberfläche des äußeren Laufrings und durch die äußere Oberfläche des inneren Laufrings mit den darin vorgesehe nen Wälzelementen definiert ist, zu versperren; und ein Schmiermittel, das in dem Raum zwischen den Dichtungs platten eingeschlossen ist. In diesem Wälzlager ist das Schmiermittel ein Schmiermittel auf Urea-Basis und ist der elastische Werkstoff eine vulkanisierbare Fluorgummi- Verbindung, die aus einem Vinylidenfluor-Tetrafluorethy len-Propylen-Terpolymer und/oder einem Tetrafluorethylen- Propylen-Bipolymer gebildet ist.

Für das vorangehende Vinylidenfluor-Tetrafluorethylen- Propylen-Terpolymer wird vorzugsweise ein Polymer verwendet, das ein Vinylidenfluor-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von ungefähr 1 bis 70 Mol-% (vorzugsweise von 2 bis 65 Mol-%) besitzt, ein Tetrafluorethylen-Copolyme risationsverhältnis im Bereich von ungefähr 1 bis 70 Mol-% (vorzugsweise von 20 bis 60 Mol-%) besitzt und ein Propylen-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von unge fähr 1 bis 70 Mol-% (vorzugsweise von 10 bis 45 Mol-%) besitzt. Als ein solches Vinylidenfluor-Tetrafluorethy len-Propylen-Terpolymer kann ein im Handel erhältliches Produkt wie etwa "BRE LJ-298005" (hergestellt von SUMITOMO 3M LIMITED) verwendet werden.

Für das vorangehende Tetrafluorethylen-Propylen-Bipolymer wird vorzugsweise ein Polymer verwendet, das ein Tetra fluorethylen-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von ungefähr 20 bis 80 Mol-% (vorzugsweise von 40 bis 60 Mol-%) besitzt und ein Propylen-Copolymerisationsverhält nis im Bereich von ungefähr 20 bis 80 Mol-% (vorzugsweise von 40 bis 60 Mol-%) besitzt. Als ein solches Tetrafluor ethylen-Propylen-Bipolymer kann ein im Handel erhältli ches Produkt wie etwa "AFLAS 150" (hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd.) verwendet werden.

Irgendein Fluorgummi aus dem vorangehenden Terpolymer, Bipolymer oder einem geeigneten Verbund hiervon wird mit verschiedenen Gemischagenzien vermischt, die im Hinblick auf die Vulkanisierbarkeit, die physikalischen Eigen schaften und die Bearbeitbarkeit erforderlich sind. Das Gemisch wird anschließend durch irgendein bekanntes Verfahren unter Verwendung eines offenen Mischwalzwerks, einer Kneteinrichtung oder dergleichen geknetet, um die Zusammensetzung einzustellen. Die so eingestellte Zusam mensetzung wird anschließend einer Vulkanisierung durch irgendeinen bekannten Vulkanisierungsprozeß wie etwa einer Wärmepresse unterworfen, um einen elastischen Werkstoff 10a oder 10b wie in den Fig. 1 oder 2 gezeigt zu erhalten. Während der Vulkanisierung wird das Kernme tall 9 für die Bildung der Dichtungsplatten 7a oder 7b mit dem elastischen Werkstoff 10a bzw. 10b im voraus in den Gießhohlraum eingesetzt.

Das Wälzlager mit einer Dichtungsplatte mit darin einge schlossenem Schmiermittel gemäß der Erfindung enthält eine Urea-Verbindung, das darin als ein Schmiermittel eingeschlossen ist, so daß für das Wälzlager eine ausrei chende Schmiermittel-Dauerhaftigkeit selbst unter Ar beitsbedingungen mit hoher Temperatur, hoher Geschwindig keit und hoher Last sichergestellt werden kann. Ferner besitzt der Fluorgummi, der ein Vinylidenfluor- Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer, ein Tetrafluor ethylen-Propylen-Bipolymer oder ein Komplex hiervon ist, eine ausreichende Wärmebeständigkeit, ohne zu stark zu härten, wenn er mit dem Urea-Verbund bei hohen Temperatu ren in Kontakt gebracht wird. Somit kann die Dichtungs platte ausreichende Dichtungseigenschaften selbst nach einer langen Verwendung bei hohen Temperaturen sicher stellen.

Beispiele

Um die Wirkung der vorliegenden Erfindung zu bestätigen, werden im folgenden die Ergebnisse des von den Erfindern ausgeführten Experiments beschrieben. Für das Experiment wurden vier Proben vorbereitet, die in der folgenden Tabelle 2 angegeben sind (zwei Vergleichsbeispiele außer halb des technischen Umfangs der vorliegenden Erfindung und zwei Beispiele, die in den technischen Umfang der vorliegenden Erfindung fallen). Für diese Proben wurde jeweils die Änderung der physikalischen Eigenschaften mit einem Schmiermittel auf Urea-Basis gemessen.

Tabelle 2

In der ersten Spalte links in Tabelle 2 bezeichnen *1 den Handelsnamen eines Acrylgummis, der von Nippon Zeon Co., Ltd. hergestellt wird, *2 den Handelsnamen eines Fluor gummis wie etwa Vinylidenfluor-Hexafluorpropylen-Bipolymer, der von SUMITOMO 3M LIMITED hergestellt wird, *3 den Handelsnamen eines Fluorgummis aus Vinylidenfluor-Tetra fluorethylen-Propylen-Terpolymer, der von SUMITOMO 3M LIMITED hergestellt wird, *4 den Handelsnamen eines Fluorgummis aus Tetrafluorethylen-Propylen-Bipolymer, das von Asahi Glass Co., Ltd., hergestellt wird, *5 den Handelsnamen eines MAF-Kohlenstoffs, der von Asahi Carbon Co., Ltd., hergestellt wird, *6 den Handelsnamen einer Diatomeenerde, die von Manville Inc. hergestellt wird, *7 den Handelsnamen eines Magnesiumoxids, das von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., hergestellt wird, *8 den Handelsnamen eines Calciumhydroxids, das von Ohmi Chemi cal Industry Co., Ltd. hergestellt wird, *9 den Handels namen eines Triallyl-Isocyanats, das von Nippon Kasei Co., Ltd., hergestellt wird, *10 den Handelsnamen eines organischen Peroxids, das von NOF Corp. hergestellt wird, *11 ein Schmiermittel auf Urea-Basis, das als ein Basisöl ein Ether und als ein Verdickungsagens einen Urea-Verbin dung enthält, und *12 ein Schmiermittel auf Urea-Basis, das ein Gemisch aus Ether und PAO als ein Basisöl und eine Urea-Verbindung als ein Verdickungsagens enthält.

Der durch Kneten der in Tabelle 2 angegebenen Zusammen setzung mittels eines offenen Walzmischwerks erhaltene Werkstoff wurde anschließend einer Vulkanisierung unter den in Tabelle 2 beschriebenen Bedingungen unterworfen, um ein vulkanisiertes Produkt zu erhalten. Unter diesen vulkanisierten Produkten wurden jene des Vergleichsbei spiels 2 und der Beispiele 1 und 2, die einen Fluorgummi enthielten, in ein Schmiermittel auf Urea-Basis, das auf eine Temperatur von 180°C erwärmt wurde, für 70 Stunden eingetaucht und anschließend aus dem Schmiermittel ent nommen, woraufhin die trockenen mechanischen Eigenschaf ten und die Volumenänderung gemessen wurden. Für die Messung der trockenen physikalischen Eigenschaften wurden Verfahren gemäß JIS K 6251 und JIS K 6253 verwendet. Für die Messung der Volumenänderung wurde ein Verfahren gemäß JIS K 6258 verwendet. Die Ergebnisse der in dieser Weise ausgeführten Experimente sind in Tabelle 2 angegeben.

Wie in Tabelle 2 ersichtlich ist, können die Änderungen der physikalischen Eigenschaften und des Volumens dann, wenn der die Dichtungsplatte bildende elastische Werk stoff aus einem Fluorgummi gebildet ist, der ein Tetra fluorethylen-Propylen-Bipolymer oder ein Vinylidenfluor- Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer ist, minimal ge macht werden, selbst wenn der elastische Werkstoff mit dem Schmiermittel auf Urea-Basis bei hohen Temperaturen in Kontakt gebracht wird. Dies zeigt, daß ein elastischer Werkstoff gute Dichtungseigenschaften über eine lange Zeitperiode zeigen kann, selbst wenn ein Schmiermittel auf Urea-Basis verwendet wird.

Die Erfinder führten ein zweites Experiment aus, um zu ermitteln, wie sich die Härte des die Dichtungsplatte bildenden elastischen Werkstoffs in Abhängigkeit von der Affinität des elastischen Werkstoffs für das Schmiermit tel und von der Umgebungstemperatur ändert. Das zweite Experiment wurde ausgeführt, indem zugelassen wurde, daß ein Kugellager mit tiefer Nut und einer Dichtungsplatte des Kontakttyps mit Call-Nr. 6202 mit einem Innendurch messer von 15 mm, einem Außendurchmesser von 35 mm und einer Breite von 11 mm in einer Hochtemperaturatmosphäre steht. Die Umgebungstemperatur betrug 180°C. Die Zeit dauer, während der das Kugellager stehen durfte, betrug 500 Stunden. Nach dem Verstreichen von 70 Stunden, 168 Stunden und 500 Stunden wurde die Härte des elastischen Werkstoffs, der die Dichtungsplatte bildet, die in die Probe eingebaut war, durch das Verfahren zum Messen der internationalen Gummihärte, das in JIS K 6253 (IRHD) definiert ist, gemessen.

Die Ergebnisse des zweiten Experiments sind in Fig. 4 gezeigt. Von den vier in Fig. 4 gezeigten Kurven gibt die durchgezogene Linie a die Ergebnisse des Experiments für die Kombination aus einer herkömmlichen Dichtungsplatte, die mit einem elastischen Werkstoff aus einem Fluorgummi versehen war, und aus einem Schmiermittel auf Urea-Basis an, gibt die unterbrochene Linie b die Ergebnisse des Experiments für die Kombination aus einer Dichtungs platte, die mit einem elastischen Werkstoff aus Acryl gummi versehen war, und aus einem Schmiermittel auf Urea- Basis an, gibt die Strichpunktlinie c die Ergebnisse des Experiments für die Kombination aus einer Dichtungs platte, die mit einem elastischen Werkstoff aus Fluor gummi versehen war, und aus einem Schmiermittel auf Urea- Basis gemäß der Erfindung an und gibt die Zweipunkt- Strichlinie d die Ergebnisse des Experiments für die Kombination aus einer herkömmlichen Dichtungsplatte, die mit einem elastischen Werkstoff aus Fluorgummi versehen war, und aus einem Schmiermittel auf Fluor-Basis an. Wie anhand der in Fig. 4 gezeigten Ergebnisse der Experimente ersichtlich ist, ermöglicht die vorliegende Erfindung, die Änderung der Härte des elastischen Werkstoffs ebenso wie in dem Fall, in dem als ein Schmiermittel ein Schmiermittel auf Fluor-Basis verwendet wird, minimal zu machen. Die Kombination mit dem Schmiermittel auf Fluor- Basis kann unter Betriebsbedingungen mit hoher Geschwin digkeit und hoher Last wie oben erwähnt keine ausrei chende Dauerhaftigkeit schaffen. Die Erhöhung der Härte des elastischen Werkstoffs aus Acrylgummi, wie in Fig. 4 gezeigt, wird dem Problem der Wärmebeständigkeit des Acrylgummis selbst und weniger dem Problem der Affinität für ein Schmiermittel auf Urea-Basis zugeschrieben.

Die Erfinder haben ferner ein Experiment bezüglich der Dauerhaftigkeit des Schmiermittels während des Betriebs mit hoher Geschwindigkeit ausgeführt. Die Ergebnisse dieses Experiments werden in Verbindung mit Fig. 5 beschrie ben. Das Experiment wurde an einem Kugellager mit tiefer Nut mit einem Innendurchmesser von 17 mm, einem äußeren Laufring von 52 mm und einer Breite von 17 mm ausgeführt. Der innere Laufring des Kugellagers wurde mit 18000 min^-1 in einer 180°C-Atmosphäre gedreht. Die Zeit, die bis zu einem Fressen aufgrund einer fehlerhaften Schmierung erforderlich ist, wurde gemessen. Als Proben wurden zwei Kombinationen aus einer Dichtungsplatte, die einen ela stischen Werkstoff aus Acrylgummi enthält, und einem Schmiermittel auf Urea-Basis (Vergleichsbeispiel 1), zwei Kombinationen aus einer Dichtungsplatte, die aus einem elastischen Werkstoff aus Fluorgummi aufgebaut war, und aus einem Schmiermittel auf Urea-Basis gemäß der Erfin dung (Produkt gemäß der Erfindung) und zwei Kombinationen aus einer Dichtungsplatte, die einen herkömmlichen Werk stoff aus Fluorgummi enthält, und aus einem Schmiermittel auf Urea-Basis (Vergleichsbeispiel 2), wie in Tabelle 2 angegeben, insgesamt sechs Proben, vorbereitet. Wie in Fig. 5 ersichtlich ist, die die Ergebnisse des vorange henden Experiments zeigt, trat zwischen 650 Stunden und 800 Stunden, als die Bewertungsprüfungen beendet wurden, eine fehlerhafte Dichtung auf, wenn die Dichtungsplatte, die einen elastischen Werkstoff aus Acrylgummi oder einen elastischen Werkstoff eines herkömmlichen Fluorgummis enthielt, verwendet wurde. Wenn hingegen die Dichtungs platte, die einen elastischen Werkstoff aus Fluorgummi gemäß der Erfindung enthielt, verwendet wurde, zeigte selbst nach Verstreichen von 1000 Stunden keine Probe Probleme. Das Experiment wurde nach dem Verstreichen von 1000 Stunden beendet.

Das Wälzlager mit einer Dichtungsplatte mit einem darin eingeschlossenen Schmiermittel gemäß der Erfindung be sitzt den vorangehenden Aufbau und die vorangehende Wirkung und kann somit zur Verbesserung der Zuverlässigkeit und der Dauerhaftigkeit des Drehunterstützungsab schnitts verschiedener Geräte, die in einer Hochtempera turatmosphäre unter Bedingungen hoher Last und hoher Geschwindigkeit verwendet werden, etwa Kraftfahrzeug- Hilfsgeräte, beitragen.

Claims

1. Wälzlager mit einer Dichtungsplatte mit einem darin eingeschlossenen Schmiermittel, mit:
einem äußeren Laufring mit einer an seiner inneren Oberfläche ausgebildeten äußeren Laufbahn;
einem inneren Laufring mit einer an seiner äußeren Oberfläche ausgebildeten inneren Laufbahn;
mehreren Wälzelementen, die zwischen der äußeren Laufbahn und der inneren Laufbahn drehbar vorgesehen sind;
einem Paar Dichtungsplatten, wovon jede einen elasti schen Werkstoff enthält und die dazu vorgesehen sind, zwischen den beiden Enden der inneren Oberfläche des äußeren Laufrings und den beiden Enden der äußeren Ober fläche des inneren Laufrings eine Abdeckung zu schaffen, um für die beiden axialen offenen Enden des Raums, der durch die innere Oberfläche des äußeren Laufrings und durch die äußere Oberfläche des inneren Laufrings defi niert ist und in dem die Wälzelemente vorgesehen sind, eine Abdeckung zu schaffen; und
einem Schmiermittel, das in dem Raum zwischen den Dichtungsplatten eingeschlossen ist;
wobei das Schmiermittel ein Schmiermittel auf Urea- Basis ist und der elastische Werkstoff eine vulkanisier bare Fluorgummi-Verbindung ist, die ein Vinylidenfluor- Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer und/oder ein Tetra fluorethylen-Propylen-Bipolymer umfaßt.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem das vorangehende Vinylidenfluor-Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer ein Vinylidenfluor-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von 1 bis 70 Mol-%, ein Tetrafluorethylen-Copolymerisations verhältnis im Bereich von 1 bis 70 Mol-% und ein Propy len-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von 1 bis 70 Mol-% besitzt.

3. Wälzlager nach Anspruch 2, bei dem das vorangehende Vinylidenfluor-Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer ein Vinylidenfluor-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von 2 bis 65 Mol-%, ein Tetrafluorethylen-Copolymerisations verhältnis im Bereich von 20 bis 60 Mol-% und ein Propy len-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von 10 bis 45 Mol-% besitzt.

4. Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem das Tetrafluor ethylen-Propylen-Bipolymer ein Tetrafluorethylen-Copoly merisationsverhältnis im Bereich von 20 bis 80 Mol-% und ein Propylen-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von 20 bis 80 Mol-% besitzt.

5. Wälzlager nach Anspruch 1, bei dem das Tetrafluor ethylen-Propylen-Bipolymer ein Tetrafluorethylen-Copoly merisationsverhältnis im Bereich von 40 bis 60 Mol-% und ein Propylen-Copolymerisationsverhältnis im Bereich von 40 bis 60 Mol-% besitzt.