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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Lager. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung eine neuartige elektrisch isolierende Schicht für Lagerkomponenten und Lager, welche die Komponenten umfassen.
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Hintergrund der Erfindung
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Lager sind Vorrichtungen, welche eine Relativbewegung zwischen zwei Teilen ermöglichen. Rollelementlager umfassen typischerweise innere und äußere Laufbahnen und eine Mehrzahl von Elementen (z. B. Rollelemente wie Kugeln oder Walzen), welche dazwischen angeordnet sind. Für langfristige Zuverlässigkeit ist es wichtig, dass die verschiedenen Elemente einen hohen Widerstand gegenüber Rollkontaktermüdung, Verschleiß und Kriechen aufweisen. Aus diesen Gründen sind Lagerstähle das Material der Wahl für die meisten Lagerkomponenten.
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Elektromotoren, Generatoren und zugehörige Geräte sind gefährdet, wenn ein elektrischer Strom durch ein Lager hindurchgeht. Dies kann die Kontaktoberflächen der Rollelemente und Laufbahnen im Lager beschädigen (Elektroerosion) und das Fett schnell abbauen. Eine zusätzliche Gefahr in Elektromotoren und Generatoren sind Hochfrequenzströme aufgrund der inhärenten Streukapazität. Die Gefahr der Beschädigung erhöht sich, wenn die Anwendung einen Frequenzwandler verwendet.
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Elektrische Ströme in rotierenden Wellen können entweder absichtlich festgelegt oder aufgrund von Unwuchten in induktiven rotierenden Maschinen erzeugt werden. In jedem Fall ist es oft wünschenswert, die beiden Komponenten durch ein isoliertes Lager voneinander zu isolieren. Das Problem der Wellenströme in rotierenden induktiven Maschinen ist seit Jahrzehnten als wesentlicher Faktor bei der Begrenzung der Lagerlebensdauer bekannt.
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Die Kontaktflächen zwischen Gehäuse, Außenring, Rollelementen, Innenring und Welle können als elektrische Kontakte wirken. Der Stromfluss durch Lager kann eine signifikante Verschlechterung ihrer Nutzungsdauer in einer relativ kurzen Zeitperiode zur Folge haben. Beispielsweise wird der Durchgang von elektrischem Strom Rollelemente und Laufbahnen von Lagerringen beschädigen und das Schmiermittel schnell abbauen. Typische Schäden sind nicht durch Krater und Stillstandsmarkierungen gekennzeichnet.
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Es gibt mehrere bekannte Ansätze, um den Stromfluss durch Lager zu eliminieren. Keramische Rollelemente sind für die Verwendung in Lageranwendungen in Betracht gezogen worden. Es gibt jedoch wahrgenommene intrinsische Einschränkungen in Verbindung mit der Verwendung von keramischen Rollelementen in sicherheitskritischen Anwendungen.
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Ein Ansatz zur Herstellung eines weniger leitfähigen Lagers ist, das Grundmaterial der Lagerkomponente zu ändern, um Elektrizitätsfluss zu widerstehen. Dies wird durch die mechanischen und Kostenanforderungen von Lageranwendungen und Herstellung beschränkt. Alternativ ist es möglich, Lagerkomponenten mit resistiven Materialien zu beschichten, was kostengünstiger ist. Solche Beschichtungen müssen jedoch mit ausreichender Härte bereitgestellt werden.
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GB 1591560 offenbart eine Maschine, welche durch Lager unterstützt wird, die in Lagerbohrungen angeordnet sind, wobei die Lagerbohrungen durch eine Schicht aus Aluminiumoxid isoliert sind.
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US 4,320,931 offenbart ein isoliertes Lager, wobei das Lager eine Lagerschale und ein inneres Lagermaterial (Babbitt) umfasst. Eine Basisschicht wird auf die Schale aufgebracht (vorzugsweise mittels eines Plasmaspritzverfahrens), eine dickere keramische isolierende Materialschicht wird auf der Basisschicht angeordnet, und schließlich wird eine „Adhäsions“-Schicht (vorzugsweise aus einem metallischen Material) hinzugefügt, um als Bindemittel zwischen der Schale und der endgültigen Schicht von Lagermaterial (Babbitt) zu dienen.
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Das Isolieren des Gehäuses oder der Welle ist oft teuer und zeitaufwendig.
US 3,924,906 lehrt ein alternatives Verfahren zum Isolieren von Lagern. Es offenbart elektrisch isolierte Lager, welche eine isolierende Beschichtung aus Leichtmetalloxid oder Keramik umfassen. Die isolierende Beschichtung wird mittels Plasmabeschichtung oder Flammspritzen auf die nicht rotierenden Oberflächen des Gehäuses oder der Lager aufgebracht. Die isolierende Beschichtung wird dann mit einem Lack beschichtet, um die Isolierung zu imprägnieren und eine Kontamination zu verhindern.
EP 1408249 offenbart ein ähnliches Verfahren ohne den Lack, wobei die Oberfläche der Lagerkomponente auch eine Werkzeugreferenzebene umfasst, welche für einen Prozess der Fertigstellung der elektrisch isolierenden Schicht oder zur Dickensteuerung der isolierenden Schicht nutzbar ist.
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Im Handel erhältliche INSOCOAT
® Lager (SKF) verwenden ein ähnliches Verfahren wie das von
US 3,924,906 . Die äußere (Nicht-Verschleiß-)Oberfläche des Außenrings des Lagers oder die innere (Nicht-Verschleiß-)Oberfläche des Innenrings des Lagers ist mit einer Keramikschicht beschichtet, welche mit einer acrylatbasierten Zusammensetzung abgedichtet ist. Die beschichtete Oberfläche wird dann maschinell auf die erforderliche Abmessung bearbeitet.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein isoliertes Lager bereitzustellen, welches unter Verwendung von Standardverfahren und Werkzeugen angepasst werden kann und seine elektrische Leistung selbst in Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit über einen längeren Zeitraum beibehält.
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Dementsprechend zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, wenigstens einige der Probleme in Verbindung mit dem Stand der Technik anzugehen oder wenigstens eine kommerziell nützliche Alternative bereitzustellen.
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Kurzfassung der Erfindung
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Nach einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Lagerkomponente bereit, welche eine Oberfläche umfassend eine Keramik aufweist, wobei die Keramik eine Mehrzahl von Poren aufweist, und wobei wenigstens einige der Poren wenigstens teilweise mit einem Harz umfassend ein Resol-Phenolharz gefüllt sind.
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Die vorliegende Erfindung wird nun weiter beschrieben. In den folgenden Passagen werden verschiedene Aspekte der Erfindung detaillierter definiert. Jeder so definierte Aspekt kann mit einem beliebigen Aspekt oder beliebigen Aspekten kombiniert werden, solange nicht eindeutig etwas Gegenteiliges angegeben ist. Insbesondere kann jedes beliebige Merkmal, welches als bevorzugt oder vorteilhaft angegeben ist, mit jedem beliebigen anderen Merkmal oder beliebigen anderen Merkmalen, welche als bevorzugt oder vorteilhaft angegeben sind, kombiniert werden.
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Wie oben erwähnt, sind Lager Vorrichtungen, welche eine Relativbewegung zwischen zwei Teilen ermöglichen. Rollelementlager umfassen typischerweise innere und äußere Laufbahnen mit einer Mehrzahl von Rollelementen, welche dazwischen angeordnet sind. Beispiele für Rollelemente umfassen Kugeln, Walzen und Kegelrollen.
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Innerhalb von Lagern verwendete Komponenten weisen Verschleiß- und Nicht-Verschleißoberflächen auf. Verschleißoberflächen sind jene Oberflächen, welche eine andere Oberfläche kontaktieren, die sich bei der Verwendung relativ zu dieser Oberfläche bewegt. Beispielsweise wird die gesamte äußere Oberfläche eines Kugelrollelements als Verschleißoberfläche betrachtet, während nur die innere Oberfläche einer Laufbahn zum Kontaktieren eines Kugelrollelements eine Verschleißoberfläche darstellt. Wie zu erkennen ist, werden Fette oder Öle oder andere Arbeitsfluide bei der Verwendung zwischen den Verschleißoberflächen vorhanden sein.
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Vorzugsweise ist die Lagerkomponente eine innere oder eine äußere Laufbahn. Solche Komponenten sind in der Technik wohlbekannt.
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Für langfristige Zuverlässigkeit ist es wichtig, dass die verschiedenen Komponenten eines Lagers einen hohen Widerstand gegenüber Rollkontaktermüdung, Verschleiß und Kriechen aufweisen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden Lagerkomponenten im Allgemeinen aus Metallen, insbesondere Stählen und am meisten bevorzugt Lagerstählen, hergestellt. Diese Materialien, welche in der Technik wohlbekannt sind, leiten leicht Elektrizität, und daher sind Lager gegenüber dem Fluss eines elektrischen Stroms empfänglich.
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Oberflächenbeschichtungen für solche Lagerkomponenten sind in der Technik auch bekannt. Beispielsweise verwendet SKF INSOCOAT® eine Oberflächenbeschichtung, welche das Lager elektrisch resistent macht. Insbesondere sind INSOCOAT® Lager entworfen, um elektrischen Strom daran zu hindern, durch das Lager hindurchzugehen. Die Lager sind im Vergleich zu anderen Isolierungsverfahren eine kostengünstige Lösung. Durch die Integration der isolierenden Eigenschaften in das Lager können INSOCOAT® Lager die Zuverlässigkeit verbessern und die Maschinenverfügbarkeit erhöhen, indem das Problem der elektrischen Erosion angesprochen wird. Genauer gesagt, sind bei einem INSOCOAT® Lager die äußeren Oberflächen seines Innen- oder Außenrings mit beispielsweise Aluminiumoxid plasmagespritzt, um eine Beschichtung auszubilden. Die Beschichtung wird mit einer Acrylatzusammensetzung abgedichtet, um gegen die leitfähigen Wirkungen von Wasser und Feuchtigkeit zu schützen.
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Die Erfinder haben festgestellt, dass, obgleich INSOCOAT® Lager den Stromdurchgang unter normalen Arbeitsbedingungen effektiv eliminieren können, ihre Leistung bei langem Ausgesetztsein gegenüber Feuchtigkeit zu einer Verschlechterung tendiert. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, sind solche Beschichtungen oft porös und können daher gegenüber einer Infiltration von Wasser in feuchten Umgebungen empfänglich sein.
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Die Erfinder haben nun festgestellt, dass die mit langem Ausgesetztsein gegenüber Feuchtigkeit verbundenen Probleme durch die Bereitstellung eines Harzes abgeschwächt werden können, um die Poren einer porösen Keramik zu imprägnieren, typischerweise eine keramische Oberflächenbeschichtung, wobei das Harz ein Resol-Phenolharz umfasst. Insbesondere gehen Beschichtungen der vorliegenden Erfindung die Probleme in Bezug auf Feuchtigkeit durch die Verwendung einer Beschichtung an, wobei die Poren einer Keramik wenigstens teilweise mit dem Resol-Phenolharz gefüllt sind. Dies hilft, die Beschichtung gegenüber Wasser undurchlässig zu machen und daher ihren elektrischen Widerstand beizubehalten.
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Die Oberfläche, welche die Keramik umfasst, kann eine Verschleißoberfläche und/oder eine Nicht-Verschleißoberfläche sein. Jedoch wird die Oberfläche typischerweise eine Nicht-Verschleißoberfläche sein.
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Die Lagerkomponente kann beispielsweise eine innere oder eine äußere Laufbahn sein.
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Resol-Phenolharze sind Phenol-Formaldehydharze mit einem Formaldehyd-zu-Phenol-Verhältnis (molar) von größer als eins. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, sind Resol-Phenolharze im Allgemeinen hochvernetzt, was ihnen eine hohe Härte, eine gute thermische Stabilität und chemische Undurchlässigkeit gibt. Die Verwendung eines Resol-Phenolharzes ist aufgrund dieser Eigenschaften besonders nützlich und auch, weil erwiesen ist, dass es poröse Keramikbeschichtungen, insbesondere Metalloxide, wie beispielsweise Aluminiumoxid, leicht imprägniert. Das Aufbringen des Resol-Phenolharzes und dessen Imprägnierung der porösen Keramik kann vorteilhafterweise durch Auflösen des Resol-Phenolharzes in einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln erleichtert werden.
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Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Phenolharz ist ein Resol-Phenolharz anstelle eines Novolak-Phenolharzes. Es hat sich erwiesen, dass Novolak-Phenolharze schwierig auf Lagerkomponenten aufzutragen sind, welche einen porösen Keramikteil, wie beispielsweise Aluminiumoxid, umfassen. Darüber hinaus hat sich erwiesen, dass die langfristige Leistung in feuchten Umgebungen schlechter als die eines Resol-Phenolharzes ist.
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Zusätzlich hat sich erwiesen, dass das Resol-Phenolharz ein verbessertes Aussehen ergibt und die Menge an überschüssigem Harz, welches nach einem Imprägnierungsschritt auf der Oberfläche der Beschichtung verbleibt, reduziert.
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Das Verhältnis (molar) von Phenol zu Formaldehyd im Resol-Phenolharz liegt vorzugsweise im Bereich von 5:1 bis 3:1, noch weiter bevorzugt etwa 4:1.
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Vorzugsweise wird die Oberflächenbeschichtung auf einer Nicht-Verschleißoberfläche der Lagerkomponente bereitgestellt. Die Nicht-Verschleißoberfläche kann beispielsweise eine oder mehrere der äußeren Oberfläche eines äußeren Lagerrings, der inneren Oberfläche eines inneren Lagerrings, der seitlichen Oberflächen (d. h. der Oberflächen, welche im Wesentlichen senkrecht zur Achse des Lagers sind) eines Außenrings oder der seitlichen Oberflächen eines Innenrings sein.
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Vorzugsweise bedeckt die Oberflächenbeschichtung im Wesentlichen alle Nicht-Verschleißoberflächen der Komponente. Isolierende Schichten, wie beispielsweise diejenigen der vorliegenden Erfindung, sind vorzugsweise kontinuierlich über der zu beschichtenden Oberfläche, damit das Lager seinen elektrischen Widerstand beibehält. Es ist daher bevorzugt, Nicht-Verschleißoberflächen von Lagerkomponenten zu beschichten, da Beschichtungen auf Verschleißoberflächen in einem solchen Maße abgeschliffen werden können, dass sie ihre elektrisch resistiven Eigenschaften verlieren.
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In der Lagerkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Keramik typischerweise als eine Oberflächenbeschichtung auf einem Metall- oder Legierungssubstrat, vorzugsweise einem Stahlsubstrat, beispielsweise einem Lagerstahlsubstrat, bereitgestellt.
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Vorzugsweise weist die Oberflächenbeschichtung eine Dicke von 0,04 bis 1 mm, vorzugsweise von 0,1 und 0,5 mm, auf. Dies ist vorzugsweise die mittlere Dicke. Wenn Oberflächenbeschichtungen dünner als dies sind, kann ihr elektrischer Widerstand nicht so hoch oder so zuverlässig sein. Wenn Oberflächenbeschichtungen dicker als dies sind, können sie zusätzliche maschinelle Bearbeitungsschritte erfordern.
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Die Keramik kann beispielsweise ein Metalloxid, vorzugsweise Aluminiumoxid, umfassen. Solche Materialien sind in der Technik üblich und von Natur aus porös. Metalloxide können ausreichend haltbar sein, gut auf dem Grundmaterial der Lagerkomponente (z. B. Lagerstahl) haften und auf der Oberfläche der Komponente unter Verwendung herkömmlicher Verfahren aufgebracht werden. Metalloxide können auch einen sehr hohen elektrischen Widerstand zeigen. Aluminiumoxid ist vorteilhaft, da es mittels herkömmlicher Spritzbeschichtung leicht aufgebracht werden kann, um eine Beschichtung mit gleichmäßiger Dicke auszubilden. Wie erwähnt, ist die Beschichtung von Natur aus porös und wird leicht mit dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten Harz imprägniert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Lager bereitgestellt, welches eine Komponente umfasst, wie hierin beschrieben. Das Lager wird primär als (elektrisch) isoliertes Lager verwendet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Prozess zum Herstellen einer Lagerkomponente, wie hierin beschrieben, bereitgestellt, wobei der Prozess umfasst:
Bereitstellen einer Lagerkomponente umfassend ein Metall- oder Legierungssubstrat, vorzugsweise ein Stahlsubstrat;
Ausbilden einer Keramikschicht auf einer Oberfläche des Substrats, wobei die Keramikschicht eine Mehrzahl von Poren in einer äußeren Oberfläche davon umfasst;
Imprägnieren der Keramikschicht mit einem Harz umfassend ein Resol-Phenolharz, wobei wenigstens einige der Poren in der Keramikschicht wenigstens teilweise mit dem Harz gefüllt sind; und
Aushärten des Harzes.
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Während des Imprägnierungsschritts tritt das Harz in einige oder alle der Poren in der Keramikschicht ein und füllt sie wenigstens teilweise. Verfahren zum Erzielen der Imprägnierung umfassen lösungsmittelbasierte Imprägnierung, Tauchimprägnierung mittels eines Rotationsverfahrens und Vakuumdruckimprägnierung. Solche Verfahren sind in der Technik bekannt.
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Der Aushärtungsschritt ist üblich und kann beispielsweise durch die Anwendung von Wärme und/oder Licht erzielt werden.
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Das Harz wird vorzugsweise mittels eines Wärmeaushärtungsprozesses ausgehärtet und wird typischerweise in einem Ofen, vorzugsweise in Luft, ausgehärtet. Das Harz wird vorzugsweise bei einer Temperatur von 100 bis 200 ˚C ausgehärtet. Die Aushärtungszeit beträgt vorzugsweise 5 Minuten bis 12 Stunden. Die Aushärtung wird idealerweise in Luft durchgeführt.
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Die Harzviskosität kann den Grad der Imprägnierung, die Geschwindigkeit des Imprägnierungsprozesses, das Aussehen der Oberfläche und die Menge an überschüssigem Harz, welches nach dem Imprägnierungsprozess auf der Oberfläche verbleibt, beeinflussen.
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Vorzugsweise ist der Prozess des obigen Aspekts zum Ausbilden des Lagers wie hierin beschrieben.
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Vorzugsweise umfasst der Schritt des Ausbildens einer Schicht auf der wenigstens einen Oberfläche: (a) Plasmaspritzen; (b) Suspensionsspritzen; (c) Hochgeschwindigkeitsflammspritzen; und/oder (d) Flammspritzen. Solche Techniken sind in der Technik bekannt.
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Vorzugsweise umfasst der Prozess ferner einen Fertigstellungsschritt des Entfernens wenigstens eines Teils des Harzes, welcher auf der Keramikschicht verbleibt, und/oder des Entfernens wenigstens eines Teils der Keramikschicht, welche mit dem Harz imprägniert ist. Vorzugsweise wird die Lagerkomponente durch Schleifen, Polieren oder Drehen auf die gewünschte Abmessung maschinell bearbeitet.
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Vorzugsweise ist das im Schritt des Imprägnierens der Schicht verwendete Harz in einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln vorgelöst. Das organische Lösungsmittel umfasst vorzugsweise Ethanol und/oder Methanol. Wenn ein Gemisch aus Methanol und Ethanol verwendet wird, ist die Konzentration von Methanol in Ethanol 1 bis 99 Gew.%, noch weiter bevorzugt 3 bis 7 Gew.% (d. h. vorzugsweise 97 bis 93 Gew.% Ethanol). Die Lösung des Harzes umfasst vorzugsweise von 10 bis 90 Gew.% Lösungsmittel, noch weiter bevorzugt von 25 bis 75 Gew.% Lösungsmittel, basierend auf dem Gesamtgewicht des Harzes und des Lösungsmittels. Das Auflösen des Harzes in einem solchen Lösungsmittel kann die Viskosität reduzieren und darüber hinaus die Haltbarkeit des Harzes erhöhen, was zu einem verbesserten Aussehen führt und die Menge an überschüssigem Harz, welches nach dem Imprägnierungsschritt auf der Oberfläche der Beschichtung verbleibt, reduziert. Darüber hinaus ist es möglich, dass das Lösungsmittel auch die Molekülgröße des Dichtmittels abbaut, wodurch die Spaltfüllungsfähigkeit für kleine Poren verbessert wird.
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Vorzugsweise wird die Beschichtung mit dem Harz in Luft imprägniert.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Prozess zum Ausbilden eines Lagers aus einer oder mehreren Lagerkomponenten bereitgestellt, wobei wenigstens eine davon gemäß dem hierin beschriebenen Prozess hergestellt ist. Das heißt, gemäß dem hierin beschriebenen Prozess kann es einen weiteren Schritt geben, welcher das Ausbilden eines Lagers umfassend die Lagerkomponente umfasst.
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Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft in Bezug auf die folgenden, nicht einschränkenden Figuren weiter beschrieben, in denen:
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1 ein Lager gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ein Flussdiagramm eines Prozesses gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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1 zeigt ein beispielhaftes Lager gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Lager 1 umfasst eine innere Laufbahn 5 mit einer Nut (nicht gezeigt) und eine äußere Laufbahn 10 mit einer Nut (nicht gezeigt). Eine Mehrzahl von Kugellagern 15 wird zwischen der inneren Laufbahn 5 und der äußeren Laufbahn 10 bereitgestellt, so dass die Kugellager 15 in die entsprechenden Nuten passen.
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Die inneren und äußeren Laufbahnen 5, 10 werden mit Verschleißoberflächen 20, welche die Kugellager 15 im Gebrauch kontaktieren, und Nicht-Verschleißoberflächen 25, die dies nicht tun, bereitgestellt. Die Nicht-Verschleißoberflächen 25 werden wenigstens teilweise für die Verbindung des Lagers 1 mit der Vorrichtung, innerhalb derer sie verwendet werden sollen, verwendet.
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Die Nicht-Verschleißoberflächen 25 werden mit einer porösen keramischen Oberflächenbeschichtung über der gesamten Nicht-Verschleißoberfläche bereitgestellt. Diese ist vorzugsweise etwa 0,5 mm dick. Die Beschichtung ist mit einem Resol-Phenolharz imprägniert.
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Bezug nehmend auf 2 beschreibt das Flussdiagramm einen allgemeinen Prozess zum Herstellen einer Lagerkomponente mit einer Oberflächenbeschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Insbesondere umfassen die Prozessschritte: (i) Bereitstellen einer Lagerkomponente umfassend ein Metall- oder Legierungssubstrat, vorzugsweise ein Stahlsubstrat; (ii) Ausbilden einer Keramikschicht auf einer Oberfläche des Substrats, wobei die Keramikschicht eine Mehrzahl von Poren in einer äußeren Oberfläche davon umfasst; (iii) Imprägnieren der Keramikschicht mit einem Harz umfassend ein Resol-Phenolharz, wobei wenigstens einige der Poren in der Keramikschicht wenigstens teilweise mit dem Harz gefüllt sind; und (iv) Aushärten des Harzes. Die Aushärtung wird idealerweise in Luft durchgeführt.
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Die Erfindung wird nun in Bezug auf die nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispiele beschrieben.
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Beispiel 1
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Ein Resol-Phenolharz, welches in einem Ethanol-Methanol-Lösungsmittel (Ethanol ist die Hauptkomponente des Lösungsmittels) mit etwa 50-Gew.%-Gemisch gelöst ist, wurde in die Poren einer plasmagespritzten Aluminiumoxidbeschichtung imprägniert und dann in einem Ofen bei etwa 150 °C etwa 30 bis 60 Minuten lang ausgehärtet. Das Verhältnis (molar) von Formaldehyd zu Phenol beträgt etwa 4:1.
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Der elektrische Widerstand nach zwei Wochen langem Kontakt mit Wasser wurde bewertet und mit früheren Beschichtungstechniken (INSOCOAT®) verglichen. Der Außendurchmesser des getesteten Lagers (OR 6316 VL0241) betrug ungefähr 170 mm und die Breite betrug ungefähr 38 mm. Die angelegte Spannung betrug etwa 1000 V. Die Beschichtungen wurden vor dem Testen geerdet.
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Die Resol-Phenolharz-Probe war der herkömmlichen INSOCOAT® Probe in Bezug auf den elektrischen Gesamtwiderstand und die Wartung des elektrischen Widerstands im Laufe der Zeit in einer feuchten Umgebung überlegen. Solch ein Test beinhaltet die Bewertung des elektrischen Widerstands (bei 1000 V) von Proben in Kontakt mit nassem (Wasser) Filz über einen Zeitraum von sieben Tagen oder sogar noch länger.
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Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben auch Resol-Phenolharze mit anderen möglichen Kandidaten zum Abdichten von Lagerkomponenten mit einer Oberfläche, welche eine (poröse) Keramik umfasst, verglichen. Die Erfinder haben festgestellt, dass Epoxide spröde sind und eine relativ schlechte Wasserbeständigkeit aufweisen. Polyurethane sind in der Regel feuchtigkeitsempfindlich und weisen eine geringe Temperaturbeständigkeit und kurze Topfzeit auf. Modifizierte Acryle weisen eine niedrige Heißtemperaturfestigkeit auf und sind entflammbar. Cyanacrylate weisen eine schlechte Wärmebeständigkeit und beschränkte Lösungsmittelbeständigkeit auf. Silikone weisen eine hohe Viskosität und somit eine schlechte Spaltfüllung auf. Polysulfide weisen auch eine relativ schlechte Spaltfüllung auf.
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Die Verwendung eines Resol-Phenolharzes gemäß der vorliegenden Erfindung zum Abdichten von Lagerkomponenten mit einer Oberfläche, welche eine (poröse) Keramik umfasst, ist in Bezug auf die Beständigkeit gegenüber Wasserinfiltration in feuchten Umgebungen vorteilhaft. Zusätzliche Vorteile umfassen gute Spaltfüllung, niedrige Viskosität und Einfachheit des Aufbringens, die Fähigkeit, in Luft ausgehärtet zu werden, und begrenzte Schrumpfung während des Aushärtens.
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Obwohl bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung hierin im Detail beschrieben wurden, ist es für Fachleute auf dem Gebiet verständlich, dass Variationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung oder der beigefügten Ansprüche abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- GB 1591560 [0008]
- US 4320931 [0009]
- US 3924906 [0010, 0011]
- EP 1408249 [0010]
