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Gebiet der Technik
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Wälzlager,
das in verschiedenen industriellen Maschinen, Fahrzeugen und dgl.
eingebaut ist, und insbesondere auf ein Wälzlager, bei dem ein Dichtungselement
aus einem Formteil gebildet ist, das aus einer vulkanisierbaren
Fluorkautschukzusammensetzung gebildet ist.
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Stand der Technik
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In
einer Chemie-Produktionsanlage, wie z.B. einer Anlage zum Herstellen
eines makromolekularen Materials, einer Einrichtung zum Herstellen
von Flüssigkristallschichten
und dgl., ist ein Behandlungsbad in einer alkalischen Lösung hoher
Konzentration vorhanden. Ein zum Rühren und Transportieren verwendetes Wälzlager
weist ein Problem insofern auf, als es eine vergleichsweise kurze
Lebensdauer hat. Allgemein werden rostfreier Stahl und Keramikmaterial,
die sehr korrosionsfest sind, für
einen Innenring, einen Außenring und
einen Wälzkörper eines
solchen Lagers verwendet. Der Grund für die kurze Lebensdauer des
Lagers umfasst Verschleiß und
Festfressen infolge des Eindringens eines harten Fremdstoffs in
dieses von außen.
Um das Eindringen des harten Fremdstoffs zu verhindern, ist vorzuziehen,
ein Dichtungselement an einem offenen Abschnitt vorzusehen, der
an beiden axialen Enden des Innenrings und des Außenrings
angeordnet ist. Allgemein sind, wenn Acrylonitrilkautschuk oder
Acrylkautschuk, die bisher als das Dichtungselement verwendet wurden,
angewandt werden, die Gummimaterialien in ihrer Laugenfestigkeit
bzw.
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Alkalibeständigkeit
schwach. Daher schmelzen die Gummimaterialien, und ihre Festigkeit
bzw. Beständigkeit
wird in hohem Grad beeinträchtigt,
wobei sie zerbrechen, womit ihre Widerstandsfähigkeit nicht gewährleistet
werden kann. Andererseits ist Fluorgummi hinsichtlich seiner chemischen
Resistenz ausgezeichnet. Als der herkömmliche verwendete Fluorgummi
sind sog. FKM, wie z.B. ein Bipolymer (VDF-HFP) von Vinylidenfluorid
und Hexafluorpropylen, sowie ein durch Zusetzen von Tetrafluorethylen
zu dem Bipolymer (VDF-HFP) gebildetes Terpolymer (VDF-HFP-TFE) bekannt.
Wenn diese Fluorgummis eine hohe Alkalikonzentration aufweisen,
verringert sich aber ihre Festigkeit bzw. Beständigkeit, und sie sind nicht
in der Lage, eine ausreichende Standzeit zu erzielen.
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Um
das oben beschriebene Problem zu lösen, ist ein Verfahren zum
Verbessern der Haltbarkeit bzw. Standzeit des Wälzlagers in einer Alkalilösung durch
Anwendung eines alkalibeständigen
Harzmaterials wie Polyethylen als Material des Dichtungselements
bekannt (siehe Patentdokument 1).
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Wenn
aber das Dichtungselement und ein Gleitkontaktabschnitt des Innenrings
oder derjenige des Außenrings
miteinander in Kontakt gebracht werden, um die Abdichtleistung zu
verbessern, kommt es zu einem Problem insofern, als die Zugkraft
des Kontaktabschnitts hoch wird, da das Harz einen hohen Elastizitätsmodul aufweist
und das Drehmoment des Lagers groß wird. Ein Verfahren zur Anwendung
einer kontaktlosen Dichtung, um eine Zunahme des Drehmoments zu
vermeiden, ist ebenfalls bekannt. Dieses Verfahren verhindert aber
das Eindringen des Fremdstoffs nur unzureichend, und somit hat das
Wälzlager
nur eine kurze Lebensdauer.
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Auch
wenn der oben beschriebene Fluorgummi verwendet wird, ist es schwierig,
eine Verschlechterung des Fluorgummmis im Lauf der Zeit zu vermeiden.
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Wenn
ein Gummielastomer, das als Dichtungselement verwendet wird, aufgrund
der Verschlechterung im Lauf der Zeit verhärtet, verschlechtert sich dessen
Abdichtleistung.
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Ferner
wird ein Kontaktdruck auf eine Dichtungsfläche groß und das Drehmoment des Lagers
wird hoch. Dadurch entsteht Reibungswärme, und die Verschlechterung
des Dichtungselements schreitet weiter fort.
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Als
ein Schneidschritt und Schleifschritt eines zu bearbeitenden Materials,
die wichtige Schritte bei der Herstellung mechanischer Erzeugnisse
durch Bearbeiten eines Metallmaterials sind, wird ein Schneid-Schmierstoff
oder ein Schleif-Schmierstoff (nachstehend als "Schneid-Schmierstoff" bezeichnet) verwendet, um die Schmiereigenschaft
zwischen einem Werkzeug und dem zu bearbeitenden Material beizubehalten,
eine zu bearbeitende Fläche
zu kühlen
und erzeugte Späne
abzuführen.
Als Schneid-Schmierstoff ist oft ein nicht-wässeriger Schneid-Schmierstoff
verwendet worden. Der Schneid-Schmierstoff ist jedoch infolge der
durch Reibung zwischen dem zu bearbeitenden Material und dem sich
mit hoher Geschwindigkeit drehenden Werkzeug entstehenden Reibungshitze
entflammbar, und der nicht-wässerige
Schneid-Schmierstoff verursacht eine hohe Umweltbelastung bei der
Entsorgung. Somit wird in den vergangenen Jahren zunehmendein wasserlöslicher
Schneid-Schmierstoff verwendet. Der wasserlösliche Schneid-Schmierstoff
kann sich zersetzen, wenn sein pH nicht mehr als acht beträgt. So enthält der wasserlösliche Schneid-Schmierstoff eine
große
Menge einer Aminverbindung, wie z.B. ein Alkonalamin, um den pH über acht
zu halten und dessen Zersetzung zu verhindern. Der Schneid-Schmierstoff kommt
mit Lagern zum Lagern einer Hauptspindel einer Werkzeugmaschine
und einer Kugelumlaufspindel in Kontakt. Das Lager ist mit einer
Dichtung versehen, um das Eindringen von Staub von außen sowie
das Entweichen von Schmierfett, das in dem Lager eingeschlossen
ist, zu verhindern.
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Ein
Verfahren zum Verhindern einer Verformung der Dichtung durch Anwenden
einer vulkanisierbaren Fluorkautschukzusammensetzung, die ein Vinylidenfluorid-Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer
enthält, oder
einer vulkanisierbaren Fluorkautschukzusammensetzung, die ein Tetrafluorethylen-Propylen-Bipolymer enthält, als
Material zur Anwendung in dem Dichtungselement des Lagers zur Verwendung
in der Werkzeugmaschine, ist bekannt (siehe Patentdokument 2).
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Auch
wenn die oben beschriebene Fluorkautschukzusammensetzung verwendet
wird, kann sich jedoch die Abdichtleistung des Dichtungselements
im Lauf der Zeit aufgrund des Kontakts zwischen dem Dichtungselement
und dem Schneid-/Schleif-Schmierstoff
verschlechtern. Somit kann nicht behauptet werden, dass die Leistung
des Dichtungselements ausreicht.
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Aufgrund
der Verbreitung eines FF-Wagens (FF = Front Engine and Front Drive),
der dazu vorgesehen ist, einen kompakten und leichtgewichtigen Wagen
herzustellen, und aufgrund einer Zunahme eines Nutzraums in dem
Wagen kann der Platzbedarf des Motorraums des Wagens nur verringert
werden. Daher wird zunehmend auf die Verringerung der Größe und des
Gewichts von Zusatzeinrichtungen im Wagen Wert gelegt, und die Entwicklung
von Zusatzeinrichtungen mit hoher Performance und hoher Leistung
wird mehr und mehr gefordert.
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Die
Betriebstemperaturbedingung für
das Wälzlager
zur Anwendung bei einer Kühlwasserpumpe,
die eine Hilfseinrichtung zur Anwendung im Wagen ist, hat sich verschärft. Es
gibt einen Fall, bei dem das Lager einer 120° überschreitenden Temperatur
ausgesetzt ist. Ein Verfahren zum Verhindern einer Verformung des Dichtungselements
durch Anwenden einer vulkanisierbaren Fluorkautschukzusammensetzung,
die das oben beschriebene Vinylidenfluorid-Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer
oder eine vulkanisierbare Fluorkautschukzusammensetzung enthält, die
ein Tetrafluorethylen-Propylen-Bipolymer enthält, als Material für ein Gummiformteil
einer Dichtungseinheit des Wälzlagers
zur Anwendung in der Kühlwasserpumpe
enthält,
ist bekannt (siehe Patentdokument 3).
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Aber
auch wenn die oben beschriebene Fluorkautschukzusammensetzung verwendet
wird, besteht eine Möglichkeit,
dass das Dichtungselement im Lauf der Zeit aufgrund des Kontakts
zwischen dem Dichtungselement und dem Kühlmittel in dem Kühlwasser
beeinträchtigt
wird bzw. sich verschlechtert und seine Abdichtleistung sinkt. Somit
kann nicht behauptet werden, dass die Leistung des Dichtungselements
ausreichend ist.
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In
den vergangenen Jahren hat ein Brennstoffzellsystem die Aufmerksamkeit
der Öffentlichkeit
als neue Energiequelle oder als verteilte Energieerzeugungseinrichtung
für einen
Wagen auf sich gezogen. Eine Brennstoffzelle hat eine hohe Leistungsdichte
und arbeitet bei niedriger Temperatur, und ein Zellaufbaumaterial
hiervon verschlechtert sich nur wenig. Unter den Brennstoffzellen
wird eine massive makromolekulare Elektrolyt-Brennstoffzelle, die
leicht startet, als wirksam als Transport-Energiequelle wie beim
Personenwagen erachtet.
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In
dem Brennstoffzellsystem ist es nötig, Wasserstoffgas oder wasserstoffreiches
Spaltgas als Brennstoff sowie Luft als Oxidationsmittel der Brennstoffzelle
unter Druck zuzuführen.
Verschiedene Kompressionsmaschinen für Fluidzufuhr bzw. Fluidkompressoren,
wie z.B. ein Kompressor bzw. Aufladegebläse, ein Flügelrad-Fluidkompressor, eine
Spiral-Fluidkompressor, ein Taumelscheiben-Fluidkompressor und ein
Schrauben- bzw. Schnecken-Fluidkompressor werden eingesetzt.
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Bei
der Brennstoffzelle des Typs mit festem makromolekularem Elektrolyt
wird Wasser in einer chemischen Reaktion zur elektrischen Stromerzeugung
erzeugt, und um zu ermöglichen,
dass eine makromolekulare Schicht des Fluorharzes als Feststoffelektrolyt
funktioniert, wird sie von einem Benetzer befeuchtet, so dass die
makromolekulare Schicht immer in einem Feuchtigkeit enthaltenden
Zustand gehalten wird. Somit ist Feuchtigkeit in dem unter Druck
durch den Fluidkompressor zugeführten
Gas enthalten. Da ferner in dem Brennstoffzellsystem Wasserstoff
als Brennstoff zirkuliert, um ihn zu recyceln, wird sauere Substanz
vom Elektrolyten freigesetzt.
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Da
das in der Fluidkompressor eingebaute Wälzlager mit der Feuchtigkeit
und der saueren Substanz nach obiger Beschreibung in Kontakt kommt,
ist es nötig,
dass das Wälzlager
für den
Einsatz in dem Brennstoffzellsystem ausgezeichnete rostbeständige Eigenschaften
aufweist.
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Entsprechend
einem gesteigerten Bedarf an einer größeren Energieerzeugungsmenge
wird von dem Fluidkompressor eine höhere Geschwindigkeit und Leistung
verlangt. Da sich das Wälzlager
mit hoher Geschwindigkeit und unter hoher Last dreht, kann es vorkommen,
dass ein Lagerteil eine hohe Temperatur von etwa 180°C aufweist.
Somit ist es erforderlich, dass das Wälzlager eine ausgezeichnete
Wärmebeständigkeit aufweist.
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Wenn
Wasserstoff oder wasserstoffreiches Spaltgas, das als Brennstoff
verwendet wird, in das Wälzlager
eindringt, tritt eine Metallabschuppung auf der Wälzfläche des
Lagers infolge der Instabilität
bzw. leichten Zersetzbarkeit (brittleness) von Wasserstoff auf.
Daher muss das Wälzlager
eine (gute) Abdichtleistung aufweisen, um zu verhindern, dass die
Wälzfläche des
Lagers mit Wasserstoff in Kontakt kommt.
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Da
der Fluidkompressor über
lange Zeit hinweg zuverlässig
arbeiten soll, muss das Wälzlager
ebenfalls eine lange Lebensdauer haben.
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Aus
diesen Gründen
ist als Material für
ein Gummiformteil einer Dichtungseinheit des Wälzlagers zur Anwendung in einem
Fluidkompressor zum Zuführen
eines in einem Brennstoffzellsystem verwendeten Fluids unter Druck
ein Verfahren zum Verhindern einer Verformung des Dichtungselements
durch Anwendung der oben beschriebenen vulkanisierbaren Fluorkautschukzusammensetzung,
welche das Vinylidenfluorid-Tetrafluorethylen-Propylen-Terpolymer
enthält,
oder der vulkanisierbaren Fluorkautschukzusammensetzung, welche das
Tetrafluorethylen-Propylen-Bipolymer
enthält,
bekannt (siehe Patentdokument 4).
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Auch
wenn der oben beschriebene Fluorgummi eingesetzt wird, ist es bei
einem Hochtemperatur- und Hochgeschwindigkeitszustand, bei dem das
Wälzlager
zum Einsatz in dem Brennstoffzellsystem arbeiten muss, schwierig,
eine Verschlechterung bzw. Zersetzung des Fluorgummis im Lauf der
Zeit zu vermeiden.
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Bisher
wird das auf Harnstoff basierende Schmierfett hauptsächlich zum
Schmieren des in die verschiedenen oben beschriebenen industriellen
Maschinen, Fahrzeuge und dgl. eingebauten Wälzlagers verwendet. Wenn eine
Temperaturbedingung strikter ist, wird das Fluorschmierfett verwendet.
In der Kombination des Fluorgummis und des auf Harnstoff basierenden
Schmierfetts gibt es einen Fall, bei dem aufgrund einer Harnstoffverbindung
eine Vernetzung des Fluorgummis erfolgt und dieser aushärtet. Da
der Fluorschmierstoff sehr teuer ist, oder ein rostbeständiges Mittel,
das dem auf Harnstoff basierenden Schmierfett hinzugefügt werden
kann, begrenzt ist, werden auch Schmierfettgemische aus Fluorschmierfett
und einem anderen Schmierfett als dem Fluorschmierfett (siehe Patentdokument
5) und dem auf Harnstoff basierenden Schmierfett (siehe Patentdokument
4) benutzt.
- Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung
Nr. 2003-49855
- Patentdokument 2: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
2002-310171
- Patentdokument 3: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
2002-181056
- Patentdokument 4: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
2001-65578
- Patentdokument 5: offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
2003-239997.
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Offenbarung
der Erfindung und von der Erfindung zu lösende Probleme
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Die
vorliegende Erfindung wurde getätigt,
um die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Daher ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein zuverlässiges und widerstandsfähiges Wälzlager
bereitzustellen, das in verschiedene industrielle Maschinen, Fahrzeuge
und dgl. eingebaut ist und ein Dichtungselement aufweist, das sich
nur geringfügig
verschlechtert und vorzugsweise die Abdichtleistung über eine
lange Zeit beibehält.
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Mittel zur Lösung der
Probleme
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Das
Wälzlager
der vorliegenden Erfindung umfasst einen Innenring, einen Außenring
sowie mehrere zwischen den Innenring und den Außenring eingefügte Wälzkörper, und
ein Dichtungselement, das an einem oberen Abschnitt vorgesehen ist,
welcher an beiden axialen Enden des Innenrings und des Außenrings
angeordnet ist. Das Dichtungselement hat ein Gummiformteil. Das
Gummiformteil ist aus einer vulkanisierbaren Fluorkautschukzusammensetzung
hergestellt, die ein Copolymer umfasst, das Tetrafluorethylen, Propylen
sowie ein vernetzbares Monomer, das ein ungesättigter Kohlenwasserstoff mit
zwei bis vier Kohlenstoffatomen ist, wobei ein Teil der Wasserstoffatome
durch Fluoratome ersetzt ist, enthält.
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Das
vernetzbare Monomer ist zumindest ein Monomer, das aus Trifluorethylen;
3,3,3-Trifluorpropen-1; 1,2,3,3,3-Pentafluorpropen; 1,1,3,3,3-Pentafluorpropylen
sowie 2,3,3,3-Tetrafluorpropen ausgewählt ist.
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Das
Copolymer enthält
Vinylidenfluorid.
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Die
Gummihärte
des Formteils der Fluorkautschukzusammensetzung beträgt 60 Grad
bis 90 Grad. Die Gummihärte
(Grad) wird gemäß JIS K
6253 gemessen.
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Das
Wälzlager
kann als Wälzlager
für eine
Alkaliumgebung verwendet werden, das in einer alkalischen Atmosphäre eingesetzt
wird. In diesem Fall ist das Dichtungselement dadurch gekennzeichnet,
dass es ein Gummiformteil aufweist, welches zumindest mit der alkalischen
Atmosphäre
in Kontakt kommt. Die alkalische Atmosphäre bedeutet einen Zustand,
in dem das Wälzlager
mit einem Alkaligas, einer Alkalilösung und einem Alkalifeststoff
dauernd oder zeitweise in Kontakt kommt. Der Innenring des Wälzlagers
und dessen Außenring
sowie seine Wälzkörper sind
aus korrosionsfestem Stahl oder Keramik hergestellt.
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Das
Wälzlager
kann für
eine Werkzeugmaschine zum Schneiden oder Schleifen eines zu bearbeitenden
Materials mit einem zwischen das zu bearbeitende Material und die Werkzeugmaschine
eingefügten Schneid-Schmierstoff
oder Schleif-Schmierstoff verwendet werden. In diesem Fall hat das
Dichtungselement das Gummiformteil, welches zumindest den oben beschriebene
Schneid-Schmierstoff oder den oben beschriebenen Schleif-Schmierstoff
kontaktiert. Das oben beschriebene Wälzlager zur Verwendung in der
Werkzeugmaschine ist ein Hauptspindellager oder ein Kugelumlaufspindellager.
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Das
Wälzlager
kann als Wälzlager
für eine
Kühlwasserpumpe
eingesetzt werden. In diesem Fall ist eine Drehwelle durch den Innenring
gelagert, wobei ein Ende der Drehwelle mit einer von einem Motor
angetriebenen Riemenscheibe verbunden ist und das andere Ende der
Drehwelle mit einem Flügelrad
zum Zirkulieren von Kühlwasser
verbunden ist, der Außenring
an einem Gehäuse
befestigt ist und mehrere Wälzkörper zwischen
dem Innenring und dem Außenring
eingefügt
sind, wobei ein Zwischenraum zwischen der Drehwelle und dem Außenring
von einem Paar Dichtungselemente jeweils mit einem Gummiformteil
abgedichtet ist, das an beiden Enden des Außenrings befestigt ist, und
das Formteil der Fluorkautschukzusammensetzung für ein Gummiformteil des Dichtungselements
verwendet wird, das zumindest auf einer Seite des Flügelrads
angeordnet ist.
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Das
Wälzlager
kann als Wälzlager
für ein
Brennstoffzellsystem verwendet werden, um einen Drehabschnitt, der
an einem Fluidkompressor zum Zuführen
eines Fluids, das in dem Brennstoffzellsystem verwendet wird, vorgesehen
ist, drehbar zu lagern. In diesem Fall hat das Wälzlager den Innenring, den
Außenring,
mehrere der zwischen dem Innenring und dem Außenring eingefügten Wälzkörper, eine
eine Harnstoffverbindung enthaltendes Schmierfett, das an dem Umfang
der Wälzkörper eingeschlossen
ist und das Dichtungselement zum Abdichten des oben beschriebenen
Schmierfetts, das an dem offenen Abschnitt vorgesehen ist, der an beiden
axialen Enden des Innenrings und des Außenrings angeordnet ist. Das
Dichtungselement hat das Gummiformteil, welches zumindest mit dem
oben beschriebenen Schmierfett in Kontakt kommt. Das Gummiformteil
ist aus der Fluorkautschukzusammensetzung des Wälzlagers gebildet.
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Das
die Harnstoffverbindung enthaltende Schmierfett ist ein Schmierfettgemisch
aus Fluorschmierfett und Harnstoffschmierfett.
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Wirkung der Erfindung
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Bei
dem Wälzlager
der vorliegenden Erfindung ist das Dichtungselement aus dem Formteil
der vulkanisierbaren Fluorkautschukzusammensetzung gebildet, welche
das Copolymer aufweist, welches das Tetrafluorethylen, das Propylen
und das vernetzbare Monomer enthält,
das der ungesättigte
Kohlenwasserstoff mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen ist, wobei
ein Teil der Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt ist. Somit verformt
sich das Dichtungselement auch dann, wenn das Dichtungselement in
Wasser, eine Alkalilösung
oder Schmierfett eingetaucht ist, nur geringfügig, und seine Eigenschaften
verschlechtern sich nur wenig.
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Ferner
kann das Dichtungselement wirksam das Eindringen eines Fremdstoffs
von außen
sowie das Entweichen des Schmierfetts verhindern. Daher hat das
Wälzlager
auch dann, wenn es beispielsweise in der alkalischen Atmosphäre bei einer
hohen Temperatur von nicht weniger 180°C eingesetzt wird, oder bei
einer hohen Drehgeschwindigkeit von nicht weniger als 10.000 U/min,
eine hohe Lebensdauer.
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Beste Ausführungsart
der Erfindung
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Infolge
der ausführlichen
Untersuchungen des Erfinders der vorliegenden Erfindung, um ein
zuverlässiges
und widerstandsfähiges
Wälzlager
bereitzustellen, das ein Dichtungselement aufweist, das sich nur
geringfügig
verschlechtert und vorzugsweise die Abdichtleistung beibehält, hat
sich herausgestellt, dass das Dichtungselement, das aus einem Formteil
einer vulkanisierbaren Fluorkautschukzusammensetzung hergestellt
ist, welche ein Copolymer umfasst, das Tetrafluorethylen, Propylen
und ein vernetzbares Monomer, welches ein ungesättigter Kohlenwasserstoff mit
zwei bis vier Kohlenstoffatomen ist, wobei ein Teil der Wasserstoffatome
durch Fluoratome ersetzt ist, enthält (nachstehend als Fluorgummi-Formteil
bezeichnet), sich nur geringfügig
verschlechtert, auch wenn es mit Wasser, einer Alkalilösung, Schmierfett
oder dgl. in Kontakt kommt, und das außerdem in der Lage ist, ein
Eindringen von Staub in das Wälzlager
von außen
wirksam zu verhindern. Die vorliegende Erfindung basiert auf einer
solchen Erkenntnis.
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Die
Fluorkautschukzusammensetzung, die bei der vorliegenden Erfindung
verwendet werden kann, ist eine vulkanisierbare Fluorkautschukzusammensetzung,
die ein Copolymer aufweist, das Tetrafluorethylen, Propylen sowie
ein vernetzbares Monomer enthält,
das ein ungesättigter
Kohlenwasserstoff mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen ist, bei dem
ein Teil der Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt ist.
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Als
vernetzbares Monomer, das aus einem ungesättigten Kohlenwasserstoff mit
zwei bis vier Kohlenstoffatomen besteht, bei dem ein Teil der Wasserstoffatome
durch Fluoratome ersetzt ist, wird Trifluorethylen, 3,3,3-Trifluorpropen-1;
1,2,3,3,3-Pentafluorpropen; 1,1,3,3,3-Pentafluorpropylen sowie 2,3,3,3-Tetrafluorpropen
angegeben. Von den oben genannten vernetzbaren Monomeren ist das
3,3,3-Trifluorpropen-1 vorzuziehen.
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Vinylidenfluorid,
Chlortrifluorethylen, Perfluor(alkylvinyl)ether, Perfluor(alkoxyvinyl)ether,
Perfluor(alkoxyalkylvinyl)ether, Perfluoralkylalkenylether, Perfluoralkoxyalkenylether
und dgl. können
zu dem Copolymer der vorliegenden Erfindung als dessen vierte Komponente
hinzugefügt
werden.
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Für das gesamte
Copolymer, welches die Fluorkautschukzusammensetzung bildet, beträgt der Mischbetrag
des Tetrafluorethylens 45 bis 80 Gewichtsprozent, vorzugsweise 50
bis 78 Gewichtsprozent und am bevorzugtesten 65 bis 78 Gewichtsprozent;
der Mischbetrag des Propylens 10 bis 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise
12 bis 30 Gewichtsprozent und am bevorzugtesten 15 bis 25 Gewichtsprozent;
und der Mischbetrag des vernetzbaren Monomers 0,1 bis 15 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 2 bis 10 Gewichtsprozent und am bevorzugtesten 3 bis
6 Gewichtsprozent.
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Wenn
Vinylidenfluorid co-polymerisiert wird, beträgt der Mischbetrag von Vinylidenfluorid
2 bis 20 Gewichtsprozent und vorzugsweise 10 bis 20 Gewichtsprozent.
Bei mehr als 20 Gewichtsprozent des Mischbetrags des Vinylidenfluorids
verschlechtert sich die Widerstandsfähigkeit des Copolymers gegenüber einer
Alkaliverbindung, wenn das Copolymer in der alkalischen Atmosphäre eingesetzt
wird, der Widerstand des Copolymers gegenüber einem Schneid-Schmierstoff
oder einem Schleif-Schmierstoff verschlechtert sich, wenn das Copolymer
mit dem Schneid-Schmierstoff oder dem Schleif-Schmierstoff in Kontakt
kommt, der Widerstand des Copolymers gegenüber einem Kühlmittel im Kühlwasser
eines Motors verschlechtert sich, wenn das Copolymer mit dem Kühlmittel
in Kontakt kommt, und die Beständigkeit
des Copolymers gegenüber
einer Harnstoffverbindung verschlechtert sich, wenn das Copolymer
zusammen mit der Harnstoffverbindung verwendet wird.
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Das
Herstellungsverfahren des Fluorgummis ist in der internationalen
Anmeldung Nr. WO 02/092683 offenbart. Der Fluorgummi wird durch
Emulsionspolymerisation oder Suspensionspolymerisation hergestellt.
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Um
zu ermöglichen,
dass der Fluorgummi vulkanisierbar wird, ist es möglich, hierzu
ein Polyhydroxy(polyol)-Vulkanisiermittel;
einen Vulkanisierungsbeschleuniger, der aus quartären Ammoniumsalzen,
quartären
Phosphoniumsalzen, tertiären
Sulfoniumsalzen und dgl. ausgewählt
ist; ein Säureaufnahmemittel
wie Calciumhydroxid, Magnesiumoxid und dgl., einen Füllstoff
wie Kohlenschwarz, Ton, Bariumsulfat, Calciumcarbonat, Magnesiumsilikat
und dgl.; eine Verarbeitungshilfe wie Octadecymin, Wachs und dgl.;
einen Wärmealterungshemmer
sowie ein Pigment zuzusetzen. Hinsichtlich des Mischbetrags jedes
Wirkstoffs beträgt
für hundert
Gewichtsteile des Copolymers das Vulkanisiermittel 0,1 bis 20 Gewichtsteile
und vorzugsweise 0,5 bis 3 Gewichtsteile; der Vulkanisierungsbeschleuniger
0,1 bis 20 Gewichtsteile und vorzugsweise 0,5 bis 3 Gewichtsteile;
das Säureaufnahmemittel
1 bis 30 Gewichtsteile und vorzugsweise 1 bis 7 Gewichtsteile; der
Füllstoff
5 bis 100 Gewichtsteile und die Verarbeitungshilfe 0,1 bis 20 Gewichtsteile.
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Zusätzlich zu
diesen Wirkstoffen ist es möglich,
0,7 bis 7 Gewichtsteile und vorzugsweise 1 bis 3 Gewichtsteile eines
zweiten Vulkanisiermittels wie z.B. einer organischen Peroxidverbindung
hinzuzusetzen. Außerdem
können
Füllstoffe
und Zusatzstoffe, die in bekannten Gummiverbindungen enthalten sind,
in geeigneter Weise in einem Bereich angewendet werden, in dem sie
die Widerstandsfähigkeit
des Copolymers gegenüber
der Harnstoffverbindung und deren Abdichtleistung nicht beeinträchtigen.
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Ein
Verfahren, das bei der üblichen
Gummiverarbeitung eingesetzt wird, kann als Verfahren zum Mischen
der oben beschriebenen Komponenten miteinander oder zum Formen der
Gummiverbindung angewandt werden. Nachdem die Komponenten durch
eine offene Walze, einen Banbury-Mischer, eine Kneteinrichtung,
einen umschlossenen Mischer verschiedener Arten oder dgl. geknetet
worden sind, wird die Gummiverbindung formgepresst (pressvulkanisiert),
extrusiongeformt oder spritzgegossen. Um die Eigenschaft der Gummiverbindung
nach dem Formen der Gummiverbindung zu verbessern, ist vorzuziehen,
an zweiter Stelle die Gummiverbindung durch ausreichendes Erwärmen (z.B.
200°C, 24
Stunden) derselben in einem Ofen zu vulkanisieren.
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Die
Gummihärte
des Formteils der Fluorkautschukzusammensetzung, die bei der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann, beträgt 60° bis 90°, und vorzugsweise 70° bis 80°. Falls die
Gummihärte
niedriger ist als 60°,
ist das erhaltene Formteil so weich, dass der Verschleißwiderstand
desselben sinkt. Falls die Gummihärte mehr als 90° beträgt, ist
das Drehmoment des Wälzlagers
so groß,
dass seine Temperatur ansteigt. Die Gummihärte (°) wird gemäß JIS K 6253 gemessen.
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Das
Dichtungselement kann aus dem Gummiformteil allein oder einem Verbund
des Gummiformteils und einer Metallplatte, des Gummiformteils und
einer Kunststoffplatte sowie des Gummiformteils und einer Keramikplatte
und dgl. bestehen. Das Verbundteil des Gummiformteils und der Metallplatte
ist vorzuziehen, da das Verbundteil des Gummiformteils und der Metallplatte
widerstandsfähig
ist und das Gummiformteil und die Metallplatte einfach aneinander
haften.
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2 zeigt
ein Beispiel des Dichtungselements 6, das aus dem Verbund
des Gummiformteils und der Metallplatte besteht. 2 ist
eine Schnittansicht des Dichtungselements des Wälzlagers. Das Dichtungselement 6 wird
durch Befestigen eines Fluorgummiformteils 6b an einer
Metallplatte 6a, wie z.B. einer Stahlplatte, erhalten.
Sowohl ein mechanisches Befestigungsverfahren als auch ein chemisches
Befestigungsverfahren können
eingesetzt werden. Es ist vorzuziehen, ein Befestigungsverfahren
anzuwenden, bei dem die Formgebung und die Vulkanisierung gleichzeitig
durchgeführt
werden, wenn das Fluorgummiformteil vulkanisiert wird, wobei die
Metallplatte in einem Vulkanisierbehälter angeordnet wird.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, gibt es folgende
Verfahren zum Anbringen des Dichtungselements 6 am Wälzlager:
(1) Ein Ende 6f des Dichtungselements 6 wird am
Außenring 3 befestigt,
während
ein Hilfslippenabschnitt 6d des Dichtungselements entlang
einer V-Nut einer Dichtungsfläche
des Innenrings 2 angeordnet wird, um einen Labyrinthspalt
zu bilden. (2) Das eine Ende 6f des Dichtungselements 6 wird
am Außenring 3 befestigt,
während
der Hilfslippenabschnitt 6d hiervon mit einer Seitenfläche der
V-Nut der Dichtungsfläche
des Innenrings 2 in Kontakt gebracht wird. (3) Das eine
Ende 6f des Dichtungselements 6 wird am Außenring 3 befestigt,
während
der Hilfslippenabschnitt 6d hiervon, der mit der Seitenfläche der
V-Nut der Dichtungsfläche
des Innenrings 2 in Kontakt zu bringen ist, mit einem Schlitz
versehen ist, um zu verhindern, dass eine Saugwirkung des Hilfslippenabschnitts 6d einen
Aufbau mit geringem Drehmoment bildet.
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Bei
jedem der oben beschriebenen Montageverfahren kontaktiert eine Lösung am
Umfang des Dichtungselements 6 ein Gummiformteil 6b,
welches das Dichtungselement 6 bildet. Ein Abschnitt des
Gummiformteils 6b, der mit Wasser, einer alkalischen Lösung oder
eingeschlossenem Schmierfett in Kontakt kommt, ist aus dem oben
beschriebenen Fluorgummiformteil hergestellt. Beispielsweise kann
das Gummiformteil 6b aus dem beschriebenen Gummiformteil
allein bestehen. Alternativ kann das Gummiformteil 6b als
Laminat aus dem oben beschriebenen Fluorgummiformteil, das an dem
Abschnitt angeordnet ist, der mit Wasser, einer Alkalilösung, dem
Schmierfett oder dgl. in Kontakt kommt, und dem herkömmlichen
Gummiformteil, das an der Rückfläche des
Fluorgummiformteils angeordnet ist, zusammengesetzt sein. 1 zeigt
ein Beispiel des Wälzlagers
der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine
Schnittansicht des Wälzlagers.
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Das
Wälzlager 1 umfasst
einen Innenring 2 mit einer Innenring-Wälzfläche 2a an seiner Außenumfangsfläche, einen
Außenring 3 mit
einer Außenring-Wälzfläche 3a an
seiner Innenumfangsfläche,
wobei der Außenring 3 konzentrisch
zum Innenring 2 ist, sowie mehrere Wälzkörper 4, die zwischen
der Innenring-Wälzfläche 2a und
der Außenring-Wälzfläche 3a angeordnet
sind. Am Außenring 3 befestigte
Dichtungselemente 6 sind an Öffnungen 8a und 8b des
Innenrings 2 und des Außenrings 3 vorgesehen,
die an beiden axialen Enden hiervon angeordnet sind. Wenn das Wälzlager
für eine
Werkzeugmaschine verwendet wird, wird ein Schmierfett 7 zumindest
am Umfang jedes Wälzkörpers 4 aufgebracht.
Es ist möglich,
als Wälzlager
zusätzlich zu
einem Tiefnuten-Kugellager (deep-groove
ball baring) auch ein abdichtendes Doppelreihen-Winkelkontakt-Kugellager (sealing-type
double row angular contact ball bearing) zu verwenden, das kompakt
gestaltet werden kann, eine geringe Winkelauslenkung aufweist (Winkelspalt),
und das sehr leicht montiert werden kann.
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Eine
Arbeitsumgebung, in der das Wälzlager
der vorliegenden Erfindung als Wälzlager
zum Einsatz in einer Alkaliumgebung oder als Wälzlager zum Einsatz in einer
Werkzeugmaschine verwendet wird, ist die Umgebung eine, in der die
Wälzlagersubstanz
dauernd oder zeitweise zumindest eine alkalische Substanz kontaktiert,
die aus einem Alkaligas, einer Alkalilösung und einem Alkalifeststoff
ausgewählt
ist, oder eine, die dauernd oder zeitweise mit Schneidöl oder Schleiföl, welches
die alkalische Substanz enthält,
in Kontakt kommt. Unter diesen alkalischen Umgebungen kann das Wälzlager
der vorliegenden Erfindung, das als Wälzlager zum Einsatz in der
alkalischen Umgebung oder als Wälzlager
zum Einsatz in der Werkzeugmaschine verwendet wird, besonders vorteilhaft
in einer Umgebung eingesetzt werden, in der das Wälzlager
mit für
gewöhnlich verwendeten
Wasserlösungen
in Kontakt kommt, welches die alkalische Substanz, wie z.B. Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid
und dgl. in einer chemischen Werkanlage, wie z.B. einer Werkanlage
zur Herstellung makromolekularen Materials, einer Vorrichtung zur
Herstellung von Flüssigkristallschichten
und dgl..
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3 zeigt
ein Beispiel einer Fluidkompressor, bei der das Wälzlager
der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in einem Brennstoffzellsystem
eingesetzt wird. 3 ist eine Schnittansicht eines
Flügelrad-Fluidkompressors.
Die mit strichpunktierter Linie in 3 gezeigten
Teile geben eine Richtung an, in der ein Gas strömt. Wie in 3 gezeigt
ist, ist der Flügelrad-Fluidkompressor
so aufgebaut, dass eine Drehwelle 10, an der ein Flügelrad 9 befestigt
ist, an einem Gehäuse 11 mittels
mehrerer Wälzlager 1 gelagert
ist, die axial in bestimmten Abständen angeordnet sind. Wenn
sich die Drehwelle 10 mit hoher Geschwindigkeit bei Aufnahme einer
Kraft eines Motors oder dgl. dreht, dreht sich auch das Flügelrad mit
hoher Geschwindigkeit. Dadurch wird ein von einer Gasansaugöffnung 12 angesaugtes
Gas durch eine Zentrifugalkraft des Flügelrads 9 druckbeaufschlagt
und unter Druck von einer Gasaustragsöffnung 15 durch eine
mit dem Gehäuse 11 und
einer Stützplatte 13 ausgebildeten
Druckspirale (pressure volute) 14 zugeführt.
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Um
zu verhindern, dass Gas von der Druckspirale 14 zum Wälzlager 1 ausleckt,
sind die Stützplatte 13 und
die Drehwelle 10 mit dem dazwischengefügten Dichtungsring 17 abgedichtet.
Bei dem Flügelrad-Fluidkompressor
erreicht aber das Gas von einem rückwärten Raum 16, der
hinter dem Flügelrad 9 angeordnet ist, über einen
Spalt 18 zwischen der Drehwelle 10 und dem Dichtungsring 17 das
Wälzlager 1,
wenn die Abdichtleistung des Dichtungsrings 17 infolge
der Hochgeschwindigkeitsdrehung der Drehwelle 10 sich verschlechtert.
Um das Auftreten dieser Erscheinung zu verhindern, ist eine mechanische
Dichtung 19 vorgesehen. Hinsichtlich der Abdichtleistung
der mechanischen Dichtung 19 wird eine Gleitkontaktfläche zwischen
der mechanischen Dichtung 19 und der Drehwelle mit in Gas
enthaltenem Dampf geschmiert. Somit leckt der Dampf oder dgl. und
dringt in das Lager 1 ein. Infolge des Eindringens des
Dampfes oder dgl. in das Lager 1 besteht die Befürchtung,
dass das sich das Lager 1 verschlechtert.
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Daher
ist bei dem Wälzlager
der vorliegenden Erfindung, um das Eindringen des Dampfes vom Flügelrad 9 in
das Lager 1 zu verhindern und das Lecken des Schmierfetts 7 (siehe 1),
das in dem Lager 1 eingeschlossen ist, zu verhindern, das
Lager 1 mit dem Dichtungselement 6 (siehe 1 und 2),
das gegenüber
Wasserstoff widerstandsfähig
ist, vorgesehen.
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Ein
im Handel erhältliches
Kühlmittel
enthält
90 bis 95 Gewichtsprozent Ethylenglykol, welches als Gefrierschutzmittel
zum Verhindern eines Einfrierens desselben im Winter dient; 4 bis
6 Gewichtsprozent eines Rostschutzmittels, wie z.B. ein Kaliumphosphatsalz,
ein anorganisches Kaliumsalz und eine organische Aminsubstanz und
dgl. zum Verhindern, dass ein Motor und ein Kühler rosten; und 0 bis 5 Gewichtsprozent
Wasser. Beim Kühlwasser
zum Einsatz im Motor wird der Auflösungsbetrag des Kühlmittels
in Abhängigkeit
von einer Frostschutztemperatur eingestellt. Für Rost verhindernde Zwecke
wird der Verdünnungsgrad
des Kühlmittels so
eingestellt, dass die Konzentration des Rost verhindernden Mittels
im Kühlwasser nicht
weniger als ein Gewichtsprozent beträgt.
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Es
ist anzumerken, dass dank des Kaliumphosphatsalzes, des anorganischen
Kaliumsalzes, der organischen Aminsubstanz oder dgl., die Alkalikomponenten
des dem Kühlwasser
zugesetzten rostverhindernden Mittels sind, ein Dichtungselement,
das aus einer gewöhnlichen
Fluorkautschukzusammensetzung außer der Fluorkautschukzusammensetzung
der vorliegenden Erfindung besteht, sich aufgrund deren Verschlechterung
verformt, die durch einen Kontakt zwischen dem Dichtungselement
und Kühlwasser
verursacht wird, und seine Abdichtleistung beeinträchtigt.
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Ein
Beispiel einer Kühlwasserpumpe 24,
bei dem das Wälzlager
der vorliegenden Erfindung zur Anwendung in der Kühlwasserpumpe
eingesetzt wird, ist nachstehend mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 ist
eine Schnittansicht des Flügelrad-Fluidkompressors,
bei dem das Wälzlager
der vorliegenden Erfindung zur Verwendung in der Kühlwasserpumpe
eingesetzt wird. Mit einer strichpunktierten Linie in 4 gezeigte
Pfeile geben eine Richtung an, in der Kühlwasser strömt. Wie
in 4 gezeigt ist, ist der Flügelrad-Fluidkompressor so aufgebaut, dass ein
Drehwelle 10, mit der ein Flügelrad 9 verbunden
ist, an einem Gehäuse 20 mittels
mehrerer Wälzlager 1 befestigt
ist, die axial in bestimmten Abständen angeordnet sind. Das Wälzlager 1 ist
mit einer mechanischen Dichtung 19 abgedichtet, die zwischen
dem Flügelrad 9 und
dem Wälzlager 1 so
angeordnet ist, dass das Wälzlager 1 an
einem direkten Kontakt mit dem Kühlwasser
gehindert wird. Bei dem Wälzlager 1 zur
Anwendung in der Kühlwasserpumpe
(nachstehend manchmal als "Lager 1" bezeichnet) wird
eine Gleitkontaktfläche
zwischen der mechanischen Dichtung 19 und der Drehwelle 10 mit
dem Kühlwasser
geschmiert. Somit entsteht ein Problem, dass Dampf oder dgl. in
Kühlwasser
in das Lager 1 eindringt und somit das Lager 1 zerstört. Daher
ist eine Dichtungseinheit an der Seite des Flügelrads 9 des Lagers 1 vorgesehen, um
zu verhindern, dass der Dampf oder dgl. von dem Flügelrad 9 in
das Lager 1 eintritt, und um zu verhindern, dass eine Schmierfettverbindung
von dem Lager 1 zum Flügelrad 9 leckt.
Die Dichtungseinheit ist auch auf der Seite einer Antriebsriemenscheibe 21 des
Lagers 1 vorgesehen, um ein Eindringen von Staub von außen zu verhindern
und eine Leckage der Schmierfettverbindung von dem Lager 1 nach
außen
zu verhindern.
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Die
Dichtungseinheit auf der Seite des Flügelrads 9 hat einen
in 5 als axialer Schnittansicht gezeigten Aufbau. 5 ist
eine teilweise vergrößerte Schnittansicht
von 4 und zeigt die Dichtungseinheit des Wälzlagers
der vorliegenden Erfindung zum Einsatz bei der Kühlwasserpumpe. Pfeile, die
in 5 mit strichpunktierter Linie dargestellt sind,
geben eine Richtung an, in der das Kühlwasser strömt. In 5 ist
ein Lager 1 aus einer Drehwelle 10 aufgebaut,
die einen Innenring 2, einen Außenring 3 sowie mehrere
zwischen den Außenring 3 und
die Drehwelle 10 eingefügte
Wälzkörper 4 bildet,
sowie einen die Wälzkörper 4 festhaltenden
Käfig 5.
Eine Dichtungseinheit 23 ist aus einem Dichtungselement 6 und
einem sog. Flinger (Schleuderelement) 22 aufgebaut. Ein
Dichtungselement 6 ist in einer Dichtungsnut 3b angeordnet,
die an einem Ende des Außenrings 3 in
dessen Axialrichtung angeordnet ist. Das Dichtungselement 6 ist
aus einer Metallplatte 6 und einem Gummiformteil 6b aufgebaut.
Das Gummiformteil 6b hat drei Lippenabschnitte 6c, 6d und 6e.
Die Metallplatte 6a hat im Schnitt die Form eines umgekehrten
L. Das Dichtungselement 6 ist in der Dichtungsnut 3b des
Außenrings 3 durch
Presssitz angebracht. Das Gummiformteil 6b steht in engem
Kontakt mit einer Außenfläche der
Metallplatte 6a. Das Gummiformteil 6b ist eine
vulkanisierbare Fluorkautschukzusammensetzung, die ein Copolymer
aufweist, das Tetrafluorethylen, Propylen und ein vernetzbares Monomer,
welches ein ungesättigter
Kohlenwasserstoff mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen ist, bei dem
ein Teil der Wasserstoffatome gegen Fluoratome ausgetauscht sind,
enthält.
Das Gummiformteil 6b ist im Schnitt verzweigt. Der Hauptlippenabschnitt 6e,
der eine der Verzweigungen bildet, erstreckt sich schräg nach links
unten, während
der Hilfslippenabschnitt 6d, der die andere Verzweigung
bildet, sich schräg
nach rechts unten erstreckt. An einer mittleren Position der Metallplatte 6a ist
der zylindrische dritte Lippenabschnitt 6c durch eine Erstreckung
nach links in 5 von dem Gummiformteil 6b gebildet.
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Der
aus rostfreiem Stahl hergestellte Flinger 22 ist an der
Drehwelle 10 angeordnet. Der Flinger 22 ist aus
einem kleinen Zylinder 22c gebildet, der auf die Drehwelle 10 passt,
einem großen
Zylinder 22a, der koaxial den kleinen Zylinder 22c umschließt, und
einem Flanschabschnitt 22b, welcher radial die beiden Zylinder miteinander
verbindet. Der dritte Lippenabschnitt 6c des Gummiformteils 6b steht
in Gleitkontakt mit dem Umfang des großen Zylinders 22a des
Flingers 22. Der Hauptlippenabschnitt 6e steht
in Gleitkontakt mit dem Umfang des kleinen Zylinders 22c.
Der Hilfslippenabschnitt steht in Gleitkontakt mit dem Umfang der
Drehwelle 10. Der dritte Lippenabschnitt 6c, der
Hauptlippenabschnitt 6e und der Hilfslippenabschnitt 6d bilden
jeweils eine Dichtung.
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Wenn
Dampf und Tröpfchen
von Kühlwasser
von außen
auf die Dichtungseinheit 23 auftreffen, nimmt eine Umfangsfläche des
Flingers 22 diese auf, um einen direkten Kontakt des Kühlwassers
mit dem Dichtungselement 6 zu verhindern. Dadurch ist es
möglich,
den Verformungsgrad und die Dehnung des Dichtungselements 6 und
insbesondere des dritten Lippenabschnitts 6c zu mindern.
Die Schmierfettverbindung und dgl., die im Lager 1 eingeschlossen
ist, wird mit dem Hilfslippenabschnitt des Dichtungselements 6 und
dessen Hauptlippenabschnitt 6e abgedichtet, und daher kann
ein Auslecken nach außen
verhindert werden.
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Ein
auf Harnstoff basierendes Schmierfett, das eine Harnstoffverbindung
enthält,
ist in dem oben exemplarisch dargestellten Wälzlager eingeschlossen.
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Es
ist möglich,
Mineralöl,
wie Paraffin-Mineralöl
und Naphtha-Mineralöl,
synthetische Kohlenwasserstofföle
wie Poly-Alpha-Olefin (nachstehend als PAO bezeichnet), Etheröle wie Dialkyldiphenyletheröl, Alkyltriphenyletheröl und Alkyltetraphenyletheröl, sowie
Esteröle
wie Diesteröl,
Polyolesteröl,
komplexe Esteröle
dieser Öle,
aromatisches Esteröl
sowie Carbonatöl
mit Basisöl
des auf Harnstoff basierenden Schmierfetts entweder allein oder
in Kombination zu mischen.
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In
Anbetracht der Schmierleistung und der Schmierstoff-Lebensdauer dieser Öle bei hohen
Temperaturen und Geschwindigkeit sind das Alkyldiphenyletheröl, die Esteröle, das
PAO-Öl
und dgl. bevorzugt.
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Die
Harnstoffverbindung, die in dem auf Harnstoff basierenden Schmierfett
als dessen Verdicker enthalten sein muss, enthält eine Harnstoffbindung (-NHCONH-).
Als Harnstoffverbindung sind Di-Harnstoff, Tri-Harnstoff, Tetra-Harnstoff, Harnstoffurethan
und dgl. aufzuführen.
Das Di-Harnstoff
mit zwei Harnstoffbindungen in seinem Molekül ist als Harnstoffverbindung
vorzuziehen und ist durch die folgende chemische Formel 1 dargestellt.
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Die
Bezugssymbole R1 und R3 in
der chemischen Formel 1 bezeichnen eine einwertige aliphatische Gruppe,
alicyclische Gruppe oder aromatische Gruppe. Das auf Harnstoff basierende
Schmierfett, welches aliphatischen Di-Harnstoff mit den aliphatischen
Gruppen R1 und R3 als
Verdicker enthält,
ist vorzuziehen, da es sich mit Fluorschmierfett einfach vermischt,
wenn das auf Harnstoff basierende Schmierfett mit dem Fluorschmierfett
gemischt wird.
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Das
Bezugssymbol R2 bezeichnet eine zweiwertige
aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit sechs bis fünfzehn Kohlenwasserstoffatomen,
welche durch die folgende chemische Formel 2 dargestellt ist.
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Als
Beispiel des Verfahrens zur Herstellung der Harnstoffverbindung
wird eine Diisocyanatverbindung zur Reaktion mit einer Aminverbindung
gebracht, deren Äquivalentgewicht
gleich demjenigen der Diisocyanatverbindung ist.
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Es
ist vorzuziehen, dass das auf Harnstoff basierende Schmierfett 95
bis 70 Gewichtsprozent des Basisöls
enthält,
und 5 bis 30 Gewichtsprozent der Harnstoffverbindung hinsichtlich
der Gesamtmenge des Schmierfetts. Durch Einstellen des Mischverhältnisses
auf diesen Bereich entweicht das im Lager eingeschlossene Schmierfett
nur wenig aus diesem. Dadurch kann die Konsistenz des auf Harnstoff
basierenden Schmierfetts so angepasst werden, dass es eine günstige Schmierwirkung über lange
Zeit beibehält.
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Unter
einer strikten Betriebstemperaturbedingung ist es möglich, ein
Gemisch des oben beschriebenen Schmierfetts, welches die Harnstoffverbindung
als Verdicker enthält,
und des Fluorschmierfetts zu verwenden.
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Ein
bevorzugtes Beispiel des Fluorschmierfetts enthält Polytetrafluorethylen (nachstehend
als PTFE bezeichnet) als Verdicker sowie Perfluorpolyether (nachstehend
als PFBE bezeichnet) als Basisöl.
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Es
ist vorzuziehen, dass das Fluorschmierfett 50 bis 90 Gewichtsprozent
PFBE und 5 bis 10 Gewichtsprozent Fluorharzpulver hinsichtlich der
Gesamtmenge des Fluorschmierfetts enthält. Durch Einstellen des Mischverhältnisses
auf diesen Bereich leckt das im Lager einzuschließende Fluorschmierfett
nur wenig aus diesem aus. Dadurch kann die Konsistenz des Fluorschmierfetts
so angepasst werden, dass es über
lange Zeit ein niedriges Drehmoment beibehält.
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Es
ist vorzuziehen, dass das Mischverhältnis (Gewichtsverhältnis) zwischen
dem auf Harnstoff basierenden Schmierfett des Schmierfettgemischs
und dem Fluorschmierfett desselben 30 : 70 bis 75 : 25 beträgt. Wenn
das auf Harnstoff basierende Schmierfett mit dem Fluorschmierfett
gemischt wird, enthält
bevorzugt das auf Harnstoff basierende Schmierfett den aliphatischen
Di-Harnstoff als Verdicker und das Esteröl als Basisöl, und das Fluorschmierfett
PTFE als Verdicker sowie PFBE als Basisöl.
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Beispiele:
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• Mischbeispiele 1 bis 3 und
Vergleichs-Mischbeispiele 1 bis 6
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Nachstehend
werden jeweils Gummiverbindungen von Beispielen und Vergleichsbeispielen
dargestellt. Durch Verkneten der miteinander gemischten Komponenten
mit Mischverhältnissen
gemäß Tabelle
1 unter Verwendung einer offenen Walze, deren Temperatur auf 50° eingestellt
wurde, wurden nicht-vulkanisierte Kautschukzusammensetzungen erhalten.
Die in Tabelle 1 gezeigten Materialien werden nachstehend beschrieben:
- (1) Fluorkautschuk 1: hergestellt von DuPont Dow Elastomer Inc.; "VTR 8802" (Vulkanisierungsmittel
wurde zugesetzt)
- (2) Fluorkautschuk 2: hergestellt von Asahi Glass Co., Ltd.; "Aflas 150"
- (3) Fluorkautschuk 3: hergestellt von DuPont Dow Elastomer Inc.; "A32J"
- (4) Acrylkautschuk: hergestellt von Zeon Corporation; "AR71"
- (5) Magnesiumoxid: hergestellt von Kyowa Chemical Industrie
Co., Ltd; "Kyowamag
150"
- (6) Calciumhydroxid: hergestellt von Ohmi Chemical Industry
Co., Ltd., "Calbit"
- (7) Kohlenstoff 1: hergestellt von Engineered Carbons Inc.; "N990"
- (8) Co-Vernetzungsmittel: hergestellt von Nippon Kasei Chemical
Co., Ltd.; Tryallylisocyanurat (TAIC)
- (9) Vulkanisierungsmittel: hergestellt von Kayaku Akzo Corporation; "Perkadox 14"
- (10) Kohlenstoff 2: hergestellt von Tokai Carbon Co., Ltd.; "Seast 3"
- (11) Schwefel: hergestellt von Tsurumi Chemical Industry Co.,
Ltd.; "Salfax PMC"
- (12) Alterungshemmer: hergestellt von Ouchi Shinko Chemical
Industry Co., Ltd.; "Nocrac
CD"
- (13) Natriumstearat: hergestellt von Kao Corporation; "NS Soap"
- (14) Kaliumstearat: hergestellt von NOF Corporation; "Nonsaru SK 1"
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Der
Fluorkautschuk 1 ist ein vulkanisierbarer Fluorkautschuk, der ein
Copolymer umfasst, das Tetrafluorethylen, Propylen sowie ein vernetzbares
Monomer, das ein ungesättigter
Kohlenwasserstoff mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen ist, bei dem
ein Teil der Wasserstoffatome gegen Fluoratome ausgetauscht ist,
enthält. Der
Fluorgummi 2 besteht aus Tetrafluorethylen-Propylenkautschuk. Der
Fluorkautschuk 3 besteht aus Vinylidenfluorid.
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Durch
Verwendung der oben beschrieben nicht-vulkanisierten Kautschukverbindungen
wurden vulkanisierte Formteile mittels einer Vulkanisier-Pressmaschine
erhalten. Durch Einstellen der Temperatur eines Formwerkzeugs auf
170°C wurde
jede der oben beschriebenen, nicht-vulkanisierten Kautschukverbindungen über zwölf Minuten
bei 170°C
in einer Primär-Vulkanisierung
vulkanisiert. Danach wurde eine Sekundärvulkanisierung in einem Konstanttemperaturbad
durchgeführt.
Die Sekundär-Vulkanisierungsbedingung
wurde auf 200°C
und 24 Stunden in den Mischbeispielen 1 und 2 sowie in den Vergleichs-Mischbeispielen
1 bis 3 eingestellt; auf 200°C
und 24 Stunden im Mischbeispiel und in den Vergleichs-Mischbeispielen 4
und 5, sowie auf 170°C
und vier Stunden in dem Vergleichs-Mischbeispiel 6.
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Durch
Stanzen vulkanisierter Formteile zu der Konfiguration der in JIS
K 6251, Nr. 3 spezifizierten Probe wurden Proben gebildet. Die erhaltenen
Proben wurden als (A-1) bis (A-3) sowie (C-1) bis (C-6) bezeichnet.
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• Beispiele 1 und 2 sowie Vergleichsbeispiele
1 bis 3
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Die
Proben wurden in eine 30% wässerige
Natriumhydroxidlösung
und eine Lösung,
die durch dreißigfaches
Verdünnen
eines wasserlöslichen
Schneid-Schmierstoffs
(hergestellt von Yushiro Chemical Industry Co., Ltd.; Yushiro-ken
FGS 798K), das 15 bis 25% an Triethanoalamin enthielt, mit reinem
Wasser erhalten wurde, jeweils unter Temperatur- und Eintauchzeit-Bedingungen
gemäß 2 eingetaucht,
um Werte zu messen, welche die Eigenschaften der Proben vor und
nach dem Eintauchen anzeigten. Die Härte, Zugfestigkeit, Zugdehnung
und das Volumen wurden gemessen, um die Änderung der Härte, die Änderungsrate
der Zugfestigkeit, die Änderungsrate
der Zugdehnung sowie die Änderungsrate
des Volumens relativ zu der Härte,
der Zugfestigkeit, der Zugdehnung und dem Volumen der Proben vor
dem Eintauchen zu ermitteln. Die Messbedingungen wurden gemäß JIS K
6253 hinsichtlich der Härte,
JIS K 6251 hinsichtlich der Zugfestigkeit und der Zugdehnung sowie
JIS K 6258 hinsichtlich des Volumens vor und nach dem Eintauchen
eingestellt. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse. Die Markierung * in
Tabelle 2 zeigt "nicht
messbar".
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Die
Proben der Beispiele 1 und 2 verschlechterten sich nur insignifikant
in dem Langzeit-Eintauchvorgang und hatten eine ausgezeichnete Beständigkeit
hinsichtlich der Alkalilösung
und des Schneid-Schmierstoff.
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Die
Proben der Vergleichsbeispiele 1 und 2 verschlechterten sich signifikant,
wenn sie in die Alkalilösung
eingetaucht wurden. Die Probe des Vergleichsbeispiels 1 verschlechterte
sich nur geringfügig,
wenn sie in die Alkalilösung über kurze
Zeit eingetaucht wurde, verschlechterte sich aber signifikant in
ihren Eigenschaften, wenn sie lange Zeit in diese eingetaucht wurde.
Wenn die Probe des Vergleichsbeispiels 3 in das SchneidSchmierstoff
eingetaucht wurde, war die Abnahme der Härte und der mechanischen Festigkeit
derselben sowie ihre Volumendehnung signifikant.
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Beispiele 3 bis 7 und
Vergleichsbeispiele 4 bis 12
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Auf
Harnstoff basierendes Schmierfett und gemischtes Schmierfett, das
in dem Wälzlager
der vorliegenden Erfindung aufgenommen werden kann, sind nachstehend
dargestellt.
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(1) auf Harnstoff basierendes
Schmierfett 1 hergestellt von Kluber Inc.; Asonic HQ 72-102
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- (Verdicker: aliphatischer Di-Harnstoff, Basisöl: aromatisches
Polyesteröl,
kinematische Viskosität
bei 40°C: 100
mm2/sec).
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(2) auf Harnstoff basierendes
Schmierfett 2
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Basisöl, das aus
einem Ölgemisch
von PAO-Öl,
hergestellt von Nippon Steel Chemical Company Ltd.: Handelsname: "Shin-Fluid 601") und Alkyldiphenyletheröl (hergestellt
von Matsumura Oil Research Corp., Handelsname: "LB 100") bestand, wurde mit einem Mischverhältnis von
20:80 Gewichtsprozent zubereitet. Das Basisöl wurde in zwei Lösungen unterteilt.
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
wurde in einer der zwei Lösungen
gelöst.
p-Toluidin, dessen Äquivalentgewicht
gleich dem des 4,4'-Diphenylmethandiisocyanats
war, wurde in der anderen der beiden Lösungen gelöst. Das 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat wurde in
dem Basisöl
gelöst, so
dass die aromatische Harnstoffverbindung 20 Gewichtsprozent der
Gesamtmenge des zu erhaltenden Schmierstoffs betrug. Die Lösung, in
der das p-Toluidin gelöst
war, wurde der Lösung
zugesetzt, in der das 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
gelöst
war, während
die letztere Lösung
gerührt
wurde. Der Rührvorgang
wurde zur Reaktion bei 100 bis 120°C 30 Minuten lang fortgeführt, um
die aromatische Di-Harnstoffverbindung in dem Basisöl abzulagern.
Ein Gewichtsteil von Sorbitantriolat, ein Gewichtsteil Natriumsebacat
und zwei Gewichtsteile Alkyldiphenylamin, das ein Antioxidans ist,
wurden zugesetzt, um die Gesamtmenge, nämlich hundert Gewichtsteile
Schmierfett zu erhalten. Das Gemisch wurde bei 100 bis 120°C zehn Minuten
lang verrührt. Danach
wurde das Gemisch gekühlt
und von einer Dreifachwalze (three-roll) homogenisiert, um das Schmierfett
zu erhalten.
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(3) Schmierfettgemisch
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Für das gesamte
Schmierfett wurden 33 Gewichtsprozent Fluorharzpulver (von DuPont
Inc. hergestellt, Handelsname: Bidax) zu 67 Gewichtsprozent Perfluorpolyetheröl (hergestellt
von DuPont Inc., Handelsname: Krytox 143 AC) zugesetzt. Dadurch
wurde halbfester Fluorschmierstoff, der PTFE-Pulver als Verdicker sowie
PFBE als Basisöl
enthielt, erhalten.
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Danach
wurde ein Mol Diisocyanat für
die Gesamtmenge des Schmierfetts in einer halben Menge von 88 Gewichtsprozent
aromatischen Esteröls
(hergestellt von Adeka Corporation, Handelsname Prover T90) gelöst. Zwei
Mol Monoamin wurden in der restlichen halben Menge des aromatischen
Esteröls
gelöst.
Danach wurde die Lösung
des aromatischen Esteröls,
in der das Monoamin gelöst
war, der halben Menge des Basisöls zugesetzt,
in dem das Diisocyanat gelöst
war, während
gerührt
wurde. Der Rührvorgang
wurde für
eine Reaktion bei 100 bis 120°C
30 Minuten lang fortgesetzt. Als Ergebnis wurden 12 Gewichtsprozent
einer Harnstoffverbindung (aliphatischer Di-Harnstoff, in dem R1 und R3 in der oben
beschriebenen chemischen Formel 1 die aliphatische Gruppe angeben,
und R2 die Diphenylmethangruppe angibt)
in dem Basisöl
abgelagert. Danach wurde die Harnstoffverbindung einem Walzwerk
geliefert. Dadurch wurde halbfestes, auf Harnstoff basierendes Schmierfett, "das die Harnstoffverbindung
als Verdicker und synthetisches Öl
als Basisöl
enthielt", erhalten.
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40
Gewichtsprozent des oben beschriebenen Fluorschmier stoffs, 59 Gewichtsprozent
des oben beschriebenen auf Harnstoff basierenden Schmierstoffs und
1 Gewichtsprozent eines Amin-Rostschutzmittels, das Mineralöl als seine
Basis enthielt, wurden miteinander gemischt und verrührt, um
ein Schmierfettgemisch des Fluorschmierfetts und des auf Harnstoff
basierenden Schmierfetts zu erhalten.
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Die
Proben wurden vollständig
in das auf Harnstoff basierende Schmierfett 1, das auf Harnstoff
basierende Schmierfett 2 und das Schmierfettgemisch unter der Bedingung
(170°C oder
200°C) × 1000 Stunden eingetaucht,
um Werte zu messen, welche die Eigenschaften der Proben vor und
nach dem Eintauchen anzeigten. Die Härte, Zugfestigkeit, Zugdehnung
und das Volumen jeder Probe wurden gemessen, um die Änderung
der Härte,
die Änderungsrate
der Zugfestigkeit, die Änderungsrate
der Zugdehnung und die Änderungsrate
des Volumens relativ zu der Härte,
der Zugfestigkeit, der Zugdehnung und dem Volumen der Proben vor
dem Eintauchvorgang zu ermitteln. Die Messbedingungen wurden gemäß JIS K
6253 hinsichtlich der Härte,
JIS K 6251 hinsichtlich der Druckfestigkeit und der Zugdehnung sowie
JIS K 6258 hinsichtlich des Volumens vor und nach dem Eintauchvorgang
eingestellt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 3 und 4 dargestellt.
Die Markierung * in den Tabellen 3 und 4 zeigt "nicht-messbar".
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Die
Proben der Beispiele 3 bis 7 verschlechterten sich unerheblich in
dem Langzeit-Eintauchvorgang bei der hohen Temperatur und hatten
jeweils eine ausgezeichnete Beständigkeit
gegenüber
dem auf Harnstoff basierenden Schmierfett und dem Schmierfettgemisch.
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• Beispiel 8
-
Die
nicht vulkanisierte Kautschukverbindung, welche die Probe (A-3)
bildete, wurde an einen Kern angeformt, der aus Eisen hergestellt
war, um ein Dichtungselement (6 von 5) zum Einsatz
in einem Lager 6204 (Innendurchmesser: 20 mm, Außendurchmesser: 47 mm, Breite:
14 mm) zu erhalten. Das Dichtungselement wurde in ein mit Petrolether
gut gereinigtes Lager eingebaut und das Schmierfettgemisch, das
38% des gesamten Raumvolumens einnahm, wurde in das Lager aufgenommen,
um ein Test-Wälzlager
zu bilden. Das erhaltene Wälzlager
wurde in einem Standzeittest 1 bei hoher Temperatur ausgewertet.
Die Ergebnisses sind in Tabelle 5 gezeigt.
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• Standzeittest 1 bei hoher
Temperatur
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In
dem Standzeittest 1 bei hoher Temperatur wurde das Wälzlager
mit einer Radiallast von 67N, einer Schub- bzw. Axiallast von 67N,
10000 U/min und einer atmosphärischen
Temperatur von 220°C
gedreht. Die Zeitspanne, die erforderlich war, damit der Motor infolge
einer Überlastung
anhielt, wurde gemessen. Die Testzeitperiode betrug maximal 1000
Stunden.
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• Beispiel 9
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Das
gleiche Dichtungselement wie beim Beispiel 8 wurde in ein mit Petroleumbenzin
gut gereinigtes Lager eingebaut, und das auf Harnstoff basierende
Schmierfett 2, das 38% des Gesamtvolumens einnahm, wurde in das
Lager aufgenommen, um ein Test-Wälzlager
zu bilden. Das erhaltene Wälzlager
wurde in einem Standzeittest 2 bei hoher Temperatur ausgewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.
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• Standzeittest 2 bei
hoher Temperatur
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In
dem Standzeittest 2 bei hoher Temperatur wurde das Wälzlager
mit einer Radiallast von 67N, einer Schub- bzw. Axiallast von 67N,
10000 U/min und einer atmosphärischen
Temperatur von 180°C
gedreht. Die erforderliche Zeitspanne, damit der Motor infolge einer Überlastung
anhielt, wurde gemessen. Die Testzeitperiode betrug maximal 500
Stunden.
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• Vergleichsbeispiele 14 und
15
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Unter
Verwendung der Proben (C-4) und (C-5) wurde ein Test-Wälzlager
jedes der Vergleichsbeispiele 14 und 15 auf gleiche Weise wie beim
Beispiel 8 gebildet. Ein Standzeittest 1 bei hoher Temperatur wurde ebenso
wie beim Beispiel 8 ausgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.
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• Vergleichsbeispiele 16 und
17
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Unter
Verwendung der Proben (C-5) und (C-6) wurde ein Test-Wälzlager
jedes der Vergleichsbeispiele 16 und 17 auf ähnliche Weise wie beim Beispiel
9 gebildet. Der Standzeittest 2 bei hoher Temperatur wurde ebenso
wie beim Beispiel 9 durchgeführt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 dargestellt.
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Die
Wälzlager
der Beispiele 8 und 9 ermöglichten
es, dass der Motor nicht weniger als 500 Stunden arbeitete. Nach
Beendigung des Tests wurden keine Risse bei der visuellen Einsichtnahme
ermittelt.
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Bei
den Wälzlagern
der Vergleichsbeispiele 14 und 15 kam es innerhalb einer kürzeren Zeitspanne
zu einem Festfressen als in der Zeitspanne, in der es beim Wälzlager
des Beispiels 8 zu einem Festfressen kam. Die Wälzlager der Vergleichsbeispiele
16 und 17 wiesen in einer kürzeren
Zeitspanne ein Festfressen auf als der Zeitspanne, in der das Wälzlager
des Beispiels 9 ein Festfressen zeigte. Es wird angenommen, dass
das Entweichen des Schmierfetts, zu dem es während des Betriebs kam, hauptsächlich die
kurzen Lebensdauern der Wälzlager
verursachte. Bei den Wälzlagern
der Vergleichsbeispiele 15 und 17 wurden zahlreiche Risse an dem
Kontaktabschnitt des Lagers gefunden, nachdem der Test beendet war.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Das
Wälzlager
der vorliegenden Erfindung ist alkalibeständig, kühlwasserbeständig und
gegenüber Schmierfett
sehr beständig.
Daher kann in einer Werkanlage, wie z.B. einer Maschinenfabrik,
einer Anlage zur Herstellung makromolekularen Materials, einer Anlage
zur Herstellung von Flüssigkristallschichten
und dgl. das Wälzlager
vorzugsweise eingesetzt werden, wenn es für eine Werkzeugmaschine und
eine Flüssigkeitsspeisepumpe
verwendet wird, die mit Schneid-/Schleif-Schmierstoff und einer
Alkalilösung
in Kontakt kommen, wenn es für
eine Zirkulationspumpe für
Kühlwasser
verwendet wird, das ein Langzeitkühlmittel enthält, wenn
es für
ein Brennstoffzellsystem verwendet wird, das bei hoher Geschwindigkeit
und Temperatur eingesetzt wird, und speziell wenn es für einen
Fluidkompressor zum Zuführen
verschiedener Fluide verwendet wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Es
zeigen:
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1 eine
Schnittansicht eines Wälzlager
der vorliegenden Erfindung,
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2 eine
Schnittansicht eines Dichtungselements des Wälzlagers der vorliegenden Erfindung,
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3 eine
Schnittansicht eines Beispiels eines Flügelrad-Fluidkompressors,
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4 eine
Schnittansicht des Flügelrad-Fluidkompressors
eines Wälzlagers
zur Verwendung in einer Kühlwasserpumpe,
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5 eine
Schnittansicht einer Dichtungseinheit des Wälzlagers der vorliegenden Erfindung
zur Verwendung in der Kühlwasserpumpe,
und
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6 eine
perspektivische Ansicht der Kühlwasserpumpe.
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Erläuterung
von Bezugssymbolen und Bezugsziffern
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- 1
- Wälzlager
- 2
- Innenring
- 3
- Außenring
- 4
- Wälzkörper
- 5
- Käfig
- 6
- Dichtungselement
- 7
- Schmierfett
- 8
- offener
Abschnitt
- 9
- Flügelrad
- 10
- Drehwelle
- 11
- Gehäuse
- 12
- Gassaugöffnung
- 13
- Stützplatte
- 14
- Druckspirale
- 15
- Gasaustragsöffnung
- 16
- hinterer
Raum
- 17
- Dichtungsring
- 18
- Spalt
bzw. Zwischenraum
- 19
- mechanische
Dichtung
- 20
- Gehäuse
- 21
- Riemenscheibe
- 22
- Flinger
- 23
- Dichtungseinheit
- 24
- Kühlwasserpumpe
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Zusammenfassung
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WÄLZLAGER
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein zuverlässiges und widerstandsfähiges Wälzlager
bereit, das in verschiedenen industriellen Maschinen, Fahrzeugen
und dgl. eingebaut ist, mit einem Dichtungselement, das sich nur
geringfügig
verschlechtert und vorzugsweise die Abdichtleistung über lange
Zeit beibehält.
Das Wälzlager umfasst
einen Innenring, einen Außenring,
mehrere Wälzkörper, die
zwischen den Innenring und den Außenring eingefügt sind,
wobei das Dichtungselement an einem offenen Abschnitt vorgesehen
ist, der an beiden axialen Enden des Innenrings und des Außenrings
angeordnet ist. Das Dichtungselement umfasst ein Gummiformteil,
das zumindest mit Wasser, einer Alkalilösung, Schmierfett oder dgl.
in Kontakt kommt. Das Gummiformteil ist aus einer vulkanisierbaren
Fluorkautschukzusammensetzung hergestellt, die ein Copolymer aufweist,
das Tetrafluorethylen, Propylen und ein vernetzbares Monomer enthält, das
ein ungesättigter
Kohlenwasserstoff mit zwei bis vier Kohlenstoffatomen ist, bei dem
ein Teil der Wasserstoffatome durch Fluoratome ersetzt ist.
