DE4041068A1 - Kaefig fuer waelzlager - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kunststoffkäfig für Wälzlager, der sich bei Hochtemperaturbedingungen
einsetzen läßt.
Bekanntlich hat man als Käfige für Wälzlager (im folgenden kurz als Käfig bezeichnet)
Kunststoffkäfige aus einem Polyamidharz, wie Nylon, in großem Umfang eingesetzt,
weil solche Käfige hervorragende mechanische Eigenschaften, wie Formbarkeit und
Flexibilität, haben und aufgrund der geringen Werkstoffkosten zu hoher Produktivität
führen. Fig. 1 zeigt einen Käfig 1, der mit Taschen 3 ausgestattet ist, deren Einlaßöffnungen
durch Vorsprünge 2 verengt sind, um in den Taschen Wälzkörper 4 beispielsweise
in Form von Stahlkugeln, drehbar zu haltern.
Ein Problem eines solchen Nylonkäfigs 1 besteht darin, daß Nylon dazu neigt, unbrauchbar
zu werden und seine Solleigenschaften zu verlieren, wenn es ständig bei einer
Temperatur von 120°C oder mehr verwendet wird oder wenn es unter Bedingungen eingesetzt
wird, wo es mit einem Öl in Berührung gebracht wird, das Hochdruckzusätze
oder eine saure Chemikalie enthält.
Ein möglicher Ersatzstoff für Nylon ist Polyphenylensulfidharz (im folgenden auch abgekürzt
als PPS-Harz bezeichnet), weil es sich bei hohen Temperaturen verwenden läßt
und gleichwohl relativ preiswert ist. Ein solches Harz hat auch eine hohe Beständigkeit
gegenüber Wärme und chemischen Angriffen, und es weist eine gute Formbarkeit auf.
Ein PPS-Harz ist ein Polymer, das eine Folge von Einheiten der Formel
aufweist. Es wird beispielsweise hergestellt, indem Natriumsulfid und P-Dichlorbenzol
in einem Amid-Lösungsmittel, wie N-Methylpyrrolidon oder Dimethylacetamid, umgesetzt
werden. Das PPS-Harz bildet in diesem Zustand ein polymerisiertes Harz. Es gibt
zwei Arten von PPS-Harzen, nämlich vernetzbares PPS-Harz (auch verzweigtes PPS-Harz
genannt) und geradkettiges PPS-Harz. Die Schmelzviskosität des erstgenannten
Harzes wird gesteigert, indem ein PPS-Harz von niedriger Viskosität und niedrigem
Molekulargewicht, das (nach dem Polymerisieren) eine Schmelzviskosität von 2 bis 10
Pa · s hat, oxidiert und vernetzt wird, indem es in Atmosphärenluft auf eine unter dem
Schmelzpunkt liegende Temperatur erhitzt wird, oder indem ein vernetztes oder verzweigtes
Gefüge dadurch herbeigeführt wird, daß ein Vernetzungs- und/oder Verzweigungsmittel
absichtlich zugegeben wird.
Das so erhaltene vernetzbare PPS-Harz hat eine hohe Schmelzviskosität und damit auch
eine hohe Wärmebeständigkeit; es ist aber spröde und damit weniger flexibel. Ein solches
Harz eignet sich nicht als Werkstoff für einen Käfig, weil der Käfig ausreichend flexibel
sein muß, so daß die Wälzkörper 4 in die Taschen 3 gedrückt werden können.
Geradkettiges PPS-Harz wird hergestellt, indem der Polymerisationsgrad der Molekülketten
auf einen hohen Wert gesteigert wird, so daß gerade Ketten gebildet werden. Ein
solches Harz ist im Vergleich zu dem vernetzbaren PPS-Harz sehr flexibel und zäh.
In der JP 64 79 419 A wird vorgeschlagen, geradkettiges PPS-Harz für einen Käfig von
Wälzlagern zu benutzen. Während zwar ein Lagerkäfig aus geradkettigem PPS-Harz
leicht zu montieren ist, sind jedoch die mechanischen Eigenschaften, wie thermische
Stabilität und Kriechfestigkeit bei hoher Temperatur (150°C oder höher) schlecht. Infolgedessen
kann ein aus einem solchen Werkstoff gefertigter Käfig durch Zentrifugalkräfte
so stark verformt werden, daß er den äußeren Laufring berührt, wodurch zusätzliche
Reibungswärme erzeugt wird. Dies hat einen nachteiligen Einfluß auf das Schmiermittel;
das Betriebsverhalten des Lagers verschlechtert sich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig zu schaffen, der unter Vermeidung
der vorstehend geschilderten Probleme eine ausreichende Flexibilität hat, um
Wälzkörper leicht einsetzen zu können, der sich durch hohe mechanische Festigkeit und
Widerstandsfähigkeit gegenüber chemischen Angriffen auszeichnet und der weniger zu
Verformungen bei hohen Temperaturen neigt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Käfig für ein Wälzlager aus einem
Werkstoff, der ein vernetzbares Polyphenylensulfidharz, das durch Vernetzen eines
Polyphenylensulfidharzes erhalten wird, das im polymerisierten Zustand eine Schmelzviskosität
von 35 bis 300 Pa · s hat, und einen Faserverstärkungsstoff aufweist.
Bevorzugte weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele des Käfigs nach der Erfindung sind nachstehend unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Käfigs für ein Wälzlager,
Fig. 2 einen Schnitt, der die Beziehung zwischen dem Wälzlagerkäfig und
dem Lager erkennen läßt, das vorgesehen wird, um zu prüfen, wie
leicht Stahlkugeln eingesetzt werden können, und
Fig. 3 eine Draufsicht eines Testgerätes zum Erläutern des Dauerhaftigkeitstests
für die Vorsprünge des Wälzlagerkäfigs.
Das erfindungsgemäß als Werkstoff für den Käfig vorgesehene vernetzbare Polyphenylensulfidharz,
das durch Vernetzen eines PPS-Harzes erhalten wird, das im polymerisierten
Zustand eine Schmelzviskosität von 35 bis 300 Pa · s hat, ist ausreichend flexibel
und hat bei hohen Temperaturen ausgezeichnete mechanische Eigenschaften. Ein
Käfig bestehend aus einem Werkstoff aus dem vorstehend genannten vernetzbaren PPS-Harz
und aus einem Faserverstärkungsstoff oder aus diesen beiden Stoffen und zusätzlich
einem fluorhaltigen Harz, erlaubt eine einfache Montage, während die Verformung
beim Einsatz unter hohen Temperaturen gering ist.
Das erfindungsgemäße vernetzbare PPS-Harz hat im polymerisierten Zustand eine
Schmelzviskosität von 35 bis 300 Pa · s und vorzugsweise von 50 bis 100 Pa · s. Ein vernetzbares
PPS-Harz, das durch Vernetzen eines PPS-Harzes mit einer Schmelzviskosität von
weniger als 35 Pa · s im polymerisierten Zustand erhalten wird, hat eine so geringe mechanische
Festigkeit und eine so schlechte Flexibilität, daß der aus einem solchen vernetzbaren
PPS-Harz gefertigte Käfig leicht zu Bruch gehen würde, wenn die Wälzkörper
eingesetzt werden. Bei einer Schmelzviskosität von mehr als 300 Pa · s ist die Kriechfestigkeit
bei hohen Temperaturen schlecht; würde ein solches Harz für einen Käfig verwendet,
könnte es leicht zu Verformungen kommen.
Ein polymerisiertes PPS-Harz kann vernetzt werden, indem es in der Atmosphäre auf
eine Temperatur erhitzt wird, die niedriger als die Schmelztemperatur ist, oder indem
ein Vernetzungs- oder Verzweigungsmittel zugesetzt wird. Das so hergestellte vernetzbare
PPS-Harz sollte eine Schmelzviskosität von 100 bis 4000 Pa · s und vorzugsweise von
140 bis 2000 Pa · s, haben. Besonders günstig ist eine Schmelzviskosität im Bereich von
150 bis 1000 Pa · s. Ein vernetzbares PPS-Harz mit einer Schmelzviskosität von weniger
als 140 Pa · s ist nicht zu bevorzugen, weil es wegen verschlechterter mechanischer Eigenschaften,
wie verminderter Kriechfestigkeit, dazu neigt, bei höheren Temperaturen als
150°C leicht deformiert zu werden. Ein vernetzbares PPS-Harz mit einer Schmelzviskosität
von mehr als 2000 Pa · s ist nicht günstig, weil selbst dann, wenn seine Schmelzviskosität
vor dem Vernetzen bei 35 bis 300 Pa · s liegt, seine Formbarkeit so gering und seine
Flexibilität so schlecht ist, daß es schwierig ist, Wälzkörper in den Käfig einzusetzen.
Die Schmelzviskosität wurde unter den folgenden Bedingungen gemessen:
Meßtemperatur:|300°C | |
Düsenöffnung: | 1 mm Bohrungsdurchmesser, 10 mm Länge |
Meßlast: | 20 kg/cm² |
Benutzte Vorrichtung: | Flußtester |
Vorheizdauer: | 6 Minuten |
Was die thermische Stabilität des vernetzbaren PPS-Harzes anbelangt, so sollte die Änderungsrate
der Schmelzviskosität zwischen 6 Minuten und 30 Minuten nach dem Vorheizen
zwischen -50 und 150 Prozent liegen. Diese Änderungsrate wird durch die folgende
Formel definiert:
P6: Wert gemessen 6 Minuten nach dem Vorheizen
P30: Wert gemessen 30 Minuten nach dem Vorheizen
P30: Wert gemessen 30 Minuten nach dem Vorheizen
Die von der Firma Tohpren Co., Ltd. hergestellten Kunststoffe T-4 (2) und Tx-007 stellen
vernetzbare PPS-Harze dar, die den obengenannten Bedingungen entsprechen.
Der vorliegend benutzte Faserverstärkungsstoff ist nicht auf einen speziellen Typ beschränkt,
sofern der Verstärkungsstoff die Temperatur aushält, die auftritt, wenn das
PPS-Harz durch Schmelzen geformt wird. Zu solchen Faserverstärkungsstoffen gehören
wärmebeständige anorganische Nichtverbundfasern, wie Glasfasern, Kohlefasern, Graphitfasern,
Wollastonit, Siliziumcarbidwhisker, Saphirwhisker, Stahlfäden, Kupferfäden
oder Fäden aus rostfreiem Stahl, sowie wärmebeständige anorganische Verbundfasern,
wie Borfasern oder Siliziumcarbidfasern, die dadurch erhalten werden, daß eine Bor-
oder Siliziumcarbidfaser auf einem Kern aus einer Wolfram- oder Kohlenstoffaser ausgebildet
wird, sowie wärmebeständige organische Fasern, wie aromatische Polyamidfasern.
Im Hinblick auf die Kosten, die Verfügbarkeit und die einfache Handhabung eignen
sich Glasfasern besonders gut als Faserverstärkungsstoff.
Solche Glasfasern werden aus anorganischem Glas hergestellt, das SiO₂, B₂O₃, Al₂O₃,
CaO, Na₂O oder K₂O enthält. Derartige Gläser werden in alkaliarmes Glas (abgekürzt
E-Glas) und alkalihaltiges Glas (abgekürzt C-Glas oder A-Glas) unterteilt. Vorliegend
werden bevorzugt Fasern aus E-Glas eingesetzt, die eine Faserlänge von 0,1 bis 10 mm
haben. Der Durchmesser der Fasern sollte 15 µm oder weniger, vorzugsweise 10 µm
oder weniger, betragen. Wenn der Faserdurchmesser größer als 15 µm ist, ist ein unter
Verwendung einer solchen Glasfaser hergestellter Kunststoffkäfig für Wälzlager weniger
flexibel und schwieriger zu montieren. Für eine gute Affinität mit dem PPS-Harz
kann der Faserverstärkungsstoff mit einem Silan-Haftvermittler, wie Aminosilan,
Epoxidsilan und Merkaptosilan, einem ein Chromhaftmittel enthaltenden Schlichtemittel
oder sogenannten Greige Goods behandelt werden.
Zu den vorliegend verwendeten fluorhaltigen Harzen gehören Tetrafluorethylenharz
(abgekürzt PTFE), Tetrafluorethylen-Perfluoralkylvinylether-Copolymer (PFA),
Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer, Ethylen-Tetrafluorethylen-Copolymer,
Tetrafluorethylen-Fluoralkylvinylether-Fluorolefin-Copolymer, Polytrichlorfluorethylen
und Polyfluorvinyliden.
Die Gehalte (in Gewichtsprozent) der Bestandteile sollten vorliegend wie folgt gewählt
werden:
vernetzbares PPS-Harz (A)
Faserverstärkungsstoff (B)
fluorhaltiges Harz (C)
Faserverstärkungsstoff (B)
fluorhaltiges Harz (C)
1) A : B = 30 bis 98 : 70 bis 2, vorzugsweise 50 bis 95 : 50 bis 5,
2) A : B : C = 45 bis 88 : 10 bis 40 : 2 bis 15, vorzugsweise 65 bis 85 : 12 bis 35 : 2 bis 10.
2) A : B : C = 45 bis 88 : 10 bis 40 : 2 bis 15, vorzugsweise 65 bis 85 : 12 bis 35 : 2 bis 10.
Wenn der Gehalt an fluorhaltigem Harz bei 2 Prozent oder weniger liegt, läßt die Flexibilität
zu wünschen übrig. Bei einem Gehalt dieses Harzes von 15 Prozent oder mehr ist
die mechanische Festigkeit mangelhaft.
Der Gegenstand, der aus dem erläuterten Werkstoff mit einem vernetzbaren Polyphenylensulfidharz
und Faserverstärkungsstoff geformt wird, sollte eine maximale Auslenkung
bei Bruch von 3,3 mm oder mehr bei einer Biegefestigkeitsmessung bei Raumtemperatur
(23°C) gemäß ASTM D790 haben. Bei einem niedrigeren Wert ist es wegen
der geringen Flexibilität schwierig, Wälzkörper in den Käfig einzusetzen. Wenn der Elastizitätsmodul
des Werkstoffes bei einer Biegefestigkeitsmessung bei 200°C entsprechend
ASTM D790 150 kg/mm² oder weniger beträgt, kommt es im Hochtemperaturbereich
zu unerwünschten Verformungen des Käfigs.
Beim dem vorliegend angewendeten ASTM D790-Verfahren wird, nachdem jedes 25,4×
76,2×3,2 mm große Probenstück bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen
Luftfeuchtigkeit von 50% 24 Stunden lang konditioniert wurde, ein Gleitbacken mit einer
Geschwindigkeit von 1 mm/min bei Raumtemperatur oder bei 200°C abgesenkt.
Beliebige Füllstoffe können zugegeben werden, sofern sie die angestrebten Werkstoffeigenschaften
nicht beeinträchtigen. Zu solchen Füllstoffen gehören ein wärmebeständiges
organisches Material von hohem Molekulargewicht, wie aromatisches Polyetherketonharz,
Polyetherimidharz, Polyethersulfonharz, Polyamid-Imid-Harz, wärmebeständiges
Polyamidharz, Phenolharz, aromatisches Polyesterharz, Polyimidharz und Silikonharz,
ein anorganisches Pulver aus Metall oder Oxid zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit,
wie Graphit oder Zink, Aluminium und Magnesium, ein feinteiliges anorganisches
Material, wie Glasperlen, Silikasand, Diatomeenerde, Asbest, Magnesiumkarbonat,
Kalziumkarbonat, Kalziumoxid, Kalziumfluorid, Kalziumhydroxid, ein anorganisches
Pulver zur Verbesserung der Schmiereigenschaften, wie Molybdändisulfid, Graphit,
Kohlenstoff, Glimmer, Talk und Molybdäntrioxid, ein anorganisches Pigment, wie
Eisenoxid, Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid und Ruß, und ein Innenschmiermittel, wie
Silikonöl, Esteröl, Fluoröl, Polyphenylenetheröl, Wachs und Zinkstearat.
Das PPS-Harz, der Faserverstärkungsstoff, fluorhaltiges Harz und weitere Zusatzstoffe
können auf beliebige Weise miteinander vermischt werden. Beispielsweise erfolgt ein
Mischen im Trockenzustand unter Verwendung eines Mischers, wie eines Henschelmischers,
einer Kugelmühle oder eines Fallmischers, sodann kann ein Mischen während
des Schmelzens unter Verwendung von Heizwalzen, eines Kneters, eines Banburymischers
oder eines Schmelzextruders erfolgen, um den Werkstoff in die Form von Pellets
zu bringen; schließlich kann der Werkstoff durch Schmelzen in die Form eines Käfigs
für ein Wälzlager gebracht werden. Die Formbedingungen sind nicht beschränkt; es
kann mit den für PPS-Harz üblichen Formbedingungen gearbeitet werden.
Die in den Beispielen für die Erfindung und den Vergleichsbeispielen verwendeten
Werkstoffe sind nachstehend angegeben. Für PPS-Harze sind auch die Schmelzviskosität
im polymerisierten Zustand (P1) und die Schmelzviskosität 6 Minuten und 30 Minuten
nach dem Vernetzen (P2 bzw. P3) genannt.
1) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: T-4(2), P1=70 Pa · s, P2=184 Pa · s, P3=135 Pa · s)
2) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: TX-007, P1=70 Pa · s, P2=703 Pa · s, P3=1340 Pa · s)
3) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: Probe PPS (1), P1=70 Pa · s, P2= 188 Pa · s, P3=153 Pa · s)
4) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: Probe PPS (2), P1=70 Pa · s, P2= 232 Pa · s, P3=215 Pa · s)
5) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: T-4 (1), P1=30 Pa · s, P2=245 Pa · s, P3=352 Pa · s)
6) geradkettiges PPS-Harz (der Kureha Chemical Industry Co., Ltd.: KPS-#214, Schmelzviskosität -140 Pa · s)
7) Glasfaser (der Asahi Fiber Glass Co., Ltd.: CS03DE404, Faserdurchmesser: 6 µm)
8) Glasfaser (der Asahi Fiber Glass Co., Ltd.: CS03DEFT562, Faserdurchmesser: 6 µm)
9) fluorhaltiges Harz PTFE (der Kitamura Co., Ltd.: KTL-610)
10) fluorhaltiges Harz PFA (der Mitsui Dupon Fluorochemical Co., Ltd.: MP-10)
1) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: T-4(2), P1=70 Pa · s, P2=184 Pa · s, P3=135 Pa · s)
2) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: TX-007, P1=70 Pa · s, P2=703 Pa · s, P3=1340 Pa · s)
3) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: Probe PPS (1), P1=70 Pa · s, P2= 188 Pa · s, P3=153 Pa · s)
4) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: Probe PPS (2), P1=70 Pa · s, P2= 232 Pa · s, P3=215 Pa · s)
5) vernetzbares PPS-Harz (der Tohpren Co., Ltd.: T-4 (1), P1=30 Pa · s, P2=245 Pa · s, P3=352 Pa · s)
6) geradkettiges PPS-Harz (der Kureha Chemical Industry Co., Ltd.: KPS-#214, Schmelzviskosität -140 Pa · s)
7) Glasfaser (der Asahi Fiber Glass Co., Ltd.: CS03DE404, Faserdurchmesser: 6 µm)
8) Glasfaser (der Asahi Fiber Glass Co., Ltd.: CS03DEFT562, Faserdurchmesser: 6 µm)
9) fluorhaltiges Harz PTFE (der Kitamura Co., Ltd.: KTL-610)
10) fluorhaltiges Harz PFA (der Mitsui Dupon Fluorochemical Co., Ltd.: MP-10)
Die obengenannten Stoffe wurden in den in den Tabellen 1 und 2 angegebenen Anteilen
mittels eines Henschelmischers im trockenen Zustand gemischt und in einen Doppelschnecken-Schmelzextruder
eingegeben, wo sie unter Schmelzen bei einer Zylindertemperatur
von 270 bis 330°C und einer Schneckenumdrehungszahl von 50 bis 100 U/min
gemischt und granuliert wurden. Danach erfolgte ein Spritzgießen bei einer Zylindertemperatur
von 280 bis 340°C, einer Formtemperatur von 100 bis 150°C und einem
Spritzdruck von 490 bis 981 bar, um Käfige 1 für ein Lager 6203 entsprechend Fig.
1 zu formen. Mit den derart gefertigten Käfigen wurden die folgenden Tests durchgeführt.
Entsprechend Fig. 2 wurde der Käfig 1 mittels einer Minipresse in einen Lagerkörper
5 eingesetzt, um den Grad der Beschädigung der Vorsprünge 2 des Käfigs 1
durch die Wälzkörper 4 (Stahlkugeln) und die Leichtigkeit des Einsetzens der
Stahlkugeln zu prüfen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 zusammengestellt,
wobei die folgende Beurteilung vorgenommen wurde.
- 1) Grad der Beschädigung der Vorsprünge des Käfigs
○ . . . keine Schäden
∆ . . . leicht beschädigt
X . . . erheblich beschädigt - 2) Leichtigkeit des Einsetzens der Stahlkugeln
○ . . . kein Widerstand beim Einsetzen
∆ . . . geringer Widerstand
X . . . erheblicher Widerstand
Entsprechend Fig. 3 wurde mittels einer Minipresse 8 ein Stößel 7 mit einer Stahlkugel
6, die einen Durchmesser von 7,16 mm hatte, mit einem Takt von 50× pro
Minute wiederholt in eine in dem Käfig 1 ausgebildete Tasche 3 hineingeschoben
und aus der Tasche wieder herausgezogen. Die Anzahl der Arbeitsspiele bis zum
Bruch der Vorsprünge 2 wurde für jeden Käfig gemessen. Die Ergebnisse sind in
der Tabelle 1 zusammengestellt. Je höher der angegebene Zahlenwert ist, desto höher
ist die Dauerfestigkeit des Käfigs und desto sicherer können die Wälzkörper 4
in den Käfig 1 eingesetzt werden.
Ein Lager 6203, das mit 0,8 Gramm Schmiermittel (Harnstoffett U295 der Nippon
Oil Co., Ltd.) gefüllt und mit Fluorgummi abgedichtet war, wurde mittels eines
Testgeräts 200 Stunden lang bei einer Drehzahl von 15 000 U/min, einer Schubkraft
von 66,7 N und einer Temperatur von 180°C angetrieben. Die Änderung des
Außendurchmessers des Käfigs wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle
1 zusammengestellt. Kleinere Abmessungsänderungen lassen erkennen, daß die Käfige
nicht oder weniger verformt wurden.
Der Grad der Verschlechterung des verwendeten Schmiermittels (Harnstoffett
U295 der Nippon Oil Co., Ltd.) wurde gemessen, nachdem jeder Käfig 200 Stunden
lang ständig unter den gleichen Bedingungen wie im Test (3) angetrieben worden
war. Die Ergebnisse sind gleichfalls in der Tabelle 1 zusammengestellt. Dabei bedeuten
○ . . . Verfärbung beobachtet, keine Verschlechterung
∆ . . . Verfärbung beobachtet, geringe Verschlechterung
X . . . Verfärbung beobachtet, erhebliche Verschlechterung
∆ . . . Verfärbung beobachtet, geringe Verschlechterung
X . . . Verfärbung beobachtet, erhebliche Verschlechterung
Die maximale Biegeauslenkung bei Bruch im Rahmen der Biegefestigkeitsmessung
bei Raumtemperatur (23°C) und der Elastizitätsmodul im Rahmen der Biegefestigkeitsmessung
wurden entsprechend (ASTM D790 bestimmt. Die Ergebnisse sind in
den Tabellen 1 und 2 wiedergegeben.
Wie aus den Tabellen 1 und 2 ersichtlich ist, sind Käfige aus vernetzbarem PPS-Harz
mit einer Schmelzviskosität von 35 Pa · s oder mehr im polymerisierten Zustand sowie
aus Faserverstärkungsstoff (Beispiele 1 bis 5 in den Tabellen 1 und 2) hinsichtlich der
Leichtigkeit des Einsetzens bei der Montage und der Dauerhaftigkeit der Käfigvorsprünge
Käfigen überlegen, die aus vernetzbarem PPS-Harz mit einer Schmelzviskosität
von weniger als 35 Pa · s im polymerisierten Zustand (Vergleichsbeispiele 1 und 3 in Tabelle
1) sowie aus geradkettigem PPS-Harz (Vergleichsbeispiele 2 und 4 in Tabelle 1)
gefertigt sind. Die erfindungsgemäßen Käfige neigen ferner in geringerem Umfang zu
Verformung während des Betriebs in einem Lager bei hoher Temperatur; es kommt in
geringerem Umfang zu einer Verschlechterung des Schmiermittels.
Der erläuterte Käfig läßt sich wegen seiner hohen Flexibilität in einem Lager leicht
montieren, und er neigt weniger zu Verformung bei einem Hochtemperatureinsatz. Dadurch
werden Lagerschäden vermieden. Der beschriebene Käfig ist ferner aufgrund der
Eigenschaften des PPS-Harzes beständig gegenüber Wärme und chemischen Angriffen.
Der Käfig eignet sich infolgedessen für ein weites Einsatzgebiet, einschließlich der
Kraftfahrzeugindustrie, des Gebiets von Allzweckvorrichtungen, des Maschinenbaus
sowie des Baus von elektrischen und elektronischen Geräten.
Claims (4)
1. Käfig für ein Wälzlager aus einem Werkstoff, der ein vernetzbares Polyphenylensulfidharz,
das durch Vernetzen eines Polyphenylensulfidharzes erhalten wird, das im
polymerisierten Zustand eine Schmelzviskosität von 35 bis 300 Pa · s hat, und einen
Faserverstärkungsstoff aufweist.
2. Käfig für ein Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff
zusätzlich ein fluorhaltiges Harz aufweist.
3. Käfig für ein Wälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
vernetzbare Polyphenylensulfidharz nach dem Vernetzen eine Schmelzviskosität
von 140 bis 200 Pa · s hat.
4. Käfig für ein Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkstoff eine maximale Bruchauslenkung von 3,3 mm oder
mehr bei einer Biegefestigkeitsmessung bei Raumtemperatur entsprechend ASTM
D790 sowie einen Biegemodul von 150 kg/mm² oder mehr bei Messung entsprechend
ASTM D790 bei 200°C hat.
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