EP2315956A1 - Kunststoffteil, speziell käfig für ein lager, aus einem strahlenvernetzbaren kunststoff, und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Kunststoffteil, speziell käfig für ein lager, aus einem strahlenvernetzbaren kunststoff, und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number
EP2315956A1
EP2315956A1 EP09736106A EP09736106A EP2315956A1 EP 2315956 A1 EP2315956 A1 EP 2315956A1 EP 09736106 A EP09736106 A EP 09736106A EP 09736106 A EP09736106 A EP 09736106A EP 2315956 A1 EP2315956 A1 EP 2315956A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plastic
radiation
pigments
cage
bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09736106A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Arbogast Grunau
Sergej Schwarz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Publication of EP2315956A1 publication Critical patent/EP2315956A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0041—Optical brightening agents, organic pigments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/0288—Controlling heating or curing of polymers during moulding, e.g. by measuring temperatures or properties of the polymer and regulating the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C71/00—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor
    • B29C71/04—After-treatment of articles without altering their shape; Apparatus therefor by wave energy or particle radiation, e.g. for curing or vulcanising preformed articles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/38—Ball cages
    • F16C33/44—Selection of substances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/46—Cages for rollers or needles
    • F16C33/56—Selection of substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation

Definitions

  • Plastic part especially cage for a bearing, made of a radiation-crosslinkable plastic, and method for its production
  • the invention relates to a plastic part, in particular a bearing part, especially a cage for receiving rolling elements of a bearing, especially a rolling bearing, according to the preamble of claim 1, wherein the body of the plastic part consists essentially of a radiation-crosslinkable plastic.
  • the invention further relates to a method according to claim 7 for producing a plastic part, in particular a bearing part, especially a cage for receiving rolling elements of a bearing, wherein the plastic part has a body made of a radiation-crosslinkable plastic.
  • a bearing part for example a bearing ring of a rolling or sliding bearing or a sliding lining of a sliding bearing or a lining of a sliding bearing track of a rolling bearing or a plastic seal, for example, for a bearing, or generally a plastic part is covered by the invention.
  • irradiation with high energy ionizing radiation for example X-ray or UV radiation or by means of particle radiation (such as beta radiation) causes chemical cross-linking of the material of the body of the cage resulting as a result Radiation significantly improved in terms of wear resistance.
  • high energy ionizing radiation for example X-ray or UV radiation or by means of particle radiation (such as beta radiation)
  • particle radiation such as beta radiation
  • EP 0 644 344 B1 describes a method for producing a rolling element receiving cage of a roller bearing, wherein the body of the cage from a under the action of radiation, in particular under the action of Beta radiation, crosslinkable plastic is provided, and wherein the body of the cage is fitted in the further course of the process with rolling elements.
  • the provided body of the cage is first equipped with the rolling elements and then exposed to the radiation. It proves to be disadvantageous that the rolling elements received in the body partially shield the adjacent region of the body from the radiation, so that the solidification of the body is incomplete, especially in the vicinity of the rolling elements.
  • the cage is not to be seen whether the irradiation has taken place, regardless of whether the cage is equipped with the rolling elements before or after the irradiation.
  • the production of radiation-crosslinkable plastic cages therefore requires a complex control for quality assurance. It is also envisaged to apply a rather overdosed radiation dose to ensure that the cages are fully cross-linked throughout the body and therefore solidified. This goes against a requirement for the lowest possible radiation exposure.
  • the optically detectable change in the pigments may be, for example, a color change which the pigments undergo due to the irradiation and which alters the color of the pigments and thus the color of the body of the cage.
  • it is easy to determine whether the body of the cage has been sufficiently irradiated so that a required strength is achieved, as well as whether there are areas on the body of the cage that insufficient irradiation, for example due to shading of the radiation , have received.
  • it may be provided to subject critical areas, for example those which require particularly high mechanical strength or which were shaded during the first irradiation, to further targeted irradiation as aftertreatment.
  • the pigments may also indicate whether the body of the cage has undergone a heat treatment. If necessary, two types of pigments may be provided, the first type indicating a color change upon irradiation with the high energy radiation, especially X-ray or UV radiation, and the second type of pigments having a color change upon heat input, for example a heat treatment after irradiation or a Heat input during operation of the cage. Due to the heat supply, the optical change of the pigments, for example the color change, can be reversed or the pigments can undergo a further optical change, for example a further color change.
  • the choice of pigments, the arrangement of the pigments on the surface or in the depth of the body of the cage and the conditions under which the pigments have the color change further allows to enable a coding of the cage represented by the pigments such that a Certain cages or a certain batch of cages are easily identifiable and counterfeits are easily detectable, since a counterfeiter can simply mimic a color of the cage, however, the selection and arrangement of the pigments before the color change can be kept secret and in case of need in the short term and easy without the color of the cage changing significantly after the color change of the pigments.
  • the pigments comprise a powder of glasses, gemstones or semi-precious stones.
  • the fine powder particles only insignificantly change the mechanical properties of the plastic of the body of the cage.
  • high-energy, ionizing radiation such as X-ray, UV or particle radiation (if the glasses were transparent) and / or a discoloration, for example a darkening.
  • the fine particles of glasses were admixed that the body undergoes a change in color during irradiation, such as a gray color, the indicates at which point of the body the networking of the plastic has progressed to what extent.
  • powders of fine particles of a precious or semi-precious stone such as beryl, diamond, quartz, sodium phir, spodumene, topaz, tourmaline or zirconium, which are either colorless before irradiation and obtained by the irradiation of a defined color or before irradiation have a color that deviates clearly recognizable from the color after irradiation.
  • the pigments can also include organic pigments, for example, organic complexes, which are stable at temperatures up to about 100 0 C and gene under irradiation of ionizing high-energy radiation a color change newspaper.
  • Fig. 1 shows a detail schematically an embodiment of a plastic part according to the invention.
  • Fig. 1 shows a detail of a body 1 of a plastic part, not shown, in particular a bearing part, especially a cage for receiving rolling elements of a rolling bearing.
  • the body 1 has a surface 2 and consists essentially of a radiation-crosslinkable plastic, such as PA66 with PTFE.
  • a radiation-crosslinkable plastic such as PA66 with PTFE.
  • Such a plastic is under the influence of high-energy radiation, preferably in particular X-radiation, crosslinkable, so that the body 1 of the cage is solidified with respect to the wear resistance.
  • the plastic of the body 1 of the cage pigments 3, 4 are mixed, which were selected so that these pigments 3, 4 perform a color change in the irradiation, compared to the rest of the material of the body 1 an externally visible change in the visual appearance of the body 1 of the cage, in particular a color change of the body 1 of the cage allows.
  • the plastic may be provided as a light, especially whitish plastic.
  • the pigments 3, 4 are formed as particles of a powder of zirconium, wherein the size ratios in Fig. 1 for the dimensions of the particles are not to scale. Zircon is substantially colorless when unirradiated.
  • the body 1 of the cage is substantially whitish-bright in the state before the X-ray irradiation.
  • the irradiation gives the zirconium particles 3, 4 a color change to blue or brown, so that the body 1 becomes darker after the irradiation.
  • the location-dependent darkening of the body 1 of the cage is a measure of the radiation dose produced at this location and thus an indicator of the degree of crosslinking of the plastic.
  • the invention is not limited to the use of zirconium particles as pigments.
  • other pigments especially inorganic pigments, offer particles of glasses, semi-precious stones or gems such as beryl (color change from pale yellow to pale pink by irradiation to green or dark blue), diamond (color change from yellowish, brownish or colorless by irradiation to blue, red, green or black), quartz (color change from colorless by irradiation to brown or black), sapphire (color change from colorless, pink or pale green by irradiation to green), spodumene (color change from pink by irradiation to yellow or green) or topaz (Color change from colorless by irradiation to blue, brown, green, or orange).
  • beryl color change from pale yellow to pale pink by irradiation to green or dark blue
  • diamond color change from yellowish, brownish or colorless by irradiation to blue, red, green or black
  • quartz color change from colorless by irradiation to brown or
  • the invention is also not limited to the use of inorganic pigments; organic pigments could also be provided.
  • the pigments 3 close to the surface 2 of the body 1 were made of the same material as the pigments 4 removed from the surface 2. It is understood that various pigments may be provided depending on the distance from the surface 2. As the intensity of the radiation decreases with the distance from the surface 2 in the body 1, that of the surface
  • pigments 3 show first a color change, later then the surface 2 more distant pigments 4.
  • pigments 3 show first a color change, later then the surface 2 more distant pigments 4.
  • zirconium particles of a zirconium powder can be provided and as particles 4 of a sapphire powder removed from the surface 2, wherein both the zirconium and the sapphire particles in the unirradiated state are substantially colorless and the body 1 of the plastic Cage whitish appears.
  • the pigments 3 change their color from colorless to blue or brown, so that the body 1 of the cage as a whole becomes darker.
  • the pigments 4 also change color from colorless to green, so that the body 1 of the cage as a whole becomes dark green.
  • various pigments 3, 4 may be present at different locations of the body 1 of the plastic part.
  • the pigments 3, 4 can also be provided exclusively on those regions of the body 1 in which a sufficient strength is absolutely necessary, for example in the region of the cage webs of the body 1.
  • the invention has been described above with reference to an embodiment in which the body 1 of the cage made of PA66 with PTFE.
  • other radiation-crosslinkable plastic such as other polyamide types, polyether Etherketonart, polypropylene, polyethylene or polyurethane or PTFE may be provided as plastic.
  • the radiation-crosslinkable plastic contains, in addition to the pigment 3, 4 plasticizers or crosslinking promoters as admixtures.
  • the plastic may contain other additives such as reinforcing fibers.
  • the term .pigment 1 does not only include those materials which on irradiation have a color change detectable in the visible light range.
  • pigments it is also possible to provide those materials which do not undergo a color change directly upon irradiation, but exhibit luminescence, in particular can be excited by the irradiation to phosphorescence or fluorescence, in particular during subsequent illumination by means of UV radiation, for example.
  • a corpus which has been treated with a fluorescent pigment need not have a color change which is significant in the area of visible light in the case of the irradiation causing the crosslinking of the plastic, but can make the previous irradiation optically detectable in the event of subsequent UV illumination.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kunststoffteil, insbesondere Lagerteil, speziell Käfig zur Aufnahme von Wälzkörpern eines Lagers, wobei das Korpus (1) des Kunststoffteils im wesentlichen aus einem strahlenvernetzbaren Kunststoff besteht. Die Aufgabe, eine einfache Möglichkeit anzugeben, um den Bestrahlungszustand des strahlenvernetzbaren Kunststoffs bei der Herstellung der Kunststoffteile, speziell des Käfigs für das Wälzlager, zu erkennen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass dem Kunststoff Pigmente (3, 4) beigemischt sind, die bei der Bestrahlung eine optisch nachweisbare Änderung erfahren. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils, insbesondere eines Lagerteils, speziell eines Käfigs zur Aufnahme von Wälzkörpern eines Lagers, wobei das Kunststoffteil ein Korpus (1) aus einem strahlenvernetzbaren Kunststoff aufweist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Kunststoffteil, speziell Käfig für ein Lager, aus einem strahlenvemetzbaren Kunststoff, und Verfahren zu dessen Herstellung
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Kunststoffteil, insbesondere ein Lagerteil, speziell einen Käfig zur Aufnahme von Wälzkörpern eines Lagers, speziell eines Wälzlagers, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , wobei das Korpus des Kunststoffteils im wesentlichen aus einem strahlenvemetzbaren Kunststoff besteht. Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren nach Anspruch 7 zur Herstellung eines Kunststoffteils, insbesondere eines Lagerteils, speziell eines Käfigs zur Aufnahme von Wälzkörpern eines Lagers, wobei das Kunststoffteil ein Korpus aus einem strahlenvemetzbaren Kunststoff aufweist.
Sofern im folgenden bei der Beschreibung der Erfindung auf einen Käfig aus einem strahlenvemetzbaren Kunststoff bzw. auf ein Verfahren zur Herstel- lung eines Käfigs Bezug genommen wird, versteht es sich, dass anstelle des Käfigs auch ein Lagerteil, beispielsweise ein Lagerring eines Wälz- oder Gleitlagers oder ein Gleitbelag eines Gleitlagers oder ein Belag einer Lauf- bahn eines Wälzlagers oder eine Kunststoff-Dichtung, beispielsweise für ein Lager, oder allgemein ein Kunststoffteil von der Erfindung erfasst ist.
Bei der Herstellung eines Käfigs für ein Lager bewirkt die Bestrahlung mit hochenergetischer ionisierender Strahlung, beispielsweise mit Röntgen- oder UV-Strahlung bzw. mittels Teilchenstrahlung (wie beispielsweise Beta- Strahlung) eine chemische Vernetzung des Materials des Korpus des Käfigs, der sich als Ergebnis der Bestrahlung deutlich bezüglich der Verschleißfestigkeit verbessert. In der Praxis erweist es sich als schwierig, ohne zusätzli- che Hilfsmittel festzustellen, ob eine ausreichende Bestrahlungsvorbehandlung des Materials des Käfigs erfolgt ist. Die fehlende Möglichkeit, den Bestrahlungszustand des Kunststoffs auf einfache Weise erkennen zu können, insbesondere unter den Bedingungen einer Massenfertigung, erschwert zur Zeit die Herstellung von Käfigen oder allgemeiner von Kunststoffteilen aus einem strahlenvernetzbaren Kunststoff. Bei der Fertigung sind aufwendige und teure Maßnahmen in der Prozesskette erforderlich, um sicher feststellen zu können, ob der Kunststoff bestrahlt ist.
Aus der DE 10 2004 053 376 A1 und den dort genannten Druckschriften sowie aus der JP 08276506 AA (Abstract) ist bekannt, lasersensitive Pigmente einem Kunststoff zuzusetzen, so dass der mit den Pigmenten versehene Kunststoff bei einer Laserbehandlung eine Markierung oder Beschriftung erhält.
Bekannt ist ferner beispielsweise aus der DE 103 51 813 B4 oder auch der DE 103 51 812 B4 die Aktivierung von Kunststoffen wie PTFE mittels ionisierender Strahlung, um an den aktivierten Kunststoff organische Moleküle wie Polyamid unter Ausbildung einer kovalenten Bindung anzukoppeln.
EP 0 644 344 B1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Wälzkörper aufnehmenden Käfigs eines Wälzlagers, wobei das Korpus des Käfigs aus einem unter Einwirkung von Strahlung, insbesondere unter Einwirken von Beta-Strahlung, vernetzbaren Kunststoff bereitgestellt wird, und wobei das Korpus des Käfigs im weiteren Verlauf des Verfahrens mit Wälzkörpern bestückt wird. Bei der Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das bereitgestellte Korpus des Käfigs zuerst mit den Wälzkörpern bestückt wird und anschließend der Strahlung ausgesetzt wird. Hierbei erweist sich als nachteilig, dass die in dem Korpus aufgenommenen Wälzkörper den angrenzenden Bereich des Korpus teilweise vor der Strahlung abschirmen, so dass die Verfestigung des Korpus gerade in der Nähe der Wälzkörper unvollständig ist. Dem Käfig ist nicht anzusehen, ob die Bestrahlung erfolgt ist, und zwar unabhängig davon, ob der Käfig vor oder nach der Bestrahlung mit den Wälzkörpern bestückt wird. Die Fertigung von strahlenvernetzbaren Kunststoff-Käfigen erfordert daher eine aufwendige Kontrolle zur Qualitätssicherung. Weiter ist vorgesehen, eine eher zu hoch gewählte Dosis für die Bestrahlung anzuwenden um sicherzustellen, dass die Käfige entlang des gesamten Korpus vollständig vernetzt und daher verfestigt sind. Das läuft einer Forderung nach einer möglichst geringen Strahlenbelastung zuwider.
Aufgabe der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine einfache Möglichkeit anzugeben, um den Bestrahlungszustand des strahlenvernetzbaren Kunststoffs bei der Herstellung der Kunststoffteile, speziell des Käfigs für das Wälzlager, zu erkennen.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. nach Anspruch 6 und durch ein Verfahren nach Anspruch 7 gelöst.
Die dem strahlenvernetzbaren Kunststoff des Korpus des Kunststoffteils, speziell des Käfigs, beigemischten Pigmente erfahren bei der Bestrahlung eine optisch erkennbare Änderung, die leicht erfassbar ist und schnell festgestellt werden kann.
Die optisch erkennbare Änderung der Pigmente kann beispielsweise ein Farbumschlag sein, den die Pigmente aufgrund der Bestrahlung erfahren und der die Farbe der Pigmente und damit die Farbe des Korpus des Käfigs ändert. Dabei lässt sich leicht feststellen, ob das Korpus des Käfigs ausreichend bestrahlt wurde, so dass eine erforderliche Festigkeit erzielt ist, sowie weiter, ob es Bereiche an dem Korpus des Käfigs gibt, die eine nicht ausrei- chende Bestrahlung, beispielsweise aufgrund einer Abschattung der Strahlung, erhalten haben. Beispielsweise kann vorgesehen sein, kritische Bereiche, beispielsweise solche, die eine besonders hohe mechanische Festigkeit erfordern bzw. die bei der ersten Bestrahlung abgeschattet wurden, einer weiteren zielgerichteten Bestrahlung als Nachbehandlung zu unterziehen.
Es bietet sich weiter die Möglichkeit, die Bestrahlung zielgerichtet durchzuführen und insbesondere die Strahlendosis möglichst gering zu wählen und speziell an den Herstellungsprozess anzupassen.
Die Verwendung von Pigmenten bei der Herstellung von Kunststoffteilen aus strahlenvernetzbaren Kunststoff als Indikator der Bestrahlung lässt sich leicht in eine Großserienfertigung integrieren und bietet den weiteren Vorteil, dass die Pigmente die mechanischen Eigenschaften des Kunststoff-Korpus allenfalls gering beeinflussen.
Es versteht sich weiter, dass die Pigmente ebenfalls anzeigen können, ob das Korpus des Käfigs einer Wärmebehandlung unterzogen wurden. Bei Bedarf können zwei Arten von Pigmenten vorgesehen sein, wobei die erste Art einen Farbumschlag bei einer Bestrahlung mit der hochenergetischen Strahlung, speziell mit Röntgen- oder UV-Strahlung, anzeigt, und die zweite Art der Pigmente einen Farbumschlag bei einer Wärmezufuhr aufweist, beispielsweise bei einer Wärmebehandlung nach der Bestrahlung oder einem Wärmeeintrag bei Betrieb des Käfigs. Aufgrund der Wärmezufuhr kann die optische Änderung der Pigmente, beispielsweise der Farbumschlag, rückgängig gemacht werden, oder die Pigmente können eine weitere optische Änderung, beispielsweise einen weiteren Farbumschlag, erfahren.
Die Auswahl der Pigmente, die Anordnung der Pigmente an der Oberfläche bzw. in der Tiefe des Korpus des Käfigs sowie die Bedingungen, unter denen die Pigmente den Farbumschlag aufweisen, ermöglicht weiter, eine durch die Pigmente dargestellte Codierung des Käfigs derart zu ermöglichen, dass ein bestimmter Käfig bzw. eine bestimmte Charge von Käfigen leicht identifizierbar ist und Fälschungen einfach nachweisbar sind, da ein Fälscher zwar einfach eine Farbe des Käfigs nachahmen kann, allerdings die Auswahl und Anordnung der Pigmente vor dem Farbumschlag geheim gehalten werden kann und im Bedarfsfall kurzfristig und einfach abzuändern ist, ohne dass sich die Farbe des Käfigs nach dem Farbumschlag der Pigmente wesentlich ändert.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Pigmente ein Pulver von Gläsern, Edelsteinen oder Halbedelsteinen umfassen. Die feinen Pulverpartikel ver- ändern die mechanischen Eigenschaften des Kunststoffes des Korpus des Käfigs nur unwesentlich. Allerdings ist beispielsweise für Gläser bekannt, dass diese unter Einwirkung von energiereicher, ionisierender Strahlung wie Röntgen-, UV- oder Teilchenstrahlung eintrüben (sofern die Gläser transparent waren) und / oder eine Verfärbung, beispielsweise eine Verdunklung, erfahren. Entsprechend gilt für ein Korpus eines Käfigs, das als Spritzgussteil hergestellt wurde und dessen Korpus im wesentlichen aus einem strah- lenvernetzbaren Kunststoff besteht, dem feine Partikel von Gläsern beigemischt wurden, dass das Korpus bei der Bestrahlung eine Farbänderung, beispielsweise eine Graufärbung, erfährt, die anzeigt, an welcher Stelle des Korpus die Vernetzung des Kunststoffs im welchem Umfang fortgeschritten ist. Entsprechendes gilt für Pulver aus feinen Partikeln aus einem Edelstein oder einem Halbedelstein, wie beispielsweise Beryll, Diamant, Quarz, Sa- phir, Spodumen, Topas, Turmalin oder Zirkon, die jeweils vor der Bestrahlung entweder farblos sind und durch die Bestrahlung eine definierte Farbe erhalten oder vor der Bestrahlung eine Farbe aufweisen, die von der Farbe nach der Bestrahlung deutlich erkennbar abweicht.
Als Alternative zu den genannten anorganischen Pigmenten können die Pigmente auch organische Pigmente umfassen, beispielsweise organische Komplexe, die bei Temperaturen bis ca. 100 0C stabil sind und unter Bestrahlung mit ionisierender energiereicher Strahlung einen Farbwechsel zei- gen.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben und erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kunststoffteils.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
Fig. 1 zeigt ausschnittsweise ein Korpus 1 eines nicht weiter dargestellten Kunststoffteils, insbesondere eines Lagerteils, speziell eines Käfigs zur Aufnahme von Wälzkörpern eines Wälzlagers. Das Korpus 1 weist eine Oberfläche 2 auf und besteht im wesentlichen aus einem strahlenvernetzbaren Kunststoff, beispielsweise PA66 mit PTFE. Ein derartiger Kunststoff ist unter Einwirkung hochenergetischer Strahlung, bevorzugt insbesondere von Röntgenstrahlung, vernetzbar, so dass das Korpus 1 des Käfigs bezüglich der Verschleißbeständigkeit verfestigt wird.
Dem Kunststoff des Korpus 1 des Käfigs sind Pigmente 3, 4 beigemischt, die so ausgewählt wurden, dass diese Pigmente 3, 4 bei der Bestrahlung einen Farbumschlag durchführen, der gegenüber dem übrigen Material des Korpus 1 eine von außen sichtbare Änderung der optischen Erscheinung des Korpus 1 des Käfigs, insbesondere eine farbliche Veränderung des Korpus 1 des Käfigs, ermöglicht.
Der Kunststoff kann als heller, insbesondere weißlicher Kunststoff vorgesehen sein. Die Pigmente 3, 4 sind als Partikel eines Pulvers aus Zirkon ausgebildet, wobei die Größenverhältnisse in Fig. 1 für die Abmessungen der Partikel nicht maßstäblich sind. Zirkon ist im unbestrahlten Zustand im wesentlichen farblos. Das Korpus 1 des Käfigs ist im Zustand vor der Bestrahlung mit Röntgenstrahlen im wesentlichen weißlich-hell. Durch die Bestrahlung erhalten die Zirkon-Partikel 3, 4 einen Farbumschlag nach blau bzw. braun, so dass das Korpus 1 nach der Bestrahlung dunkler wird. Die ortsabhängige Verdunklung des Korpus 1 des Käfigs ist dabei ein Maß für die an diesem Ort eingewirkte Strahlungsdosis und damit ein Indikator für den Grad der Vernetzung des Kunststoffs.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von Zirkon- Partikeln als Pigmente beschränkt ist. Als Möglichkeiten für andere Pigmente, speziell anorganische Pigmente, bieten sich Partikeln von Gläsern, Halbedelsteinen oder Edelsteinen wie Beryll (Farbumschlag von blassgelb bis blassrosa durch Bestrahlung zu grün bzw. dunkelblau), Diamant (Farbumschlag von gelblich, bräunlich oder farblos durch Bestrahlung zu blau, rot, grün oder schwarz), Quarz (Farbumschlag von farblos durch Bestrahlung zu braun oder schwarz), Saphir (Farbumschlag von farblos, rosa oder blassgrün durch Bestrahlung zu grün), Spodumen (Farbumschlag von rosa durch Bestrahlung zu gelb oder grün) oder Topas (Farbumschlag von farblos durch Bestrahlung zu blau, braun, grün, oder orange) an.
Die Erfindung ist ebenfalls nicht auf die Verwendung anorganischer Pigmente beschränkt; es könnten ebenfalls organische Pigmente vorgesehen sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel waren die der Oberfläche 2 des Korpus 1 nahen Pigmente 3 aus dem gleichen Material wie die der Oberfläche 2 entfernten Pigmente 4. Es versteht sich, dass abhängig von dem Abstand zu der Oberfläche 2 verschiedenartige Pigmente vorgesehen sein können. Da die Intensität der Strahlung mit dem Abstand von der Oberfläche 2 in dem Korpus 1 abnimmt, werden die der Oberfläche
2 nahen Pigmente 3 zuerst einen Farbumschlag zeigen, später dann die der Oberfläche 2 entfernteren Pigmente 4. Beispielsweise können als Pigmente
3 Zirkon-Partikel eines Zirkon-Pulvers vorgesehen sein und als von der Oberfläche 2 entferntere Pigmente 4 Partikel eines Saphir-Pulvers, wobei sowohl die Zirkon- als auch die Saphir-Partikel im unbestrahlten Zustand im wesentlichen farblos sind und das Korpus 1 des Kunststoff-Käfigs weißlich erscheint. Bei der Bestrahlung verändern erst die Pigmente 3 ihre Farbe von farblos zu blau oder braun, so dass das Korpus 1 des Käfigs insgesamt dunkler wird. Mit dem Fortschreiten der Bestrahlung ändern auch die Pigmente 4 ihre Farbe von farblos zu grün, so dass das Korpus 1 des Käfigs insgesamt dunkelgrün wird.
Es versteht sich ferner, dass an verschiedenen Stellen des Korpus 1 des Kunststoffteils verschiedene Pigmente 3, 4 vorhanden sein können. Die Pigmente 3, 4 können auch ausschließlich an solchen Bereichen des Korpus 1 vorgesehen sein, bei denen eine ausreichende Festigkeit unbedingt sicherzustellen ist, beispielweise im Bereich der Käfigstege des Korpus 1. Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, bei dem das Korpus 1 des Käfigs aus PA66 mit PTFE bestand. Es versteht sich, dass auch andere strahlenvernetzbare Kunststoff, wie andere Polyamidarten, Polyether-Etherketonarten, Polypropylen, Polyethylen oder Polyurethan oder PTFE als Kunststoff vorgesehen sein können. Weiter kann vorgesehen sein, dass der strahlenvernetzbare Kunststoff zusätzlich zu dem Pigment 3, 4 Plastifiziermittel oder Vernetzungs-Förderer als Beimischungen enthält. Weiter kann auch vorgesehen sein, dass der Kunststoff weitere Zusätze wie verstärkende Fasern enthalten kann.
Der Begriff .Pigment1 im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst nicht nur solche Materialien, die bei Bestrahlung einen im Bereich des sichtbaren Lichtes erkennbaren Farbumschlag aufweisen. Als Pigmente können auch solche Materialien vorgesehen sein, die bei der Bestrahlung nicht unmittelbar eine Farbänderung erfahren, sondern Lumineszenz zeigen, speziell auch durch die Bestrahlung zu Phosphoreszenz oder Fluoreszenz angeregt werden können, insbesondere bei einer nachträglichen Beleuchtung mittels beispielsweise UV-Strahlung. Ein Korpus, das mit einem fluoreszierenden Pigment versetzt ist, braucht bei der der die Vernetzung des Kunststoffes bewirkenden Bestrahlung keinen im Bereich des sichtbaren Lichtes wesentlichen Farbumschlag aufzuweisen, kann allerdings bei einer nachträglichen UV-Beleuchtung die zuvor durchgeführte Bestrahlung optisch nachweisbar machen.
Bezugszeichenliste
Korpus Oberfläche Pigment Pigment

Claims

Patentansprüche
1. Kunststoffteil, insbesondere Lagerteil, speziell Käfig zur Aufnahme von Wälzkörpern eines Lagers, wobei das Korpus (1) des Kunststoff- teils im wesentlichen aus einem strahlenvernetzbaren Kunststoff besteht, daduch gekennzeichnet, dass dem Kunststoff Pigmente (3, 4) beigemischt sind, die bei der Bestrahlung eine optisch nachweisbare Änderung erfahren.
2. Kunststoffteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente (3, 4) ein Pulver von Gläsern, Edelsteinen oder Halbedelsteinen umfassen.
3. Kunststoffteil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmente organische Pigmente umfassen.
4. Kunststoffteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Abstand von der Oberfläche (2) des Korpus (1 ) die Art der Pigmente (3, 4) variiert.
5. Kunststoffteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Pigmente durch die Bestrahlung zur Lumineszenz, insbesondere zur Phosphoreszenz oder zur Fluoreszenz, anregbar sind.
6. Verwendung von Pigmenten (3, 4) bei der Herstellung von Kunststoffteilen, insbesondere Lagerteilen, speziell Käfigen von Lagern, aus strahlenvernetzbaren Kunststoff als Indikator der Bestrahlung.
7. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffteils, insbesondere eines Lagerteils, speziell eines Käfigs zur Aufnahme von Wälzkörpern eines
Lagers, wobei das Kunststoffteil ein Korpus (1) aus einem Strahlen- vernetzbaren Kunststoff aufweist, umfassend die Schritte
Bereitstellen einer Mischung aus dem strahlenvernetzbaren Kunststoff und einem Pigment (3, 4), und Strahlenvernetzen der Mischung.
EP09736106A 2008-08-20 2009-08-18 Kunststoffteil, speziell käfig für ein lager, aus einem strahlenvernetzbaren kunststoff, und verfahren zu dessen herstellung Withdrawn EP2315956A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008038578A DE102008038578A1 (de) 2008-08-20 2008-08-20 Kunststoffteil, speziell Käfig für ein Lager, aus einem strahlen-vernetzbaren Kunststoff, und Verfahren zu dessen Herstellung
PCT/DE2009/001175 WO2010020238A1 (de) 2008-08-20 2009-08-18 Kunststoffteil, speziell käfig für ein lager, aus einem strahlenvernetzbaren kunststoff, und verfahren zu dessen herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2315956A1 true EP2315956A1 (de) 2011-05-04

Family

ID=41531832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP09736106A Withdrawn EP2315956A1 (de) 2008-08-20 2009-08-18 Kunststoffteil, speziell käfig für ein lager, aus einem strahlenvernetzbaren kunststoff, und verfahren zu dessen herstellung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8633271B2 (de)
EP (1) EP2315956A1 (de)
CN (1) CN102124239B (de)
DE (1) DE102008038578A1 (de)
WO (1) WO2010020238A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2517437A (en) * 2013-08-19 2015-02-25 Mahle Int Gmbh Sliding Engine Component
DE102014216882B4 (de) * 2014-08-26 2023-08-10 Aktiebolaget Skf Herkunftsidentifizierbares Lager
CN106151261A (zh) * 2016-08-17 2016-11-23 常州市武进长江滚针轴承有限公司 发光型滚针轴承
DE102022117497A1 (de) 2022-07-13 2024-01-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeugbauteil, Kraftfahrzeug mit Fahrzeugbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeugbauteils

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB825689A (en) * 1956-10-23 1959-12-16 Skf Svenska Kullagerfab Ab Cage for rolling bodies in rolling bearings
NL9301602A (nl) 1993-09-16 1995-04-18 Skf Ind Trading & Dev Werkwijze voor de vervaardiging van een kooi voor een wentellager, een werkwijze voor de vervaardiging van een wentellager met een dergelijke kooi, alsmede een van een dergelijke kooi voorzien wentellager.
JP3438400B2 (ja) 1995-04-07 2003-08-18 松下電工株式会社 熱硬化性樹脂へのマーキング方法
DE10351812B4 (de) 2003-10-30 2006-04-20 Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. Modifizierte Perfluor-Kunststoffe und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE10351813B4 (de) 2003-10-30 2006-04-13 Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. Radikalisch gekoppelte PTFE-Polymer-Pulver und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20070080146A1 (en) 2003-11-10 2007-04-12 Werner Stockum Coloured laser marking
US7855241B2 (en) * 2005-10-18 2010-12-21 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Method of improving abrasion resistance of plastic article using nanoparticles and article produced thereby
DE102006034333A1 (de) * 2006-07-19 2008-01-31 Leibniz-Institut Für Polymerforschung Dresden E.V. Verfahren zur Strahlenmodifizierung von Polyamiden
CN200996412Y (zh) * 2006-12-29 2007-12-26 张世伟 带式输送机托辊新型专用轴承

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2010020238A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US8633271B2 (en) 2014-01-21
WO2010020238A1 (de) 2010-02-25
DE102008038578A1 (de) 2010-02-25
US20110216994A1 (en) 2011-09-08
CN102124239A (zh) 2011-07-13
CN102124239B (zh) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010020238A1 (de) Kunststoffteil, speziell käfig für ein lager, aus einem strahlenvernetzbaren kunststoff, und verfahren zu dessen herstellung
EP3658066B1 (de) Vorrichtung zur aufnahme und applikation von dentalmaterial und verfahren
DE3007572A1 (de) Fotochromatische augenlinse aus organischem werkstoff
DE69106613T2 (de) Fluoreszente Beschichtung.
DE102007018090A1 (de) Mahlwalze sowie Verfahren zur Wiederaufarbeitung
DE19962953B4 (de) Verfahren zur Codierung von thermoplastischen Kunststoffprodukten
AT504146B1 (de) Vogelschutzvorrichtung, verfahren zu deren herstellung und ihre verwendung
DE3544627C2 (de)
DE3307622A1 (de) Markierungsmittel fuer textilien, insbesondere fuer teppiche, und verfahren zu deren herstellung und anwendung
DE19923959A1 (de) Wertdokument
DE2336365A1 (de) Oelimpraegnierter sinterkoerper und verfahren zu seiner herstellung
DE102009018688A1 (de) Mineralwolleprodukt
DE3831724C2 (de) Beschichtungserzeugnis und Verfahren zu seiner Herstellung
DE602006000882T2 (de) Fächerschleifscheibe, insbesondere Fächerschleifscheibe zum Satinieren von Rohren oder Blechen, sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE102016209120A1 (de) Zahnrad und Verfahren zum Herstellen eines Zahnrads
DE102008019214A1 (de) Fadenabzugsdüse
DE102010063012B4 (de) Aktivierbares Sicherheitselement
DE102007044122A1 (de) Verfahren zum Einbringen von Füllstoffen in flüssiger Form in poröse Körper
EP1989658B1 (de) Verfahren zum maschinellen lesen von markierungen an/auf/in transparenten markierungsträgern
DE202018102482U1 (de) Indikatorkörper für Gegenstände aus Holz, insbesondere eine Transportpalette
EP4073159B1 (de) Verfahren zur herstellung eines markierten polymers, marker, verwendung des markers und markiertes polymer
DE102008008623A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung der Markierung eines Lagerbestandteils, sowie Lagerbestandteil mit einer derartigen Markierung
DE102004035208B3 (de) Verfahren zur visuellen Sichtbarmachung von Oberflächendefekten eines Kunststoffbauteils sowie ein dafür geeignetes Kunststoffbauteil
DE102009040040A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Fluchtwegmarkierung sowie eine solche
DE102013020391A1 (de) Markierter Schichtaufbau, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20110321

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG

17Q First examination report despatched

Effective date: 20120808

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20121219

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230523