專利名稱：由能夠因輻射而交聯(lián)的塑料制成的塑料件，特別是軸承護(hù)圈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的塑料件，尤其是軸承件，特別是 軸承尤其是滾動(dòng)軸承的用于容納滾動(dòng)體的護(hù)圈，其中，塑料件的件體基本是由能夠因輻射 而交聯(lián)的塑料制成的。本發(fā)明還涉及一種如權(quán)利要求7所述的用于制造塑料件，尤其是軸 承件，特別是軸承尤其是滾動(dòng)軸承的用于容納滾動(dòng)體的護(hù)圈的方法，其中，塑料件具有以能 夠因輻射而交聯(lián)的塑料制成的件體。
背景技術(shù)：
在下面對(duì)本發(fā)明的描述中，凡涉及以能夠因輻射而交聯(lián)的塑料制成的護(hù)圈以及涉 及用于制造護(hù)圈的方法的，均應(yīng)這樣理解，即，除了護(hù)圈，本發(fā)明還包括軸承件，如滾動(dòng)或滑 動(dòng)軸承的軸承環(huán)，或者滑動(dòng)軸承的滑動(dòng)襯層或滾動(dòng)軸承的導(dǎo)軌襯層，或者例如軸承的塑料 密封件，或者一般的塑料件。在制造用于軸承的護(hù)圈時(shí)，利用諸如倫琴射線或紫外線等高能電離射線，或者借 助于粒子束(如Beta射線)使護(hù)圈體的材料產(chǎn)生化學(xué)交聯(lián)，作為受照的結(jié)果，護(hù)圈在耐磨 性能方面會(huì)有明顯改善。在實(shí)踐中已經(jīng)證明，不用額外的輔助工具很難確定是否已對(duì)護(hù)圈 材料實(shí)施了充分的照射預(yù)處理。目前，由于缺少這樣的方法，即特別是在大批量生產(chǎn)條件下 能夠?qū)λ芰系氖苷丈錉顟B(tài)進(jìn)行識(shí)別的方法，因而增加了利用能夠因輻射而交聯(lián)的塑料來制 造護(hù)圈或一般塑料件的難度。在生產(chǎn)中，在一系列的工序中需要采用成本昂貴的措施，以便 能夠確定塑料是否已被照射。通過德國(guó)專利申請(qǐng)文件DE 10 2004 053 376 Al和其中提到的出版物，通過日本 專利文件JP 08276506AA (摘要)已經(jīng)公知在塑料中添加對(duì)激光敏感的色素，從而使配以色 素的塑料在用激光處理時(shí)會(huì)留下標(biāo)記或記號(hào)。另外通過例如德國(guó)專利申請(qǐng)文件DE 103 51 813 B4或DE 103 51 812 B4也已公 知利用電離射線使塑料如PTFE活化，從而使像聚酰胺之類的有機(jī)分子能夠通過構(gòu)成共價(jià) 鍵的形式與活化的塑料耦合在一起。EP 0 644 344 Bl記述了一種制造容納滾動(dòng)體的滾動(dòng)軸承護(hù)圈的方法，在該方法 中，準(zhǔn)備采用的護(hù)圈體是以一種能夠在射線的作用下，尤其是在Beta射線的作用下交聯(lián)的 塑料制成，并且滾動(dòng)體是在該方法的后續(xù)過程中被裝入到該護(hù)圈體中的。該方法的施行 過程是這樣設(shè)計(jì)的，即，首先將滾動(dòng)體裝入準(zhǔn)備完畢的護(hù)圈體中，并隨后將其暴露在射線之 中。在這種情況下已被證實(shí)為不利的是，容納在護(hù)圈體中的滾動(dòng)體會(huì)部分地遮蔽射線對(duì)與 其毗鄰的護(hù)圈體區(qū)域的照射，從而恰好使得滾動(dòng)體附近的護(hù)圈體不能得到充分加固。在護(hù) 圈上無法看出是否已實(shí)施照射，更確切地說，是否已實(shí)施照射與滾動(dòng)體是在照射之前還是 照射之后被裝入到護(hù)圈中無關(guān)。因此，利用能夠因輻射而交聯(lián)的塑料生產(chǎn)護(hù)圈需要進(jìn)行高 成本的控制以確保質(zhì)量。此外還這樣設(shè)計(jì)，即盡量選擇采用過高劑量的照射，以確保將護(hù)圈 沿其整個(gè)圈體完全形成交聯(lián)并因而得到加固。這與輻射負(fù)荷應(yīng)當(dāng)盡可能小的要求是背道而馳的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)單的方法，以便在制造塑料件，尤其是滾動(dòng)軸承護(hù)圈 時(shí)識(shí)別出能夠因輻射而交聯(lián)的塑料的受照射狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明，這一目的是利用權(quán)利要求1或權(quán)利要求6中的特征并通過如權(quán)利要 求7所述之方法得以實(shí)現(xiàn)的?；烊氲剿芰霞?，特別是護(hù)圈的能夠因輻射而交聯(lián)的塑料中的色素在受到照射時(shí)會(huì) 發(fā)生在光學(xué)上可識(shí)別的變化，此種變化能夠容易地探測(cè)到并能很快確定。色素在光學(xué)上可識(shí)別的變化例如可以是色素由于受照而發(fā)生的顏色改變，這種顏 色變化改變了色素的顏色，因而也改變了護(hù)圈體的顏色。因此可容易地確定出護(hù)圈體是否 受到了充分的照射，從而獲得了所需的強(qiáng)度，而且還可以容易地確定出在護(hù)圈體上是否存 在一些由于被遮蔽的原因而未受到充分照射的區(qū)域。作為后處理工序可以例如這樣設(shè)計(jì)， 即對(duì)一些區(qū)域，例如對(duì)那些有極高機(jī)械強(qiáng)度要求或者在首次照射時(shí)被遮蔽的區(qū)域再次實(shí)施 目標(biāo)明確的照射。此外還存在這樣的方案，即，以目標(biāo)明確的方式實(shí)施照射，并尤其將輻射劑量選擇 得盡可能地小，且使所述照射與制造過程相匹配。在用能夠因輻射而交聯(lián)的塑料制造塑料件時(shí)，作為受照狀況指示劑的色素的使用 可容易地整合到大批量生產(chǎn)中，并進(jìn)一步均有如下優(yōu)點(diǎn)，即，色素最多只會(huì)對(duì)塑料體的機(jī)械 特性產(chǎn)生極小的影響。此外，顯而易見，色素同時(shí)也能夠顯示出護(hù)圈體是否已進(jìn)行熱處理。在需要時(shí)，可 以設(shè)計(jì)使用兩種類型的色素，其中，第一種能夠在受到高能射線，特別是倫琴射線或紫外線 照射時(shí)顯示出顏色變化，而第二種色素則在有熱量輸入，例如在照射處理后的熱處理過程 中或者在由于護(hù)圈運(yùn)行而導(dǎo)致有熱量輸入時(shí)能夠產(chǎn)生顏色變化。由于熱量的輸入，色素在 光學(xué)上的變化例如顏色變化是可以逆轉(zhuǎn)的，或者，由于熱量的輸入，色素可能發(fā)生另一光學(xué) 變化，例如再次發(fā)生顏色變化。色素的選擇，色素在護(hù)圈體表面或凹陷中的設(shè)置以及能夠使色素產(chǎn)生顏色變化的 諸種條件，使得能夠利用色素的顯示對(duì)護(hù)圈進(jìn)行編碼，從而能夠容易地識(shí)別出某一確定的 護(hù)圈或者說某一確定批次的護(hù)圈，并能夠方便地指示出偽造品，因?yàn)閭卧煺唠m然可以簡(jiǎn)單 地仿制護(hù)圈的顏色，但是，色素的選擇與設(shè)置在顏色變化之前可被保密，并在需要時(shí)又可在 短時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行改變而不會(huì)使護(hù)圈顏色在色素變色之后發(fā)生變化。優(yōu)選這樣設(shè)計(jì)，即，色素包括玻璃、寶石或鉆石的粉末。細(xì)小的粉末顆粒對(duì)護(hù)圈體 的塑料的機(jī)械特性的改變是不足為慮的。但是就比如玻璃而言，眾所周知的是，只要玻璃是 透明的，那么在諸如倫琴射線、紫外線或者粒子束等高能電離輻射的作用下，玻璃就會(huì)變暗 和/或發(fā)生變色，例如顏色變深。被制成壓鑄件且其護(hù)圈體基本上是由能夠因輻射而交聯(lián) 并且混入了細(xì)小玻璃顆粒的塑料制成的護(hù)圈體而言，也會(huì)出現(xiàn)相似情況，即，護(hù)圈體在受到 照射時(shí)會(huì)出現(xiàn)顏色變化，例如變成灰色，這種顏色變化表明的是發(fā)生在護(hù)圈體的某處的塑 料交聯(lián)進(jìn)展到了何種程度。由寶石或鉆石的細(xì)小顆粒構(gòu)成的粉末也會(huì)出現(xiàn)相似情況，所述 寶石或鉆石包括例如綠玉、金剛石、水晶、藍(lán)寶石、鋰輝石、黃玉、電氣石或鋯石等，這些寶石
4或鉆石的顆粒要么在受照射前沒有顏色但通過照射則可獲得限定的顏色，或者在受照之前 就具有顏色，但在受照之后該顏色會(huì)明顯不同于原先的顏色。作為上面提到的無機(jī)色素的替換方案，色素也可包含有機(jī)色素，如在溫度達(dá)到約 100°c時(shí)仍然是穩(wěn)定的，但在高能射線的作用下會(huì)顯示出顏色變換的有機(jī)化合物。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及特征可從各從屬權(quán)利要求以及對(duì)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的描述中 獲知。下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述和解釋。


圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的塑料件的實(shí)施例的一部分。
具體實(shí)施例方式圖1示出了塑料件(未進(jìn)一步畫出)，尤其是軸承件，特別是滾動(dòng)軸承的用于容納 滾動(dòng)體的護(hù)圈的圈體1的一部分。護(hù)圈體1具有表面2，它基本上是由能夠因輻射而交聯(lián)的 塑料，如包含PTFE的PA66制成的。此種塑料能夠在高能射線，尤其優(yōu)選在倫琴射線的作用 下發(fā)生交聯(lián)，從而使得護(hù)圈體1在耐磨性能方面得到加強(qiáng)。護(hù)圈體1的塑料中混入有按照下述方式選擇出來的色素3、4，即這些色素3、4在受 到照射時(shí)會(huì)發(fā)生顏色變化，與護(hù)圈體1的其余材料相比，這種顏色變化使得護(hù)圈體1能夠產(chǎn) 生一種從外部可見的光學(xué)現(xiàn)象，特別是使得護(hù)圈體1能夠發(fā)生顏色改變。塑料可以設(shè)計(jì)成淺色，尤其是白色的塑料。色素3、4被構(gòu)造成鋯石粉末顆粒，其 中，圖1示出的顆粒尺寸的大小比例不是按比例畫成的。鋯石在未受照狀態(tài)下基本上是無 色的。護(hù)圈體1在受到倫琴射線照射之前的狀態(tài)下基本上是淺白色的。通過照射，鋯石顆 粒3、4的顏色會(huì)變成藍(lán)色或褐色，從而使得護(hù)圈體1色顏色在受照之后變深。護(hù)圈體1的 在不同位置上表現(xiàn)出的不同變暗程度反映出了作用在各該位置上的射線劑量的大小，因而 被作為反映塑料交聯(lián)程度的指標(biāo)。顯然，本發(fā)明并不限于采用鋯石顆粒作為色素。可供選擇的其他色素，特別是無機(jī) 色素還有玻璃、寶石或鉆石等，所述寶石或鉆石包括如綠玉，通過照射，其從淺黃至淺粉色 變成綠色至深藍(lán)色；金剛石，通過照射，其從淺黃至淺粉色變成藍(lán)色、紅色、綠色或黑色；水 晶，通過照射，其從無色變成褐色或黑色；藍(lán)寶石，通過照射，其從無色、粉色或淺綠色變成 綠色；鋰輝石，通過照射，其從粉色變成黃色或綠色；以及黃玉，通過照射，其從無色變化到 藍(lán)色、褐色、綠色或橘黃色。本發(fā)明同樣也不限于采用無機(jī)色素，其同樣也可設(shè)計(jì)采用有機(jī)色素。在前面說明的實(shí)施例中，靠近護(hù)圈體1的表面2的色素3是由與遠(yuǎn)離表面2的色 素4相同的材料制成的。顯然，可以根據(jù)到表面2的距離的遠(yuǎn)近來設(shè)計(jì)不同類型的色素。因 為，射線強(qiáng)度隨著與護(hù)圈體1中的表面2的間距的增大而減小，靠近表面2的色素3首先顯 示出顏色變化，過后，遠(yuǎn)離表面2的色素4才會(huì)發(fā)生顏色變化。例如，色素3可由鋯石粉末 制成的鋯石顆粒設(shè)計(jì)而成，而遠(yuǎn)離表面2的色素4可由藍(lán)寶石粉末的顆粒制成，其中，鋯石 以及藍(lán)寶石顆粒在未受照射的狀態(tài)下基本上都是無色的，因而塑料護(hù)圈體1看起來是白色 的。在受照時(shí)，色素3首先從無色變成藍(lán)色或褐色，從而使護(hù)圈體1整個(gè)變暗。隨著照射的
5繼續(xù)進(jìn)行，色素4也將從無色變化成綠色，從而使護(hù)圈體1在整體上變成深綠色。另外，在塑料護(hù)圈體1的不同位置上當(dāng)然也可以有不同的色素3、4。色素3、4也可 以僅設(shè)置在護(hù)圈體1的那些必須確保有足夠強(qiáng)度的區(qū)域上，例如設(shè)置在護(hù)圈體1的篦條區(qū) 域上。前面借助于一個(gè)其護(hù)圈體1系有包含PTFE的PA66制成之實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做了說 明。顯然，作為塑料，也可以設(shè)計(jì)采用其他的能夠因輻射而交聯(lián)的塑料，如其他聚酰胺類型、 聚醚醚酮類型、聚丙烯、聚乙烯或聚氨酯或PTFE。另外可以這樣設(shè)計(jì)，即，除了色素3、4之 外，能夠因輻射而交聯(lián)的塑料還可以包含塑化成型劑或交聯(lián)促進(jìn)劑作為混入物。此外還可 以這樣設(shè)計(jì)，即，塑料可以包含其他諸如強(qiáng)化纖維等添加物。在本發(fā)明的意義上，術(shù)語(yǔ)“色素”不僅包括那些在受照時(shí)具有能夠在可見光范圍內(nèi) 被識(shí)別的顏色變化的材料。作為色素還可以設(shè)計(jì)采用那些在受照時(shí)并不直接發(fā)生顏色改 變，而是發(fā)出輝光的材料，特別是那些通過照射，尤其是在利用例如紫外線進(jìn)行的后續(xù)照射 中能夠激發(fā)出磷光或熒光的材料。摻入能夠激發(fā)出熒光的色素的護(hù)圈體在使塑料產(chǎn)生交聯(lián) 的照射下不會(huì)出現(xiàn)在可見光范圍內(nèi)很明顯的顏色變化，但是，先前實(shí)施的照射在隨后進(jìn)行 的紫外照射中能夠得到光學(xué)上的證實(shí)。附圖標(biāo)記列表
1護(hù)圈體
2表面
3色素
4色素
權(quán)利要求
1.塑料件，特別是軸承件，尤其是軸承的用來容納滾動(dòng)體的護(hù)圈，其中，所述塑料件的 件體(1)基本是由能夠因輻射而交聯(lián)的塑料制成的，其特征在于，所述塑料中被混入有色 素(3，4)，這些色素在受到照射時(shí)會(huì)發(fā)生在光學(xué)上能夠被探測(cè)到的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料件，其特征在于，所述色素(3，4)包括玻璃、寶石或鉆石 的粉末。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料件，其特征在于，所述色素包括有機(jī)色素。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的塑料件，其特征在于，所述色素(3，4)的種類隨著與 件體(1)的表面O)的距離的增大而改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的塑料件，其特征在于，通過照射，所述色素能夠被激 勵(lì)而發(fā)出輝光，尤其是發(fā)出磷光或熒光。
6.在用能夠因輻射而交聯(lián)的塑料制造塑料件，特別是軸承件，尤其是軸承的護(hù)圈時(shí)，采 用色素(3，4)作為受照指示劑的方法。
7.制造塑料件，特別是軸承件，尤其是軸承的用來容納滾動(dòng)體的護(hù)圈的方法，其中，所 述塑料件具有由能夠因輻射而交聯(lián)的塑料制成的件體(1)，所述方法包括下述步驟準(zhǔn)備由能夠因輻射而交聯(lián)的塑料與色素(3，4)組成的混合物，以及使所述混合物受到照射而交聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種塑料件，特別是軸承件，尤其是軸承的用來容納滾動(dòng)體的護(hù)圈，其中，所述塑料件的件體(1)基本是由能夠因輻射而交聯(lián)的塑料制成的。本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單的方案，以便在制造塑料件，尤其是滾動(dòng)軸承護(hù)圈時(shí)識(shí)別出能夠因輻射而交聯(lián)的塑料的受照射狀態(tài)；根據(jù)本發(fā)明，這一目的是通過在所述塑料中混入在受照時(shí)能夠產(chǎn)生在光學(xué)上可探測(cè)到的變化的色素(3，4)而得以實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明還涉及一種制造塑料件，尤其是軸承件，特別是軸承尤其是滾動(dòng)軸承的用于容納滾動(dòng)體的護(hù)圈的方法，其中，所述塑料件具有以能夠因輻射而交聯(lián)的塑料制成的件體(1)。
文檔編號(hào)C08K5/00GK102124239SQ200980132557
公開日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月20日
發(fā)明者謝爾蓋·施瓦茨, 阿博加斯特·格魯瑙 申請(qǐng)人:謝夫勒科技有限兩合公司