DE19612571A1 - Käfigloses Wälzlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein käfigloses Wälzlager nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Aus der US-PS 4,966,552 ist ein derartiges Wälzlager bekannt. Neben den Problemen die bei hochtourigen Lagern in Folge der Fliehkraft auftreten beste­ hen bei Lagerungen im medizinischen Bereich weitere, die sich dadurch erge­ ben, daß derartige Geräte oft desinfiziert werden müssen und die Lager somit chemisch aggressiven Stoffen und/oder Druck- und Hitzebehandlungen (Wasserdampf) ausgesetzt sind. Auch ist es wichtig, daß der zu behandelnde Patient nicht mit Stoffen aus dem Behandlungsinstrument (Schmieröl, Abrieb und ähnliches) in Berührung kommt. Deshalb wird in der US-PS 4,966,552 vor­ geschlagen, ein Wälzlager käfiglos auszubilden und mit Wälzkörpern aus Ke­ ramik zu versehen und das Lager nicht mit Schmiermittel zu versehen.

Damit sollen die sich aus dem speziellen Anwendungsfall im medizinischen Bereich ergebenden Schwierigkeiten behoben werden und Drehzahlen bis zu 300 000 1/min bei 2000 Stunden Lebensdauer erreichbar sein.

Die Verwendung von Keramikkugeln mag zwar einige der vorgenannten Pro­ bleme lösen, schafft aber andererseits wieder neue. So sind Keramikkugeln nicht nur teuer, sondern auch stark bruchgefährdet, insbesondere wenn sie bei hohen Geschwindigkeiten und stoßartigen Belastungen wie sie bei solchen Geräten auftreten, aneinander stoßen, wobei zu berücksichtigen ist, daß an der Berührstelle der Drehsinn der Kugeln gegeneinander gerichtet ist. Dies führt zu erhöhter Reibung und zu Verschleiß, der wiederum Abrieb ergibt und aufwen­ dige und teure Dichtungssysteme notwendig macht, um zu verhindern, daß der Abrieb mit dem Patienten in Berührung kommt.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein käfigloses Wälzlager der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es die speziell im medizinischen Einsatz auftretenden Probleme, wie chemische und/oder thermische Desinfektion, Hochtourigkeit, Stoßbelastung, Dichtheit nach außen und niedrige Reibung und hohe Lebensdauer kostengünstig löst.

Dies gelingt mit einem Wälzlager, bei dem nach dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 zwischen den Keramikwälzkörpern einzelne Wälzkörper aus Plastik angeordnet sind, die mit einem Schmierstoff getränkt sind, Schmierstoff abgeben und/oder aus selbstschmierendem Werkstoff bestehen.

Vorteilhaft ist es, jeweils zwischen zwei benachbarten Keramikwälzkörpern einen Wälzkörper aus Plastik anzuordnen, wobei sich Silicon Nitrid (Si₃N₄) als Keramikwerkstoff und Kugeln als Wälzkörper besonders bewährt haben. Als Werkstoff für die Plastikkugeln hat sich PTFE als günstig erwiesen. Ebenso ist es vorteilhaft, die Laufringe aus einem verschleißfesten und korrosionsge­ schützten Werkstoff wie z. B. Cronidur 30 zu fertigen, um auch unter erschwer­ ten Schmierungsbedingungen eine sichere Funktion zu gewährleisten.

Zwar ist aus Patent Abstracts der JP 59-133822 (A) bekannt, zwischen die Wälzkörper (aus Stahl) Distanzwälzkörper aus Harz einzulegen. Die Verwendung bei Keramikwälzkörpern und die Verwendung bei medizinischen Geräten ist daraus aber nicht zu entnehmen.

Weiterhin ist es aus dem DE 295 03 228 U1 bekannt, bei einem Kugellager mit Käfig die Kugeln mit Kapillarlöchern zu versehen, die Öl oder Fett aufnehmen und so ein selbstschmierendes Lager ergeben. Wegen des Käfigs und der mit Schmierstoff gefüllten Kapillarlöcher wird man ein solches Lager für den oben­ genannten Anwendungsfall nicht in Betracht ziehen.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein vollkugeliges käfigloses Wälzla­ ger.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Wälzlagerung die in einen Turbinenzahnbohrer eingebaut ist.

In Fig. 1 ist der Innenring mit 1, der Außenring mit 2, die Wälzkörper aus Ke­ ramik mit 3 und die Wälzkörper aus Plastik mit 4 bezeichnet. Im dargestellten Beispiel ist jeweils zwischen zwei benachbarten Keramikwälzkörpern ein Wälz­ körper aus Plastik angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, erst nach mehreren aufeinanderfolgenden Keramikkugeln eine Plastikkugel einzufügen oder bei einer ungeraden Kugelanzahl zwei Keramikkugeln sich berühren zu lassen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist das von Druckluft angetriebene Turbinenrad 5 über eine Welle 6 in zwei erfindungsgemäßen Wälzlagern gelagert, die über O-Ringe 7 im Gehäuse 8 des Dental-Bohrer-Handstückes abgestützt und gela­ gert sind.

Claims (5)

1. Käfigloses Wälzlager, für schnellaufende medizinische Instrumente wie Zahnarztbohrer oder dergleichen, wobei mindestens die Wälzkörper aus Keramikwerkstoff bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Keramikwälzkörpern (3) einzelne Wälzkörper (4) aus Plastik angeordnet sind, die mit einem Schmierstoff getränkt sind, Schmierstoff abgeben und/oder aus selbstschmierendem Werkstoff bestehen.

2. Käfigloses Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Keramikkörpern (3) ein Wälzkörper (4) aus Plastik angeordnet ist.

3. Käfigloses Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (4) aus Plastik aus PTFE bestehen.

4. Käfigloses Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (3, 4) Kugeln sind.

5. Käfigloses Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufringe (1, 2) aus einem verschleißfesten und korrosionsge­ schützten Werkstoff (wie z. B. Cronidur 30) gefertigt sind.