DE69206533T2 - Walzlager wobei eine Laufbahn verschleissfeste Bereiche aufweist. - Google Patents
Walzlager wobei eine Laufbahn verschleissfeste Bereiche aufweist.Info
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf Rollelementlager und insbesondere auf solche Lager, die bei hohen Drehzahlen und schweren Lasten verwendet werden.
- Daß Rollelementlager wirksam sind bei der Verminderung der Reibung zwischen einer umlaufenden Welle und einem feststehenden Lager oder zwischen einem umlaufenden Rad und einer feststehenden Achse, ist reichlich demonstriert durch die verbreitete Verwendung derartiger Lager in einer enormen Vielfalt von Anwendungen. Derartige Lager werden gelegent lich als Antireibungs-Lager bezeichnet, weil es im allgemeinen weit weniger Reibung gibt, die dem Rollvorgang zwischen den rollenden Elementen und den inneren und äußeren Laufringen zugeordnet ist, als bei der Gleitwirkung zwischen einer Welle und einem Lager in einem Gleitlager.
- Rollelementlager variieren in der Größe, der Drehgeschwindigkeit, der Betriebslast und -temperatur und dem Typ des Rollelemente. Die am breitesten verwendeten Typen von Rollelementen in derartigen Lagern sind Kugeln, zylindrische Rollen bzw. Walzen und kegelstumpfförmige abgeschrägte Rollen bzw. Walzen.
- Es kombinieren sich viele Faktoren, um die begrenzenden Drehzahlen des Lagers zu bestimmen. Um die Lagergeschwindigkeitsgrenzen zu prüfen, werden üblicherweise Größe und Drehgeschwindigkeit in einer Größe, die "DN" genannt wird, zusammengefaßt, die ein Produkt des Innen- (oder Bohrungs-) Durchmessers des inneren Laufringes (in Millimetern) multipliziert mit der Drehgeschwindigkeit (in Umdrehungen pro Minute) ist. Es wurde beobachtet, daß Lager mit einem DN- Wert über etwa 1 500 000 verwundbar scheinen gegenüber Problemen, wie beispielsweise Gleiten oder Schieben von Rollelementen, Überhitzung, Rollkontaktermüdung und Laufringbruch aufgrund hoher Ringbeanspruchungen. Somit definiert ein DN-Wert über etwa 1 500 000 willkürlich, aber effektiv, ein Hochgeschwindigkeitslager.
- Es sind zahlreiche Mittel entwickelt worden, um Abnutzung in Rollelementlagern zu vermindern. Beispielsweise werden Rollelemente und beide Laufringe häufig aus gehärtetem Stahl hergestellt. Die normalerweise verwendeten Stähle enthalten hohe Werte von Kohlenstoffen, im allgemeinen über etwa 0,5 %, oder die Oberflächen der Komponenten derartiger Lager sind auf ähnliche Kohlenstoffwerte karburiert bzw. karbonisiert. Takei o. a. (Japanische ungeprüf tes Patent JP-A-58 177418) haben die Aufbringung von harten Überzügen auf Rollelemente und beide Laufringe als ein Mittel zur Verminderung von Abnutzung offenbart. Es wurde jedoch gefunden, daß harte Überzüge auf den Rollelementen oder den Laufringen für den Betrieb von stark belasteten Hochgeschwindigkeitslagern nachteilig sein können. Unter derartigen Bedingungen können die harten Überzüge reißen oder abplatzen, wobei sie lose Partikelchen aus dem harten Material erzeugen. Diese losen Partikelchen wirken als Schmutzteilchen, wie es nachfolgend erläutert wird.
- Rollelementlager enthalten üblicherweise eine Abstanshaltereinrichtung, die gewöhnlich ein Käfig, Separator oder Halter genannt wird, und die dazu dient, die Rollelemente um den Umfang der Laufringe herum in einem gleichförmigen Abstand zueinander zu halten. Für einige Lager, die für einen Betrieb bei hohen Werten von DN ausgelegt sind, wird der Käfig geführt, indem er in großer Nähe zu Steg- oder Schulterbereichen auf entweder dem inneren Laufring oder dem äußeren Laufring arbeitet. Es gibt einen engen radialen Arbeitsspalt in der Größenordnung von 0,25 mm (0,010 Zoll) zwischen dem Käfig und den Stegbereichen des führenden Laufringes. Dieser Aufbau hält den Käfig besser nahezu koaxial mit dem Lager, was die Gleichförmigkeit des Abstandes der Rollelemente verbessert und auch die Schwingung oder Wobbelung des Käfigs vermindert.
- Ein Nachteil dieses Aufbaus ist jedoch, daß harte Schmutzteilchen in dem Spaltbereich zwischen dem Käfig und dem Stegbereich des führenden Laufringes eingeschlossen werden können; wenn dies der Fall ist, können die Schmutzteilchen eine zusätzliche Abnutzung der Lagerkomponenten bewirken. Das Problem ist besonders schwerwiegend, wenn der Käfig aus einem relativ weichen Material hergestellt ist, wie Z.B Bronze, oder wenn er mit einem weichen Antifreß-Überzug, wie z.B Silber, überzogen ist. Die Schmutzteilchen können in diesem weichen Material eingebettet werden. Diese eingebetteten Schmutzteilchen haben die Wirkung, daß sie sich in den Stegbereich des führenden Laufringes schneiden. Weiterhin verhalten sich Schmutzteilchen, die in dem Abnutzungsprozeß erzeugt werden, in der Weise, daß sie zu dem Abnutzungsprozeß beitragen. Trotz der erheblichen Sorgfalt, die normalerweise ausgeübt wird, um eine Verunreinigung von einem Lager, entweder bei der Fertigung, der Montage oder im Betrieb, zu verhindern, bleibt diese Verunreinigung ein Problem für den Konstrukteur und Benutzer von Rollelementlagern.
- Lager mit Laufringen, die aus Stahl mit sehr feinen Karbidteilchen in seiner Mikrostruktur hergestellt sind, wie beispielsweise Lagerlaufringe, die durch Pulvermetallurgie Techniken hergestellt sind, sind besonders verwundbar gegenüber dem Problem beschleunigter Abnutzung durch Verunreinigung und Schmutz, weil die einzelnen Karbidteilchen zu klein sind, um zu verhindern, daß Verunreinigungs- und Schmutzteilchen die Karbidteilchen und die tragende Matrix von der Oberfläche des Metalls abheben.
- Umlaufende Verdichter- und Turbinenkomponenten von Flugzeug-Gasturbinentriebwerken sind üblicherweise in Rollelementlagern gehaltert. Derart Lager sind routinemäßig hohen Drehzahlen, hohen Temperaturen und hohen Betriebslasten ausgesetzt, und trotzdem müssen sie so leicht wie möglich gehalten werden, um das gesamte Gewicht des Triebwerkes zu minimieren. DN-Werte von etwa 2 000 000 sind typisch.
- Triebwerks-Betriebstemperaturen diktieren die Verwendung von Werkzeugstählen, wie beispielsweise M50, anstelle von weit verwendeten Lagerstählen, wie beispielsweise AISI 52100. Die Lager in einem Flugzeug-Gasturbinentriebwerk müssen den gesamten Schub führen, der durch das Triebwerk erzeugt wird, plus Lasten, die aus dem Gewicht der rotierenden Komponenten plus Lasten resultieren, die durch Manöver während des Fluges, Luftturbulenz und Landungen erzeugt werden. Diese hochbelasteten Hochgeschwindigkeitslager sind kritisch für den Betrieb des Triebwerks. Deshalb müssen derartige Lager so aufgebaut und gefertigt sein, daß sie die Wahrscheinlichkeit eines Lagerbruches minimieren.
- Gemäß einem Aspekt schafft die Erfindung ein Rollelementlager enthaltend einen äußeren Laufring mit einer im allgemeinen ringförmigen Konfiguration, der eine innere Oberfläche hat, die einen Rollkontaktbereich aufweist, der zwischen zwei Stegbereichen angeordnet ist; einen inneren Laufring mit einer im allgemeinen ringförmigen Konfiguration, der eine äußere Oberfläche hat, die einen Rollkontaktbereich aufweist, wobei der innere Laufring konzentrisch innerhalb des äußeren Laufringes angeordnet und dadurch zwischen dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring ein Ringraum gebildet ist; mehrere Rollelemente mit im wesentlichen gleichförmiger Größe, wobei jedes der Elemente in dem Ringraum angeordnet ist und mit dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring in Kontakt steht; und eine Abstandseinrichtung zum Positionieren der Rollelemente in im wesentlichen gleichen Winkelintervallen um den Umfang des Ringraumes herum, wobei die Abstandseinrichtung eine äußere Oberfläche mit zwei Stegbereichen aufweist, die jeweils nahe gegenüber einem der Stegbereiche des äußeren Laufringes angeordnet sind und mit diesem zusammenarbeiten, wobei die Nähe zwischen den entsprechenden Stegbereichen der Abstandseinrichtung und den Stegbereichen des äußeren Laufringes die Abstandseinrichtung auf eine im wesentlichen konzentrische Position innerhalb des äußeren Laufringes einspannt, ohne die Drehbewegung dazwischen einzuschränken, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stegbereich einen daran angebrachten harten Überzug mit im wesentlichen gleichförmiger Dicke hat, und das Vorhandensein des harten Überzuges, der an den Stegbereichen des äußeren Laufringes angebracht ist, auf den Rollkontaktbereichen der Laufringe und der Rollelemente vermieden ist.
- Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung ein Lager enthaltend einen äußeren Laufring mit im allgemeinen ringförmiger Konfiguration, der eine innere Oberfläche hat, die einen Rollkontaktbereich aufweist; einen inneren Laufring mit im allgemeinen ringförmiger Konfiguration, der eine äußere Oberfläche hat, die einen Rollkontaktbereich aufweist, der zwischen zwei Stegbereichen angeordnet ist, wobei der innere Laufring konzentrisch innerhalb des äußeren Laufringes angeordnet und dadurch zwischen dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring ein Ringraum gebildet ist; mehrere Rollelemente mit im wesentlichen gleichförmiger Größe, wobei jedes der Elemente in dem Ringraum angeordnet ist und mit dem äußeren Laufring und dem inneren Laufring in Kontakt steht; und eine Abstandseinrichtung zum Positionieren der Rollelemente in im wesentlichen gleichen Winkelintervallen um den Umfang des Ringraumes herum, wobei die Abstandseinrichtung eine innere Oberfläche hat, die zwei Stegbereiche aufweist, die jeweils nahe gegenüber einem der Stegbereiche des inneren Laufringes angeordnet sind und mit diesem zusammenarbeiten, wobei die Nähe zwischen den entsprechenden Stegbereichen der Abstandseinrichtung und den Stegbereichen des inneren Laufringes die Abstandseinrichtung auf eine im wesentliche konzentrische Position um den inneren Laufring herum einspannt, ohne die Drehbewegung dazwischen einzuschränken; dadurch gekennzeichnet, daß jeder stegbereich des inneren Laufringes einen daran angebrachten harten Überzug hat mit einer im wesentlichen gleichförmigen Dicke und das Vorhandensein des harten Überzuges, der an den Stegbereichen des inneren Laufringes angebracht ist, auf den Rollkontaktbereichen der Laufringe und der Rollelemente vermieden ist.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein verbesserter Typ eines Rollelementlagers erzielt, indem Stegbereiche eines Laufringes gegen Abnutzung oder Lagerfrressen, insbesondere in Gasturbinentriebwerken, geschützt werden. Insbesondere ist ein Überzug aus einem harten, abnutzungsbeständigen Material, wie beispielsweise Titannitrid, der auf den Laufring-Stegbereich von einem Rollelementlager aufgebracht ist, wirksam bei der Verringerung von Abnutzung oder Zerfressen des Laufring-Stegbereiches. Weiterhin ist ein derartiges Lager insbesondere in einem Lagertyp wirksam, wo der Käfig geführt und in einer Lage gehalten ist, die im wesentlichen koaxial mit den Lagerlaufringen ist mit einem engen Arbeitsspalt zwischen dem Käfig und entweder dem inneren oder dem äußeren Laufring.
- Während der Entwicklung der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß Lager des oben beschriebenen Typs verwundbar sind gegenüber Abnutzung oder Lagerfraß aufgrund der Wirkung von harten Schmutzteilchen, die in dem kleinen Spielraum zwischen dem Käfig und dem Stegbereich des führenden Laufrings vorhanden sind. Es ist zwar offensichtlich wünschenswert, Schmutzteilchen aus Rollelementlagern auszuschließen, aber für den Fachmann ist klar, daß es in der Praxis nahezu unmöglich ist, eine ausreichende Freiheit von Schmutzteilchen beizubehalten, um so die oben beschriebene Abnutzung oder den Lagerfraß auszuschließen. Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rollelementlager zu schaffen, das eine verminderte Verwundbarkeit gegenüber einer derartigen Abnutzung oder einen derartigen Lagerfraß hat.
- Ein anderes Merkmal der vorliegenden Erfindung beeinhaltet ein Rollelementlager mit Laufring-Stegbereichen, die gegenüber Abnutzung oder Lagerfraß geschützt sind. Es wird ein Rollelementlager geschaffen mit verminderter Verwundbarkeit gegenüber einer derartigen Abnutzung oder einem derartigen Lagerfraß, das aber ansonsten in einer im wesentlichen identischen Weise zu ähnlichen Lagern funktioniert, die keinen derartigen Schutz enthalten.
- Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierteren Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten zeichnungen deutlich, die anhand eines Beispiels die Prinzipien der Erfindung darstellen.
- Figur 1 ist ein schematischer Querschnitt von einem Rollelementlager mit einem Käfig, der durch einen engen Betriebsspalt zwischen dem Käfig und den Stegbereichen des äußeren Laufringes geführt ist.
- Figur 2 ist ein schematischer Querschnitt von einem Rollelement mit einem Lager, der durch einen engen Betriebsspalt zwischen dem Käfig und den Stegbereichen des inneren Laufringes geführt ist.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein verbessertes Rollelementlager geschaffen, das eine verringerte Verwundbarkeit gegenüber Abnutzung und Lagerfraß aufgrund von Fremdteilchen in dem Spielraum zwischen dem Käfig und dem Stegbereich des führenden Laufringes aufweist. Die Verbesserung enthält die Aufbringung von einem harten, abnutzungsbeständigen Material auf den Laufring-Stegbereich des Lagers. Das aufgebrachte Material ist physikalisch kompatibel mit dem Material des Stegbereiches des Laufringes, da es relativ einfach aufzubringen ist und an dem Stegbereich des Laufringes befestigt bleibt trotz der harten Betriebsbedingungen, die in diesem Bereich des Lagers auftreten. Fremdteilchen umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt, Verunreinigungen, die unabsichtlich in das Lager eingeführt werden, Schmutz, der aus Lagerabnutzung resultiert, anderer Schmutz, der aus Abnutzungsprozessen außerhalb des Lagers resutliert, und ähnliches.
- Figuren 1 und 2 sind schematische Querschnitte von Rollelementlagern. In Figur 1 sind die Rollelemente 16 als Kugeln gezeigt, die zwischen Rollkontaktflächen 22 und 23 arbeiten; in Figur 2 sind die Rollelemente 17 als Rollen bzw. Walzen gezeigt, die zwischen Rollkontaktflächen 32 und 33 arbeiten. Weiterhin ist in Figur 1 der Stegbereich 19 des führenden Laufringes auf einem äußeren Laufring 12, und in Figur 2 ist der Stegbereich 42 des führenden Laufringes auf einem inneren Laufring 44. Die Zeichnungen sind darstellend und nicht einschränkend, da die vorliegende Erfindung auf die allgemeine Klasse von Rollelementlagern anwendbar ist, unabhängig davon, ob die Rollelemente Kugeln, Rollen, abgeschrägte Rollen oder irgend ein anderer Typ von Rollelementen sind oder ob der Käfig durch Stegbereiche auf dem inneren oder dem äußeren Laufring geführt ist.
- Wie in Figur 1 gezeigt ist, wird ein Rollelementlager 10 von einem äußeren Laufring 12, einem inneren Laufring 14, mehreren Rollelementen 16 gebildet, die durch einen Käfig 18 positioniert sind. Wie zuvor bereits ausgeführt wurde, ist eine der Hauptfunktionen des Käfigs der, die Rollelemente in Positionen zu halten, die in im wesentlichen gleichen Abständen in dem Arbeitsraum zwischen den Laufringen angeordnet sind. Diese Funktion wird besser erreicht durch Führen des Käfigs auf jeder Seite der Rollelemente durch einen engen Arbeitsspalt zwischen dem Käfig und den Laufring-Stegbereichen 19 auf dem führenden Laufring. Das vorstehend beschriebene Problem der Abnutzung von Lagerkomponenten wird häufig auf den Laufring-Stegbereichen deutlich.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung ist diese Abnutzung der Laufring-Stegbereiche wesentlich verrnindert worden durch die Verwendung eines harten, dünnen Überzuges 20, der auf die Laufring-Stegbereiche 19 des führenden Laufringes, aber nicht auf die Rollkontaktflächen 22 und 23 der Laufringe aufgebracht ist. Die Einschränkung, daß der Überzug auf die Laufring-Stegbereiche, aber nicht auf die Kontaktflächen aufgebracht ist, ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung. Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, sind die harten Überzüge auf den Rollelementen und Rollkontaktflächen, die von Takei u. a. beschrieben sind, verwundbar durch Abplatzen oder Abblättern unter schwerer Belastung, wodurch Schmutzteilchen erzeugt werden, die Abnutzung oder Lagerfraß in den Verschleiß-Stegbereichen bewirken können. Überraschenderweise wurde gefunden, daß harte Überzüge, wenn sie gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, für einen Schutz gegen Abnutzung in den Verschleiß-Stegbereichen sorgen ohne das Risiko des Absplitterns oder Abblätterns unter schweren Belastungen. Somit wird gemäß der Erfindung der harte Überzug absichtlich auf die Stegbereiche 19 des Laufringes aufgebracht und speziell auf den Rollelementen 16 oder 17 und den Rollkontaktflächen 22 und 23 vermieden. Ob die Aufbringung des harten Überzuges auf andere Bereiche der Laufringe gestattet sein sollte, hängt von anderen funktionalen und fertigungstechnischen Überlegungen des Lagers ab.
- Es gibt eine beträchtliche Breite in dem Material, das für den harten Überzug gewählt wird, und in dem Verfahren zum Aufbringen dieses Überzuges In dem Kontext der vorliegendne Erfindung soll der Begriff harter Überzug sowohl Überzüge, die auf die Oberfläche des Substrats aufgelegt sind, als auch Oberflächenbehandlungen einschließen, die die Charakteristiken der Oberfläche des Substrates verändem, wenn nichts anderes angegeben ist. Obwohl sie strukturell unterschiedlich sind, sind die zwei Überzugsklassen funktional ähnlich. Auflage- oder Belagüberzüge, wie beispielsweise Titannitrid werden auf die Oberfläche der Lauf ring-Stegbereiche mit minimaler Änderung in der Zusammensetzung des Lagerlaufringmaterials aufgebracht. Oberflächenbehandlungen, wie beispielweise Nitrieren oder Karburieren (Karbonisieren), stellen die Hinzufügung von einer oder mehreren elemtaren Arten zu dem Oberflächenbereich des Lagerlaufringmaterials dar, wodurch eine lokalisierte Änderung in seiner Zusammensetzung herbeigeführt wird, die üblicherweise von einer lokalisierten Änderung in der Mikrostruktur begleitet wird. Es wird eine Unterscheidung zwischen zwei Arten von Karburierungs-Behandlungen gemacht, die auf den Laufringen ausgeführt werden. Sättigungs-Karburierung setzt Kohlenstoff im Überschuß zu seiner Löslichkeit in Austenit bei der Karburierungstemperatur zu, genauer gesagt, um massive abnutzungsbeständige Karbide zu entwickeln, und wird als eine Oberflächenbehandlung betrachtet. Konventionelle Karburierung setzt weniger Prozentsätze an Kohlenstoff zu, wenn auch in größere Tiefen, und wird als Teil der Fertigung der Laufringe vor dem Aufbringen von irgendeinem Überzugstyp betrachtet.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zahlreiche Arten von Überzügen verwendbar, einschließlich Titannitrid, Titankarbid, Titankohlenstoffnitrid, Zirkonnitrid, Wolframkarbid, eine dünne Dichte aufweisendes Chrom und eine Kombination von Chrom dünner Dichte, überzogen mit einem Wolframsulfid- Schmiermittelfilm. Geeignete Verfahren zum Aufbringen der Überzüge beinhalten physikalische Dampfabscheidung, Elektroplatieren und lonenimplantation, die alle bekannt sind. Die Kombination von Titannitrid, aufgebracht durch physikalische Dampfabscheidung oder eine Variante davon, ist als besonders effektiv gefunden worden. Der Fachmann wird erkennen, daß es andere Arten von harten Überzügen und andere Aufbringungsverfahren gibt, die harte Überzüge mit funktionaler Äquivalenz zu und innerhalb des Schutzumfanges der Überzüge erzeugen, die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen werden.
- Ein Lager des in Figur 1 schematisch gezeigten Typs wurde bei einem DN Wert von etwa 2.000.000 in einem Gasturbinentriebwerk betrieben. Es hat sich als verwundbar gezeigt bei Veruneinigung durch harte Partikel, die Abnutzung und Lagerfraß in den Stegbbereichen des äußeren Laufringes erzeugten. Das Aufbringen eines Überzuges aus Titannitrid mit einer Dicke von etwa 2 bis 5 Mikrometer durch physikalische Dampfabscheidung eliminierte im wesentlichen das Problem, sowohl in Labortests als auch Fabriktriebwerktests.
- Es wird ein Lager mit einem integralen harten Überzug durch Sättigungs-Karburierung hergestellt. Ein Lagerlaufring mit Laufring-Stegbereichen zum Führen eines Käfigs wird aus einem kohlenstoffarmen Lagerstahl des Typs hergestellt, der von Bamberger u. a. (US-Patent 4 659 241) beschrieben ist, der etwa 0,51 mm (0,020 Zoll) überschüssiges Material in dem Rollkontaktbereich gestattet. Der Laufring wird dann karburiert bis zu einer Tiefe von etwa 1,14 mm (0,045 Zoll) und einem Oberflächen-Kohlenstoffgehalt von etwa 0,90 % Kohlenstoff; der Laufring wird weiter karburiert bis zu einer Tiefe von etwa 0,38 mm (0,015 Zoll) und einem Oberflächen-Kohlenstoffgehalt von wenigstens etwa 1,2 % Kohlenstoff. Der Laufring wird dann wärmebehandelt, um die Karbidteilchen weichzuglühen und somit ein Komgrenzen- Karbidnetzwerk in dem fertigen Teil zu vermeiden. Dann wird es maschinell bearbeitet auf die nahezu nominalen Abmessungen in dem Rollkontaktbereich, wobei der integrale harte Überzug in diesem Bereich auf wirksame Weise beseitigt wird. Als nächstes wird es weiter wärmebehandelt, um den zurückbehaltenen Austenit in der Struktur zu optimieren und die gewünschte Härte in dem Rollkontaktbereich und den Laufring-Stegbereichen zu erzielen. Dann wird es auf die erforderlichen Abmessungen fertiggeschliffen. Alternativ wird eine Maske gegenüber Karburierung, wie beispielsweise eine Schicht aus elektroplatiertem Nickel in gewählten Bereichen, nach dem ersten Karburierungsschritt aufgebracht, um die Ausdehnung der zweiten karburierten Schicht auf vorbestimmte Bereiche des Teils zu begrenzen.
- Im Lichte der vorstehenden Erläuterung wird für den Fachmann deutlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele, Verfahren und Zusammensetzungen beschränkt ist. Für den Fachmann ergeben sich zahlreiche Modifikationen, Änderungen, Substitutionen und Äquivalente und können innerhalb des Schutzumfanges der beanspruchten Erfindung vorgenommen werden.
Claims (7)
1. Rollelementlager (10) enthaltend:
einen äußeren Laufring (12) mit einer im
allgemeinen ringförmigen Konfiguration, der eine innere Oberfläche
hat, die einen Rollkontaktbereich (23) aufweist, der
zwischen zwei Stegbereichen (19) angeordnet ist,
einen inneren Laufring (14) mit einer im
allgemeinen ringförmigen Konfiguration, der eine äußere Oberfläche
hat, die einen Rollkontaktbereich (22) aufweist, wobei der
innere Laufring konzentrisch innerhalb des äußeren
Laufringes angeordnet und dadurch zwischen dem inneren Laufring
und dem äußeren Laufring ein Ringraum gebildet ist,
mehrere Rollelemente (16) mit im wesentlichen
gleichförmiger Größe, wobei jedes der Elemente in dem
Ringraum angeordnet ist und mit dem äußeren Laufring und dem
inneren Laufring in Kontakt steht, und
eine Abstandseinrichtung (18) zum Positionieren der
Rollelemente in im wesentlichen gleichen Winkelintervallen
um den Umfang des Ringraumes herum, wobei die
Abstandseinrichtung eine äußere Oberfläche mit zwei Stegbereichen
aufweist, die jeweils nahe gegenüber einem der Stegbereiche
des äußeren Laufringes angeordnet sind und mit diesem
zusammenarbeiten, wobei die Nähe zwischen den entsprechenden
Stegbereichen der Abstandseinrichtung und der Stegbereiche
des äußeren Laufringes die Abstandseinrichtung auf eine im
wesentlichen konzentrische Position innerhalb des äußeren
Laufringes eingespannt, ohne die Drehbewegung dazwischen
einzuschränken,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stegbereich des
äußeren Laufringes einen daran angebrachten harten Überzug
(20) mit im wesentlichen gleichförmiger Dicke hat, und
das Vorhandensein des harten Überzuges, der an den
Stegbereichen des äußeren Laufringes angebracht ist, auf
den Rollkontaktbereichen der Laufringe und der Rollelemente
vermieden ist.
2. Lager (10), enthaltend:
einen äußeren Laufring (52) mit im allgemeinen
ringförmiger Konfiguration, der eine innere Oberfläche hat,
die einen Rollkontaktbereich (32) aufweist,
einen inneren Laufring (54) mit im allgemeinen
ringförmiger Konfiguration, der eine äußere Oberfläche hat,
die einen Rollkontaktbereich (33) aufweist, der zwischen
zwei Stegbereichen (42) angeordnet ist, wobei der innere
Laufring konzentrisch innerhalb des äußeren Laufringes
angeordnet und dadurch zwischen dem inneren Laufring und dem
äußeren Laufring ein Ringraum gebildet ist,
mehrere Rollelemente (17) mit im wesentlichen
gleichförmiger Größe, wobei jedes der Elemente in dem
Ringraum angeordnet ist und mit dem äußeren Laufring und dem
inneren Laufring in Kontakt steht, und
eine Abstandseinrichtung (18) zum Positionieren der
Rollelemente in im wesentlichen gleichen Winkelintervallen
um den Umfang des Ringraumes herum, wobei die
Abstandseinrichtung eine innere Oberfläche hat, die zwei Stegbereiche
aufweist, die jeweils nahe gegenüber einem der Stegbereiche
des inneren Laufringes angeordnet sind und mit diesem
zusammenarbeiten, wobei die Nähe zwischen den entsprechenden
Stegbereichen der Abstandseinrichtung und den Stegbereichen
des inneren Laufringes die Abstandseinrichtung auf eine im
wesentliche konzentrische Position um den inneren Laufring
herum einspannt, ohne die Drehbewegung dazwischen
einzuschränken,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Stegbereich des
inneren Laufringes einen daran angebrachten harten Überzug
hat mit einer im wesentlichen gleichförmigen Dicke hat, und
das Vorhandensein des harten Überzuges, der an den
Stegbereichen des inneren Laufringes angebracht ist, auf
den Rollkontaktbereichen der Laufringe und der Rollelemente
vermieden ist.
3. Lager nach Anspruch 1 oder 2, wobei der
harte Überzug ein Oberflächenüberzug ist, der eine Dicke
von etwa 0,1 bis etwa 25 Mikrometer hat.
4. Lager nach Anspruch 1 oder 2, wobei der
harte Überzug ein Oberflächenüberzug aus einem Material
ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus:
Titannitrid, Titancarbid, Titancarbonitrid, Zirkonnitrid,
Wolframcarbid, eine dünne Dichte aufweisendes Chrom und
eine dünne Dichte aufweisendes Chrom mit einem festen
Wolframdisulfid-Schmiermittelfilm.
5. Lager nach Anspruch 1 oder 2, wobei der
harte Überzug ein Oberflächenüberzug ist, der Titannitrid
aufweist.
6. Lager nach Anspruch 1 oder 2, wobei der
harte Überzug ein integraler Überzug ist, der durch eine
Behandlung erzeugt ist, die aus der aus Nitrieren,
Nitrokarbonisieren und Sättigungs-Karbonisieren bestehenden
Gruppe ausgewählt ist.
7. Lager nach Anspruch 1 oder 2, wobei der
harte Überzug ein integraler Überzug ist, der eine Dicke
von etwa 20 bis etwa 1000 Mikrometer hat.
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