DE7317997U

DE7317997U - Wälzlager

Info

Publication number: DE7317997U
Application number: DE7317997U
Authority: DE
Original assignee: Schaefer G & Co
Current assignee: Schaefer G & Co
Publication date: 1974-01-24

Description

ICUGELPISCHER GEORG SCHÄFER & CO. ΤΟΡ-378-ad-nt

10. Mai 19 73

Wälzlager

Die Erfindung befaßt sich mit höchsttourigen und hochtemperaturfesten Wälzlagern, wie sie beispielsweise, im Strahl triebwerksbau verwendet werden»

Die Lebensdauer eines Wälzlagers wird vorwiegend durch die Belastung und die Drehzahl bestimmt. Bei sehr hohen Drehzahlen findet sich die Tatsache, daß oberhalb einer Grenzdrehzahl eine technic ehe Verwendung von Wälzlagern nicht mehr möglich ist,weil die Fliehkräfte der Wälzkörper sehr hoch sind und in Verbindung mit den äußeren Kräften das Lager bald zum Ausfall bringen. Man hat deshalb versucht, hohle Kugeln zu verwenden, um so die Masse der Wälzkörper und damit auch die Fliehkraft gering zu halten. So sind z. B, in der US-PS 3 337 278 Wälzkörper gezeigt, die die Fliehkraft bei hochtourigen Lagern gering halten sollen. Dies soll dadurch erreicht werden, daß zwei Hohlkugelhalbschalen mit einem leichten und nachgiebigen Material gefüllt und dann zusamraengeschvjeißt werden. Diese Wälzkörper haben jedoch den Nachteil, daß an eine Fertigung extrem harte Forderungen gestellt werden, wodurch sich die Herstellung sehr verteuert» Zudem bleibt auch bei Anwendung der letzten Kenntnisse und Fertigkeiten der Fertigungstechnik noch eine gewisse Exzentrizität der Innenform gegenüber der Außenform der Wälzkörper übrig, die zu einem Gyroeffekt führt, wodurch die Einzelkugel eine bevorzugte Drehachse und Laufspur erhält, was die Lebensdauer nachteilig beeinflußt. Aus den oben- ι genannten Gründen ergibt sich also, daß solche Wälzlager nicht geeignet sind, in höchsttourigen und hochtemperaturbeanspruchten Lagern Verwendung zu finden.

Ein anderer Weg, um die Fliehkraft der Wälzkörper gering zu halten, ist der, daß man volle Wälzkörper aus einem Material mit geringem spezifischen Gewicht verwendet. So ist z. B. aus dem deutschen Gebrauchsmuster 1 777 126 ein Kugellager bekannt, dessen Wälzkörper aus Glas anstatt aus hochwertigem Stahl hergestellt sind. Ein solches i^laskugellager ist jedoch wegen der Sprödigkeit nicht in

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der Lage, die Forderungen zu erfüllen, die an ein höchsttouriges und hochtemperaturfestes Wälzlager, wie z. B. zum Einbau in Strahltriebwerkenι yesteilt wird.

Des v;eiteren ist in der DT-AS 1 286 825 ein Lager beschrieben, bei dem die Lagerteile aus Paarungen feuerfester Werkstoffe bestehen. Ein solches Lager soll bei Drehzahlen zwischen 4000 und 10 000 U/min und Temperaturen zwischen 537° und 9 60° C verwendet werden. Dieses Lager ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln bzw. Rollen aus einer Verbindung von 55 % Titankarbid, 4,5 % Niobkarbid, 0,5 % Tantalkarbid, 33,3 % Nickel und 6,7 % Molybdän, die Laufringe dagegen aus Aluminiumoxyd oder Siliziumkarbid bestehen, oder umgekehrt, wobei die Werkstoffe jeweils wenigstens eine Dichte von 95 % der theoretischen Dichte haben. Ein solches j Lager hat jedöcn die Nachteile, daß der Werkstoff der Lagerteile teuer ist und auch das- Herstellungsverfahren der Außen- und Innenringe nicht gerade einfach und billig gestaltet v/erden kann. Zudem sind Kugeln aus Aluminiumoxyd bzw. Siliziumkarbid wegen ihres hohen VJärmeausdehnungskoeffizxenten weniger geeignet. Aus den obengenannten Gründen haben sich solche Lager auch in der Praxis nicht durchgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, mit einfachen und billigen Mitteln ein Wälzlager zu schaffen, das auch bei höchsten Drehzahlen und hohen Temperaturen, wie sie z. B. bei der Verwendung im Strahltrieb werksbau auftreten, noch eine genügend hohe Lebensdauer aufweist und einen sicheren und störungsfreier. Betrieb gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst₅ daß als Werkstoff für die Wälzkörper Siliziumnitrid oder Glaskeramik verwendet wird.

Solche Lager lassen maximale Drehzahlen zu. deren Produkt aus Drehzahl und mittlerem Durchmesser über 3 » 10 liegt. Ein Lager mit einem mittleren Durchmesser von z. B. 52 mm kann also eine Drehzahl von 58 COO U/min und darüber erreichen.

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Von weiterem Vorteil ist es» daß bei Verwendung von solchen Wälzkörpern die anderen Wälzlagerteile nicht aus "besonderen Materialien hergestellt werden müssen, sondern aus gebräuchlichen Werkstoffen bestehen können. Dadurch werden für diese Teile keine besonders komplizierten und teueren Fertigungsverfahren benötigte

Ein neuerungsgemäßes Wälzlager zeigt nachfolgende Figur. Das darin im Halbschnitt dargestellte Kugellager besteht aus dem Außenring 1, dem Innenring 2 und den neuerungsgemäß aus Glaskeramik oder SiliziumnitJfrid hergestellten Kugeln 3. Die laufringe (1 , 2) sind aus gebräuchlichen. Werkstoffen, wie z.B. Y/älzlagerstahl, gefertigt»

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Claims

KCGELFISCHER GEORG SCHÄFER & CO. „ Patontni nsprüchi

1. Höchsttouriges und hochtemperaturfestes Wälzlager, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper aus dem Werkstoff Glaskeramik oder Siliziumnitrid bestehen.

2. Wälzlager nach Anspruch I^ dadurch gekennzeichnet₅ daß die sonstigen Lagerteile aus gebräuchlichen Werkstoffen wie z. B. Wälzlagerstahl gefertigt sind.