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Spurlager für Elektrizitätszähler
Die Erfindung betrifft Spurlager für Elektrizitätszähler, die aus einer Kugel und ein oder zwei kalottenförmigen Lagerschalen bestehen.
Bei Elektrizitätszählern soll die Lagerung der Läuferachse - insbesondere das Spurlager der Ankerach- se-möglichst geringe, jedoch konstante Reibung aufweisen. Bei der Gestaltung des Spurlagers ist daher für optimale und konstante Lagergeometrie zu sorgen.
Für Spurlager von Elektrizitätszählern werden derzeit meist Lagersteine aus synthetischem Korund be- nutzt-u. zw. als Rubin oder Saphir. Korund ist zwar als Werkstoff für Lagersteine infolge seines grossen Elastizitatsmoduls sowie seines kleinen Reibungskoeffizienten gegenüber Stahl sehr geeignet, ist jedoch in Herstellung und Verarbeitung ziemlich teuer und bietet ausserdem in der Formgebung nur geringe Freiheiten.
Schliesslich erfordern Lagersteine aus Korund erhebliche Passarbeit bei ihrer Fassung, da sie ja sowohl aus herstellungstechnischen als auch aus preislichen Gründen nur verhältnismässig klein sein können.
Es ist an sich bereits bekannt, auf Metallen durch künstliches Oxydieren eine harte und abriebfeste Oberflächenschichte zu erzeugen, die auch für Lagerzwecke geeignet ist.
Nach der Erfindung werden nun bei Spurlagern für Elektrizitätszähler, die aus einer Kugel und ein oder zwei kalottenförmigen Lagerschalen bestehen, die oben angeführten Nachteile dadurch vermieden, dass die Lagerelemente aus Metall bestehen und eines derselben-sei es die Kugel oder die Lagerschale bzw. Lagerschalen - mit einer künstlich oxydierten Oberflächenschichte versehen ist bzw. sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Spurlager bestehen die Lagerelemente aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung, dessen bzw. deren Oberfläche einem anodischen Oxydationsprozess unterworfen wird, wodurch Lagerflächen mit ausserordentlich günstigen Werten von Reibung und Abriebfestigkeit erhalten werden. Da auf dem Metall die Oxydationsschichte kristallorientiert " aufwächst", ist auch eine sehr gute Haftung der harten Oxydschicht auf dem Grundmaterial gewährleistet.
Bei einer andern Ausgestaltung der Spurlager kann für das nicht oxydierte Lagerelement Stahl verwendet werden.
Schliesslich können nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bei derartigen Spurlagern die Laufund Abnutzungsverhältnisse durch Verwendung eines Trockenschmiermittels -vorzugsweise von Molybdändisulfid-verbessert werden.
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele erfindungsgemässe Spurlager für Elektrizitätszähler dargestellt, u. zw. in Fig. 1 ein solches mit einer mit der Achse fest umlaufenden Kugelund in Fig. 2 ein Doppelkalottenspurlager.
In Fig. 1 ist die Kugel 1 mit einer Achse 2 fest verbunden ; eine Kalotte 3 besteht aus Aluminium und weist eine Oberflächenschicht 4 auf, die durch künstliche Oxydation erzeugt ist.
In Fig. 2 ist die Kugel 5 frei beweglich zwischen zwei Kalotten 6 und 7 angeordnet, die aus einer Aluminiumlegierung bestehen und ebenfalls eine durch künstliche Oxydation erzeugte Oberflächenschicht 8 aufweisen.
In beiden Fällen kann auch die Kugel 1 bzw. 5 aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen und mit einer durch künstliche Oxydation erzeugten Oberflächenschicht versehen sein.
Da Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen leicht gestanzt und gepresst werden können, ist die Fertigung der Lagerkalotten aus diesen Werkstoffen wesentlich leichter und einfacher als aus Korund.
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Thrust bearings for electricity meters
The invention relates to thrust bearings for electricity meters, which consist of a ball and one or two dome-shaped bearing shells.
In the case of electricity meters, the bearing of the rotor axis - in particular the thrust bearing of the armature axis - should have the lowest possible but constant friction. When designing the thrust bearing, it is therefore important to ensure an optimal and constant bearing geometry.
For the track bearings of electricity meters, bearing stones made of synthetic corundum are currently used-u. between ruby and sapphire. Corundum is very suitable as a material for jewels due to its high modulus of elasticity and its low coefficient of friction compared to steel, but it is quite expensive to manufacture and process and also offers little freedom in shaping.
Finally, bearing stones made from corundum require considerable fitting work when setting them, since they can only be relatively small for reasons of production technology and price.
It is already known per se to produce a hard and abrasion-resistant surface layer on metals by artificial oxidation, which surface layer is also suitable for storage purposes.
According to the invention, in the case of track bearings for electricity meters, which consist of a ball and one or two dome-shaped bearing shells, the above-mentioned disadvantages are avoided in that the bearing elements are made of metal and one of the same - be it the ball or the bearing shell or bearing shells - is or are provided with an artificially oxidized surface layer.
In a preferred embodiment of the thrust bearings, the bearing elements are made of aluminum or an aluminum alloy, the surface of which is subjected to an anodic oxidation process, as a result of which bearing surfaces with extremely favorable values of friction and abrasion resistance are obtained. Since the oxidation layer "grows" on the metal in a crystal-oriented manner, very good adhesion of the hard oxide layer to the base material is guaranteed.
In another embodiment of the thrust bearings, steel can be used for the non-oxidized bearing element.
Finally, according to a further feature of the invention, the running and wear conditions in such journal bearings can be improved by using a dry lubricant - preferably molybdenum disulfide.
In the drawing, inventive thrust bearings for electricity meters are shown as exemplary embodiments, u. Between FIG. 1, one with a ball rotating fixedly with the axis and, in FIG. 2, a double spherical track bearing.
In Fig. 1, the ball 1 is firmly connected to an axis 2; a dome 3 is made of aluminum and has a surface layer 4 which is produced by artificial oxidation.
In Fig. 2, the ball 5 is arranged freely movable between two domes 6 and 7, which consist of an aluminum alloy and also have a surface layer 8 produced by artificial oxidation.
In both cases, the ball 1 or 5 can also consist of aluminum or an aluminum alloy and be provided with a surface layer produced by artificial oxidation.
Since aluminum or aluminum alloys can be easily punched and pressed, the production of the bearing spheres from these materials is much easier and simpler than from corundum.