AT225786B - Feingerätelager, insbesondere für Elektrizitätszähler - Google Patents

Description

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  Feingerätelager, insbesondere für Elektrizitätszähler 
Die Erfindung betrifft Feingerätelager, insbesondere für   Elektrizitätszähler,   bei denen wenigstens ein aktiver Lagerteil aus nichtmetallischem Werkstoff besteht und mindestens eine Lauffläche mit Hartme- tall überzogen ist. 



   Im Feingerätebau treten an Lagern vielfach Probleme auf, die mit den im Grossmaschinenbau üblichen
Methoden nicht gelöst werden können. So kann z. B. bei   Feingerätela gern durch   die Forderung nach möglichst geringem Reibungsmoment die spezifische Lagerbelastung derart hoch werden, dass die Elastizitätsgrenze desjenigen Lagerteiles überschritten wird, der den kleinsten Elastizitätsmodul hat, so dass dann im Betrieb dieser Lagerbestandteil mehr oder weniger plastisch deformiert und die gesamte Lagergeometrie ungünstig verändert wird. Bei Feingerätelagern werden daher als Werkstoffe für die aktiven Lagerteile im allgemei- nen nur solche mit möglichst hohem Elastizitätsmodul verwendet, wie   z. B.   Saphir oder Diamant.

   Dies führt aber wieder zu Schwierigkeiten bezüglich der Schmierung, da bei Verwendung derartiger Werk- stoffe vielfach das Gebiet der sogenannten"Grenzschmierung"erreicht wird, d. h. Schmierung ohne kon- tinuierlichem Schmierfilm. Die Grenzschmierung selbst ist zwar mit dem zur Zeit üblichen Schmiermittel durchaus wirkungsvoll, sofern die Schmierung zur Reibungsverminderung dienen soll, anderseits besteht dabei aber die Gefahr der Bildung von feinsten Ausbrüchen und Rissen, insbesondere bei Lagerwerkstoffen mit hohem Elastizitätsmodul. Tritt nun in einem Lager mit Grenzschmierung ein solcher Abrieb auf, dann steigt nicht nur die Reibung unzulässig hoch an, sondern die aktiven Lagerteile erleiden durch Schleifwirkung besondere Beschädigungen und das Lager wird verhältnismässig schnell verschleissen.

   Bei der hydrodynamischen Schmierung kann der verhältnismässig dicke Schmierfilm zwischen den einzelnen aktiven
Lagerteilen einen gewissen Abrieb aufnehmen, wodurch zwar die Viskosität des Schmiermittels zunimmt, das Lager selbst jedoch nicht unmittelbar beschädigt wird. Bei Lagerwerkstoffen mit kleinerem Elastizitätsmodul als Saphir bzw. Diamant, beispielsweise bei metallenen Werkstoffen, treten bei Grenzschmierung leicht Verschweissungen auf, die zu intermittierender Änderung des Reibungskoeffizienten und ebenfalls zu feinsten metallischen Abriebprodukten führen, die dann infolge ihrer erhöhten chemischen Reaktionsfähigkeit leicht in eine wesentlich härtere Oxydform übergehen und das Lager beschädigen. 



   Es ist bereits bekannt, metallene Bauteile,   z. B.   die aktiven Lagerteile, die besondere Laufeigenschaften besitzen müssen, durch Überziehen mit einer Hartmetallschicht verschleissfest zu machen. Im Feingerätebau besteht   aber-wie erwähnt-wegen   der teilweise sehr hohen spezifischen Belastung der La-   gerlaufflächen - insbesondere bei Elektrizitätszählem - die   Forderung, mindestens einen aktiven Lagerteil aus einem Werkstoff mit sehr hohem Elastizitätsmodul zu fertigen, z. B. aus keramischen oder mineralischen Werkstoffen, bei welchem jedoch an der der Reibung unterworfenen Oberfläche Mikrorisse entstehen können mit nachfolgendem Ausbrechen feinster, als Schleifkörper wirkender Teilchen - was natürlich einen empfindlichen Nachteil darstellt. 



   Nach der Erfindung werden nun bei Feingerätelagern der eingangs beschriebenen Bauart diese Nachteile dadurch vermieden, dass der nichtmetallische, vorzugsweise aus keramischem oder mineralischem Werkstoff gefertigte, Lagerteil 2 bzw. wenigstens einer derselben, in an sich bekannter Weise durch Reaktion einer Halogenverbindung eines karbidbil denden Metalls mit einem Gasgemisch an den zu überziehenden Teilen bei Temperaturen von 900 bis 1200 C wenigstens teilweise mit Hartmetall überzogen ist, wobei in dem Gasgemisch Wasserstoff und höchstens so viele flüchtige Kohlenwasserstoff-Verbindungen enthalten sind, als ihrem Gleichgewicht bei Abscheidungstemperatur entspricht. 

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   Durch die   erfindungsgemässe   Ausbildung der Feingerätelager bzw. des auf den nichtmetallischen Lagerteilen aufgebrachten Hartmetallüberzuges werden also mit den günstigen statischen Werten von keramischen oder mineralischen Werkstoffen, deren Anwendung gegenüber massiven Hartmetallteilen um ein vielfaches wirtschaftlicher ist, die hervorragenden Notlaufeigenschaften der Schwermetallkarbide,-nitride usw. verbunden und dadurch eine erhebliche Verringerung der Lagerreibung, eine bedeutend höhere Lebensdauer und damit bei mit diesen Lagern ausgestatteten feinmechanischen Geräten, insbesondere bei Elektrizitätszählern, in überraschender Weise ohne nennenswerten Mehraufwand eine beträchtliche Qualitätssteigerung erzielt. 



   In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele erfindungsgemässer Feingerätelager in Fig.   l   ein Spurlager eines Elektrizitätszählers mit fest mit der Achse umlaufender Kugel und in Fig. 2 ein Doppelkalottenspurlager mit lose eingelegter Kugel dargestellt. 



   In Fig.   l   ist an beiden aktiven Lagerteilen, an der Kugel 1 sowie an der Kalotte 2 der Werkstoff auf der Oberfläche mit einer Hartmetallschicht 3 versehen. Die Kugel 1 ist hier mit einer Welle 4 fest verbunden. 



   Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Lagers, bei dem nur die zwei Kalotten 5 und 6 aus nichtmetallischem Werkstoff auf ihrer Oberfläche eine Hartmetallschicht 3 tragen, wogegen die dazwischenliegende, frei bewegliche Kugel 7 nicht überzogen ist. 



   Die einzelnen aktiven Lagerteile können in wahlweiser Kombination aus metallischen, keramischen oder mineralischen Werkstoffen bestehen ; die erfindungsgemäss nur auf einzelnen oder auch auf allen diesen Teilen aufgebrachte Hartmetallschicht 3 besteht aus harten Karbiden, Siliziden, Boriden oder Nitriden der Metalle der III. bis VI. Gruppe des periodischen Systems. 



   Ferner kann an dem betreffenden aktiven Lagerteil der Hartmetall-Überzug zweckmässig nur im unmittelbaren Bereich der Berührungsstelle aufgebracht sein. 



   Die erfindungsgemäss ausgebildeten Feingerätelager eignen sich besonders vorteilhaft zur Verwendung als Unterlager für Elektrizitätszähler.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : EMI2.1 aktion einer Halogenverbindung eines karbidbildenden Metalls mit einem Gasgemisch an den zu überziehenden Teilen bei Temperaturen von 900 bis 12000C wenigstens teilweise mit Hartmetall überzogen ist, wobei in dem Gasgemisch Wasserstoff und höchstens so viele flüchtige Kohlenwasserstoff-Verbindungen enthalten sind, als ihrem Gleichgewicht bei Abscheidungstemperatur entspricht.