DE102012024823A1

DE102012024823A1 - Korrosionsschutzvorrichtung und damit ausgestattete Lageranordnung

Info

Publication number: DE102012024823A1
Application number: DE102012024823.7A
Authority: DE
Inventors: Hubertus Frank
Original assignee: IMO Holding GmbH
Current assignee: IMO Holding GmbH
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2014-06-26
Also published as: US20150300404A1; WO2014094924A1; US10072703B2; CN104995422A; BR112015014238A2

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Korrosionsschutzvorrichtung (1) für eine in Maschinen- und/oder Anlagenteilen eingesetzte oder einsetzbare Lageranordnung (2; 2'; 3; 3'), wobei die Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') aus mindestens einem metallischen Werkstoff besteht, beispielsweise aus 25CrMo4, 42CrMo4, 43CrMo4, 34CrNiMo6, C45, C45N, X20Cr13, GG-20, GGG-40, GS15, St 37 oder Ähnlichem, und zur gegenseitigen Relativverstellung mindestens zweier Lagerringe (2; 2') (3; 3') eingesetzt wird, wobei die Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') mehrere Wälzkörper (5) und mehrere Durchgangsbohrungen (4) und/oder mehrere Sacklochbohrungen (4') sowie eine erste Anschraubfläche (6) zur Anbringung einer ersten Anschlusskonstruktion (7) und eine zweite Anschraubfläche (8) zur Anbringung einer gegenüberliegenden Anschlusskonstruktion (9) aufweist und dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzvorrichtung (1) in mindestens eine der Durchgangsbohrungen (4) und/oder Sacklochbohrungen (4') integriert ist oder an solchen Bohrungen (4; 4') eingebracht ist oder eingebracht werden kann. Diesbezügliche Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsschutzes für eine in Maschinen- und/oder Anlagenteilen eingesetzte oder einsetzbare Lageranordnung werden ebenso vorgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsschutzes in Lageranordnungen und eine mit einer solchen Korrosionsschutzvorrichtung ausgestattete Lageranordnung, beispielsweise bestehend aus 25CrMo4, 42CrMo4, 43CrMo4, 34CrNiMo6, C45, C45N, X20Cr13, GG-20, GGG-40, GS15, St 37 oder ähnlichem Werkstoff. Die Korrosionsschutzvorrichtung dient zur Verbesserung des Korrosionsschutzes in und an Durchgangsbohrungen bzw. Sacklochbohrungen in oder an Lageranordnungen wie Wälzlagern und/oder Drehverbindungen. Die Erfindung besonders charakterisierend sind jeweils die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche, beziehungsweise die genannten Vorteile.
Stand der Technik und aktuelle Problemfelder:
Lageranordnungen wie Wälzlager, Großwälzlager und Drehverbindungen, aber auch Momentenlager, welche heutzutage in aggressiven Gas-/Dampf-Umgebungen und/oder in feuchtem Milieu eingesetzt werden, beispielsweise in ,offshore' aufgestellten Windenergieanlagen oder in Tunnelvortriebsmaschinen im Untertagebau oder auch in Wasserkraftwerken oder Unterwasserkraftwerken, unterliegen erfahrungsgemäß einer höheren Korrosions als solche Wälzlager, Großwälzlager, Drehverbindungen bzw. Momentenlager, die permanent einer trockenen Gasumgebung ausgesetzt sind.
Korrodierende Maschinen- und Anlagenteile von solchen Lageranordnungen, beispielsweise korrodierende Bohrungen oder Anlaufflächen von Wälzlagern und Großwälzlagern, korrodierende Laufbahnsysteme von Drehverbindungen oder Momentenlagern, et cetera, welche aufgrund eines schwer zugänglichen Einbauortes nicht früh genug erkannt und somit nicht instand gesetzt oder repariert werden (können), können vor dem Erreichen der berechneten Lebensdauer ausfallen. Größere Folgeschäden an weiteren oder benachbarten Anlagenteilen sind nicht selten.
Nich selten verursacht Korrosion in Bohrungen oder Anlaufflächen so große Defekte, dass es ratsam oder notwendig wird, die gesamte Lageranordnung auszutauschen. Der korrosionsbedingte Ausfall von Maschinen- und Anlagenteilen an sich, insbesondere in Bezug auf Wälzlager, Großwälzlager, Drehverbindungen oder auch Momentenlager, ist in der Praxis stets nachteilig, da dies mit Reparatur- und/oder Austauschaufwänden und folglich mit z. T. hohen Kosten verbunden ist. Grundsätzlich ist es heutzutage daher Stand der Technik, metallische Maschinen- und Anlagenteile auf verschiedene Weisen vor Korrosion zu schützen.
In vielen Fällen geschieht dieser Korrosionsschutz durch Aufbringung von Zinkschichten. Letztlich sind sich Fachleute einig, dass die nachhaltigste Korrosionsschutzmaßnahme darin besteht, eine Beschichtung auf die vor Korrosion zu schützenden metallischen Maschinen- und Anlagenteile aufzubringen. So beschreibt die DIN ISO 14713 beispielsweise das Verfahren des Feuerverzinkens und das Verfahren des Sherardisierens, um möglichst guten Korrosionsschutz der Maschinen- und Anlagenteile gegenüber aggressiven Gas-/Dampf-Umgebungen und/oder dem feuchtem Milieu zu gewährleisten. Die DIN EN ISO 12944 behandelt ebenso Korrosionsschutz von Stahlbauten durch Beschichtungssysteme [1]. Jedoch ist es aus praktisch-technischen oder betriebswirtschaftlichen Gründen nicht immer ratsam oder sinnvoll, eine Verzinkung aus Korrosionsschutzgründen aufzubringen, beispielsweise im Sonderanlagen- und/oder Rohrleitungsbau, oder bei Industriegütern mit kleinen Abmessungen. Im erstgenannten Falle, d. h. im Rohrleitungsbau, behilft sich der Fachmann zur Verminderung der Korrosionsneigung unter Anderem der Zuhilfenahme von kathodischem Korrosionsschutz. Kathodischer Korrosionsschutz (KKS) [2] bringt jedoch Installations- und Unterhaltskosten zusätzlich notwendiger Anlagen mit sich, d. h. es muss mindestens ein Schutzstromgerät installiert werden sowie eine Tiefenanode angebracht werden. Abgesehen davon ist der kathodische Korrosionsschutz in der Regel nur bei erd- oder Wasserverbundenen Metallkonstruktionen vorgesehen.
Im letztgenannten Falle (Industriegütern mit kleinen Abmessungen) behilft sich der Fachmann hingegen häufig unter Verwendung korrosionshemmender oder Korrosionsverhindernder Sprays oder Schmiermittel. Auch die Verwendung von sogenannten „volatile-corrosion-inhibitors (VCI)” – Folien ist eine Möglichkeit, vorherrschende Korrosionsneigung einzudämmen. Des Weiteren werden handtellergroße VCI-Spender oder VCI-Emitter, welche VCI Moleküle in der Gasphase emittieren, häufig in de Nähe von elektrotechnischen Anlagen eingesetzt, welche in aggressiven Gas-/Dampf-Umgebungen und/oder in feuchtem Milieu errichtet wurden. Eine Weiterentwicklung solcher als „VCI” bekannten Korrosionsinhibitoren, sogenannte „vapor-phase-corrosion-inhibitors (VPCI)” [3] sollen eine monomolekulare Schutzschicht auf den in der Nähe gelegenen Maschinen- und Anlagenteilen ausbilden, beispielsweise auf elektronischen Kleinbauteilen auf Leiterplatten.
Nachteilig bei der Anwendung solcher VCI oder VPCI Korrosionsinhibitoren als Schmiermittel oder als Spray ist, dass der Fachmann nie sicher sein kann, ob er genügend Schmiermittel oder Spray auf die vor der Korrosion zu schützenden Stelle appliziert hat, um langanhaltenden Korrosionsschutz zu bewirken. In der Fachwelt existieren Meinungen, dass derartige VCI/VPCI- Schmiermittel bzw. VCI/VPCI-Sprays lediglich temporären Korrosionsschutz bieten. Insbesondere bei der Anbringung von derartigen VCI/VPCI- Schmiermittel bzw. VCI/VPCI-Sprays lediglich in und an Durchgangsbohrungen bzw. Sacklochbohrungen in oder an Lageranordnungen stellt sich das Problem, dass das in die Bohrung eindringende Schmiermittel oder Spray gleichmäßig auf die gesamte Bohrlochoberfläche aufgebracht werden muss. Dies Gestaltet sich in der Praxis als schwierig, da ein VCI/VPCI-Spray nebelartig in der Bohrung niederschlägt und somit nur die der Wolke direkt entgegenstehenden Oberflächen von dem Mittel erfasst werden. Die im Nebelschatten stehenden Gewindeflanken beispielsweise bleiben unbenetzt.
Darüber hinaus verflüchtigt sich die aufgesprühte oder aufgeschmierte Substanz nach verhältnismäßig kurzer Zeit.
Selbstverständlich ist auch die Verwendung von metallischen Maschinen- und Anlagenteile aus Edelstahl oder Halbedelstahl eine valide Methode, um die negativen Auswirkungen der Korrosion zu verhindern oder zu vermeiden, jedoch ist daran stark nachteilig, dass Edelstahl oder Halbedelstahl in der Regel ein teurerer Werkstoff als beispielsweise 42CrMo4 oder C54N ist. und somit z. T. erhebliche Mehrkosten verursacht.
Aufgabe der Erfindung und Erfindungsbeschreibung:
Die vorliegende Erfindung hat die technische Aufgabe diejenigen Nachteile zu beheben, welche sich durch Korrosion dann ergeben, wenn Lageranordnungen in oder mit metallischen Maschinen- und Anlagenteilen in aggressiven Gas-/Dampf-Umgebungen und/oder in feuchtem Milieu eingesetzt werden. Es gilt die technische Aufgabe zu lösen eine Lageranordnung, beispielsweise bestehend aus einem herkömmlichen Lager- und/oder Baustahl oder Ähnlichem, zu schaffen, welche in und an deren Durchgangsbohrungen bzw. Sacklochbohrungen eine im Vergleich zur restlichen Lageranordnung geringe Korrosionsneigung aufweist und länger anhaltenden, idealerweise wesentlich länger anhaltenden, Korrosionsschutz bietet als bisherige Sprays oder Schmierschichten.
Die Lösung dieses Problems gelingt bei einer gattungsgemäßen Lageranordung zur gegenseitigen Relativverstellung mindestens zweier Lagerringe vor Allem dann, wenn die vorliegende Korrosionsschutzvorrichtung und das nachfolgende Verfahren zur Einbringung eines verbesserten Korrosionsschutzes in die jeweilige Lageranordnung, insbesondere in Durchgangsbohrungen bzw. Sacklochbohrungen der jeweiligen Lageranordnung, verwendet wird.
Die Erfindung sieht demnach eine Korrosionsschutzvorrichtung für eine in Maschinen- und/oder Anlagenteilen eingesetzte oder einsetzbare Lageranordnung vor, wobei diese Lageranordnung aus mindestens einem metallischen Werkstoff besteht und zur Relativverstellung mindestens zweier Lagerringe eingesetzt wird.
Der Werkstoff mindestens eines Rings der Lageranordnung ist dabei vorzugsweise aus 25CrMo4, 42CrMo4, 43CrMo4, 34CrNiMo6, C45, C45N, X20Cr13, GG-20, GGG-40, GS15, St 37 oder aus ähnlichen metallischen Stoffen gestaltet. Diese Lageranordnung umfasst oder beinhaltet dabei mehrere Wälzkörper und mehrere Durchgangsbohrungen und/oder mehrere Sacklochbohrungen sowie eine erste Anschraubfläche zur Anbringung einer ersten Anschlusskonstruktion und eine zweite Anschraubfläche zur Anbringung einer gegenüberliegenden Anschlusskonstruktion. Das insbesondere charakteristische an der Erfindung ist, dass die erfindungsgemäße Korrosionsschutzvorrichtung in Durchgangsbohrungen und/oder Sacklochbohrungen integriert ist oder an solchen Bohrungen eingebracht ist oder eingebracht werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können anstatt der Wälzkörper auch Gleitelemente verwendet werden. Insbesondere bei Gleitlageranwendungen ist dieser Sachverhalt gegeben. Auch Gleitlageranwendungen bedürfen u. U. des erhöhten Korrosionsschutzes im Sinne der vorgenannten Erfindung.
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausprägung weist die Lehre der erfindungsgemäßen Korrosionsschutzvorrichtung eine oder mehrerer Hülsen auf, die gegebenenfalls jeweils entlang ihrer Längsrichtung einen eingebrachten Spannspalt und/oder eine oder mehrere derartig eingebrachte Aussparungen aufweist, etwa ähnlich einer herkömmlichen Spannhülse, wie sie aus der DIN 1481 bekannt ist. Diese mindestens eine Hülse ist jedoch nicht aus Federstahl bestehend.
Im erfindungsgemäßen Sinne bestehend derartige Hülsen vorzugsweise aus nichtmetallischem Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff oder Folie oder Pappe oder gar aus festem Papier oder aus Textilmaterial wie etwa Filz oder Stoff. Jener nichtmetallische Hülsen-Werkstoff kann mit einem Korrosionsschutzmittel, beispielsweise mit Korrosionsinhibitoren wie VCI oder VPCI, alternativ mit einem korrossionshemmenden oder korrosionsunterbindenden Mittel auf Fettbasis, etwa Polfett, benetzt oder getränkt oder befüllt sein.
Weiterhin vorzugsweise basiert das vorgenannte Korrosionsschutzmittel auf Basis eines Gemischs, deren Anteil hochraffinierte Kohlenwasserstoffen bieten. Es liegt ferner im Sinne der technischen Erfindungslehre, dass die mindestens eine Hülse mittenfrei ausgeführt ist. Dabei kann diese Hülse als Korrosionsinhibitoren-Trägermaterial dienen, insbesondere als VCI-Spender oder VPCI-Emitter, welcher VCI-Moleküle oder VPCI-Moleküle in der Gasphase emittiert.
Diese Moleküle in Gasphase schlagen sich auf unmittelbar benachbarten Teilen der Lageranordnung ab, wodurch eine Korrosionsschutzschicht entsteht.
Alternativ kann die mindestens eine Hülse mittenfrei ausgeführt sein und mit Polfett getränkt oder auch nur benetzt sein. Damit jenes Polfett nachhaltig in der Hülse verbleiben kann hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn eine spezielle Form einer solchen Hülse separate Hinterschneidungen oder Kammern aufweist, welche mit Polfett befüllt sind oder zumindest mit Polfett befüllt werden können.
Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass die korrosionseindämmende Wirkung der Erfindung möglichst lange Zeit nachgehalten wird.
Der besondere Vorteil der vorgenannten Korrosionsschutzvorrichtung mit mindestens eine Hülse tritt dann zutage, wenn vorzugsweise mindestens eine der Schrauben (beispielsweise jeweils in Gestaltung einer Dehnschaftschraube) oder gar mindestens einer der Nieten mit jeweils mindestens einer solchen Hülse versehen wird.
Dann um umschließt jene Hülse die Schraube bzw. den Niet in Längsrichtung ringförmig, etwa ähnlich dem vorgenannten Prinzip der Spannhülse.
Besonders vorteilhaft ist, wenn diese Hülse die Schraube bzw. den Niet gegebenenfalls sogar unter mechanischer Spannung stehend umschließt, da durch diese Maßnahme ein axiales Verrutschen der Hülse auf der Schraube bzw. dem Niet weitestgehendst unterbunden werden kann.
Die Schraube oder der Niet wird, wie aus der Lagertechnik bekannt, jeweils in eine Durchgangsbohrung oder Sacklochbohrung der Lageranordnung eingeführt, wobei die jeweils zugehörige Hülse währenddessen die Schraube bzw. den Niet, gegebenenfalls unter mechanischer Spannung stehend, umschließt und somit ebenfalls ins Bohrloch, d. h. in die Durchgangsbohrung oder Sacklochbohrung, eingebracht ist.
Beispielsweise empfiehlt sich die vorliegende Vorrichtung zum Korrosionsschutz bei Verwendung von Dehnschaftschrauben oder Dehnschrauben nach DIN 2510. Dehnschrauben sind nämlich besonders zweckmäßig für Konstruktionen, die durch wechselnde Betriebskräfte und wechselnde Temperaturen beansprucht werden, wie Apparate, Rohrleitungen, Turbinen von Anlagen, schwingenden Anlagenteilen, o. Ä.
Es hat sich sogar herausgestellt, dass das Leistungsvermögen einer solchen Dehnschraube oder Dehnschaftschraube insbesondere bei Verwendung der folgenden Werkstoffe optimal ist: 12 Ni 19, X 10 CrNiTi 189, X 10 CrNiMoTi 1810, Ck 35, 24 CrMo 5, 21 CrMoV 57, 40 CrMoV 47, 12 Ni 19, X 10 CrNiTi 189, X 10 CrNiMoTi 1810, Ck 35, 24 CrMo 5, 21 CrMoV 57, 40 CrMoV 47, G 5.6, G 8.8, G 10.9 und/oder G 12.9.
Die vorgenannten Schrauben, Dehnschaftschrauben oder Niete(n) weren dabei in der Regel dazu eingesetzt, eine erste Anschraubfläche an einer ersten Anschlusskonstruktion zu fixieren, oder alternativ um eine zweite Anschraubfläche an einer zweiten Anschlusskonstruktion zu fixieren.
Als Lageranordnung im Sinne der vorliegenden Lehre kommen alle Bauformen und Arten von Momentenlagern, (Groß-)wälzlagern und Drehverbindungen in Frage, beispielsweise, aber nicht begrenzt auf, einreihige oder mehrreihige Großwälzlager, Rollendrehverbindungen, Kugellager, Vierpunktlager, Kombinationslager, Nadellager, Lager und Drehverbindungen mit kegel- oder tonnenförmigen Wälzkörpern, Kreuzrollenlager, Drahtrollenlager, et cetera.
In einer alternativen Ausprägungsform der Korrosionsschutzvorrichtung ist die damit ausgestattete Lageranordnung dergestalt weiterentwickelt, wodurch sich in höchst vorteilhafter Weise der Korrosionsschutzeffekt kumulativ zur vorgenannten Hülseneinbringung noch steigern lässt, dass im Bohrloch eine Zone veränderten Gefüges, insbesondere veränderten Oberflächengefüges in feinkristalliner Ausprägung, gegeben ist. Diese tiefe dieser Zone veränderten Werkstoffgefüges mag nur wenige Bruchteile eines Milimeters betragen – kann jedoch auch bis zu einigen Milimetern stark sein. Vorteilhaft im Sinne der Erfindung stellt sich diese veränderte Gefügezone des Lagerwerkstoffes dann dar, wenn sie über eine Tiefe bzw. Stärke zwischen 0.05 mm und 5.00 mm verfügt.
Inbesondere vorteilhaft im Sinne der Korrosionsschutzaufgabe der vorliegenden Erfindung hat sich ein diesbezüglicher Bereich zwischen 0.50 mm und 2.00 mm herausgestellt.
Als ideal im Sinne der Erfindung hat sich ferner erwiesen, wenn das vorgenannte Grundmaterial der Lageranordnung (bspws. 25CrMo4, 42CrMo4, 43CrMo4, 34CrNiMo6, C45, C45N, X20Cr13, GG-20, GGG-40, GS15, St 37, o. Ä.) im Bohrloch über einen stetigen Gefügeübergang zur vorgenannten, vorzugsweise gegenüber jenem Grundmaterial feinkristallineren, Gefügezone des Lagerwerkstoffes verfügt. In der Praxis kann diese veränderte Gefügezone durch Walzen oder Rollen oder sonstiges Kaltverspannen in die kreisförmige Umfangsfläche je eines Bohrloches eingebracht werden.
Eine derartig veränderte Gefügezone im Bohrloch des Lagerwerkstoffes verfügt im Sinne der Erfindung über gegenüber dem Grundwerkstoff der Lageranordnung erhöhte Druckspannungsenergien. Das Verfahren zum Einbringen des Korrosionsschutzes im Sinne der veränderten Gefügezone ist erfindungsgemäß wie folgt beschrieben durchzuführen:

Diese vorgenannte veränderte Gefügezone wird beispielsweise mittels einem oder durch ein Druckstrahl-Verfahren appliziert. Dabei werden kleine und harte, beispielsweise kugelförmige, Körper unter sehr hohem Druck in das Bohrloch eingeschossen. Die kinetische Energie dieser kleinen und harten Körper wandelt sich beim Auftreffen in die Bohrlochoberfläche zu signifikant großen Teilen in plastische Verformungsenergie um, durch die das vor diesem Verfahrensschritt im Bohrloch vorhandene Gefüge verspannt wird, beispielsweise kaltverspannt wird. So wird vorzugsweise durch ein Kugel-Druckstrahl-Verfahren eine Oberflächenverdichtung bewirkt und dadurch der Korrosionsschutz erhöht.
Bei Anwendung eines solchen Druckstrahl-Verfahren können vorteilhafterweise auch zinkhaltige Strahlmittel eingesetzt werden. Das Zink in einem solchen Strahlmittel bringt die signifikante Verbesserung, dass die bestrahlte Oberfläche, also in der Regel die Oberfläche im Bohrloch (Sacklockbohrung oder Durchgangsbohrung) verzinkt wird, was zusätzlichem Korrosionsschutz förderlich ist.
Es entsteht zudem ein Platierungseffekt im vorgenannten Bohrloch, da der Werkstoff der Lageranordnung mit einer Zinkschicht überdeckt wird.
In einer weiteren alternativen Ausprägungsform der Korrosionsschutzvorrichtung ist die damit ausgestattete Lageranordnung dergestalt weiterentwickelt, dass in mindestens einem Bohrloch der Lagerringe ein korrossionshemmendes oder korrosionsunterbindendes Pulver eingebracht ist oder eingebracht wird, beispielsweise ein Pulver, welches VCI-Moleküle oder VPCI-Moleküle in der Gasphase emittiert.
Weitere Merkmale, Eigenschaften, Vorteile und Wirkungen auf der Grundlage der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, sowie anhand der Zeichnungen. Hierbei zeigen:
1 eine gattungsgemäße Lageranordnung in Ausprägung eines Wälzlagers mit kugelförmigen Wälzkörpern (5), wobei im Sinne des Korrosionsschutzes eine Hülse (10) pro Schraube (12) verwendet wird.
1a eine gattungsgemäße Lageranordnung wie in 1, wobei zwei Hülsen (10) pro Schraube (12) verwendet werden. Hierbei werden Dehnschaftschrauben (12) ohne Schraubenkopf (17) eingesetzt.
2 eine weitere gattungsgemäße Lageranordnung im Sinne von 1, wobei einer der Lagerringe verzahnt ist, während der gegenüberliegende Lagerring (2') kranzförmig mit einer Anschlußkonstruktion (7) verschraubt ist, wobei je eine Schraube (12) in jeweils eine Durchgangsbohrungen (4) eingeführt ist.
3 eine gattungsgemäße Lageranordnung ähnlich 2, wobei die Schrauben (12) in Sacklochbohrungen (4') enden.
4a eine gattungsgemäße Lageranordnung ähnlich 3 im Ausschnitt, wobei die Schraube (12) mit je einer Hülse (10) versehen ist und in einer Sacklochbohrung (4) endet. Zwecks weiter verbessertem Korrosionsschschutz im Bohrloch (4') wird korrosionshemmendes oder korrosionsunterbindendes Pulver (15) in das Bohrloch (4) zugegeben.
4b eine gattungsgemäße Lageranordnung ähnlich 4a als Ausschnitt, die Zone des veränderten, beispielsweise feinkristallineren, Gefüges (14) angedeutet ist.
Wie aus 4 und 4a exemplarisch ersichtlich ist, weist das Bohrloch (4; 4') dabei eine gewisse Bohrungstiefe (t₄) auf. Die Zone des veränderten Gefüges (14) kann bis auf den Grund des Bohrloches (4; 4') reichen (vgl. 4b) – oder, alternativ, nur entlang eines Teils der Bohrungstiefe (t₄) gegeben sein (vgl. 4a). Ebenso zeigen 4 und 4a exemplarisch das korrisonsunterbindende bzw. korrosionshemmende Pulver (15), welches beispielsweise am Grund einer Sacklochbohrung (4') eingebracht wurde. Durch die Einbringung des Pulvers (15) an dieser Stelle kann auch jenes Pulver (15) als VCI-Spender oder VPCI-Emitter fungieren, welcher VCI-Moleküle oder VPCI-Moleküle in der Gasphase emittiert.
1 und 2 weisen je beispielhaft die erfindungsgemäße Korrosionsschutzvorrichtung (1) für eine in Maschinen- und/oder Anlagenteilen eingesetzte oder einsetzbare Lageranordnung (2 ; 2') auf, wobei die Lageranordnung (2 ; 2') aus mindestens einem metallischen Werkstoff besteht, und zur gegenseitigen Relativverstellung der zwei Lagerringe (2 ; 2') eingesetzt wird, wobei diese Lageranordnung mehrere kugelförmige Wälzkörper (5) und mehrere Durchgangsbohrungen (4) aufweist – sowie eine erste Anschraubfläche (6) zur Anbringung einer ersten Anschlusskonstruktion (7) aufweist und eine zweite Anschraubfläche (8) zur Anbringung einer gegenüberliegenden Anschlusskonstruktion (9) aufweist. Die Korrosionsschutzvorrichtung (1) ist in Form je einer Hülse (10) in jede Durchgangsbohrung (4) integriert und zwar so – dass jede Schraube (12) von der Hülse umfasst ist.
Jede Hülse (10) verbleibt somit in der Bohrung (4) an Ort und Stelle, insbesondere unverlierbar. 1a zeigt eine ähnliche Ausprägungsform – jedoch mit mehreren Hülsen (10) pro Bohrung (4) bzw. Schraube (12). In der Praxis hat sich grundsätzlich die Verwendung von Scheiben (16) an den Bohrlöchern (4) als sinnvoll erwiesen.
In Verbindung mit vorliegender Erfindung (1) nehmen derartige Scheiben (16) zusätzlich sichernde Funktion wahr, sodass durch das Vorhandensein von einer Scheibe (16) pro Bohrloch (4) und Schraube (12) die in der Bohrung (4) eingebrachten oder vorhandenen Hülsen (10) nicht aus der Bohrung (4) fallen können. Der Bohrlochdurchmesser der Scheibe (16) ist dabei geringer als der mittenfreie Durchmesser der Hülse (10).
3 weist je beispielhaft die erfindungsgemäße Korrosionsschutzvorrichtung (1) für eine in Maschinen- und/oder Anlagenteilen eingesetzte oder einsetzbare Lageranordnung (3; 3') auf, wobei die Lageranordnung (3; 3') aus mindestens einem metallischen Werkstoff besteht, und zur gegenseitigen Relativverstellung der zwei Lagerringe (3; 3') eingesetzt wird, wobei mindestens einer dieser Lageringe eine Verzahnung aufweisen kann, wobei diese Lageranordnung mehrere kugelförmige Wälzkörper (5) und mehrere Sacklochbohrungen (4,) aufweist – sowie eine erste Anschraubfläche (6) zur Anbringung einer ersten Anschlusskonstruktion (7) aufweist und eine zweite Anschraubfläche (8) zur Anbringung einer gegenüberliegenden Anschlusskonstruktion (9) aufweist. Die Korrosionsschutzvorrichtung (1) ist in Form je einer Hülse (10) in jede Sacklochbohrung (4') integriert und zwar so – dass je eine Schraube (12) von der Hülse umfasst ist.
Letztlich beschreib 5 beispielhaft das Verfahren der Montage einer Hülse (10) auf einer Dehnschaftschraube (12). Der Durchmesser (d₁₀) der Hülse (10) wird – etwa ähnlich einer Spannhülse nach DIN – über den Durchmesser (d₁₂) einer Dehnschaftschraube (12) geschoben, gegebenenfalls unter mechanischer Spannung. Mechanische Spannung entsteht dann, wenn gilt: d₁₀ kleiner oder gleich (d₁₂). Vorteilhafterweise ist die in Längsrichtung (13) axiale Länge (I₁₀) der Hülse (10) nahezu oder exakt identisch mit der Länge (I₁₀') des verjüngten Bereiches (d_j) der genannten Dehnschaftschraube (12). Ein etwaig vorhandener Schraubenkopf (17) verhindert das zusätzliche Verrutschen der Hülse (10) aus dem Bohrloch (4; 4') während des Betriebes der Lageranordnung in einer Maschine oder Anlage.
Gut erkennbar ist im 5 der Bereich des Spannspaltes (11) bzw. der Aussparung (11') in der Hülse, welche eine mechanische Aufweitung des Durchmessers (d₁₀) der Hülse (10) erst zulässt. Insbesondere lässt der Spannspalt (11) bzw. die Aussparung (11') in der Hülse eine mechanische Aufweitung des Durchmessers (d₁₀) auf mindestens den Betrag des Durchmessers (d₁₂) der Schraube (12) zu.
Bezugszeichenliste

1: Korrosionsschutzvorrichtung
2: Lageranordnung
2': Lageranordnung
3: Lageranordnung
3': Lageranordnung
4: Durchgangsbohrung
4': Sacklochbohrung
5: Wälzkörper
6: Anschraubfläche
7: Anschlusskonstruktion
8: Anschraubfläche
9: Anschlusskonstruktion
10: Hülse
11: Spannspalt
11': Aussparung
12: Schraube/Dehnschaftschraube
12': Niet
13: Längsrichtung
14: Gefügezone mit verändertem Gefüge
15: korrossionshemmendes oder korrosionsunterbindendes Pulver
16: Scheibe
17: Schraubenkopf
t₄: Bohrungstiefe
I₁₀: Hülsenlänge
I_10': Länge des verjüngten Bereiches
d₁₀: Hülsendurchmesser
d₁₂: Durchmesser der Schraube oder des Niets
d_j: Durchmesser, verjüngt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN ISO 14713 [0005]
DIN EN ISO 12944 [0005]
DIN 1481 [0015]
DIN 2510 [0025]

Claims

Korrosionsschutzvorrichtung (1) für eine in Maschinen- und/oder Anlagenteilen eingesetzte oder einsetzbare Lageranordnung (2; 2'; 3; 3'), wobei die Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') aus mindestens einem metallischen Werkstoff besteht, beispielsweise aus 25CrMo4, 42CrMo4, 43CrMo4, 34CrNiMo6, C45, C45N, X20Cr13, GG-20, GGG-40, GS15, St 37 oder Ähnlichem, und zur gegenseitigen Relativverstellung mindestens zweier Lagerringe (2; 2') (3; 3') eingesetzt wird, wobei die Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') mehrere Wälzkörper (5) und mehrere Durchgangsbohrungen (4) und/oder mehrere Sacklochbohrungen (4') sowie eine erste Anschraubfläche (6) zur Anbringung einer ersten Anschlusskonstruktion (7) aufweist und eine zweite Anschraubfläche (8) zur Anbringung einer gegenüberliegenden Anschlusskonstruktion (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzvorrichtung (1) in mindestens eine der Durchgangsbohrungen (4) und/oder Sacklochbohrungen (4') integriert ist oder an solchen Bohrungen (4; 4') eingebracht ist oder eingebracht werden kann.
Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') aus mindestens einem metallischen Werkstoff, beispielsweise aus 25CrMo4, 42CrMo4, 43CrMo4, 34CrNiMo6, C45, C45N, X20Cr13, GG-20, GGG-40, GS15, St 37 oder Ähnlichem, zur gegenseitigen Relativverstellung mindestens zweier Lagerringe (2; 2') (3; 3'), wobei die Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') mehrere Wälzkörper (5) und mehrere Durchgangsbohrungen (4) und/oder mehrere Sacklochbohrungen (4') sowie eine erste Anschraubfläche (6) zur Anbringung einer ersten Anschlusskonstruktion (7) aufweist und eine zweite Anschraubfläche (8) zur Anbringung einer gegenüberliegenden Anschlusskonstruktion (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Korrosionsschutzvorrichtung (1) in die Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') integriert ist oder eingebracht ist oder in die Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') eingebracht werden kann.
Korrosionsschutzvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzvorrichtung (1) in Form einer oder mehrerer Hülsen (10) ausgeführt ist, gegebenenfalls mit einem entlang deren Längsrichtung (13) eingebrachten Spannspalt (11) oder alternativ mit mehreren Entlang deren Längsrichtung (13) eingebrachten Aussparungen (11').
Korrosionsschutzvorrichtung (1) oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach dem vorgenanntem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hülse (10) aus nichtmetallischem Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff oder Folie oder Pappe oder Papier oder Stoff, besteht und mit einem Korrosionsschutzmittel, beispielsweise mit Korrosionsinhibitoren (VCI oder VPCI, alternativ mit einem korrossionshemmenden oder korrosionsunterbindenden Mittel auf Fettbasis, vorzugsweise jedoch mit einem Korrosionsschutzmittel auf Basis eines Gemischs aus hochraffinierten Kohlenwasserstoffen und Korrosionsinhibitoren, benetzt ist oder getränkt ist oder gar befüllt ist.
Korrosionsschutzvorrichtung (1) oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach mindestens einem der beiden vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hülse (10) mittenfrei ausgeführt ist und als Korrosionsinhibitoren-Trägermaterial dient, insbesondere als VCI-Spender oder VPCI-Emitter, welcher VCI-Moleküle oder VPCI-Moleküle in der Gasphase emittiert.
Korrosionsschutzvorrichtung (1) oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach mindestens einem der drei vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hülse (10) mittenfrei ausgeführt ist und mit Polfett getränkt ist oder mit Polfett benetzt ist oder separate Hinterschneidungen oder Kammern aufweist, welche mit Polfett befüllt sind oder zumindest mit Polfett befüllt werden können.
Korrosionsschutzvorrichtung (1) oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach mindestens einem der drei vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Hülse (10) jeweils eine Schraube oder Dehnschaftschraube (12) oder einen Niet (12') umfasst oder in Längsrichtung (13) ringförmig umschließt, gegebenenfalls sogar unter Spannung umschließt, wobei diese Schraube/Dehnschaftschraube (12) oder dieser Niet (12') in Durchgangsbohrung (4) und/oder Sacklochbohrung (4') eingeführt ist oder eingeführt werden kann, eventuell so, dass die jeweilige Hülse (10) unter Spannung in das Bohrloch (4; 4') eingebracht ist.
Korrosionsschutzvorrichtung (1) oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach dem vorgenanntem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Schraube (12) oder der solche Niet (12') in eine Durchgangsbohrung (4) und/oder Sacklochbohrung (4') eingeführt ist oder eingeführt werden kann, um eine erste Anschraubfläche (6) an einer ersten Anschlusskonstruktion (7) zu fixieren, oder alternativ um eine zweite Anschraubfläche (8) an der gegenüberliegenden Anschlusskonstruktion (9) zu fixieren.
Korrosionsschutzvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzvorrichtung (1) in Form einer veränderten Gefügezone (14) mit feinkristallinerem Gefüge als das Grundmaterial der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') ausgeführt ist und somit mit stetigem Übergang in den Grundwerkstoff der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') integriert ist.
Korrosionsschutzvorrichtung (1) oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach dem vorgenanntem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüber dem Grundwerkstoff der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') veränderte Gefügezone (14) durch Walzen oder Rollen oder sonstiges Kaltverspannen der Oberfläche des Bohrloches (4 ; 4') in den Grundwerkstoff der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') integriert ist.
Korrosionsschutzvorrichtung (1) oder damit ausgestattete Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') nach mindestens einem der beiden vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die veränderte Gefügezone (14) gegenüber dem Grundwerkstoff der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') erhöhte Druckspannungsenergien innehat.
Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsschutzes in einer Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Lagerringe (2; 2') (3; 3') vor dem Einsatz der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') in Maschinen- und/oder Anlagenteilen das Walzen oder Rollen sonstiges Kaltverspannen der Oberfläche mindestens eines Bohrloches (4 ; 4') erfährt, sodass eine gegenüber dem Grundwerkstoff der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') veränderte Gefügezone (14) in selbige Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') integriert wird.
Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsschutzes in einer Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Bohrloch (4 ; 4') mindestens einer der Lagerringe ((2; 2')(3; 3') vor dem Einsatz der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') in Maschinen- und/oder Anlagenteilen mit mindestens einer Hülse (10) aus nichtmetallischem Werkstoff, welche mit einem Korrosionsschutzmittel benetzt ist oder getränkt ist oder gar befüllt ist, versehen wird, wobei diese Hülse (10) als Korrosionsinhibitoren-Trägermaterial dient, insbesondere als VCI-Spender oder VPCI-Emitter, welcher VCI-Moleküle oder VPCI-Moleküle in der Gasphase emittiert.
Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsschutzes in einer Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Lagerringe ((2; 2')(3; 3') vor dem Einsatz der Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') in Maschinen- und/oder Anlagenteilen an oder in dessen mindestens einem Bohrloch (4 ; 4') mit Polfett getränkt ist oder mit Polfett benetzt ist, alternativ dass mindestens eine Hülse (10) in einem der Lagerringe ((2; 2')(3; 3') mit Polfett getränkt ist oder mit Polfett benetzt ist.
Verfahren zur Verbesserung des Korrosionsschutzes in einer Lageranordnung (2; 2'; 3; 3') dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Bohrloch (4 ; 4') der Lagerringe ((2; 2')(3; 3') korrossionshemmendes oder korrosionsunterbindendes Pulver (15) eingebracht ist, beispielsweise ein Pulver, welches VCI-Moleküle oder VPCI-Moleküle in der Gasphase emittiert.