DE1273923B

DE1273923B - Schmierung und abdichtung von waelzlagern

Info

Publication number: DE1273923B
Application number: DE1964K0052920
Authority: DE
Inventors: 6370 Oberursel Hans-Albert Granzm 6555 Sprendlmgen Dr Gerhard Pfleiderer 6233 Kelkheim Hein rieh Anger 6230 Frankfurt Höchst Dr -Ing Curt Bues
Original assignee: Kugelfischer Georg Schafer S. Co , 8720 Schweinfurt, Farbwerke Hoechst Ak tiengesellschaft vormals Meister Lucius & Brunmg, 6000 Frankfurt-Hochst
Priority date: 1964-05-11
Filing date: 1964-05-11
Publication date: 1975-06-12
Also published as: US3414084A; BE663765A; GB1064345A; DE1273923C2

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

F16n

Deutsche Kl.: 47 e -1

Nummer: 1 273 923

Aktenzeichen: P 12 73 923.0-12 (K 52920)

Anmeldetag: 11. Mai 1964

Auslegetag: 25. Juli 1968

Die Erfindung betrifft die Schmierung und Abdichtung von Wälzlagern, die Temperaturen bis etwa 300° C und gleichzeitig der Einwirkung von Wasserdampf und Salzlösungen ausgesetzt sind.

Bekanntlich werden Wälzlagerungen mit einer Öl- oder Fettfüllung zur Schmierung versehen. Unter Betriebsbedingungen, bei denen mit Ölen oder Fetten geschmierte Wälzlagerungen hoher Feuchtigkeit, Wasserdampf sowie Verunreinigungen durch Salzlösungen und Fremdkörpern ausgesetzt sind, hat sich jedoch diese Art der Schmierung nicht bewährt, da diese Schmiermittel höhere Temperaturen als 120° C nicht vertragen oder aber — dies gilt insbesondere für Öle — nach kurzer Zeit durch Wasser oder Wasserdampf ausgespült werden. Außerdem neigen die Wälzlagerangen unter solchen Betriebsbedingungen zu einer sehr starken Rostbildung, so daß keine ausreichende Lebensdauer mit den herkömmlichen Schmiermitteln zu erzielen ist.

Es ist bekannt, Teile von Wälzlagern, beispielsweise die Oberflächen der Wälzkörper und der Laufflächen der Lagerringe mit fest anhaftenden Belägen aus Polytetrafluoräthylen zu versehen. Infolge der ausgezeichneten Schmiereigenschaften von Polytetrafluoräthylen kann im Betrieb auf die Schmierung mittels der herkömmlichen Schmiermittel verzichtet werden. Die Herstellung solcher Wälzlager ist jedoch aufwendig und kostspielig, da die zu beschichtenden Teile mit Untermaß anzufertigen sind, und die an- _ schließend mittels eines umständlichen Verfahrens ' aufgebrachten Polytetrafluoräthylen-Schichten eine genau bemessene Stärke aufweisen müssen, um die Maßhaltigkeit der Teile zu gewährleisten. Solche Wälzlager weisen außerdem den Nachteil auf, daß sie gegenüber den aus Stahl gefertigten Wälzlagern nicht so hoch belastbar sind.

Es ist ferner bekannt, Polytetrafluoräthylen-Kunststoff in Form eines Sprühmittels zur Trockenschmierung zu verwenden. Hierbei wird einem monomeren oder telomeren Polytetrafluoräthylen ein Haftmittel zugesetzt, um einen dünnen trockenen Schmierfilm auf den gleitenden Oberflächen zu erhalten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dieser unter dem Namen »Sprühteflon« bekannte Schmierstoff bei hohen thermischen und chemischen Belastungen keinen ausreichenden Korrosionsschutz mehr bietet. Solche Belastungen können beispielsweise an Lagern von Steinhärtewagen, die mehrmals täglich überhitztem Wasserdampf von 200° C und 16 bis 24 atü ausgesetzt und anschließend wieder auf Tagestemperatur abgekühlt werden, wobei der einströmende Wasserdampf zusätzlich feinen Sand und Kalk mitreißt. Ein Rosten Schmierung und Abdichtung von Wälzlagern

Anmelder:

Kugelfischer Georg Schäfer & Co.,
8720 Schweinfurt, Georg-Schäfer-Str. 30;
Farbwerke Hoechst Aktiengesellschaft
vormals Meister Lucius & Brüning,
6000 Frankfurt-Höchst

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Curt Bues, 6370 Oberursel;
Hans-Albert Granzin, 6555 Sprendlingen;
Dr. Gerhard Pfleiderer, 6233 Kelkheim;
Heinrich Anger, 6230 Frankfurt-Höchst

der Lager kann hierbei durch die Verwendung von »Sprühteflon« nicht verhindert werden.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren zur Trockenschmierung wird gepulvertes Graphit in Verbindung mit Polytetrafluoräthylen verwendet, wobei die einzelnen Schuppen des Graphits mit einer dünnen Schicht des Polytetrafluoräthylen-Kunststoffs überzogen werden. Hierdurch soll verhindert werden, daß das im Graphit adsorbierte Wasser verdampft, um dessen Schmierfähigkeit auch bei höheren Temperaturen aufrechtzuerhalten. Die korrosionshemmende Wirkung des Schmiermittels wird durch diese Maßnahme jedoch nicht wesentlich vergrößert, da der Polytetrafluoräthylen-Überzug sehr dünn ist, während der Graphit den Hauptbestandteil des Schmierstoffes bildet.

Zum Abdichten von Wälzlagern und Wälzlagergehäusen ist auch die Verwendung von aus Polytetrafluoräthylen hergestellten Dichtungsscheiben bekannt. Da solche Dichtungsscheiben alterungsbeständig und ölfest sind, wird das Austreten von Öl oder Fett aus den Wälzlagern sowie das Eindringen von Wasser, Chemikalien, Staub oder Schmutz wirksam verhindert. Diese Dichtungsscheiben sind jedoch im Gegensatz zu den bisher verwendeten Gummischeiben völlig starr, so daß sie bei Fluchtfehlern und Durchbiegungen der Wellen mit ihrem Umfang nicht gleichmäßig an den Gegendichtflächen anliegen. Deshalb können solche Dichtungsscheiben keine vollkommene Abdichtung vermitteln.

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Nach der Erfindung soll ein Mittel zur Schmierung von Wälzlagern verwendet werden, das gleichzeitig die Lagerteile vor einer Korrosion schützt und eine zusätzliche Abdichtung des Lagers bewirkt.

Dies wird dadurch erreicht, daß in die Wälzlager eine der Lagergröße entsprechende Menge Polytetraflupräthylen in. Pulverform als Trockenschmiermittel eingebracht wird, welches auf den Wälzlagerteilen einen staubförmigen Belag und an undichten Gehäusestellen sowie mSpalten zwischen den Dichtungsteilen Dichtungswulste bildet.

Durch die in den rotierenden Wälzlagern auftretenden Fliehkräfte und Luftwirbel wird das eingebrachte Polytetrafluoräthylen-Pulver verwirbelt und fein verteilt. Es schlägt sich daher als staubförmiger Belag auf allen Wälzlagerteilen nieder. Infolge des sehr kleinen Reibungskoeffizienten und der hervorragenden, bis etwa 300° C reichenden Temperaturbeständigkeit des Polytetrafluoräthylen-Pulvers werden die Lager ausgezeichnet geschmiert. Gleichzeitig sind auch alle mit Polytetrafluoräthylen-Staub überzogenen Wälz- ■ lagerteile gegen Korrosion jeder Art geschützt, da Polytetrafluoräthylen-Pulver keinerlei Wasseraufnahme zeigt und nahezu gegen alle Chemikalien, selbst bei hohen Temperaturen bis zu 300° C beständig ist. ■

Die hervorragende und andauernde Schmierwirkung von Polytetrafluoräthylen-Pulver, das wegen seiner Antihafteigenschaften bekannt ist, erscheint um so überraschender, als man bisher das Haften der Schmierstoffe "am Metall als ausschlaggebend für den _l Schmiererfolg betrachtete. Gepulverte anorganische Materialien wurden zwar in Fällen verwendet, in denen bei sehr hohen Temperaturen über etwa 650° C eine kurzzeitige Schmierung erzielt werden sollte, bei den bekannten Verfahren zur Dauerschmierung legte ■ man jedoch großen Wert auf die Verankerung des Schmierstoffes an den Metalloberflächen. Die hierzu für notwendig erachteten Maßnahmen, wie z. B. der Zusatz von Kunststofflacken oder die Anbringung einer Unterlage aus porösem Metall waren aufwendig und teuer.

Das in einfachster Weise als Trockenschmiermittel zur Anwendung kommende Polytetrafluoräthylen-Pulver mit seinen vorzüglichen Gleiteigenschaften vermittelt außerdem noch eine zusätzliche Abdichtung. Infolge der durch die rotierenden Wälzlagerteile verursachten Verwirbelung des Pulvers bilden sich außer den zur Schmierung dienenden Schichten auf den Wälzlagerteilen noch Dichtungswulste an undichten Gehäusestellen und in Spalten zwischen den Dichtungsteilen der Wälzlager. Diese. Dichtungswulste in Form von mehr oder weniger festen Haufen oder Kränzen aus Polytetrafluoräthylen-Staub verhindern das Eindringen von Wasser, aggressiven Dämpfen, Salzen und Fremdkörpern durch etwa vorhandene Öffnungen. Die Abdichtungseigenscharten des Polytetrafluoräthylen-Pulvers wird durch seinen 7- bis 10-fachen Ausdehnungswert bei Erwärmung, der eine Verdichtung des Pulvers bewirkt, sowie durch seine vollkommene Hydrophobie wirksam unterstützt.

Die günstigen Eigenschaften des verwendeten Polytetrafluoräthylen-Pulvers können auch im Zusammenhang mit -bereits bekannten Verfahren zur Schmierung von Wälzlagern ausgenutzt werden. Je nach Bedarf können an sich bekannte Trockenschmiermittel, wie Molybdändisulfid oder Graphit in Pulverform zugesetzt werden, um veränderte Schmiereigenschaften zu erhalten. Außerdem können die Wälzlagerteile durch an sich bekannte mechanische oder chemische Mittel aufgerauht sein, um mit dem vergrößerten Haftgrund eine Beeinflussung der Schichtstärke des sich ablagernden Polytetrafluoräthylens zu erzielen. Schließlich können die Wälzlagerteile auch in an sich bekannter Weise mit metallischen oder nichtmetallischen Überzügen versehen sein, um veränderte Gleiteigenschaften und einen noch besseren Korrosionsschutz zu erhalten. Für solche Überzüge eignen sich insbesondere Nickel-, Phosphat- oder Oxydschichten.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Polytetrafluoräthylen-Pulver (PTFE) zum Schmieren und Abdichten von Wälzlagern, die Temperaturen bis etwa 300° C und gleichzeitig der Einwirkung von Wasserdampf und Salzlösungen ausgesetzt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 787 359;
VDI-Zeitschrift vom 1.1. 1962, S. 39;
»Kunststoffe«, Bd. 32, H. 10 vom 5.10.1962,
S. 643.

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