NL8303833A - Spiraalgroeflager met metaalsmering en antibevochtigingslaag. - Google Patents

Description

' y * EHN 10.822 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven

Spiraalgroef lager met metaalsmering en antibevochtingslaag.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting uitgerust _____ met een spiraalgroeflager met een vloeibare metaalsmering.

Een dergelijke inrichting in de vorm van een röhtgenbuis met een in een metaalgesmeerd spiraalgroeflager roteerbare anode is 5 bekend uit US 4,210,371. Als smeermiddel in het spiraalgroeflager is daar Ga of een Ga verbinding toegepast. In de praktijk kan het bij deze lagers voorkanen dat het smeermiddel ook aan de spiraalgroef-oppervlakken grenzende oppervlakken bevochtigt, waardoor dit smeermiddel voor de eigenlijke functie verloren gaat en bij agressieve 10 smeermiddelen, zoals die met Ga, corrosie aan die oppervlakken cp kan treden. De antibevochtingslagen moeten vaak bestand zijn tegen reducerende behandeling van de lager onderdelen waaraan deze vaak warden onderworpen teneinde een goede bevochting door het smeermiddel te bewerkstelligen.

15 De uitvinding beoogt deze bezwaren te ondervangen ai daartoe heeft een inrichting van de in de aanhef genoemde soort tot kenmerk, dat aan het lager grenzende oppervlakte gedeelten welke onderdeel van een kruipweg voor het smeermiddel zouden kunnen vormen locaal van een antibevochtingslaag voor de metaalsmering zijn voorzien.

2o Een dergelijke antibevochtigingslaag blijkt in staat te zijn een goed gedefinieerde locale bevochtiging door de toe te passen metaalsmering mogelijk te maken en wegkruipen van het smeermiddel via aangrenzende oppervlakken te voor kanen.

Een antibevochtigingslaag hoofdzakelijk bestaande uit door 25 reducering verkregen titaanoxide blijkt een reducerende behandeling van de legeronderdelen, door verhitten in een waterstof atmosfeer goed te weerstaan en te resulteren in een zeer goed hechtende titaan-axydelaag die ook tijdens bedrijf van het lager bij relatief hoge temperaturen uitvloeien van het smeermiddel uit het lager volledig 30 tegengaat.

Een geschikte methode voor het aanbrengen van een dergelijke laag is bijvoorbeeld cm te behandelen oppervlakken te bedekken met een laag materiaal bestaande uit een oplossing van titaanacetylacetonaat, 8303833 " ~ PHN 10.822 2 in isopropanol. Het bedekken kan bijvoorbeeld worden uitgevoerd met bekende technieken voor het aanbrengen van relatief dunne lagen. Door keuze van de qplossingverhouding kan de viscositeit van het aan te brengen mengsel worden aangepast aan de opbrengmethode en aan de struc-5 tuur van het te bedekken oppervlak. Een gunstige oplossingsverhouding voor het bedekken van wolfraam of molybdeenoppervlakken ligt tussen I deel titaanacetylacetanaat op 5 a 10 delen isoprqpanol. Een uit deze oplossing bestaande laag, aangebracht op de relevante oppervlakken kan voor een goede hechting en een homogene verdeling, worden aangebracht 10 in enkele opvolgende deellagen, die elk kunnen worden uitgestookt ongeveer 300°C waarbij zich de titaanaxydelaag pp de oppervlakken vormt.

Aan de hand van de tekening zullen in het navolgende enkele voorkeursuitvoeringen volgens de uitvinding nader warden beschreven..

15 In de tekening toont de enkele figuur een röntgenbron 1 met een draai-anode 2 die samen met een rotor 3 met behulp van een moer 4 is bevestigd pp een as 5 die in een vacuumdicht huis 6 draaibaar is opgesteld met behulp van twee lagers 7 en 8. Het lager 7 bestaat uit een bolvormig deel 9 dat vast verbonden is met de as 5 en dat is ppgenonen in een · 20 bolvormig uitgehold stemorgaan 10. Aan weerszijden van een lagerspleet II gelegen vlakken van het bolvormig deel 9 en het stemorgaan 10 vormen draagvlakken van het lager 7. De lagerspleet 11 is gevuld net bijvoorbeeld van Ga bevattende metaalsmering die de hier uit molybdeen of wolfraam vervaardigde draagvlakken van de lagerdelen 9 en 10 mole- 25 culair bevochtigt. Deze bevochtiging is zo intens, dat deze vlakken ook onder belasting in de hier beschreven toepassing volledig van elkaar gescheiden zijn. Het bolvormige deel 9 is voorzien van een groevenpatroon 12 dat bij rotatie van de as 5 het smeermiddel opstuwt in de richting van de top van de bol. Verder is het bolvormige deel 9 voor-30 zien van een tweede groevenpatroon 13 waarvan de groeven tegengesteld verlopen aan die van het groevenpatroon 12 en dus smeermiddel in de andere richting stuwen. Tengevolge van deze groevenpatronen bezit het lager 7 bij rotatie, naast een extra grote belastbaarheid in radiale zin een grote dynamische stabiliteit. Het stemorgaan 10 is 35 bevestigd in een cylindrisch constructiedeel 14 dat met behulp van een vacuumdichte verbinding 15 bevestigd is in een kcmvormige verdieping 16 van het huis 6. Het constructieel 14 is voorzien van een kontakt 17 voor toevoer van de buisstroom en voor afvoer van een deel van de 8303833 EHN 10.822 3 ij* ·* warmte die tijdens bedrijf in de anode wordt ontwikkeld.

Het lager 8 bestaat uit een kegelvormig deel 18 dat vast verbonden is met de as 5 en dat is opgencmen in een kegelvormig uitgehold stemorgaan 19. De aan weerszijden van een lagerspleet 20 gelegen 5 vlakken van het kegelvormig deel 18 en het stemorgaan 19 vormen de draagvlakken van het lager 8. Ook de lagerspleet 20 is gevuld met een Ga bevattende metaalsmering die de uit molybdeen of wolfraam vervaardigde draagvlakken van de lagerdelen 18 en 19 moleculair bevochtigt.

Het kegelvormig deel 18 is - op soortgelijke wijze als het bolvormige 10 deel 9 - voorzien van twee groevenpatrcnen 21 en 22 die het smeermiddel in tegengestelde zin de lagerspleet 20 instuwen. Ook het lager 8 bezit hierdoor, naast een extra grote belastbaarheid in radiale en in axiale zin, een grote dynamische stabiliteit. Het stemorgaan 19 is verend opgesloten in een cylindrisch constructiedeel 23 en wel 15 in axiale richting met behulp van een schotelveer 24 en in radiale richting met behulp van stalen kogels 25 en een veerelement 26. Hét constructiedeel 23 is met behulp van een vacuumdichte verbinding 30 bevestigd in een kanvormige verdieping 31 van het huis 6.

Mtibevochtigingslagen 40 en 41 vrijvaren alle aan het spiraal-20 groeipatroon aansluitende oppervlakte gedeelten van het lager 7 voor bevochtiging door de metaalsmering. Op overeenkomstige wijze vrijwaren antibevochtigingslagen 42 en 43 en een antibevochtigingslaag 44 alle aan het spiraalgroelpatrcai aansluitende oppervlakte gedeelten van het lager 9 voor bevochtiging door materiaal van de metaalsmering.

25 De antibevochtigingslagen zijn voor deze lagen in de vorm van een oplossing van titaanacetylacetonaat in isoprcpanol van bijvoorbeeld 1 deel titaanacetylacetonaat op 7,5 delen iscprqpanol op de relevante oppervlakken aangetracht en bijvoorbeeld gedurende 5 minuten bij 300°C uitgestookt. Hierbij wordt een voornamelijk uit titaanoxyde 30 bestaande laag gevormd. Daarna wordt de metaalsmering aangebracht waarbij nog enige reductie van het titaanaxyde optreedt maar het hoofdbestanddeel van de laag blijft titaanoxyde. De laag wordt bij het bevochtigen van het lager door metaalsmeringsmateriaal niet destructief aangetast en wordt niet door het smeermiddel bevochtigd. Ook treedt 35 geen onderkruip op, dat wil zeggen, er kruipt geen smeermiddel van de metaalsmering tussen de oppervlakken van de bedekte onderdelen en de titaanoxydelaag. Hierdoor kan een exact bepaalde locale bevochtiging van lagercppervlakken door het smeermiddel worden gerealiseerd. De anti- 8303833 r EHN 10.822 4 bevochtingslaag is na alle behandelingen ongeveer 0/5 ^,um dik en vertoont een uiterst grote hechting net de ondergrond. Het door de werking van de lagers toch al naar binnen gestuwde smeermiddel zal nu niet door kruip via de aangrenzende vlakken wegvloeien. Dit resulteert in een 5 langere levensduur van de lagers en voorkomt aantasting van oppervlakken buiten het lager door het smeermiddel. Teneinde het optreden van open plaatsen in de antlbevochtingslaag met meer zekerheid te voorkomen is het gunstig het titaanacetylacetonaat in meerdere stappen aan te brengen. Bij het aanbrengen van de laag kan het gunstig zijn gebruik 10 te maken van afdekkappen voor de oppervlakte gedeelten met spiraal-groefpatronen. Hierdoor kan, andat gebleken is, dat geen materiaal via het randvlak tussen het lageroppervlak en de afdekkap kruipt, warden voorkomen, dat antibevochtigingsmateriaal in het groevenpatroon terecht zou konen. Gezien het feit, dat dit materiaal door de redu-15 cerende behandeling niet wordt verwijderd is dat voor een goed gedefinieerd zijn van een te bevochtigen oppervlak uiteraard van het grootste belang.

Een metaalsmering die een Ga, In, Sn legering bevat is reeds bij ongeveer 5°C vloeibaar. Een nadeel is evenwel, dat bij 2o dit smeermateriaal de relevante lageronderdelen uit wolfraam of molybdeen moeten zijn vervaardigd omdat andere materialen en trouwens in geringe mate ook molybdeen bij hogere temperaturen door het Ga worden aangetast. Bij deze lagers werkt een titaanoxydelaag zeer goed als antibevochtigingslaag.

25 Met bijvoorbeeld Pb, In, Bi, Sn verbinding als smeermiddel dat bij ongeveer 60°C vloeibaar wordt kan ook bij hogere temperaturen met molybdeen worden gewerkt. Ook hier voldoet een titaanoxydelaag goed als antibevochtigingslaag.

Met een Pb, In, Bi metaalsmering die pas bij ongeveer 110°C 3q vloeibaar wordt kan staal gebruikt worden als constructie materiaal, hetgeen de lagers beduidend goedkoper maakt. Ook hier blijkt een titaanoxydelaag een goede antibevochtigingslaag te zijn.

De uitvinding is in het voorafgaande beschreven aan de hand van een röntgenbuis met een draaianode en is daarin ook zeer goed 35 toepaspaar. De uitvinding kan evenwel ook in andere apparaten toepassing vinden zoals bijvoorbeeld in magnetronbuizen of andere apparaten waarin een lager moet werken onder specifieke geconditioneerde omstandigheden in het bijzonder onder vacuum. De aanbrengmethode van de antibevoch- 8303333 t ++ *· EHN 10.822 5 tigingslaag laat toe dat dit zeer plaatselijk kan worden doorgevoerd waardoor ode relatief ingewikkelde oppervlakte gedeelten, kleine overgangen, randen en dergelijke goed specifiek kunnen worden behandeld.

In combinatie met bijvoorbeeld door onderdcmpelen bevochtigen van de g niet bedekte lageroppervlakken kunnen ook relatief ingewikkeld samengestelde lagers locaal worden bevochtigd zonder dat bevochtigings -middel op ongewenste plaatsen achterblijft.

10 15 20 25 30 35 8303833

Claims (8)

1. Inrichting uitgerust met een spiraalgroeflager met een vloeibare metaalsmering, met het kenmerk, dat aan het lager grenzende oppervlaktegedeelten die onderdeel van een kruipweg voor het smeerm-irirfci zouden kunnen vormen, locaal van een antibevochtigingslaag voor de g metaalsmering zijn voorzien.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de antibevochtigingslaag in hoofdzaak bestaat uit titaanoxyde.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het smeermiddel een Ga, In, Sn legering bevat.

4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat het titaanoxyde in de vorm van titaanacetylacetonaat opgelost in iso-prqpanol is aangebracht en aansluitend is gereduceerd.

5. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de antibevochtingslaag is aangebracht voor het onderwerpen 15 van het lager aan een reducerende hoge temperatuurbehandeling in een reducerende atmosfeer.

6. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het spiraalgroef lager deel uit maakt van een röntgenbuis met een in dat lager roterende draaianode.

7. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het ken merk, dat het spiraalgroef lager deel uit maakt van een magnetronbuis met een in dat lager roterende elektrode.

8. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, met het ken merk dat het lager ter bevochtiging van relatief ingewikkelde lager-25 oppervlakken eerst van een de lagerqppervlakken omsluitende oppervlaktegedeelten antibevochtigingslaag zijn voorzien en het lager vervolgens door onderdompeling van een metaalsmering wordt voorzien 30 1 8303833