TRIBOLOGISCHE GRUNDLAGEN Stromdurchgang in Wälzlagern Teil4 8 ~ g Glelten _, Bolnn Stromdurchgang durch umlaufende Wälzlager kann das Lager binnen kurzer Zeit zerstören. Doch findige Techniker weisen die Eigenschaft auf, niemals ein Problem als unlösbar hinzunehmen - so entwickelte man bei Steyr Wälzlager Methoden zur Vermeidung von Stromschäden. Die bei Steyr Wälzlager von der Abteilung Tribotechnik entwickelte Methode zur Verhinderung von Stromdurchgang in Wälzlagern sieht die Beschichtung der Mantelflä ehe sowie der beiden Planflächen des Außenringes vor. Dabei werden die elektrischen Eigenschaften der verwendeten Beschichtungsmaterialien und insbesondere deren lsolationsfähigkeit genützt. Die in >aktuell im betrieb< bereits vorgestellten lnsocoat®-Wälzlager weisen gegenüber konventionellen Wälzlagern unveränderte Hauptabmessungen und Toleranzen auf. Die elektrische Standardisierung der Lager ist so ausgelegt, daß sowohl bei Gleich- als auch bei Wechselstrom auftretende Spannungen bis 400 Volt isoliert werden können, ohne daß ein Durchschlag erfolgt. Darüber hinaus können auch höhere ,ipannungen bis zu 3000 Volt isoliert werden. >Sonder-Sonderausführung< Abweichend von der Grundausführung werden speziell für Lagerungen in elektrischen Schienenfahrzeugen auch Sonderausführungen gefertigt. Radsatzlager müssen Spannungen bis etwa 40 Volt isolieren können: um bei schadhaften Erdungskontakten ein Ansteigen der Berührspannung am Wagenkasten über 65 Volt zu verhindern, muß eine Möglichkeit zur Überbrückung der Isolation bestehen. Dieser Forderung wurde von Steyr Wälzlager durch die Wahl des geeigneten Beschichtungsmaterials entsprochen. Während bisher die tribologischen Vorgänge bei der Entstehung von Stromschäden in Wälzlagern und in der Folge 3 7 ~~~~ 8~~ ..... ~~ .. E E al9 7;;;;1~:i.c~~~~~~iJ 10~~~ 1110 Haftgrurid, a / ,. , . _/ _/ _/ / / / 11 Grt,,ndweiksroff ' Schema für die Entstehung der Spritzschicht: Aufprall der Metalltröpfchen sowie bereits gebildete Spritzschichten im Eckschnitt. Quelle: Linde. Berichte aus Technik und Wissenschaft 52/1982 deren Verhinderung besprochen wurden, soll abschließend auf die bei der Herstellung der lsolationsschichten angewandte Technologie hingewiesen werden. Die Beschichtung der Steyr Insocoat®-Wälzlager·durch >thermisches Spritzen< kann sowohl im Flammspritz- als auch im Plasmaspritzverfahren vorgenommen werden. Das Grundprinzip beider Verfahren ist gleich: Das Spritzmaterial (Draht oder Pulver) wird im Düsensystem der Spritzpistole geschmolzen und durch Treibgas auf die vorbereitete Werkstück-Oberfläche geschleudert. In der Illustration ist auch die Entstehung einer derartigen Spritzschicht dargestellt. Qualität für jeden Bedarf Bestimmend für die Eigenschaften dieser Schicht sind in erster Linie der Schichtaufbau und die Haftung zwischen Schicht und Grundwerkstoff. Das Plasmaspritzverfahren erweitert den AnwendungsberP.ir.h dP.r thP.rmisr.hP.n Srrit1technik vor allem auf hochschmelzende und empfindliche Werkstoffe. Auch wenn dabei dichtere und besser haftende Schichten aufgetragen werden können, so heißt das dennoch nicht, daß das Verfahren >besser< als das Flammspritzverfahren ist. Entscheidend ist immer die geforderte Funktion der aufgespritzten Schicht. Bezieht man diese Überlegungen.auf die Beschichtung von Außenringen für die Steyr lnsocoat®-Wälzlager, dann zeigt sich, daß die im Flammspritzverfahren hergestellten elektrischen lsolationsschichten die ~ c:J ~ Prallen OSZllllffl!n strOmen an sie gestellten Anforderungen voll erfüllen. Die im Plasmaverfahren hergestellten Spritzschichten weisen demgegenüber wohl geringe qualitative Vorteile auf, rechtfertigen aber nicht die derzeit noch etwa zehnfach höheren Kosten 1 Nicht nur Isolation Die Anführung einiger Eigenschaften und Aufgaben thermischer Spritzschichten soll dazu beitragen, deren Anwendung in verschiedenen Fachbereichen vorzustellen: 0 Wiederherstellung der Originalabmessung (Reparatur, Ausschußrettung) 0 Verbesserung der Verschleißfestigkeit (Abrieb, Erosion - atmosphärische, chemische oder Hitzekorrosion, Kavitation) 0 Bildung nichtmagnetischer Zwischenschichten 0 Schutz gegen Funkenbildung 0 Schaffung einer mikroporösen, selbstschmierenden Oberfläche 0 Gewichtseinsparung (leichter Grundstoff, dennoch Oberfläche von höchster Qualität) 0 Aufbau von Gewicht (zum Ausba llancieren) 0 wahlweise Aufbau einer Wärmeschranke oder Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit 0 Aufbau einer harten, widerstandsfähigen, dabei gut gleitenden Oberfläche mit niedrigem Reibungskoeffizienten oder wahlweise Schaffung einer rauhen Oberfläche als >Mitnehmer< oder >Greifer<. 0 nach Wunsch Schaffung einer elektrischen Isolierung oder Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit Die Technologie des Beschichtens ermöglicht neue innovative Lösungen oder Produkte. Stromisolierte Steyr lnsocoat®-Wälzlager sind nur ein Beispiel dafür. Eine neue • Technologie wurde von Steyr Wälzlager in die Praxis umgesetzt, um auch in Zukunft dem Wahlspruch »Steyr Wälzlager - Drehpunkt der Technik« gerecht zu werden 1 Norbert MADZIA 9
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