[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

DE102012212688B3 - Korrosionsgeschützter Lagerring eines Wälzlagers oder Gleitlagers, Lager mit dem Lagerring und Verfahren zum Schutz eines Lagerrings vor Korrosion - Google Patents

Korrosionsgeschützter Lagerring eines Wälzlagers oder Gleitlagers, Lager mit dem Lagerring und Verfahren zum Schutz eines Lagerrings vor Korrosion Download PDF

Info

Publication number
DE102012212688B3
DE102012212688B3 DE201210212688 DE102012212688A DE102012212688B3 DE 102012212688 B3 DE102012212688 B3 DE 102012212688B3 DE 201210212688 DE201210212688 DE 201210212688 DE 102012212688 A DE102012212688 A DE 102012212688A DE 102012212688 B3 DE102012212688 B3 DE 102012212688B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bearing
paint
surface area
covering layer
polyurethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
DE201210212688
Other languages
English (en)
Inventor
Thilo von Schleinitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF AB
Original Assignee
SKF AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=49754377&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=DE102012212688(B3) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by SKF AB filed Critical SKF AB
Priority to DE201210212688 priority Critical patent/DE102012212688B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102012212688B3 publication Critical patent/DE102012212688B3/de
Revoked legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08Anti-corrosive paints
    • C09D5/10Anti-corrosive paints containing metal dust
    • C09D5/106Anti-corrosive paints containing metal dust containing Zn
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/203Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining
    • F16C33/206Multilayer structures, e.g. sleeves comprising a plastic lining with three layers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/62Selection of substances
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds
    • C08G18/302Water
    • C08G18/307Atmospheric humidity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04Polyurethanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2204/00Metallic materials; Alloys
    • F16C2204/50Alloys based on zinc
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/02Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers comprising fillers, fibres
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2208/00Plastics; Synthetic resins, e.g. rubbers
    • F16C2208/10Elastomers; Rubbers
    • F16C2208/12Polyurethan [PU]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/60Thickness, e.g. thickness of coatings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/31Wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/20Sliding surface consisting mainly of plastics
    • F16C33/208Methods of manufacture, e.g. shaping, applying coatings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lagerbauteil (1) mit einem Oberflächenbereich (2), der mit mehreren Grundschichten (3) eines ersten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Zink zugesetzt ist und einer Deckschicht (4) eines zweiten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Eisenglimmer zugesetzt ist, derart beschichte ist, dass die Deckschicht (4) die Grundschichten (3) abdeckt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen korrosionsgeschützten Lagerring eines Wälzlagers oder eines Gleitlagers, ein Lager mit dem Lagerring und ein Verfahren zum Schutz eines Lagerrings vor Korrosion.
  • Lager sind mitunter korrosiven Umweltbedingungen ausgesetzt. Dies trifft beispielsweise für Lager zu, die in Windkraftanlagen eingebaut werden und konstruktionsbedingt oder aus Kostengründen nicht in ein Gehäuse eingebaut werden, das beispielsweise vor Wettereinflüssen schützt. Besonders problematisch ist die Situation bei Windkraftanlagen die unmittelbar an der Küste oder sogar im Meer errichtet werden. In diesem Fall können die Lager mit hochkorrosivem Salzwasser in Kontakt kommen.
  • Zum Schutz vor Korrosion können die Lager mit einer Beschichtung versehen werten. Als Korrosionsschutzbeschichtungen kommen in der Regel Lacke auf Epoxidharz-Basis zum Einsatz. Um einen zuverlässigen Korrosionsschutz zu gewährleisten ist es erforderlich, dass die Beschichtung fest am Untergrund haftet. Hierfür ist in der Regel eine Vorbereitung des Untergrunds Voraussetzung. Eine bekannte Maßnahme zur Erzielung einer guten Haftung einer Beschichtung besteht darin, die zu beschichtende Oberfläche aufzurauen. Das Aufrauen erfolgt in vielen Fällen durch eine Strahlbehandlung der zu beschichtenden Oberfläche. Hierzu werden abrasive Partikel gegen die zu beschichtende Oberfläche geschleudert. Eine Strahlbehandlung eines Lagerbauteils birgt allerdings das Risiko, dass verbleibende abrasive Partikel das Lager im Betrieb schädigen bzw. ist mit einem sehr hohen Aufwand für eine möglichst vollständige Entfernung der abrasiven Partikel vom Lagerbauteil verbunden.
  • Aus der DE 28 55 120 A1 , der EP 0 832 908 A1 und der DE 10 2005 026 523 A1 sind jeweils Korrosionsschutzbeschichtungen bekannt, bei denen wenigstens eine Schicht auf Polyurethanbasis ausgebildet sein kann.
  • Die Korrosion von freiliegenden Außenflächen beispielsweise an Hauptrotorlagern von Windkraftanlagen stellt üblicherweise kein funktionskritisches Problem dar, ist jedoch in der Regel unerwünscht, so dass Gegenmaßnahmen zu treffen sind. Die funktionswesentlichen Wälz- und Gleitflächen im Lagerinnenraum sind abgedichtet und mit Fettfüllung geschützt. Die Dichtungslauffläche bildet einen Fettfilm oder sogar Fettwulst aus, welcher auch die der Dichtungslauffläche benachbarten Bereiche schützt. Unter Berücksichtigung der Korrosionswerte von ungeschütztem Stahl selbst in maritimer Umgebung, beispielsweise 10 mm in 100 Jahren bei einseitig salzwasserkontaktierten Stahlwasserbauten, wird deutlich, dass ein Funktionsproblem des Hauptrotorlagers durch Außenflächenkorrosion kaum zu erwarten ist.
  • Bei üblichen Korrosionsschutzmassnahmen an solchen Hauptrotorlager-Außenflächen werden diese gestrahlt, z. B. korundgestrahlt, und dann durch thermisches Zinkspritzen, also Zinkflammspritzen oder Zinkplasmaspritzen, beschichtet. Ebenso werden bei allen üblichen Lackiermaßnahmen die Oberflächen grundsätzlich immer gestrahlt, üblicherweise auf Sa 2,5. Beim Strahlen werden harte Partikel ähnlich Schleifscheiben- oder Sandkörnern verwendet. Auch beim Zinkspritzen entstehen nicht an die Oberfläche gebundene Metallpartikel. Es ist äußerst schwierig wenn nicht unmöglich, ein Bauteil wie ein Hauptrotorlager oder einen Hauptrotorlagerring nach einem solchen Prozess vollständig partikelfrei zu bekommen. Selbst ein Abdecken der Funktionsflächen führt bei Entfernen der Abdeckungen zu Rückverschmutzung, da überall lose Partikel anlagern. Das Abreinigen großer ringförmiger Bauteile führt aufgrund ihrer Form und der damit verbundenen stetigen Schmutzrekontamination zu Reinigungsergebnisse ähnlich einer Verdünnungsreihe, wo der Wert Null schwer erreichbar ist.
  • Es ist daher von statistischer Wahrscheinlichkeit, in solcherart behandelten Lagern auch nach möglichst sorgfältiger Reinigung einige Abrasivstoffpartikel zu finden. Es ist mathematisch nachweisbar, dass schon geringe Mengen solcher Partikel im Betrieb des Lagers Oberflächenschäden induzieren und zu einer signifikanten Reduzierung der Lagerlebensdauer führen können.
  • Vorrangiges Ziel aller technischen Maßnahmen an Windkraftlagern ist es, eine möglichst hohe Nutzungsdauer zu erzielen. Es ist daher nicht schlüssig, mit Maßnahmen zum kaum nutzungsdauererhöhenden äußeren Korrosionsschutz das erhebliche Risiko einzugehen, die Nutzungsdauer und Performance aufgrund eingebrachter innerer Verschmutzungen signifikant zu verringern und die Zuverlässigkeit der Anlage zu reduzieren.
  • Aufgabe der Erfindung war es daher, einen wirksamen und wirtschaftlichen Korrosionsschutz für die Außenflächen eines Lagerbauteils zu finden, der kein Verschmutzungspotential in Vorbehandlung und Auftrag besitzt und somit keinerlei Risiko für die tatsächliche Nutzungsdauer und Performance des laufenden Lagers darstellt.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombinationen der nebengeordneten Ansprüche gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Lagerring für ein Wälzlager oder ein Gleitlager weist einen Oberflächenbereich auf, der mit mehreren Grundschichten eines ersten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Zink zugesetzt ist und einer Deckschicht eines zweiten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Eisenglimmer zugesetzt ist, derart beschichtet ist, dass die Deckschicht die Grundschichten abdeckt.
  • Die Erfindung hat den Vorteil, dass mit vergleichsweise geringem Aufwand und auf zuverlässige Weise ein sehr wirksamer Korrosionsschutz erzielt werden kann.
  • Der erste Lack weist auch auf einem nicht aufgerauten Untergrund eine so hohe Haftfestigkeit auf, dass keine aufwendige und für den Lagerring gefährliche Oberflächenvorbereitung, insbesondere kein Strahlen der Oberfläche des Lagerrings erforderlich ist. Somit ist es möglich, dass der Oberflächenbereich nicht gestrahlt ist. Zusätzlich zu dem Vorteil einer Prozessvereinfachung entfällt dadurch das Risiko, dass Abrasivstoffrückstände aus dem Strahlprozess den Lagerring im Betrieb schädigen.
  • Die Schichtdicke der Grundschichten kann jeweils 30 μm bis 90 μm, vorzugsweise 40 μm bis 80 μm, betragen.
  • Die Schichtdicke der Deckschicht kann 40 μm bis 100 μm, vorzugsweise 50 μm bis 90 μm, betragen.
  • Der erste Lack und der zweite Lack können hinsichtlich ihrer Polyurethan-Basis identisch ausgebildet sein. Dies reduziert das Risiko von Problemen aufgrund von Unverträglichkeiten zwischen dem ersten Lack und dem zweiten Lack.
  • Bei dem ersten Lack und/oder dem zweiten Lack kann es sich um einen Einkomponenten-Lack handeln. Dieser lässt sich mit sehr wenig Aufwand und ohne Mischfehlerrisiko verarbeiten. Es ist aber auch möglich, den ersten Lack und/oder den zweiten Lack als einen Zweikomponenten-Lack auszubilden.
  • Der erste Lack und/oder der zweite Lack kann feuchtigkeitshärtend ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass das Fortschreiten des Härteprozesses bei bekannter Luftfeuchtigkeit sehr leicht abgeschätzt werden kann.
  • Das Lagerbauteil kann so ausgebildet sein, dass wenigstens der überwiegende Teil des beschichteten Oberflächenbereichs nach betriebsfertiger Montage des Lagerrings nicht an einer Gegenfläche zur Anlage kommt.
  • Der Lagerring kann insbesondere als ein Innenring oder ein Außenring ausgebildet sein.
  • Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Lagerring eines Wälzlagers oder eines Gleitlagers mit einem nicht gestrahlten Oberflächenbereich, der mit mehreren Grundschichten eines Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Zink zugesetzt ist, beschichtet ist.
  • Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Lager mit einem erfindungsgemäßen Lagerring.
  • Das Lager kann als ein Großlager ausgebildet sein. Insbesondere kann das Lager als eine Komponente einer Windkraftanlage ausgebildet sein.
  • Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Schutz eines Lagerrings eines Wälzlagers oder eines Gleitlagers vor Korrosion, wobei auf einen Oberflächenbereich des Lagerrings nacheinander mehrere Grundschichten eines ersten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Zink zugesetzt ist, aufgetragen werden und auf die zuletzt aufgetragene Grundschicht eine Deckschicht eines zweiten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Eisenglimmer zugesetzt ist, aufgetragen wird.
  • Alle im Folgenden aufgeführten Angaben bzgl. prozentualer Anteile von Stoffen beziehen sich jeweils auf das Volumen, d. h. bei den %-Angaben handelt es ist jeweils um Vol%.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
  • Es zeigen
  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines beschichteten Lagerbauteils und
  • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel des beschichteten Lagerbauteils in einer 1 entsprechenden Darstellung.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines beschichteten Lagerbauteils 1. Die Darstellung ist stark vereinfacht und nicht maßstäblich und zeigt lediglich einen Ausschnitt des Lagerbauteils 1. Bei dem Lagerbauteil 1 handelt es sich um einen Lagerring eines Wälz- oder Gleitlagers. Insbesondere ist das Lagerbauteil 1 als Komponente eines Großlagers einer Windkraftanlage oder einer anderen großen Maschine ausgebildet. Das Lagerbauteil 1 kann aus Stahl hergestellt sein.
  • Auf einen Oberflächenbereich 2 des Lagerbauteils 1 sind übereinander drei Grundschichten 3 und eine Deckschicht 4 aufgebracht. Dadurch wird das Lagerbauteil 1 innerhalb des Oberflächenbereichs 2 vor Korrosion geschützt. Der Oberflächenbereich 2 kann sich über die gesamte Oberfläche des Lagerbauteils 1 ausgenommen der Lauf- und Gleitbahnen oder lediglich über einen Teilbereich der Oberfläche des Lagerbauteils 1 erstrecken. Wie noch im einzelnen erläutert wird, erfolgt vor der Beschichtung des Lagerbauteils 1 kein Strahlen des Oberflächenbereichs 2 mit abrasiven Partikeln, sondern die unterste Grundschicht 3 ist direkt auf den in der Regel geschliffenen und entfetteten Oberflächenbereich 2 des Lagerbauteils 1 aufgebracht.
  • Die Grundschichten 3 weisen jeweils eine Dicke von 60 μm auf und bestehen aus einem feuchtigkeitshärtenden Einkomponenten-Lack auf Polyurethanbasis, dem Zinkpartikel zugesetzt sind. Ein Epoxydharz-Lack weist unter den genannten Bedingungen keine ausrechende Haftfestigkeit auf und benötigt einen gestrahlten Untergrund. Prinzipiell sind bei den Grundschichten 3 Schichtdicken von ca. 30 μm bis ca. 90 μm möglich. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen 40 μm und 80 μm. Wird die Schichtdicke zu gering gewählt, besteht kein ausreichender Korrosionsschutz. Prinzipiell ist es auch möglich, für die Grundschichten 3 einen Zweikomponenten-Lack auf Polyurethanbasis zu verwenden, wobei wiederum Zink-Partikel zugesetzt sind. Der Anteil der Zink-Partikel in den getrockneten Grundschichten 3 beträgt ca. 60% bis 90%. Wie bei allen weiteren Angaben bzgl. prozentualer Anteile von Stoffen beziehen sich diese Werte jeweils auf das Volumen, d. h. bei den %-Angaben handelt es ist jeweils um Vol%.
  • Die Deckschicht 4 weist eine Dicke von ca. 40 μm bis ca. 100 μm, vorzugsweise 50 μm bis 90 μm, auf. Typischerweise beträgt die Dicke der Deckschicht 4 ca. 60 μm und entspricht somit der Dicke der Grundschichten 3. In der Tendenz wird die Dicke der Deckschicht 4 aber eher etwas dicker gewählt als die Dicken der Grundschichten 3. Die Deckschicht 4 besteht aus einem feuchtigkeitshärtenden Einkomponenten-Lack auf Polyurethanbasis, dem anstelle von Zink Eisenglimmer-Partikel in Plättchenform zugesetzt sind. Analog zu den Grundschichten 3 kann auch für die Deckschicht 4 ein Zweikomponenten-Lack auf Polyurethanbasis verwendet werden.
  • Die in 1 dargestellte Schichtenfolge stellt einen sehr wirksamen Korrosionsschutz dar. Es lässt sich damit die Stufe C4/10 Jahre bis C5/10 Jahre nach EN ISO 12944-2:2000 erreichen. Durch den Einsatz mehrerer dünner Grundschichten 3 wird im Vergleich zur Verwendung einer einzigen dicken Grundschicht 3 die Durchtrocknung beim Aufbringen der Grundschichten 3 verbessert. Außerdem wird die Porendurchgängigkeit verringert und es werden die inneren Spannungen, die im Extremfall zu einer Schichtablösung führen können, reduziert. Dies beruht insbesondere darauf, dass beim Trocknen der Grundschichten 3 entstehendes Kohlendioxid und Lösemittel aus einer dünnen Grundschicht 3 besser entweichen kann als aus einer dicken Grundschicht 3. Bei Verwendung eines Einkomponenten-Lacks auf Polyurethanbasis kann zudem Wasserdampf für die Vernetzung leichter eindiffundieren. Das in den Grundschichten 3 enthaltene Zink schützt den Stahl des Lagerbauteils 1 vor Korrosion.
  • Die Deckschicht schützt die Grundschichten 3 aufgrund der vergleichsweise hohen Härte des darin enthaltenen Eisenglimmers vor mechanischen Einwirkungen. Dabei bilden die Eisenglimmer-Plättchen eine Art Schutzpanzer. Außerdem wird durch die plättchenartige Form des Eisenglimmers eine hohe Diffusionsdichtigkeit erreicht, so dass kaum Wasserdampf bis zu den Grundschichten 3 und insbesondere zu den darin enthaltenen Zink-Partikeln vordringen kann. Außerdem ergeben sich bei einer Kombination von Zink-Partikeln und Eisenglimmer günstige Verhältnisse im Hinblick auf die elektrochemische Spannungsreihe, da das System dann insgesamt eine geringe Anzahl von Metallen enthält.
  • Wenn die Grundschichten 3 und die Deckschicht 4 auf derselben Polyurethan-Basis beruhen, können Versprödungen, die durch Diffusion von Lackbestandteilen in die Nachbarschicht entstehen können und Spannungen, die zu einem Anheben und Abplatzen von Schichten führen können, besonders zuverlässig vermieden werden.
  • Alternativ zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Lagerbauteil 1 auch mit lediglich zwei Grundschichten 3 und einer Deckschicht 4 beschichtet werden. Die sonstigen Parameter können für das System mit zwei Grundschichten 3 beibehalten werden.
  • Zur Ausbildung der in 1 dargestellten und ähnlichen Schichtabfolgen kann folgendermaßen vorgegangen werden:
    Das Lagerbauteil 1, dessen Oberfläche in der Regel geschliffen ist, wird gereinigt und dadurch im Oberflächenbereich 2, in dem die Beschichtung erfolgen soll aktiviert. Dies kann beispielsweise durch eine Behandlung zunächst mit Spiritus und dann mit Aceton erfolgen. Insbesondere sollte eine Aktivierung auf über 72 mN/m erfolgen. Weder vor noch nach der Aktivierung wird das Lagerbauteil 1 mit abrasiven Partikeln gestrahlt und dadurch aufgeraut. Anders als beispielsweise Silikate haftet Polyurethan bei erhöhtem Binderanteil auch auf nicht gestrahlten Stahloberflächen sehr gut, falls die Schichtdicke geeignet gewählt wird. Bei einer Haftfestigkeitsprüfung nach DIN EN ISO 4624 beträgt der Abreißwert auf einer geschliffenen, nicht gestrahlten Stahloberfläche typisch 17–20 MPa, wobei der Bruch beim Abreißen innerhalb der Beschichtung auftritt.
  • Auf den aktivierten Oberflächenbereich 2 wird beispielsweise mittels einer Rolle die erste Grundschicht 3 aufgetragen. Hierzu werden dem Lack auf Polyurethan-Basis zuvor Zink-Partikel zugemischt. Die innere elektrische Kontaktierung im Lack und damit der Korrosionsschutz kann verbessert werden, wenn nicht nur Zinkpulver verwendet wird, sondern auch ein Anteil Zinklamellen. In einer Mischung aus Zinkpulver und Zinklamellen erhält man die optimale Packungsdichte bei mehr Berührflächen untereinander.
  • Für verschiedene Soll-Schichtdicken der Grundschicht 3 wird die gleiche Grund-Rezeptur mit verschiedenen Pulverkörnungen verwendet. Die unterschiedliche Schichtdicke wird über die Körnung der verwendeten Pulver und gleichzeitig über die Viskosität des Polyurethan-Binders eingestellt. Eine höhere Lösemittelzugabe (VOC) senkt die Viskosität und macht die Schicht dünner – und umgekehrt. Die Viskosität des Lacks kann außerdem über den Vorvernetzungsgrad des Polyurethans und über die Rheologie beeinflusst werden. Eine geringere Vorvernetzung entspricht einer geringeren Viskosität.
  • Der fertig gemischte Lack für die Grundschicht 3 enthält einen Lösemittelanteil (z. B. Naphta) von 20% bis 40%, insbesondere 30%.
  • Nach Abzug des Lösemittelanteils setzt sich der verbleibende Trockenanteil des Lacks folgendermaßen zusammen, wobei als Bezugsgröße für die Prozentzahlen der gesamte Trockenanteil zugrunde gelegt wird:
    • – 20–40%, insbesondere 30%, einkomponentiges feuchtigkeitshärtendes Polyurethan (Basis aromatisches Polyisocyanat),
    • – 50–80% Feststoffanteil,
    • – bis zu 10% Additive (fest oder flüssig).
  • Bei einer derartigen Zusammensetzung ist der Lack leicht und gleichmäßig auftragbar, schnell trocknend, hochhaftfest und chemisch wie auch mechanisch stabil.
  • Bei einem Polyurethananteil von weniger als 20% treten Probleme bzgl. der Haftung des Lacks an der Oberfläche des Lagerbauteils 1 auf; oberhalb 40% ist die Korrosionsschutzwirkung des Lacks nicht mehr gewährleistet, da nicht mehr von einer durchgehenden elektrischen Verbindung über das gesamte Volumen der Lackschicht ausgegangen werden kann.
  • Das Aushärten des Lacks erfolgt über eine Vernetzung von funktionalen Enden (Isocyanat) des Polyurethan-Systems. Das Volumen der getrockneten Schicht beträgt ungefähr 70% des Volumens der nassen Schicht.
  • Nach einem ausreichenden Ablüften, während dem ein großer Teil des bei der Trocknungsreaktion gebildeten Kohlendioxids aus der ersten Grundschicht 3 entweicht, und für das abhängig von der Temperatur und Luftfeuchtigkeit ca. drei bis acht Stunden zu veranschlagen sind, wird auf die erste Grundschicht 3 eine zweite Grundschicht 3 aufgetragen. Dabei wird in identischer Weise vorgegangen wie bei der ersten Grundschicht 3 und es wird ein Lack verwendet, der hinsichtlich seiner Polyurethan-Basis und hinsichtlich des zugesetzten Zinks identisch zum Lack der ersten Grundschicht 3 ausgebildet ist, so dass eine in Hinsicht auf die Haft- und Korrosionsschutzeigenschaften identische Lackzusammensetzung vorliegt. Um eine bessere Kontrolle des Lackauftrags zu ermöglichen, können dem Lack für die zweite Grundschicht 3 andere Farbpigmente zugesetzt sein als dem Lack für die erste Grundschicht 3. Für die Ausbildung der zweiten Grundschicht 3 entfällt die Aktivierung des Oberflächenbereichs 2 des Lagerbauteils 1 als Vorbereitungsmaßnahme, da dieser durch die erste Grundschicht 3 abgedeckt ist.
  • Nach einem Ablüften der zweiten Grundschicht 3 wird in analoger Weise eine dritte Grundschicht 3 aufgetragen, wobei für die Lackzusammensetzung das für die erste und zweite Grundschicht 3 Gesagte analog gilt. Insbesondere besteht die Möglichkeit, dass der Lack für die dritte Grundschicht 3 vollkommen identisch zum Lack für die erste Grundschicht 3 ausgebildet ist. Durch die zweite Grundschicht 3 sind die in der ersten Grundschicht 3 verbliebenen durchgehenden Poren weitgehend geschlossen. Eine nochmalige Reduzierung der durchgehenden Poren erfolgt durch die dritte Grundschicht 3
  • Als nächstes wird die Deckschicht 4 auf die oberste Grundschicht 3 aufgetragen. Auch hier wird zunächst abgewartet, bis die dritte Grundschicht 3 ausreichend abgelüftet ist. Dem für die Ausbildung der Deckschicht 4 vorgesehen Lack wird anstelle von Zink Eisenglimmer zugemischt. Dabei kann für die Deckschicht 4 als Ausgangsstoff der identische Lack – jedoch ohne Zink – wie bei der Herstellung der Grundschichten 3 verwendet werden, d. h. die Lacke können hinsichtlich ihrer Polyurethan-Basis identisch ausgebildet sein. Dies garantiert eine gute Verträglichkeit der Deckschicht 4 mit den Grundschichten 3 und vermeidet unerwünschte Reaktionen, die zu einer Schädigung der Deckschicht 4 oder der Grundschichten 3 führen könnten. Die Deckschicht 4 kann beispielsweise mit einer Farbrolle aufgetragen werden. In analoger Weise wie für die Grundschichten 3 beschrieben wird bei der Ausbildung der Deckschicht 4 über die Einstellung der Viskosität oder anderer Parameter oder über die Auswahl der Plättchengröße des zugesetzten Eisenglimmers die gewünschte Schichtdicke im getrockneten Zustand ausgebildet.
  • Nach dem Aushärten der Deckschicht 4 und der Grundschichten 3 schützen diese das Lagerbauteil 1 sehr wirksam und über einen langen Zeitraum vor Korrosion.
  • Falls das Lagerbauteil 1 in einer weniger korrosiven Umgebung eingesetzt werden soll, beispielsweise in einer Windkraftanlage, die im Landesinneren installiert wird, kann eine andersartige Beschichtung zum Einsatz kommen. Dies wird anhand von 2 näher erläutert.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des beschichteten Lagerbauteils 1 in einer 1 entsprechenden Darstellung. Das in 2 dargestellte Lagerbauteil 1 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der 1 hinsichtlich der Beschichtung. Gemäß 2 sind lediglich zwei Grundschichten 3 auf den Oberflächenbereich 2 des Lagerbauteils 1 aufgebracht. Die Grundschichten 3 sind jeweils in identischer Weise ausgebildet und auf identische Weise auf den Oberflächenbereich 2 des Lagerbauteils 1 aufgetragen, wie anhand von 1 beschrieben, wobei wiederum keine vorherige Strahlbehandlung des Oberflächenbereichs 2 des Lagerbauteils 1 erfolgt. Demgemäß weisen die Grundschichten 3 in 2 jeweils eine Dicke von 60 μm auf und bestehen aus einem feuchtigkeitshärtenden Einkomponenten-Lack auf Polyurethanbasis, dem Zinkpartikel zugesetzt sind. Die fehlende Deckschicht 4 hat zur Folge, dass beim Ausführungsbeispiel der 2 keine so hohe Korrosionsbeständigkeit wie beim Ausführungsbeispiel der 1 erreicht wird. Eine geringfügige Verbesserung lässt sich zwar durch eine dritte Grundschicht 3 erzielen. Die Korrosionsbeständigkeit des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels wird aber auch dann nicht erreicht.
  • Analog zum Ausführungsbeispiel der 1 sind auch bei der 2 Abwandlungen möglich, wie beispielsweise die Verwendung eines Zweikomponenten-Lacks anstelle eines Einkomponenten-Lacks.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Lagerbauteil
    2
    Oberflächenbereich
    3
    Grundschicht
    4
    Deckschicht

Claims (10)

  1. Lagerring eines Wälzlagers oder eines Gleitlagers mit einem Oberflächenbereich (2), der mit mehreren Grundschichten (3) eines ersten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Zink zugesetzt ist und einer Deckschicht (4) eines zweiten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Eisenglimmer zugesetzt ist, derart beschichtet ist, dass die Deckschicht (4) die Grundschichten (3) abdeckt.
  2. Lagerring nach Anspruch 1, wobei der Oberflächenbereich (2) nicht gestrahlt ist.
  3. Lagerring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Lack und der zweite Lack hinsichtlich ihrer Polyurethan-Basis identisch ausgebildet sind.
  4. Lagerring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Lack und/oder der zweite Lack ein Einkomponenten-Lack ist.
  5. Lagerring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Lack und/oder der zweite Lack feuchtigkeitshärtend ausgebildet ist.
  6. Lagerring eines Wälzlagers oder eines Gleitlagers mit einem nicht gestrahlten Oberflächenbereich (2), der mit mehreren Grundschichten (3) eines Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Zink zugesetzt ist, beschichtet ist.
  7. Lager mit einem Lagerring (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Lager nach Anspruch 7, wobei das Lager als ein Großlager ausgebildet ist.
  9. Lager nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das Lager als eine Komponente einer Windkraftanlage ausgebildet ist.
  10. Verfahren zum Schutz eines Lagerrings eines Wälzlagers oder eines Gleitlagers (1) vor Korrosion, wobei auf einen Oberflächenbereich (2) des Lagerrings (1) nacheinander mehrere Grundschichten (3) eines ersten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Zink zugesetzt ist, aufgetragen werden und auf die zuletzt aufgetragene Grundschicht (3) eine Deckschicht (4) eines zweiten Lacks auf Polyurethan-Basis, dem Eisenglimmer zugesetzt ist, aufgetragen wird.
DE201210212688 2012-07-19 2012-07-19 Korrosionsgeschützter Lagerring eines Wälzlagers oder Gleitlagers, Lager mit dem Lagerring und Verfahren zum Schutz eines Lagerrings vor Korrosion Revoked DE102012212688B3 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210212688 DE102012212688B3 (de) 2012-07-19 2012-07-19 Korrosionsgeschützter Lagerring eines Wälzlagers oder Gleitlagers, Lager mit dem Lagerring und Verfahren zum Schutz eines Lagerrings vor Korrosion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210212688 DE102012212688B3 (de) 2012-07-19 2012-07-19 Korrosionsgeschützter Lagerring eines Wälzlagers oder Gleitlagers, Lager mit dem Lagerring und Verfahren zum Schutz eines Lagerrings vor Korrosion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012212688B3 true DE102012212688B3 (de) 2014-01-02

Family

ID=49754377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210212688 Revoked DE102012212688B3 (de) 2012-07-19 2012-07-19 Korrosionsgeschützter Lagerring eines Wälzlagers oder Gleitlagers, Lager mit dem Lagerring und Verfahren zum Schutz eines Lagerrings vor Korrosion

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012212688B3 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014204329A1 (de) 2014-03-10 2015-09-10 Aktiebolaget Skf Korrosionsschützendes Schichtsystem, korrosionsgeschütztes Lagerbauteil und Verfahren zum Schutz eines Lagerbauteils vor Korrosion
DE102016224402A1 (de) 2016-12-07 2018-06-07 Aktiebolaget Skf Lagerbauteil und Verfahren zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit eines Lagerbauteils
CN108223584A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 斯凯孚公司 组成部件和组成部件的制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2855120A1 (de) * 1978-12-20 1980-07-10 Meyer Olga Anstrichsystem
EP0832908A1 (de) * 1996-09-30 1998-04-01 William J. Brinton Korrosionsschutz-Beschichtungen aus Polyharnstoff
DE102005026523A1 (de) * 2005-06-08 2006-12-14 Eckart Gmbh & Co. Kg Zweikomponenten-Korrosionsschutzlack, dessen Verwendung und Verfahren zu dessen Herstellung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2855120A1 (de) * 1978-12-20 1980-07-10 Meyer Olga Anstrichsystem
EP0832908A1 (de) * 1996-09-30 1998-04-01 William J. Brinton Korrosionsschutz-Beschichtungen aus Polyharnstoff
DE102005026523A1 (de) * 2005-06-08 2006-12-14 Eckart Gmbh & Co. Kg Zweikomponenten-Korrosionsschutzlack, dessen Verwendung und Verfahren zu dessen Herstellung

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014204329A1 (de) 2014-03-10 2015-09-10 Aktiebolaget Skf Korrosionsschützendes Schichtsystem, korrosionsgeschütztes Lagerbauteil und Verfahren zum Schutz eines Lagerbauteils vor Korrosion
WO2015135745A1 (de) 2014-03-10 2015-09-17 Aktiebolaget Skf Korrosionsschützendes schichtsystem, korrosionsgeschütztes lagerbauteil und verfahren zum schutz eines lagerbauteils vor korrosion
CN106133076A (zh) * 2014-03-10 2016-11-16 斯凯孚公司 防腐蚀的层系统、防腐蚀的轴承组件和保护轴承组件免受腐蚀的方法
US20170022369A1 (en) * 2014-03-10 2017-01-26 Aktiebolaget Skf Corrosion protecting layer system, corrosion protected bearing component and method for protecting a bearing component against corrosion
CN106133076B (zh) * 2014-03-10 2019-04-09 斯凯孚公司 防腐蚀的层系统、防腐蚀的轴承组件和保护轴承组件免受腐蚀的方法
US11713398B2 (en) * 2014-03-10 2023-08-01 Aktiebolaget Skf Corrosion protecting layer system, corrosion protected bearing component and method for protecting a bearing component against corrosion
DE102016224402A1 (de) 2016-12-07 2018-06-07 Aktiebolaget Skf Lagerbauteil und Verfahren zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit eines Lagerbauteils
EP3333228A1 (de) 2016-12-07 2018-06-13 Aktiebolaget SKF Lagerbauteil und verfahren zur erhöhung der widerstandsfähigkeit eines lagerbauteils
CN108167334A (zh) * 2016-12-07 2018-06-15 斯凯孚公司 轴承部件和用于提高轴承部件的抵抗性的方法
CN108223584A (zh) * 2016-12-09 2018-06-29 斯凯孚公司 组成部件和组成部件的制造方法
US11639737B2 (en) 2016-12-09 2023-05-02 Aktiebolaget Skf Component and method for manufacturing a component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3116963B1 (de) Korrosionsschützendes schichtsystem, korrosionsgeschütztes lagerbauteil und verfahren zum schutz eines lagerbauteils vor korrosion
EP2016138B1 (de) Korrosionsschutzsystem für metalle und pigment hierfür
EP2324141B1 (de) VERSCHLEIß- UND KORROSIONSHEMMENDER SCHICHTVERBUND
WO2014020665A1 (ja) 塗料及び被覆鋼材
EP3333228B1 (de) Lagerbauteil und verfahren zur erhöhung der widerstandsfähigkeit eines lagerbauteils
DE102012212688B3 (de) Korrosionsgeschützter Lagerring eines Wälzlagers oder Gleitlagers, Lager mit dem Lagerring und Verfahren zum Schutz eines Lagerrings vor Korrosion
EP3381987A1 (de) Grundkörper mit korrosionsschutzbeschichtung und verfahren zur herstellung einer korrosionsschutzbeschichtung
DE102015223197A1 (de) Beschichtungssystem für Betonoberflächen
EP2198982B1 (de) Korrosionsschutzsystem zur Beschichtung von Metalloberflächen und Verfahren zu seiner Herstellung
CN111164169B (zh) 赋予高耐腐蚀性的钢材用反应性涂料
DE102017129434A1 (de) Verfahren zum Beschichten von Kfz-Felgen
DE102007020822A1 (de) Zweischichtiges lösungsmittelarmes, organisches Korrosionsschutzsystem für Metalloberflächen
DE102007050141A1 (de) Verschleißschutzbeschichtung
EP2448415A2 (de) Zusammensetzung zur verhinderung/ verringerung der mikroben-induzierten biokorrosion durch sulfat- reduzierende bakterien (srb) und andere mikroorganismen
AT504336B1 (de) Kettenrad
EP0679853B1 (de) Beschichtung für Rohrböden und Kühlmittelrohre von Wärmetauschern
CN111164168A (zh) 涂料以及包覆钢材
JP4937960B2 (ja) 耐候性鋼材
DE3830848C1 (de)
DE202006018958U1 (de) Sandwich-Schutzsystem für Betonoberflächen von Türmen für Windenergieanlagen
DE102007014636A1 (de) Sandwich - Schutzsystem für Betonoberflächen von Türmen für Windenergieanlagen
DE10211576B4 (de) Graffitischutzsystem
DE102011051519B4 (de) Beschichtungsverfahren für korrosiven Umgebungseinflüssen ausgesetzte eisenhaltige Gegenstände und Beschichtungen für das Unterwasserschiff von Stahlbooten
DE2528943B2 (de) Teilweise abbeizbare mehrschichtlackierung
DE102016114808A1 (de) Verfahren zum Schutz eines Gehäuses eines Steckverbinders vor Korrosion

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R026 Opposition filed against patent
R026 Opposition filed against patent

Effective date: 20141002

R037 Decision of examining division or of federal patent court revoking patent now final