DE102013221687A1

DE102013221687A1 - roller bearing ring

Info

Publication number: DE102013221687A1
Application number: DE201310221687
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Braun; Vasilios Bakolas; Peter Schuster
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2015-04-30
Also published as: WO2015058759A1

Abstract

Ein Wälzlagerring (1) weist einen Grundkörper (2) auf, auf welchem sich eine Laufbahn (4) bildende Beschichtung (3) aus einer Nickel-Titan-Legierung befindet. Der mit einer solchen Beschichtung (3) versehene Wälzlagerring (1) hat gegenüber einem unbeschichteten Wälzlagerring aus Stahl Vorteile sowohl hinsichtlich der elastischen Nachgiebigkeit der Laufbahn (4) als auch hinsichtlich des Korrosionsschutzes.A roller bearing ring (1) has a base body (2) on which a raceway (4) forming coating (3) is made of a nickel-titanium alloy. The roller bearing ring (1) provided with such a coating (3) has advantages over an uncoated steel roller bearing ring both in terms of elastic compliance of the raceway (4) and in terms of corrosion protection.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerring, welcher eine beschichtete Laufbahn für Wälzkörper, das heißt eine Beschichtung im Bereich des Wälzkontakts, aufweist.The invention relates to a rolling bearing ring, which has a coated raceway for rolling elements, that is to say a coating in the region of the rolling contact.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein Wälzlagerring mit einer beschichteten Laufbahn ist beispielsweise aus der DE 10 2011 075 497 A1 bekannt. Zusätzlich zur Beschichtung der Laufbahn ist in diesem Fall eine weitere Beschichtung in einem zur Aufnahme einer Dichtung vorgesehenen Flächenabschnitt des Lagerrings vorgesehen, welche als Sonderbeschichtung die Beständigkeit gegenüber aggressiven Medien verbessert.A rolling bearing ring with a coated raceway is for example from the DE 10 2011 075 497 A1 known. In addition to the coating of the raceway, a further coating in a surface section of the bearing ring provided for receiving a seal is provided in this case, which as a special coating improves the resistance to aggressive media.

Weitere Beispiele beschichteter Lagerringe sind in der DE 10 2010 015 155 A1 sowie in der DE 10 2007 042 372 A1 offenbart. Bei diesen Lagerringen dienen verschiedene Beschichtungen der elektrischen Isolation beziehungsweise der Vorsorge gegen Passungsrost. Die Beschichtungen befinden sich in beiden Fällen in Oberflächenbereichen der Lagerringe außerhalb des Wälzkontakts.Further examples of coated bearing rings are in the DE 10 2010 015 155 A1 as well as in the DE 10 2007 042 372 A1 disclosed. In these bearing rings different coatings are used for electrical insulation or to prevent fretting corrosion. The coatings are in both cases in surface areas of the bearing rings outside of the rolling contact.

Aus der DE 10 2011 080 132 A1 ist ein Wälzlager bekannt, welches insbesondere für den Einsatz bei höheren Temperaturen vorgesehen ist. Mindestens einer der beiden Lagerringe dieses Wälzlagers weist eine Phosphatierung, insbesondere eine Manganphosphatierung, auf. Zusätzlich können auch die Wälzkörper eine Beschichtung, beispielsweise eine Verchromung oder eine oxidkeramische Beschichtung, aufweisen.From the DE 10 2011 080 132 A1 is a rolling bearing known which is intended in particular for use at higher temperatures. At least one of the two bearing rings of this rolling bearing has a phosphating, in particular a manganese phosphating on. In addition, the rolling elements can also have a coating, for example a chrome plating or an oxide-ceramic coating.

Um ein Wälzlager für besondere Betriebsbedingungen, beispielsweise hohe Temperaturen oder den Einsatz in aggressiven Medien, auszulegen, können statt beschichteter Bauteile auch unbeschichtete Komponenten aus geeigneten metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, in einem Wälzlager Lagerringe aus Kunststoff mit Wälzkörpern aus Glas zu kombinieren. Übliche Hybridlager weisen Wälzkörper aus Keramik und Lagerringe aus Stahl, zum Beispiel korrosionsbeständigem Stahl, auf. Bei gleicher Dimensionierung wie ein herkömmliches Wälzlager aus reinen Stahlkomponenten weist ein Hybridlager jedoch eine erhöhte Pressung auf, da das Elastizitätsmodul üblicherweise verwendeter keramischer Werkstoffe wie Siliziumnitrid deutlich höher als das Elastizitätsmodul üblicher Wälzlagerstähle ist. Ein Vorteil der Werkstoffkombination Keramik-Stahl liegt jedoch in einer geringeren Adhäsionsneigung im Vergleich zur Werkstoffpaarung Stahl-Stahl. Aus diesem Grund sind Hybridlager insbesondere für Anwendungen unter ungünstigen Schmierungsbedingungen geeignet.In order to design a rolling bearing for special operating conditions, for example high temperatures or use in aggressive media, uncoated components made of suitable metallic or non-metallic materials can be used instead of coated components. For example, it is possible to combine in a roller bearing bearing rings made of plastic with rolling elements made of glass. Conventional hybrid bearings have ceramic rolling elements and steel bearing rings, for example corrosion-resistant steel. With the same dimensions as a conventional rolling bearing made of pure steel components, however, a hybrid bearing has an increased pressure, since the modulus of elasticity of commonly used ceramic materials such as silicon nitride is significantly higher than the modulus of elasticity of conventional rolling bearing steels. An advantage of the material combination ceramic-steel, however, lies in a lower adhesion tendency compared to the steel-steel material pairing. For this reason, hybrid bearings are particularly suitable for applications under unfavorable lubrication conditions.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager gegenüber dem genannten Stand der Technik insbesondere hinsichtlich der Einsatzmöglichkeiten unter ungünstigen Umgebungsbedingungen weiterzuentwickeln.The invention has for its object to further develop a rolling bearing over the cited prior art, in particular with regard to the possible applications under unfavorable environmental conditions.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Wälzlagerring mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dieser Wälzlagerring weist im Bereich seiner zur Kontaktierung von Wälzkörpern vorgesehenen Laufbahn eine Beschichtung aus einer Nickel-Titan-Legierung auf. Der Wälzlagerring ist besonders für die Verwendung in einem mangelgeschmierten, insbesondere wassergeschmierten, beispielsweise meerwassergeschmierten, Wälzlager geeignet. Die Wälzkörper, insbesondere Kugeln, eines den erfindungsgemäßen Lagerring aufweisenden Wälzlagers sind gemäß einer möglichen Ausgestaltung aus einem keramischen Werkstoff gefertigt.This object is achieved by a rolling bearing ring having the features of claim 1. This rolling bearing ring has a coating of a nickel-titanium alloy in the region of its intended for contacting rolling elements career. The rolling bearing ring is particularly suitable for use in a lack-lubricated, in particular water-lubricated, for example seawater lubricated, rolling bearing. The rolling elements, in particular balls, of a rolling bearing according to the invention bearing ring are made according to a possible embodiment of a ceramic material.

Gegenüber einem keramischen Werkstoff als Werkstoff eines Lagerrings hat die Nickel-Titan-Legierung den Vorteil eines wesentlich niedrigeren Elastizitätsmoduls, das heißt einer höheren elastischen Nachgiebigkeit. Hierdurch wird ein größerer Flächenabschnitt zur Kraftübertragung zwischen dem Lagerring und einem Wälzkörper, beispielsweise einer Kugel, genutzt, was mit einer reduzierten Kontaktpressung gleichbedeutend ist. Gleichzeitig zeichnen sich Nickel-Titan-Legierungen durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus. Je nach Anwendungsfall und Grundwerkstoff des Lagerrings können auch die nicht-magnetischen Eigenschaften von Nickel-Titan-Legierungen von Vorteil sein.Compared to a ceramic material as a material of a bearing ring, the nickel-titanium alloy has the advantage of a much lower modulus of elasticity, that is, a higher elastic compliance. As a result, a larger surface portion for power transmission between the bearing ring and a rolling element, such as a ball, used, which is synonymous with a reduced contact pressure. At the same time nickel-titanium alloys are characterized by a high corrosion resistance. Depending on the application and base material of the bearing ring and the non-magnetic properties of nickel-titanium alloys may be beneficial.

Die Beschichtung weist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung einen Nickelgehalt von mehr als 50% auf. In Prozent angegebene Anteile der Beschichtung sind stets als Gewichtsprozent zu verstehe. Vorzugsweise wird als Nickel-Titan-Legierung Nitinol 60 (60% Ni, 40% Ti) verwendet. Es handelt sich hierbei um einen Werkstoff mit Formgedächtniseigenschaften. Die Oberflächenhärte dieses Werkstoffs beträgt in bevorzugter Ausgestaltung des Wälzlagerrings mindestens 58 HRC. Eine Oberflächenhärte bis 62 HRC ist erreichbar. Der beschichtete Wälzlagerring kann zur Erhöhung seiner Härte einer Wärmebehandlung unterzogen werden.The coating has, according to an advantageous embodiment, a nickel content of more than 50%. Percentages of the coating are always to be understood as percent by weight. Nitinol 60 (60% Ni, 40% Ti) is preferably used as the nickel-titanium alloy. It is a material with shape memory properties. The surface hardness of this material is in a preferred embodiment of the rolling bearing ring at least 58 HRC. A surface hardness up to 62 HRC is achievable. The coated rolling bearing ring can be subjected to a heat treatment to increase its hardness.

Gemäß einer ersten möglichen Bauform des Wälzlagerrings ist die Nickel-Titan-Legierung in Form eines Metallbandes auf den Grundwerkstoff des Lagerrings aufgebracht. Dies kann in Form eines Einpressens eines dünnen Rings aus Nickel-Titan-Legierung in einen Stahl-Grundkörper geschehen.According to a first possible design of the rolling bearing ring, the nickel-titanium alloy is applied in the form of a metal strip on the base material of the bearing ring. This can take the form of a Pressing a thin ring of nickel-titanium alloy into a steel base body happened.

Gemäß einer zweiten möglichen Bauform stellt die Nickel-Titan-Beschichtung eine pulvermetallurgisch gebildete Metallschicht dar. Die Herstellung einer solchen Schicht kann beispielsweise erfolgen, indem pulvermetallurgisches Nitinol (NiTi60) auf einen Stahl-Grundkörper aufgesintert wird. Als alternatives Fertigungsverfahren kommt ein Metallpulverspritzgießen in Betracht, mit welchem eine endkonturnahe Formgebung auf einem Stahl-Grundkörper möglich ist. Gemäß einem weiteren möglichen Herstellungsverfahren wird vorlegiertes NiTi-Pulver durch heißisostatisches Pressen auf dem Stahl-Grundkörper verdichtet.According to a second possible design, the nickel-titanium coating is a metal layer formed by powder metallurgy. The production of such a layer can be effected, for example, by sintering powder metallurgical nitinol (NiTi60) onto a steel base body. As an alternative manufacturing process is a metal powder injection molding into consideration, with which a near net shape shaping on a steel base body is possible. According to another possible manufacturing method, pre-alloyed NiTi powder is compacted by hot isostatic pressing on the steel base body.

Das Auftragen der Nickel-Titan-Beschichtung auf den Grundwerkstoff ist auch durch Reibschweißen möglich. Bei dem allgemein auch als Reibbeschichten bezeichneten Verfahren wird eine Beschichtung mittels Übertrag durch plastische Verformung unter Temperatur- und Reibbeanspruchung erzeugt. Die Verwendung einer Titan enthaltenden Legierung zum Reibbeschichten ist prinzipiell zum Beispiel aus der DE 10 2006 055 994 A1 bekannt. Ein weiteres Verfahren zum Reibbeschichten ist in der DE 10 2012 001 779 A1 offenbart.The application of the nickel-titanium coating on the base material is also possible by friction welding. In the process, also commonly referred to as friction coating, a coating is produced by transfer by plastic deformation under temperature and friction stress. The use of a titanium-containing alloy for friction coating is in principle for example from DE 10 2006 055 994 A1 known. Another method of friction coating is in the DE 10 2012 001 779 A1 disclosed.

In allen Bauformen kann die Dicke der Nickel-Titan-Legierung in Abhängigkeit der Tiefe der beim Betrieb des Wälzlagers eingebrachten Pressungen ausgelegt werden. Typische Schichtdicken der Nickel-Titan-Legierung liegen im Bereich zwischen 0,5 mm und 5 mm. Im Vergleich zur Dicke des Wälzlagerrings ist die Nickel-Titan-Schicht in jedem Fall relativ dünn. Vorzugsweise beträgt die Dicke der Nickel-Titan-Beschichtung nicht mehr als 5% der darunter liegenden Dicke des Grundwerkstoffs.In all designs, the thickness of the nickel-titanium alloy depending on the depth of the introduced during operation of the rolling bearing pressure can be interpreted. Typical layer thicknesses of the nickel-titanium alloy are in the range between 0.5 mm and 5 mm. Compared to the thickness of the rolling bearing ring, the nickel-titanium layer is relatively thin in any case. Preferably, the thickness of the nickel-titanium coating is not more than 5% of the underlying thickness of the base material.

Unabhängig von der Art der Erzeugung der Nickel-Titan-Schicht können auf dem Wälzlagerring entweder Wälzkörper aus Stahl oder Wälzkörper aus Keramik abrollen. Gerade bei der Verwendung von Keramikwälzkörpern kommen die Vorteile des niedrigen Elastizitätsmoduls der Nickel-Titan-Legierung im Vergleich zum Elastizitätsmodul der Wälzkörper in besonderem Maße zum Tragen. Ein keramischer Werkstoff, aus welchem die Wälzkörper herstellbar sind, ist beispielsweise Siliziumnitrid. In vorteilhafter Ausgestaltung ist das Elastizitätsmodul der in dem Wälzlager verwendeten Keramikwälzkörper mehr als doppelt so groß, insbesondere mehr als 2,5 mal so groß, wie das Elastizitätsmodul der Beschichtung des Wälzlagerrings.Regardless of the way in which the nickel-titanium layer is produced, either rolling elements made of steel or rolling elements made of ceramic can roll on the roller bearing ring. Especially with the use of ceramic rolling elements, the advantages of the low modulus of elasticity of the nickel-titanium alloy compared to the modulus of elasticity of the rolling elements are particularly significant. A ceramic material from which the rolling elements can be produced is, for example, silicon nitride. In an advantageous embodiment, the modulus of elasticity of the ceramic rolling elements used in the rolling bearing is more than twice as large, in particular more than 2.5 times as large as the modulus of elasticity of the coating of the rolling bearing ring.

Die geringe Adhäsionsneigung durch die Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe für die Laufbahn einerseits und die Wälzkörper andererseits ist jedoch auch bei der Verwendung von Stahlwälzkörpern gegeben. Der Wälzlagerring ist damit in jedem Fall für die Verwendung unter ungünstigen Schmierungsbedingungen geeignet.However, the low tendency to adhesion due to the use of different materials for the raceway on the one hand and the rolling elements on the other hand is also given when using steel rolling elements. The rolling bearing ring is therefore suitable in any case for use under unfavorable lubrication conditions.

Das mindestens einen gemäß der Erfindung ausgestalteten Wälzlagerring aufweisende Wälzlager kann entweder einen Käfig zur Führung der Wälzkörper aufweisen oder als vollrolliges Lager gestaltet sein. Ein Wälzlagerkäfig kann gegebenenfalls aus Metall, insbesondere aus korrosionsbeständigem Stahl, oder aus Kunststoff, insbesondere einem für den Einsatz bei höheren Temperaturen geeigneten Kunststoff wie PEEK (Polyetheretherketon), gefertigt sein.The at least one designed according to the invention rolling bearing ring having rolling bearing can either have a cage for guiding the rolling elements or be designed as a full complement bearing. A roller bearing cage may optionally be made of metal, in particular of corrosion-resistant steel, or of plastic, in particular a suitable for use at higher temperatures plastic such as PEEK (polyetheretherketone).

Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet des Wälzlagerrings stellen neben bei hohen Temperaturen und/oder Drehzahlen betriebenen Lagern auch sogenannte mediengeschmierte Lager dar. Unter einer Medienschmierung wird allgemein eine Beaufschlagung der Wälzkontaktflächen mit einem Medium verstanden, welches nicht primär zur Schmierung vorgesehen ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Fluid handeln, welches in einer mit dem Wälzlager ausgerüsteten Pumpe oder einem Verdichter gefördert wird. Auch der nicht oder nur unvollständig abgedichtete Einsatz eines Wälzlagers unter Wasser, insbesondere in Meerwasser, gilt als mediengeschmierter Betrieb eines Wälzlagers. Anwendungsmöglichkeiten des Wälzlagerrings sind beispielsweise auch in der chemischen und pharmazeutischen Industrie, im medizintechnischen Bereich, sowie in der Lebensmittelindustrie gegeben.In addition to bearings operated at high temperatures and / or rotational speeds, a preferred field of application of the rolling bearing ring is so-called media-lubricated bearings. Media lubrication generally refers to acting on the rolling contact surfaces with a medium which is not primarily intended for lubrication. This may be, for example, a fluid which is conveyed in a pump equipped with the roller bearing or a compressor. The use of a roller bearing under water, especially in seawater, which is not or only partially sealed, is also considered to be the medium-lubricated operation of a roller bearing. Applications of the rolling bearing ring are given for example in the chemical and pharmaceutical industries, in the medical field, as well as in the food industry.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:Two exemplary embodiments will be explained in greater detail below with reference to a drawing. Herein show:

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

1 einen Querschnitt durch einen mit einer Nickel-Titan-Legierung beschichteten Wälzlagerring, 1 a cross section through a coated with a nickel-titanium alloy rolling bearing ring,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Nickel-Titan-beschichteten Wälzlagerrings in einer Darstellung analog 1 2 a further embodiment of a nickel-titanium-coated roller bearing ring in a representation analog 1

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Einander prinzipiell entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die nachfolgenden Ausführungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf beide Ausführungsbeispiele.Corresponding parts in principle are marked in both figures with the same reference numerals. The following statements relate, unless otherwise stated, to both embodiments.

Ein Wälzlagerring 1 eines nicht weiter dargestellten Wälzlagers ist aus einem Grundkörper 2 aus Stahl und einer hierauf aufgebrachten Beschichtung 3 aus einer Nickel-Titan-Legierung, nämlich Nitinol 60, aufgebaut. Die Oberfläche der Beschichtung 3 bildet eine Laufbahn 4 für nicht dargestellte Wälzkörper, nämlich Zylinderrollen im Ausführungsbeispiel nach 1 beziehungsweise Kugeln im Ausführungsbeispiel nach 2.A rolling bearing ring 1 a rolling bearing, not shown, is made of a basic body 2 made of steel and a coating applied thereto 3 from a nickel-titanium alloy, namely nitinol 60, built. The surface of the coating 3 forms a career 4 for rolling elements, not shown, namely cylindrical rollers in the embodiment according to 1 or balls in the embodiment according to 2 ,

Der Grundkörper 2 ist durch spanende Bearbeitung, beispielsweise aus einem gängigen Wälzlagerstahl wie 100Cr6 oder aus einem nichtrostenden Stahl wie dem unter der Bezeichnung Cronidur 30 (X 30 CrMaN 15 1) erhältlichen Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4108, hergestellt. Abweichend von den in den 1 und 2 skizzierten Ausführungsbeispielen kann der Grundkörper 2 auch durch spanlose Umformung, insbesondere aus Blech, hergestellt sein. Ebenso kann es sich bei dem Wälzlagerring 1 nicht nur, wie bei den beiden Ausführungsbeispielen, um einen Lagerring eines Radiallagers, sondern auch um eine Komponente eines sonstigen Wälzlagertyps, beispielsweise eines Schrägkugellagers, eines Schrägrollenlagers, oder eines Axiallagers, handeln. Das mit dem Wälzlagerring 1 ausgerüstete Lager kann als ein- oder mehrreihiges Lager ausgebildet sein.The main body 2 is made by machining, for example, from a common bearing steel such as 100Cr6 or from a stainless steel such as that available under the name Cronidur 30 (X 30 CrMaN 15 1) available steel with the material number 1.4108. Notwithstanding the in the 1 and 2 sketched embodiments, the main body 2 also be produced by non-cutting forming, in particular from sheet metal. Likewise, it may be in the rolling bearing ring 1 not only, as in the two embodiments, a bearing ring of a radial bearing, but also a component of another type of rolling bearing, for example, an angular contact ball bearing, a tapered roller bearing, or a thrust bearing act. That with the rolling bearing ring 1 equipped bearings can be designed as a single or multi-row bearing.

Im Ausführungsbeispiel nach 1 liegt die zur Herstellung der Beschichtung 3 verwendete Nickel-Titan-Legierung, nämlich Nitinol 60, zunächst als Metallband vor. Zwischen diesem in Form eines dünnen Rings vorliegenden Metallband und dem Grundkörper 2 aus Stahl wird ein Pressverband hergestellt. Dies kann beispielsweise erfolgen, indem – im Fall der Ausbildung des Wälzlagerrings 1 als Innenring – der die Beschichtung 3 bildende Nickel-Titan-Ring aufgepresst wird oder – sofern der Wälzlagerring 1 ein Außenring ist – der Nickel-Titan-Ring eingepresst wird. Eine Nachbearbeitung der Laufbahn 4 nach dem Zusammenfügen des Wälzlagerrings 1 ist nicht erforderlich.In the embodiment according to 1 is the for the production of the coating 3 used nickel-titanium alloy, namely Nitinol 60, initially as a metal strip before. Between this present in the form of a thin ring metal band and the body 2 Steel is used to produce a press fit. This can be done, for example, by - in the case of the formation of the rolling bearing ring 1 as inner ring - the the coating 3 forming nickel-titanium ring is pressed or - provided the rolling bearing ring 1 an outer ring is - the nickel-titanium ring is pressed. A post-processing of the career 4 after assembling the rolling bearing ring 1 not necessary.

Gemäß einem alternativen Herstellungsverfahren ist die Beschichtung 3 des Wälzlagerrings 1 nach 1 als Reibbeschichtung ausgebildet. Der Auftrag der Beschichtung 3 auf den Grundkörper 2 erfolgt dabei beispielsweise mittels eines rotierenden, schwingenden und/oder vibrierenden, typischerweise stiftförmigen Auftragselementes, welches den Grundkörper 2 mit einem definierten Anpressdruck kontaktiert.According to an alternative manufacturing process, the coating is 3 of the rolling bearing ring 1 to 1 designed as a friction coating. The order of the coating 3 on the main body 2 takes place, for example, by means of a rotating, vibrating and / or vibrating, typically pin-shaped applicator element, which the basic body 2 contacted with a defined contact pressure.

Im Ausführungsbeispiel nach 2, bei welchem der Wälzlagerring 1 als Lagerring eines Rillenkugellagers gestaltet ist, ist die Beschichtung 3, welche auch hier aus Nitinol 60 gebildet ist, durch Metallpulverspritzgießen erzeugt. Nach der Aufbringung der Beschichtung 3 auf den Grundkörper 2 ist allenfalls eine Finish-Bearbeitung erforderlich, welche nur einen minimalen Einfluss auf die Konturen des Wälzlagerrings 1 hat.In the embodiment according to 2 in which the rolling bearing ring 1 designed as a bearing ring of a deep groove ball bearing, the coating is 3 , which is also formed here from Nitinol 60, produced by metal powder injection molding. After application of the coating 3 on the main body 2 If necessary, a finish machining is required, which only a minimal impact on the contours of the bearing ring 1 Has.

Die Bezeichnung „Wälzlagerring” ist in allen erläuterten Fällen rein funktionell zu verstehen. Statt eines Innenringes als Wälzlagerring 1 kann beispielsweise auch eine als massive Welle oder als Hohlwelle ausgebildete Welle vorgesehen sein, auf welcher sich unmittelbar die Beschichtung 3 befindet. In analoger Weise kann statt eines als Außenring ausgebildeten Wälzlagerrings 1 beispielsweise ein Gehäuse vorgesehen sein, in welchem sich eine Bohrung befindet, deren Wandung unmittelbar mit der die Laufbahn 4 bildenden Beschichtung 3 aus der Nickel-Titan-Legierung Nitinol 60 beschichtet ist.The term "rolling bearing ring" is to be understood in all cases explained purely functional. Instead of an inner ring as a rolling bearing ring 1 For example, it is also possible to provide a shaft designed as a solid shaft or as a hollow shaft, on which the coating directly adjoins 3 located. In an analogous manner, instead of designed as an outer ring rolling bearing ring 1 For example, be provided a housing in which there is a bore whose wall directly with the career 4 forming coating 3 made of the nickel-titanium alloy nitinol 60 is coated.

Im in 1 skizzierten ersten Ausführungsbeispiel sind die auf dem Wälzlagerring 1 abrollenden Wälzkörper, nämlich Zylinderrollen, beispielsweise aus Stahl gefertigt. Im Ausführungsbeispiel nach 2 rollen auf dem Wälzlagerring 1 beispielsweise Keramikkugeln ab. Die Keramikkugeln des den Wälzlagerring 1 aufweisenden Wälzlagers sind zum Beispiel aus Siliziumnitrid gefertigt und weisen ein Elastizitätsmodul von mindestens 300 GPa, beispielsweise 310 GPa, auf. In beiden Fällen sorgt das im Vergleich zu üblicherweise für Wälzlagerringe verwendetem Stahl geringe Elastizitätsmodul der die Beschichtung 3 bildenden Nickel-Titan-Legierung (ca. 114 GPa) für geringe Pressungen im Wälzkontakt, auch bei annähernd punktförmigem Kontakt zwischen Wälzkörper und Wälzlagerring 1, und damit für einen zuverlässigen Betrieb und geringen Verschleiß auch bei ungünstigen Schmierungsbedingungen und/oder extremen Drehzahlen des den Wälzlagerring 1 aufweisenden Wälzlagers.Im in 1 sketched first embodiment, the on the rolling bearing ring 1 Rolling rolling elements, namely cylindrical rollers, for example made of steel. In the embodiment according to 2 roll on the rolling bearing ring 1 For example, from ceramic balls. The ceramic balls of the rolling bearing ring 1 For example, rolling bearing are made of silicon nitride and have a modulus of elasticity of at least 300 GPa, for example, 310 GPa. In both cases, the steel used in comparison to conventionally used for rolling bearing rings low elastic modulus of the coating 3 forming nickel-titanium alloy (about 114 GPa) for low pressure in the rolling contact, even with approximately punctiform contact between the rolling element and roller bearing ring 1 , And thus for reliable operation and low wear even with unfavorable lubrication conditions and / or extreme speeds of the rolling bearing ring 1 having rolling bearing.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wälzlagerringroller bearing ring
22: Grundkörperbody
33: Beschichtungcoating
44: Laufbahncareer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011075497 A1 [0002]
DE 102010015155 A1 [0003]
DE 102007042372 A1 [0003]
DE 102011080132 A1 [0004]
DE 102006055994 A1 [0012]
DE 102012001779 A1 [0012]

Claims

Rolling ring ( 1 ), with a basic body ( 2 ) on which a career ( 4 ) forming coating ( 3 ), characterized in that as coating ( 3 ) A nickel-titanium alloy is provided.

Rolling bearing ring according to claim 1, characterized in that the coating ( 3 ) is designed as a metal band.

Rolling bearing ring according to claim 1, characterized in that the coating ( 3 ) is formed by a powder metallurgical metal layer.

Rolling bearing ring according to claim 1, characterized in that the coating ( 3 ) is designed as a friction coating.

Rolling bearing ring according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coating ( 3 ) has a nickel content of more than 50% by weight.

Rolling bearing ring according to claim 5, characterized in that the coating ( 3 ) 60% by weight. Nickel and 40 wt .-% titanium.

Rolling bearing ring according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coating ( 3 ) has a thickness of at least 0.5 mm and at most 5 mm.

Use of a rolling bearing ring ( 1 ) according to claim 1 in a media-lubricated, in particular water-lubricated, rolling bearing.

Rolling bearing, comprising a rolling bearing ring ( 1 ) according to claim 1 and a number of rolling elements made of ceramic.

Rolling bearing according to claim 9, characterized in that the modulus of elasticity of the rolling elements more than twice as large as the elastic modulus of the coating ( 3 ) of the rolling bearing ring ( 1 ).