DE102020201509A1

DE102020201509A1 - Wälzlager mit einer elektrisch isolierenden Schicht und Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht

Info

Publication number: DE102020201509A1
Application number: DE102020201509.0A
Authority: DE
Inventors: Werner Mönig
Original assignee: MinebeaMitsumi Inc
Current assignee: MinebeaMitsumi Inc
Priority date: 2020-02-07
Filing date: 2020-02-07
Publication date: 2021-08-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einem ersten Lagerring, einem zweiten Lagerring und einer Vielzahl von zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten, auf auf dem ersten Lagerring (1) und dem zweiten Lagerring vorgesehenen Laufbahnen abwälzenden Wälzkörpern, der erste Lagerring, der zweite Lagerring und/oder die Wälzkörper zumindest teilweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht auf einer äußeren Oberfläche versehen sind.Das erfindungsgemäße Wälzlager ist dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht aus Polyimid oder aus Polyimid mit wenigstens einem Zusatzstoff besteht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager mit einer elektrisch isolierenden Schicht auf einer äußeren Oberfläche eines ersten Lagerrings, eines zweiten Lagerrings und/oder von Wälzkörpern des Wälzlagers, sowie ein Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht auf eine solche äußere Oberfläche des ersten Lagerrings, des zweiten Lagerrings und/oder der Wälzkörper.
Lagerkomponenten von Wälzlagern, wie die Lagerringe oder die Wälzkörper, werden in Abhängigkeit des Anwendungsfalls beschichtet, um die Übertragung eines elektrischen Stroms über das Wälzlager zu vermeiden. Bei der Schicht handelt es sich entsprechend um eine elektrisch isolierende Schicht. Alternativ kann auch die ganze Lagerkomponente aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt werden, was jedoch den Nachteil aufweist, dass ein solches Material meist mit hohen Kosten verbunden ist oder andere ungünstige Eigenschaften zur Anwendung in einem Wälzlager aufweist.
Ferner sind Beschichtungen für Komponenten von Wälzlagern bekannt, die Veränderungen im Gefüge des Werkstoffs, aus dem die Lagerkomponente gefertigt ist, vermeiden sollen, beispielsweise das Auftreten von sogenannten White Etching Cracks (WECs), oder die eine mechanische Bearbeitung der Komponentenoberfläche erleichtern sollen.
WO 2017/206981 A1 offenbart die Beschichtung von Komponenten in einem Wälzlager, insbesondere für eine Windkraftanlage, mit einer Schicht, die überwiegend aus Wolfram ausgebildet ist. Damit wird die Oberfläche passiviert und die Entstehung von diffusiblem Wasserstoff wird verhindert. Ferner wird durch eine Barrierewirkung des Wolframs die Diffusion von Wasserstoff in die Oberfläche beispielsweise des Innenrings und/oder des Außenrings und/oder der Wälzkörper verhindert oder zumindest stark eingeschränkt. Durch die Beschichtung aus Wolfram können auch die Oberflächenfestigkeit und Überrollfestigkeit des Innenrings und/oder des Außenrings und/oder der Wälzkörper erhöht werden.
DE 10 2016 202 399 A1 offenbart ein elektrisch isoliertes Lager mit einer Lagerkomponente, welche eine Oberfläche aus Keramik mit einer Vielzahl von Poren aufweist, wobei wenigstens einige der Poren wenigstens teilweise mit einem Harz, umfassend ein Resol-Phenolharz gefüllt sind. Hierdurch können das Eindringen von Wasser in die Oberfläche und die damit verbundene Verringerung des elektrischen Wiederstands verhindert werden.
DE 10 2007 034 564 A1 offenbart eine Schicht aus Nickel-Phosphor-Legierung auf nicht als Laufbahnen dienenden Oberflächen eines Lagerrings, um optimale Rundheitswerte des Lagerringes zu erreichen, da die Beschichtung besonders präzise spanend bearbeitet werden kann.
EP 2 989 338 B1 offenbart einen Lagerring und ein Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch isolierenden Beschichtung aus einer Keramikschicht mit Poren und einem Kunststoff zum Verfüllen der Poren und zum Ausbilden einer Schicht auf der Keramikschicht, wobei Kunststoffe, wie Harz, Siloxan, Polyester oder Acryl oder eine Kombination dieser Kunststoffe verwendet werden. Hierdurch soll eine bessere Isolation gegen hochfrequente Ströme sichergestellt werden.
EP 1 408 249 A1 offenbart ein Wälzlager, das gegen Elektrokorrosion geschützt ist. Hierfür wird eine Isolationsschicht aus einem Metalloxid durch thermisches Sprühen auf einen Lagerring aufgebracht. Die Isolationsschicht wird beispielsweise aus einem keramischen Werkstoff oder aus Polyphenylensulfidharz hergestellt.
DE 10 2017 218 844 A1 offenbart ein Beschichtungsverfahren für einen Lagerring eines Wälzlagers, wobei Außenflächen des Lagerrings mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen sind, die in Bereichen aufgebracht wird, von denen zuvor eine andere Beschichtung entfernt wurde. Die elektrisch isolierende Beschichtung weist beispielsweise eine Oxidkeramikbeschichtung auf, die in einem Plasmaspritzprozess bereitgestellt wird. Als geeignete Materialien für die Oxidkeramikbeschichtung werden Aluminiumoxid, Titanoxid, Chromoxid oder Zirconiumoxid angegeben. Die Schicht kann durch Methacrylate, Epoxide, Urethane, Phenolharze, Wachse oder Öle versiegelt werden.
EP 2 558 738 B1 offenbart einen elektrisch isolierenden Lagerring, insbesondere für ein Wälzlager. Eine elektrisch isolierende Schicht soll dabei eine besonders geringe Schichtdicke aufweisen, um konstruktive Nachteile und Nachteile bezüglich einer Wärmeabfuhr zu vermeiden. Erreicht wird die geringe Schichtdichte durch Anbinden der elektrisch isolierenden Schicht mittels einer haftverbessernden Zwischenschicht an einem Grundkorpus, wobei die elektrisch isolierende Schicht eine Dicke von 20 µm bis 200 µm aufweist. Die elektrisch isolierende Schicht ist aus Polyamid hergestellt, wobei Polyamid insbesondere der einzige Kunststoffanteil der isolierenden Schicht ist. Die elektrisch isolierende Schicht kann als durch ein Tempern ausgehärtete, mit einem Schleifprozess nachbearbeitete Spritzbeschichtung ausgebildet sein, wobei das Tempern bei Temperaturen bis 200° C erfolgt. Die elektrisch isolierende Schicht kann Glasfasern enthalten.
DE 10 2016 217 366 A1 offenbart einen Lagerring mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer elektrisch isolierenden Beschichtung. Die Beschichtung ist aus einem thermisch gespritzten Kunststoff ausgebildet, wobei sich keine weitere Beschichtung auf dem Grundkorpus des Lagerrings befindet, insbesondere keine Keramikschicht. Der elektrisch isolierende Kunststoff kann beispielsweise ein Polyetheretherketon (PEEK) oder ein Polyphthalamid (PPA) sein. Diese Kunststoffe weisen eine besonders niedrige Dielektrizitätszahl auf, was sich positiv auf die Isolationseigenschaften der elektrisch isolierenden Beschichtung bei Wechselspannungen auswirkt. Keramiken hingegen weisen eine deutliche höhere Dielektrizitätszahl auf, die das Zweifache bis das Dreifache der Dielektrizitätszahl der genannten Kunststoffe beträgt. Durch die geringe Dielektrizitätszahl kann ein deutlich höherer kapazitiver Widerstand und damit eine verbesserte Isolationsleistung besonders gegen hochfrequente Ströme erreicht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager mit einer elektrischen Isolierung anzugeben, bei dem nicht nur eine hohe Isolierleistung erreicht wird, sondern bei dem ein Eindringen von Wasserstoffmolekülen in das Grundmaterial der beschichteten Lagerkomponente reduziert wird, eine Gleitreibung und Rollreibung optimiert wird und ungünstige chemische Reaktionen mit Schmierstoffen oder Desinfektionsmitteln sicher vermieden werden. Die Beschichtung soll sich ferner kostengünstig und besonders dauerhaft herstellen lassen und ein entsprechendes Verfahren zum Aufbringen der elektrisch isolierenden Schicht soll angegeben werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch Wälzlager mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.
Ein erfindungsgemäßes Wälzlager weist einen ersten Lagerring, einen zweiten Lagerring und eine Vielzahl von zwischen dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring angeordneten, auf auf dem ersten Lagerring und dem zweiten Lagerring vorgesehenen Laufbahnen abwälzenden Wälzkörpern auf. Das erfindungsgemäße Wälzlager kann als Axiallager und/oder Radiallager ausgeführt sein. Bei einem Radiallager ist entsprechend der erste Lagerring ein Lageraußenring und der zweite Lagerring ist ein Lagerinnenring, der in Umfangsrichtung radial außen vom Lageraußenring umschlossen wird, wobei die Wälzkörper in Radialrichtung zwischen dem Lagerinnenring und dem Lageraußenring in einem Lagerspalt und in Umfangsrichtung hintereinander, vorteilhaft mit Abstand zueinander angeordnet sind.
Der erste Lagerring, der zweite Lagerring und/oder die Wälzkörper sind zumindest teilweise oder komplett mit einer elektrisch isolierenden Schicht auf seiner/ihrer äußeren Oberfläche versehen. Insbesondere sind nur der erste Lagerring und der zweite Lagerring mit einer entsprechenden elektrisch isolierenden Schicht versehen, die Wälzkörper hingegen frei von einer Oberflächenbeschichtung. Damit können die Wälzkörper kostengünstiger hergestellt werden und ein Rundlaufverhalten kann optimiert werden.
Erfindungsgemäß besteht die elektrisch isolierende Schicht aus (reinem) Polyimid (PI) oder aus Polyimid mit wenigstens einem Zusatzstoff. Im erstgenannten Fall besteht die elektrisch isolierende Schicht demnach bis auf nicht vermeidbare Verunreinigungen ausschließlich aus Polyimid. Im zweitgenannten Fall ist die elektrisch isolierende Schicht überwiegend aus Polyimid hergestellt, das heißt mit einem Gewichts- und/oder Volumenanteil von mehr als 50%. Bevorzugt weißt die elektrisch isolierende Schicht einen Polyimidanteil von mehr als 80 Gew.-%, mehr als 90 Gew.-% oder sogar von mehr als 95 Gew.-% auf.
Die erfindungsgemäß vorgesehene elektrisch isolierende Schicht aus Polyimid, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Zusatzstoffen, ist nicht nur elektrisch isolierend, sondern sie hat auch eine äußerst geringe Tendenz zur Wasserstoffaufnahme. Sie kann vorteilhaft dem Wälzlager Notlaufeigenschaften verleihen, insbesondere in einem Temperaturbereich von -196° C bis +350° C, wobei die Schicht hierzu vorteilhaft im Bereich wenigstens einer der Laufbahnen, beispielsweise der Laufbahn des zweiten Lagerrings (bei einem Radiallager dem Lagerinnenring), aufgebracht ist.
Wenn der oder die Lagerringe in einem Gleitsitz gehalten werden, kann die elektrisch isolierende Schicht auf einer Oberfläche des jeweiligen Lagerrings vorgesehen sein, die eine Oberfläche des Gleitsitzes ausbildet. Bei einem Radiallager mit einem axialen Gleitsitz kann die elektrisch isolierende Schicht zum Beispiel auf einer radial äußeren Oberfläche des Lageraußenrings und/oder auf einer radial inneren Oberfläche des Lagerinnenrings vorgesehen sein.
Die erfindungsgemäße Schicht weist eine besonders geringe Ausgasrate auf.
Die erfindungsgemäße Schicht kann die Reibung zwischen den Laufbahnen und den Wälzkörpern, insbesondere Kugeln, kompensieren. Zusätzlich kompensiert die erfindungsgemäße elektrisch isolierende Schicht vorteilhaft eine verringerte Schmierwirkung von Schmiermitteln, die aufgrund des konkreten Anwendungsfalls des Wälzlagers vorgegeben sind, beispielsweise um eine Kontamination von Anbauteilen zu verhindern.
Die erfindungsgemäße elektrisch isolierende Schicht kann das Auftreten von Passungsrost, zum Beispiel zwischen einem als Lagerinnenring ausgeführten zweiten Lagerring und einer in diesem aufgenommen Welle, vermindern. Gleichzeitig kann, wie dargelegt, eine radial äußere Beschichtung des als Lageraußenring ausgeführten ersten Lagerrings das Gleiten des ersten Lagerrings in der Axialrichtung in einem Gehäuse zur Ausbildung eines Schiebesitzes verbessern.
Die erfindungsgemäße elektrisch isolierende Schicht ist inert zumindest gegen schwache Säuren und schwache Basen. Ferner ist eine Zulassung für die Medizintechnik nach Anforderungen des Zytotoxizitätstests, insbesondere nach ISO 10993-5 (in der Ausgabe 10-2009) möglich.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen elektrisch isolierenden Schicht ist ferner kostengünstig und benötigt im Normalfall keinerlei Nacharbeit im Sinne eines Schleifprozesses.
Wenn die erfindungsgemäße elektrisch isolierende Schicht ausschließlich aus Polyimid hergestellt wird, beträgt der Gewichtsanteil von Polyimid in der elektrisch isolierenden Schicht vorzugsweise wenigstens 99 Gew.-% oder 99,5 Gew.-%.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird als Zusatzstoff in der elektrisch isolierenden Schicht Graphit zur Reibwertminimierung und/oder PTFE (Polytetrafluorethylen) verwendet. Hierfür kann die elektrisch isolierende Schicht Hohlräume oder Poren aufweisen, die mit dem Zusatzstoff gefüllt sind.
Als Zusatzstoff in der elektrisch isolierenden Schicht kommen insbesondere auch Sulfide oder Oxide in Betracht, beispielsweise Molybdän(IV)-Sulfid (MoS₂) oder Titan(IV)-Oxid (TiO₂), auch Titandioxid genannt.
Der Zusatzstoff kann eine reibungsminimierende oder reibungsverhindernde Funktion aufweisen und entsprechend den Reibungskoeffizienten der elektrisch isolierenden Schicht vermindern. Hierfür kommen besonders die zuvor genannten Zusatzstoffe in Betracht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind der erste Lagerring und der zweite Lagerring vollumfänglich mit der elektrisch isolierenden Schicht versehen. Das bedeutet, dass alle äußeren Oberflächen des ersten Lagerrings und des zweiten Lagerrings von der elektrisch isolierenden Schicht abgedeckt sind.
Eine alternative Ausführungsform sieht vor, dass wenigstens einer der beiden Lagerringe oder nur ein Lagerring wenigstens einen Oberflächenbereich aufweist, der frei von der elektrisch isolierenden Schicht ist. Beispielsweise ist der erste Lagerring ein Lageraußenring und der zweite Lagerring ist ein radial vom ersten Lagerring umschlossener Lagerinnenring, wobei eine radial äußere Oberfläche des ersten Lagerrings und eine radial innere Oberfläche des zweiten Lagerrings mit der elektrisch isolierenden Schicht versehen sind, jedoch zumindest eine der beiden Laufbahnen, bevorzugt die Laufbahn des ersten Lagerrings, frei von der elektrisch isolierenden Schicht ist, zumindest vor Inbetriebnahme des Wälzlagers nach der Herstellung. Dies schließt nicht aus, dass sich während des Betriebs des Wälzlagers Teile der elektrisch isolierenden Schicht der einen Laufbahn über die Wälzkörper auf die andere Laufbahn übertragen. Dies kann jedoch gemäß einer Ausführungsform der Erfindung durch entsprechende Hafteigenschaften der elektrisch isolierenden Schicht vermieden werden.
Die elektrisch isolierende Schicht kann besonders dünn ausgeführt werden, was sich günstig für die Wärmeübertragung im Wälzlager auswirkt. Beispielsweise weist die elektrisch isolierende Schicht eine maximale Dicke, gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine konstante Dicke, von 0,5 µm bis 50 µm auf.
Um eine Wasserstoff-Versprödung des mit der elektrisch isolierenden Schicht versehenen Bauteils, insbesondere des ersten Lagerrings und/oder des zweiten Lagerrings, weiter zu reduzieren, kann das Bauteil, zumindest die äußere Oberfläche, auf welche die elektrisch isolierende Schicht aufgebracht ist, Stickstoff umfassen, insbesondere als Metall-Stickstoff-Legierung ausgeführt sein.
Besonders bevorzugt wird die elektrisch isolierende Schicht mit einem flüssigen Schmiermittel beaufschlagt, um die Schmiereigenschaften zu verbessern. Dieses flüssige Schmiermittel kann, wie dargelegt, zumindest zusammen mit der elektrisch isolierenden Schicht die notwendigen Schmiereigenschaften erzeugen, um einen Lagerverschleiß zu reduzieren. Insofern können sich die Schmiereigenschaften des Schmiermittels und der elektrisch isolierenden Schicht kombinieren und zu einer gemeinsamen verbesserten Schmierwirkung führen.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht auf einer äußeren Oberfläche eines ersten Lagerrings, eines zweiten Lagerrings und/oder von Wälzkörpern eines Wälzlagers, das wie dargelegt ausgeführt ist, wird die elektrisch isolierende Schicht bei Raumtemperatur und unter atmosphärischem Druck aufgebracht. Als Raumtemperatur wird insbesondere eine Temperatur von maximal 30° C oder maximal 25° C, insbesondere von 5 bis 20° C angesehen. Als atmosphärischer Druck wird insbesondere ein Druck von 800 hPa bis 1100 hPa angesehen, insbesondere ein Druck von im Wesentlichen 1 bar (1013,25 hPa).
Bevorzugt wird die elektrisch isolierende Schicht nach ihrem Aufbringen bei 100° C bis 200° C, insbesondere bei 120° C bis 150° C vernetzt. Hierdurch wird eine besondere Haltbarkeit der elektrisch isolierenden Schicht erreicht.
Bevorzugt sind das genannte Aufbringen und gegebenenfalls das genannte Vernetzen die einzigen Schritte zur Herstellung der elektrisch isolierenden Schicht, sodass das direkt, das heißt ohne Zwischenschritte, auf den Schritt des Aufbringens erfolgende Vernetzen zur Fertigstellung der elektrisch isolierenden Schicht durchgeführt wird. Demnach wird keine weitere Nachbearbeitung, insbesondere keine mechanische Nachbearbeitung mit schleifenden oder spanabhebenden Verfahren, durchgeführt.
Das Aufbringen kann zum Beispiel durch Tauchen, Spritzen oder Trommelbeschichten erfolgen.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren exemplarisch beschrieben werden.
Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lagers, bei welchem der erste Lagerring und der zweite Lagerring vollumfänglich mit der erfindungsgemäßen elektrisch isolierenden Schicht beschichtet sind:
2 eine alternative Gestaltung, bei dem nur die radial äußere und die radial innere Oberfläche des Lagers sowie eine der beiden Laufbahnen mit der elektrisch isolierenden Schicht versehen sind.

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers in einem Axialschnitt dargestellt, wobei das Wälzlager als Radiallager ausgeführt ist, umfassend einen ersten Lagerring 1 in Form eines Lageraußenrings und einen zweiten Lagerring 2 in Form eines Lagerinnenrings. Der erste Lagerring 1 weist eine erste Laufbahn 1.1 auf seiner radial inneren Oberfläche auf und der zweite Lagerring 2 weist eine zweite Laufbahn 2.1 auf seiner radial äußeren Oberfläche auf.
Die beiden Lagerringe 1, 2 begrenzen in der Radialrichtung einen Lagerspalt, in welchem eine Vielzahl von in Umfangsrichtung um die Lagerdrehachse 5 mit Abstand zueinander angeordneten Wälzkörpern 3, beispielsweise Kugeln, vorgesehen ist, die auf der ersten Laufbahn 1.1 und der zweiten Laufbahn 2.1 abwälzen. Die Wälzkörper 3 können in einem Käfig 6 gehalten werden, was jedoch nicht zwingend ist.
Der erste Lagerring 1 und der zweite Lagerring 2 weisen auf ihrer äußeren Oberfläche eine elektrisch isolierende Schicht 4 auf, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils die gesamte äußere Oberfläche des ersten Lagerrings 1 und des zweiten Lagerrings 2 mit der elektrisch isolierenden Schicht 4 versehen ist. Erfindungsgemäß ist die elektrisch isolierende Schicht 4 aus Polyimid hergestellt, gegebenenfalls mit wenigstens einem Zusatzwerkstoff.
Ein Grundkorpus des ersten Lagerrings 1 und/oder des zweiten Lagerrings 2, der mit der elektrisch isolierenden Schicht 4 beschichtet ist, kann insbesondere aus einem Metall oder einer Metalllegierung bestehen.
Aufgrund dessen, dass die radial äußere Oberfläche 1.2 des ersten Lagerrings 1 und die radial innere Oberfläche 2.2 des zweiten Lagerrings 2 mit der erfindungsgemäßen Schicht 4 versehen sind, werden nicht nur der erste Lagerring 1 und der zweite Lagerring 2 vollumfänglich vor einer Wasserstoffversprödung geschützt, sondern die Schicht 4 dient zugleich als Gleitschicht zwischen dem ersten Lagerring 1 und einem diesen aufnehmenden Lagergehäuse 7 und zwischen dem zweiten Lagerring 2 und einer von diesem aufgenommenen Welle 8. Diese Gleitschicht erleichtert die Montage. Wenn das Gleiten an einer oder an beiden Schnittstellen während des Betriebs unerwünscht ist, können entsprechende Maßnahmen zur axialen Sicherung getroffen werden.
Die Ausführungsform gemäß der 2 unterscheidet sich von jener der 1 darin, dass zum Beispiel kein Käfig 6 vorgesehen ist, was jedoch möglich wäre, und dadurch, dass die erste Laufbahn 1.1 des ersten Lagerrings 1 frei von der elektrisch isolierenden Schicht 4 ist. Auch die Stirnseiten des ersten Lagerrings 1 sind frei von der elektrisch isolierenden Schicht 4, was jedoch nicht zwingend ist.
Bei der Ausgestaltung gemäß der 2 wird eine Reduzierung des Lagerspalts durch eine zusammengesetzte Schichtdicke, wie sie sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 ergibt, vermieden. Ferner kann die Herstellung kostengünstiger erfolgen.
Im Übrigen gilt das zur 1 Gesagte.
Bezugszeichenliste

1: erster Lagerring
1.1: erste Laufbahn
1.2: radial äußere Oberfläche
2: zweiter Lagerring
2.1: zweite Laufbahn
2.2: radial innere Oberfläche
3: Wälzkörper
4: elektrisch isolierende Schicht
5: Lagerdrehachse
6: Käfig
7: Lagergehäuse
8: Welle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2017/206981 A1 [0004]
DE 102016202399 A1 [0005]
DE 102007034564 A1 [0006]
EP 2989338 B1 [0007]
EP 1408249 A1 [0008]
DE 102017218844 A1 [0009]
EP 2558738 B1 [0010]
DE 102016217366 A1 [0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 10993-5 [0022]

Claims

Wälzlager mit einem ersten Lagerring (1), einem zweiten Lagerring (2) und einer Vielzahl von zwischen dem ersten Lagerring (1) und dem zweiten Lagerring (2) angeordneten, auf auf dem ersten Lagerring (1) und dem zweiten Lagerring (2) vorgesehenen Laufbahnen (1.1, 2.1) abwälzenden Wälzkörpern (3); wobei der erste Lagerring (1), der zweite Lagerring (2) und/oder die Wälzkörper (3) zumindest teilweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht (4) auf einer äußeren Oberfläche versehen ist/sind; dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (4) aus Polyimid oder aus Polyimid mit wenigstens einem Zusatzstoff besteht.
Wälzlager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (4) einen Polyimidanteil von wenigstens 90 Gew.-% oder von wenigstens 95 Gew.-% aufweist.
Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (4) bis auf unvermeidbare Verunreinigungen ausschließlich aus Polyimid besteht.
Wälzlager gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewichtsanteil von Polyimid in der elektrisch isolierenden Schicht (4) größer als 99 Gew.-% oder größer als 99,5 Gew.-% ist.
Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoff Graphit, PTFE und/oder ein Sulfid oder Oxid vorgesehen ist.
Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lagerring (1) und der zweite Lagerring (2) vollumfänglich mit der elektrisch isolierenden Schicht (4) versehen sind.
Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Lagerring (1) ein Lageraußenring ist und er zweite Lagerring (2) ein radial vom ersten Lagerring (1) umschlossener Lagerinnenring ist.
Wälzlager gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine radial äußere Oberfläche (1.2) des ersten Lagerrings (1) und eine radial innere Oberfläche (2.2) des zweiten Lagerrings (2) mit der elektrisch isolierenden Schicht (4) versehen sind.
Wälzlager gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (2.1) des zweiten Lagerrings (2) mit der elektrisch isolierenden Schicht (4) versehen ist.
Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Dicke der elektrisch isolierenden Schicht (4) 0,5 µm bis 50 µm beträgt.
Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die äußere Oberfläche, auf welche die elektrisch isolierende Schicht (4) aufgebracht ist, Stickstoff umfasst, insbesondere eine Metall-Stickstoff-Legierung.
Wälzlager gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (4) mit einem flüssigen Schmiermittel beaufschlagt ist.
Verfahren zum Aufbringen einer elektrisch isolierenden Schicht (4) auf einer äußeren Oberfläche eines ersten Lagerrings (1), eines zweiten Lagerrings (2) und/oder von Wälzkörpern (3) eines Wälzlagers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (4) bei Raumtemperatur und unter atmosphärischem Druck aufgebracht wird.
Verfahren gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (4) nach ihrem Aufbringen bei 100° C bis 200° C, insbesondere bei 120° C bis 150° C, vernetzt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Vernetzen direkt auf den Schritt des Aufbringens erfolgt und die elektrisch isolierende Schicht (4) hierdurch fertiggestellt wird.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (4) durch Tauchen, Sprühen oder Trommelbeschichten aufgebracht wird.