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Hallo,

In einer Anwendung habe ich eine feststhende Welle. Darauf befinden sich Kugellager und darauf eine weitere Hohlwelle. Die Aeussere Hohlwelle wird von einer Magnetkupplung angetrieben. Wo wir auch gleich bei meiner Frage waeren. Alles laeuft in Wasser und bis zu 50 bar Umgebungsdruck. Laengste Laufzeiten sind bis zu 72h. Danach koennen Wartungsarbeiten ausgefuehrt werde. Z.B. Reinigen, Tauschen der Kugellager. Alles ist SS 304, ausser die Kugeln und Kugelkeafige in den Lagern.
Umdrehungszahlen sind bis 5-10rps.

Nun wollte ich das Design verbessern und hoffe auf Eure Ideen.
Meine Ideen sing folgende:
1. Ersetzen der Kugellager durch Welche aus nicht Ferro magnetischem Material z.B. Voll SS oder Keramik...
2. Die Lager schuetzen mit sowas wie Abstreifringen, Wasser soll rein koennen, aber Partikel und Schmutz nicht. Jedenfalls nicht in der Groesenordnung, dass es den Lagern schadet. Was nimmt man da am Besten? Die zusaetzliche Reibung waere OK, wenns im Rahmen bleibt und Aussendruckunabhaengig ist.

Gruss Mark

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MfG
Mark

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Guten Morgen

Meine 1. Idee: Gleitlager verwenden. Bei den 50 bar handelt es sich um den Umgebungsdruck und nicht um eine Druckdifferenz zwischen "innen" und "aussen" ? Wenn dem so ist, dann abdichten mit Radialwellendichtring möglich, ansonsten Labyrinth - Dichtung einsetzen.

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Hallo,

Ebenfalls erster Vorschlag: Gleitlager.

Ansonsten: Kombinationen von SS-irgendwas (ist das Stainless Steel?) und Normalstahl im Wasser ist immer ganz schlecht (elektrochemische Korrosion).
Vielleicht ein komplett rostfeies Lager verwenden, und zusätzlich eine nicht-schleifende Dichtung, wenns ganz langlebig sein soll eine (Druck-)Spülung des Lagers von innen nach aussen, mit sauberem Wasser.
Genau sowas könnte man auch für das Gleitlager empfehlen.

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mfg - Leo

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Hallo,

danke erstmal fuer die Antworten.

SS, stainless steel 304, elektrochemische Korrosion kann man glaube ich vernachlaessigen, da das Ganze nur max. 72h am Stueck laufen muss.

50 bar ist Umgebungsdruck. Die Differenz ist 50 bar zwischen innen und aussen. Innen ist eine Magnetscheibe und aussen ebenfalls. Die Aeussere laeuft auf den Lagern. Die Innere auch, hat aber keine Probleme, da in LuFt/Stickstoff.
Wird natuerlich nach jedem Einsatz gewartet, gesaeubert und Kugellager getauscht. Ziel ist es das ganze 100% Ausfallsicher zu machen. Der Motor nimmt am Anfang 12 Watt auf, das steigt je nach Verschmutzungsgrad an bis auf 70W. Die Magnete ziehen halt alle metallischen Partikel an.

Gleitlager werde ich mir mal naeher ansehen. Aber ich hatte das Gefuehl 600 U/min. sind zu viel.
Wie hoch ist eigentlich die Reibung im Vergleich zu Kugellagern? Eine ungefaehre Angabe wuerde schon reichen.

Solche Abstreifringe koennten auch helfen. Die koennte man dann so anordnen, dass bei steigendem Umgebungsdruck nicht zusaetzlich Reibung an der Welle erzeugt wird.

Spuelung scheidet aus, weil zu Aufwendig.

Gruss Mark

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MfG
Mark

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Hallo Mark,
das richtige Gleitlager für deine Anwendung zu finden sollte nicht so schwer sein. Einer der bekanntesten Hersteller für Kunststoff-Gleitlager bietet auf seiner Website einen Produktfinder an.

Das Ergebnis gibt dir eine erste Idee ob eines der angebotenen Produkte generell geeignet sein könnte. In einem weiteren Schritt kannst du dich ja direkt an den Hersteller wenden um zusätzliche Informationen zu erhalten.

Beste Grüße

Matthias

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Nihil Ex Nihilo

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Zitat:

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Original erstellt von mark73:
SS, stainless steel 304, elektrochemische Korrosion kann man glaube ich vernachlaessigen, da das Ganze nur max. 72h am Stueck laufen muss.

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Und danach tauschst Du nicht nur die Lager, sondern auch die Lagersitze aus? Das ist aber teuer...

Zitat:

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Original erstellt von mark73:
Gleitlager werde ich mir mal naeher ansehen. Aber ich hatte das Gefuehl 600 U/min. sind zu viel.
Wie hoch ist eigentlich die Reibung im Vergleich zu Kugellagern? Eine ungefaehre Angabe wuerde schon reichen.

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Ich würde an Deiner Stelle mal bei igus nachfragen, die haben einen sehr kompetenten Service, der Dir kostenlos Informationen und Hinweise gibt. Ich glaube nicht, daß 600 1/min zu viel sind, erst recht nicht bei externer Schmierung und Kühlung durch das Wasser.

Zitat:

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Original erstellt von mark73:
Spuelung scheidet aus, weil zu Aufwendig.

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Aber jedesmal Lager tauschen nicht? 

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Cheers,
    Jochen

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Hallo,

Ich habe eine wichtige Sache vergessen. Die Kraefte, mit denen die Magnetscheiben angezogen werden sind nicht "ohne". Somit muss das Gleitlager auch axiale Kraefte aufnehmen koennen. Die Kraefte rechtwinkelig zur Achse sind nicht gross. Das Ganze wiegt vielleicht 400g. Im Wasser ja weniger.

@Fyodor:
Verstehe. Hatte jetzt nur an das Kugellage selbst gedacht.

Ich weis jetzt nicht genau, was mit Spuelung gemeint ist. Aber sauberes Wasser steht nicht zur Verfuegung, was man durch die Lager leiten kann.
Im Raume stand auch schon sowas wie ein Filter vor die Kugellager zu bauen. Was halt Wasser durchlaesst und Partikel nicht.

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MfG
Mark

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Es gibt auch Gleitlager für Axialanwendungen: IGUS und andere.

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Die meisten Gleitlager gibt es auch mit Bund, der axiale Kräfte in eine Richtung abfangen kann. Das sollte eigentlich reichen, wenn es sich um magnetische Anziehung handelt.

Schau mal bei www.igus.de  nach, die haben auch interaktive Auswahl- und Auslegungstools online verfügbar, oder eben die Hotline. Ich habe früher oft mit igus gearbeitet, und war vom Service immer wieder begeistert.

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Cheers,
    Jochen

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So ganz rein gefühlsmässig:
Am Günstigsten wird wohl ein Wegwerf-Gleitlager-Set sein (Lager und Gegenlauffläche/Hülse).

Ein Gleitlager hat per se mindestens die 10-fache Reibung eines Kugellagers, aber es kommt natürlich stark auf die Gestaltung drauf an.
Grad bei Verschmutzung sind Gleitlager oft günstig, weil Fremdkörper nicht so leicht "eingewalzt" werden wie bei Wälzlagern.
Das Spülen funktioniert bei Gleitlagern noch besser als bei Wälzern, und wenn ein bisserl Hydrodynamik zusammenkommt könnte es sogar eine dauerstabile Lagerung werden.
Durch Spülen (in unserem Fall mit Druckluft) haben wir schon Kugellager in denkbar grauslichster, maximal abrasiver Umgebung über 1000de Stunden bei hoher Drehzahl am Leben gehalten.

Das mit dem Druck versteh ich noch nicht ganz - hast Du nun einen Druckunterschied von 50bar von einer Lagerseite zur anderen, oder nicht?
Wenn ja, hast Du eigentlich nicht ein Lagerproblem, sondern ein Druckproblem.

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mfg - Leo

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magncoupl.JPG

Hallo,

Ich habe mal zum besseren Verstaendniss einen Zeichnungsausschnitt angehangt.

Die Lager sind quasi umgeben vom Druck. Druckdifferenz ist nur von innen nach aussen. Die beiden Lager, um die es geht sind nur die Aeusseren.

Ich denke ich werde mal unter den von Euch angegebenen Links meine Situation schildern und sehen, was man mir empfielt. Hab mir schon die Gleitlager angesehen, auch die mit Hut. Nur koennte der Hut etwas groesser sein.
Leider kann ich nicht genau definieren oder abschaetzen wieviel Kraft da nun axial wirkt. Die Magneten sind N52, die staerksten, die wir bekommen konnten, eil halt eine gewisse Distanz ueberbrueckt werden muss und da kein Spiel sein darf, da sich der Sensor zur Umdrehungsmessung innen befindet. Manuell bekommt man die nicht mehr auseinander gezogen. Wir haben uns da ein Meisselfoermiges Werkzeug gemacht.

Gruss Mark

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MfG
Mark

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Hallo nochmal,

eine weitere Idee kam mir gerade.

Man koennte doch die Kugellager in der Mitte die Kraefte abfangen lassen und Gleitlager vor und nach den Kugellagern platzieren. sozusagen als "Filter".
Was haltet Ihr davon?

Gruss
Mark

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MfG
Mark

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"Kein Spiel" ist eigentlich ein KO-Kriterium gegen Gleitlager, leider.
Ausser Du kannst sicherstellen, dass der Lagerspalt immer auf einer Seite anliegt (dann spielt nur noch ein etwaiger Gleitpartner-Verschleiss eine Rolle).
Eine Kombination beider Lagerarten schleppt zwangsweise die Nachteile beider Bauarten mit sich, ist traditionell eher nicht so empfehlenswert.

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mfg - Leo

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Hallo,

mit Spiel meinte ich in Drehrichtung, wie man es in einer Zahnraduebertragung haette.
Das Spiel bei der Magnetkupplung ist halt vom von aussen bremsenden Drehmoment abhaengig.
Wie gesagt, war halt nur eine Idee mit der Kombination Gleit- und Kugellager.

Gruss,
Mark

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MfG
Mark

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Die effizienteste Verbesserung ist IMHO das Spülen, damit kriegst Du das Lager wahrscheinlich dauerfest hin.
Keine Ahnung ob das überhaupt Ziel sein könnte.
Dazu brauchst Du aber einen sauberen Medienanteil mit demselben (bzw. etwas höheren) Druck.
Wie wird der Druck erzeugt? Kontinuierlich über eine Pumpe?
Dann könntest Du dort ev. über einen Feinfilter eine geringe Menge abzweigen und kontinuierlich durch das Lager (auf Deiner Zeichnung von links nach rechts) strömen lassen.
Wenn Du aber eher auf Wegwerfkonstruktion aus bist, wird man aber, wenn Gleitlager aufgrund von Spiel und Reibung nicht gehen, vielleicht nicht viel verbessern können.

Ein ganz anderer Denkansatz:
Geschlossene (2RS) Kugellager mit speziellem wasserfesten Fett - hast Du das schon recherchiert?
Wäre vll ein Mittelding, erst nach paarmaligem Gebrauch austauschen.

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mfg - Leo

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So etwas ging mir vorhin auch schon durch den Kopf. Evtl. noch zusätzliche Dichtungen vor das Lager, damit es garantiert nicht angeströmt wird.
Oder offene Lager und Filter davor, z.B. gestützte Filzringe.

Im Fachwissen Dichtungstechnik sind fundierte Betrachtungen zum Thema zu finden.

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Grüße von Harry

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Hallo,

google mal nach Bildern unter dem Begriff "hydraulische Drehverteiler", ob es da eine Schemazeichnung gibt. Die gebrauchen wir an unseren Maschinen auch. Die Dinger sind bis 300 bar dicht.

MfG. Zeinerling

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