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Title:
SLIDE BEARING FOR A CENTRIFUGAL PUMP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/042032
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the slide bearing of a centrifugal pump. The slide bearing is lubricated by the pumped medium and comprises a stationary part disposed in the housing of the centrifugal pump and a part revolving about the shaft of the centrifugal pump and interacting with the stationary part to give a sliding pair. One part of said sliding pair consists of a composite material, especially carbon fibers or SiC fibers with a matrix from PEEK, carbon or carbon combined with SiC, while the other part has a sliding surface that consists of a hard metal material and is supported by a support material. The aim of the invention is to provide a slide bearing of the above-mentioned kind that can be used in chloride-containing and corrosive media and whose sliding surface is not prone to chipping corrosion. To this end, a melt compound is interposed between the hard metal material of the sliding surface and the support material of the respective part of the slide bearing supporting the sliding surface.

Inventors:
STURM HANS-DIETER (DE)
SEHR FRANK (DE)
DWARS ANJA (DE)
Application Number:
PCT/EP2001/013096
Publication Date:
May 30, 2002
Filing Date:
November 13, 2001
Export Citation:
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Assignee:
KSB AG (DE)
STURM HANS DIETER (DE)
SEHR FRANK (DE)
DWARS ANJA (DE)
International Classes:
F16C33/12; B23K35/30; F04D29/02; F04D29/04; F04D29/047; F16C33/06; F16C33/10; F16C33/14; F16C33/16; F16C33/20; B23K35/32; (IPC1-7): B23K35/30; F16C33/06
Foreign References:
US5087529A1992-02-11
FR2204250A51974-05-17
US5051112A1991-09-24
EP0345214B11993-08-11
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Claims:
Patentansprüche
1. Vom Fördermedium geschmiertes Gleitlager einer Kreiselpumpe, bestehend aus einem im Gehäuse der Kreiselpumpe angeordneten feststehenden Teil und einem auf der Welle der Kreiselpumpe angeordneten umlaufenden, mit dem feststehenden Teil in einer Gleitpaarung zusammenwirkenden Teil, wobei das eine Teil der Gleitpaarung aus einem Kompositmaterial, insbesondere aus Kohleoder SiCFasern mit einer Matrix aus PEEK, Kohle oder Kohle mit SiC besteht, während das andere Teil eine aus einem harten metallischen Material bestehende Gleitfläche besitzt, die von einem Trägermaterial getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem harten metallischen Material der Gleitfläche und dem die Gleitfläche tragenden Trägermaterial des entsprechenden Teils des Gleitlagers eine im Schmeizzustand entstandene Verbindung besteht.
2. Gleitlager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein aus einem duktilen Werkstoff bestehendes Trägermaterial und ein aus einem korrosionsund verschleißbeständigen, die Gleitfläche bildenden Material, wobei zwischen dem Trägermaterial um dem Material der Gleitfläche eine in einer Auftragsschweißung entstandene Schmelzverbindung besteht.
3. Gleitlager nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in einem Gießverfahren hergestelltes Teil, bei welchem das Trägermaterial und das Material der Gleitfläche aus einer homogenen, hoch verschleißund korrosionsbeständigen Legierung bestehen.
4. Gleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Gleitfläche tragende gegossene Teil aus einer CoBasisLegierung besteht.
5. Gleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Gleitfläche tragende gegossene Teil aus einem hochlegierten Hartguß besteht.
Description:
Beschreibung Gleitlager für eine Kreiselpumpe Gegenstand der Erfindung ist ein vom Fördermedium geschmiertes Gleitlager einer Kreiselpumpe, bestehend aus einem im Gehäuse der Kreiselpumpe angeordneten feststehenden Teil und einem auf der Welle der Kreiselpumpe angeordneten umlaufenden, mit dem feststehenden Teil in einer Gleitpaarung zusammenwirkenden Teil, wobei das eine Teil der Gleitpaarung aus einem Kompositmaterial, insbesondere aus Kohle-oder SiC-Fasern mit einer Matrix aus PEEK, Kohle oder Kohle mit SiC besteht, während das andere Teil eine aus einem harten metallischen Material bestehende Gleitfläche besitzt, die von einem Trägermaterial getragen wird.

Aus tribologischen Untersuchungen ist bekannt, daß Kompositmaterialien, die selbstgepaart in Gleitlagern eingesetzt werden, nur sehr begrenzt belastbar sind.

Wird jedoch eine Gleitpaarung mit harten, glattpolierten Gegenlaufpartnern gebildet, besitzt diese Paarung hervorragende Eigenschaften für einen Einsatz in mediengeschmierten Lagern. So ist eine derartige Paarung unter anderem sehr verschleißbeständig. Dies hat seine Ursache darin, daß die sehr harten Gegenlaufpartner auch unter hohen tribologischen Belastungen im Mischreibungsbereich, zum Teil sogar bei gleichzeitiger Feststoffbelastung verschleißbeständig sind. Daher entsteht an den harten Gegenlaufpartnern kein Abrieb. Also können auch keine Abriebprodukte den weicheren Gegenlaufpartner zerstören. Eine verschleißbedingte Spalterweiterung wird auf ein Minimum reduziert.

Eine bekannte Maßnahme zur Verwirklichung eines Gleitlagers mit den geschilderten Eigenschaften besteht darin, eine haftfeste Hartbeschichtung auf dem Gegenlaufpartner des aus einem Kompositmaterial bestehenden Lagerteils vorzunehmen. Eine derartige Hartbeschichtung auf der Basis von Chromcarbid, Aluminiumoxid, Titanoxid oder von metallischen Schichten hat sich bei

korrosionschemisch neutralen, chloridfreien Medien bewährt. Einem Einsatz in chloridbelasteten und/oder korrosiv wirkenden Medien halten derartige Gleitlager allerdings nur in begrenztem Maße stand, da dort eine Unterkorrosion der Schichten zu befürchten ist. Eine solche Korrosion führt zum Abplatzen der Beschichtung und damit zu einer Zerstörung des Gleitlagers, was wiederum zu weitreichenden Folgen für eine mit einem derartigen Gleitlager ausgestattete Kreiselpumpe führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gleitlager der eingangs genannten Art zu schaffen, das in chloridhaltigen und korrosiven Medien einsetzbar, dabei aber die Gleitfläche nicht von der Gefahr einer Unterkorrosion betroffen ist.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem harten metallischen Material der Gleitfläche und dem die Gleitfläche tragenden Trägermaterial des entsprechenden Teils des Gleitlagers eine im Schmeizzustand entstandene Verbindung besteht.

Eine im Schmeizzustand hergestellte Verbindung ist sicher gegen ein Unterkriechen durch ein korrosives Medium ; sie ist sicher gegen ein Abplatzen oder Brechen. Die Verbindung kann hergestellt werden durch eine Auftragsschweißung von korrosions-und verschleißbeständigem harten Material auf ein aus einem duktilen Werkstoff bestehendes Trägermaterial. In der Schweißzone entsteht jeweils eine aus dem harten Material und dem Trägermaterial bestehende Schmeizschicht, die nach dem Erstarren für eine innige Verbindung zwischen den Materialien sorgt.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung ist gegeben bei einem durch Gießen hergestellten Teil, bei welchem das Trägermaterial und das Material der Gleitfläche aus einer homogenen, hoch verschleiß-und korrosionsbeständigen Legierung bestehen. Es ist leicht einzusehen, daß ein aus einem Guß hergestelltes Teil vor allem zwei Vorteile besitzt : Es ist mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar und es besitzt aufgrund seiner Homogenität eine hohe Beständigkeit gegen chemische und mechanische Belastungen.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das die Gleitfläche tragende gegossene Teil aus einer Co-Basis-Legierung besteht.

Alternativ hierzu wird vorgeschlagen, daß das die Gleitfläche tragende gegossene Teil aus einem hochlegierten Hartguß besteht.

Das erfindungsgemäße Gleitlager zeichnet sich in alien seinen Varianten durch eine hohe Schadenstoleranz aus. Selbst bei einer Verkippung des Gleitlagers bildet sich aufgrund der den Kompositen eigenen Möglichkeiten ein selbsteinschleifender optimaler Spalt, der die geforderte Planparallelität der Laufflächen wieder herstellt. Ein Bauteilversagen durch Bruch eines oder beider Partner der Gleitpaarung wird somit vermieden.