• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
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  • 同族专利
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  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Eine Kombination aus einem Lager und einem Schmiermittel zur Verwendung als Lagersystem einer rotierenden Welle in einer Rauch- und Wärmeabzugsanlage soll eine Notfalltemperatur von 600 DEG C für wenigstens 60 Minuten bei einem Stillstand von 2 Minuten nach einer 15-minütigen Einwirkzeit der Notfalltemperatur widerstehen können. Erreicht wird dies durch die Kombination eines vollständig aus rostfreiem Martensitstahl bestehenden Lagers mit einem Stahlkäfig mit einem herkömmlichen Elektromotorschmiermittel mit einer Basisölviskosität im Bereich von 50-200 cSt bei 40 DEG C, welches das Lager schmiert.A combination of a bearing and a lubricant for use as a bearing system for a rotating shaft in a smoke and heat extraction system should be able to withstand an emergency temperature of 600 ° C for at least 60 minutes with a standstill of 2 minutes after a 15-minute exposure time of the emergency temperature. This is achieved by combining a bearing made entirely of stainless martensite steel with a steel cage with a conventional electric motor lubricant with a base oil viscosity in the range of 50-200 cSt at 40 ° C, which lubricates the bearing.
    公开号:DE102004006161A1
    申请号:DE102004006161
    申请日:2004-02-07
    公开日:2004-09-09
    发明作者:Lars Kahlman
    申请人:SKF AB；
    IPC主号:C10M169-02
    专利说明:
    [0001] Die vorliegende Erfindung befaßt sichmit feuersicheren Lagern und insbesondere Rillenkugellagern für Lüfter undElektromotoren.The present invention is concernedwith fireproof bearings and in particular deep groove ball bearings for fans andElectric motors.
    [0002] Ein guter Brandschutz von großen Bauwerken,wie z. B. Verkehrstunneln, Flughäfen,Warenhäusern, großen öffentlichenGebäudenusw. wird heutzutage als eine notwendige Praxis angesehen. Seit15 – 20Jahren sind viele dieser Komplexe mit motorisch angetriebenen Rauch-und Wärmeabzugssystemen(SHEVS von "Smokeand Heat Exhaust Ventilation Systems") ausgerüstet worden. Diese SHEVS stellendie Einleitung von kühlererund sauberer Luft unter die heißenGase in Brandfällensicher. Jedoch sollten diese SHEVS niedrige Betriebskosten für den Anwenderverursachen, weil sich diese Systeme in einem dauerhaften täglichenEinsatz fürdie Komfortbelüftungbefinden.Good fire protection of large structures,such as B. traffic tunnels, airports,Department stores, large publicbuildingsetc. is now considered a necessary practice. since15-20Years, many of these complexes with motorized smokeand heat exhaust systems(SHEVS from "Smokeand Heat Exhaust Ventilation Systems "). These SHEVS providethe initiation of coolerand clean air under the hotGases in case of firefor sure. However, these SHEVS should have low operating costs for the usercause because these systems are in a permanent dailyUse Forthe comfort ventilationare located.
    [0003] Ein neuer europäischer Standard (EN 12101-3)befindet sich in der Einführung.Dieser Standard führt aus,daß inVentilatoren eingesetzte Elektromotoren in Klassen bis zu 600°C (sieheTabelle 1) klassifiziert werden sollen. Der neue Standard stellteine Harmonisierung alter Länderstandardsdar, jedoch mit der wichtigen zusätzlichen Anforderung an einezweiminütigeStillstandsdauer bei einem Notfall.
    [0004] Es ist festzustellen, daß es derStandard den Herstellern und Endnutzern überläßt, niedrige Lebensdauerkostenfür denBetrieb der SHEVS als alltäglicheKomfortventilatoren sicherzustellen. Die nachfolgenden Anforderungensind durch den Standard (I-II) vorgegeben, jedoch sind auch zusätzlicheBedürfnisse(III-IV) berücksichtigt: I. Lauffähigkeitim Notfall bei 400°C(2 Stunden) und 600°C(1 Stunde) entsprechend dem Standard; II. die Fähigkeitzum Anhalten und Wiederanfahren bei Notfalltemperatur gemäß dem Standard; III. sehr lange Standzeit (Lebensdauerschmierung) bei normalenMotortemperaturen (70 – 120°C) und IV. niedriges Geräuschbei normalen Arbeitstemperaturen. V. Niedrige Kosten. It should be noted that the standard leaves it to manufacturers and end users to ensure low life cycle costs for the operation of SHEVS as everyday comfort fans. The following requirements are specified by the standard (I-II), but additional requirements (III-IV) are also taken into account: I. Emergency running at 400 ° C (2 hours) and 600 ° C (1 hour) according to the standard; II. The ability to stop and restart at emergency temperature according to the standard; III. very long service life (lifetime lubrication) at normal engine temperatures (70 - 120 ° C) and IV. Low noise at normal working temperatures. V. Low cost.
    [0005] Derzeit verwenden für SHEVSzertifizierte Elektromotoren Lager aus gehärteten Lagerstählen (typischerweiseein AISI 52100 chromhaltiger Kohlenstoffstahl mit ungefähr 1 % Kohlenstoffund 1,5 % Chrom) und sie werden mit Hochtemperaturschmiermittelnoder -pasten geschmiert, die auf Silikon- oder PTFE-Verdickungsmittelnund -basisölenbasieren. Oftmals werden die Lager auch einer speziellen Wärmebehandlung (Stabilisierung)unterzogen, um sicherzustellen, daß bei höheren Temperaturen (oftmals 'bis zu ungefähr 200 – 250°C) kein Verzugauftritt. Jedoch erfüllendiese Lagertypen nicht die Anforderungen I und II des Standards für F600-Motorenund, was besonders wichtig ist, sie haben keine guten Eigenschaftenim Hinblick auf die Anforderungen III und IV.Currently use for SHEVSCertified electric motors Bearings made from hardened bearing steels (typicallyan AISI 52100 chromium-containing carbon steel with approximately 1% carbonand 1.5% chromium) and they are made with high temperature lubricantsor pastes lubricated on silicone or PTFE thickenersand base oilsbased. The bearings are often also subjected to a special heat treatment (stabilization)subjected to ensure that at higher temperatures (often 'up to about 200-250 ° C) there is no distortionoccurs. However, meetthese bearing types do not meet the requirements I and II of the standard for F600 enginesand, most importantly, they don't have good qualitieswith regard to requirements III and IV.
    [0006] Ausgehend von diesen Anforderungenist es aus früherenErfahrungen bereits bekannt (z. B. SKF Evolution Magazine 2/96, "Evaluating hybridbearings for general applications"), daß Hybridlager (Lager mit AISI52100 Stahlringen und Wälzkörpern ausSiliziumnitridkeramik) geschmiert mit Schmiermittel mit verlängertenWechselintervallen fürElektromotoren die geforderten Eigenschaften (I-IV) für F400-und F600-Motoren erfüllen.Jedoch haben Hybridlager Schwierigkeiten, die Anforderungen an niedrigeKosten (V) zum Ermöglicheneiner breiten Akzeptanz zu erfüllen.Based on these requirementsis it from earlierExperience already known (e.g. SKF Evolution Magazine 2/96, "Evaluating hybridbearings for general applications ") that hybrid bearings (bearings with AISI52100 steel rings and rolling elementsSilicon nitride ceramics) lubricated with lubricant with extendedChange intervals forElectric motors the required properties (I-IV) for F400-and F600 engines.However, hybrid bearings have difficulties with low requirementsCost (V) to make it possibleto meet a wide acceptance.
    [0007] Ein Sichtungstest wurde aufgebaut,um diese Hybridlager mit der Fähigkeitanderer Lager zu vergleichen, gemäß dem Standard für die Motorenzu arbeiten.A screening test was set uparound these hybrid bearings with the abilityother bearings, according to the standard for the motorsto work.
    [0008] Acht Konfigurationen (sechzehn Lager)mit unterschiedlichen 6205-Rillenkugellagerausführungen (Ring- und Käfigmaterialien)und Schmiermitteln wurden fürden Test ausgewählt(siehe Tabelle 2). Die Tests wurden stufenweise in Abfolge bei 100°C (2 StundenLaufzeit), 200°C(1 Stunde Laufzeit), 300°C(1 Stunde Laufzeit), 400°C(1 Stunde Laufzeit), 600°C(1 Stunde Laufzeit) bzw. bis zum Versagensfall durchgeführt.Eight configurations (sixteen bearings)with different 6205 deep groove ball bearing designs (ring and cage materials)and lubricants were used forselected the test(see table 2). The tests were carried out in stages at 100 ° C (2 hoursRunning time), 200 ° C(1 hour running time), 300 ° C(1 hour running time), 400 ° C(1 hour running time), 600 ° C(1 hour running time) or carried out until failure.
    [0009] Der Testablauf in den einzelnen Temperaturstufenwar wie folgt: 15 Minuten Laufzeit unter der Temperatur, Anhaltenund Stillstand für2 Minuten und anschließend45 Minuten Laufzeit bei der Temperatur.The test procedure in the individual temperature levelswas as follows: 15 minutes running time under temperature, stoppingand standstill for2 minutes and then45 minutes running time at temperature.
    [0010] Die Lastbedingungen waren wie folgt: Axiallast(FA): 190NRadiallast(FR): 350N Drehzahl: 1500Umdrehungen/Minute Schmiermittelvolumen(normale Befüllung)für 6205-Lager: ungefähr 1,8 cm3 .
    [0011] Klüber Asonic GHY 72 Schmiermittel – Elektromotorschmiermittel,niedriges Geräusch,verlängerte Wartungszeitim 70-120°C-Intervall(Polyharnstoffseife, auf synthetischem Esther basiertes Öl und Grundölviskosität ungefähr 72cStbei 40°C)KlüberBarrierat L55/2 Schmiermittel – PTFE-basiertesHochtemperaturschmiermittel Dow Corning Molykote 41 Schmiermittel – SilikonbasiertesHochtemperaturschmiermittel Klüber Asonic GHY 72 lubricant - electric motor lubricant, low noise, extended maintenance time in the 70-120 ° C interval (polyurea soap, oil based on synthetic ester and base oil viscosity approx. 72cSt at 40 ° C) Klüber Barrierat L55 / 2 lubricant - PTFE-based high-temperature lubricant Dow Corning Molykote 41 Lubricant - Silicone based high temperature lubricant
    [0012] Wie erwartet, überlebten die beiden Hybridlagervarianten(A und B) den Gesamtzyklus des Sichtungstests. Jedoch übertrafeine Variante C (rostfreier Martensitstahl X65Cr13) ganz aus rostfreiemStahl mit einem Elektromaschinenschmiermittel alle anderen Ganzstahlvarianten,auch diejenigen mit Hochtemperaturschmiermitteln, und zeigte diegleichen Notlaufeigenschaften wie die beiden Hybridlagervarianten.Dies ermöglichtunerwarteterweise das Erfüllender Anforderung V an niedrige Kosten und der Sicherheitsfunktion. DieErgebnisse des Sichtungstests sind in der beigefügten 1 fürRillenkugellager (Kennzeichnung 6205) zur Verwendung in Motorenvon Rauch- und Wärmeabzugssystemengezeigt. Die anderen in dem Test erscheinenden Testmuster D – H fielenvor Erreichen der Testtemperatur aus.As expected, the two hybrid bearing variants (A and B) survived the entire cycle of the sighting test. However, a variant C (stainless martensitic steel X65Cr13) made entirely of stainless steel with an electrical machine lubricant exceeded all other all-steel variants, including those with high-temperature lubricants, and showed the same emergency running properties as the two hybrid bearing variants. This unexpectedly enables the low cost requirement V and the safety function to be met. The results of the screening test are in the attached 1 for deep groove ball bearings (marking 6205) for use in motors of smoke and heat exhaust ventilation systems. The other test patterns D - H appearing in the test failed before the test temperature was reached.
    [0013] Die Erfindung ist nicht auf die inder Beschreibung erörterteKombination beschränkt,sondern kann innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche abgewandeltsein.The invention is not based on thediscussed the descriptionCombination limited,but can be modified within the scope of the appended claimshis.
    权利要求:
    Claims (4)
    [1]
    Kombination aus einem Lager und einem Schmiermittelzur Verwendung als Lagereinrichtung für eine rotierende Welle ineinem Rauch- und Wärmeabzugssystem,wobei die Kombination Eigenschaften besitzt, die das Erfüllen einerAnforderung nach einem Widerstehen gegenüber einer Notfalltemperaturvon 600°C über wenigstens60 Minuten bei einem Stillstand von 2 Minuten nach einer Zeit desAusgesetztseins gegenüberder Notfalltemperatur von 15 Minuten erlaubt, wobei das Lager auseinem rostfreien Martensitstahl besteht, einen Stahlkäfig besitztund mit einem herkömmlichenSchmiermittel fürElektromotoren mit einer Basisölviskosität im Bereichvon 50 – 200cSt bei 40°Cgeschmiert ist.Combination of a bearing and a lubricant for use as a bearing device for a rotating shaft in a smoke and heat exhaust system, the combination having properties that allows to meet a requirement to withstand an emergency temperature of 600 ° C for at least 60 minutes at a standstill of 2 minutes after a time of exposure to the emergency temperature of 15 minutes, the bearing is made of stainless martensitic steel, has a steel cage and with a conventional lubricant for electric motors with a base oil viscosity in the range of 50 - 200 cSt at 40 ° C.
    [2]
    Kombination aus einem Lager und einem Schmiermittelnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel eine Polyharnstoffseifeaufweist.Combination of a bearing and a lubricantaccording to claim 1, characterized in that the lubricant is a polyurea soaphaving.
    [3]
    Kombination aus einem Lager und einem Schmiermittelnach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittelein Basisölaus synthetischem Esther aufweist.Combination of a bearing and a lubricantaccording to claim 1 or 2, characterized in that the lubricanta base oilfrom synthetic Esther.
    [4]
    Kombination aus einem Lager und einem Schmiermittelnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager ein Rillenkugellagerist.Combination of a bearing and a lubricantaccording to claim 1, characterized in that the bearing is a deep groove ball bearingis.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2004-09-09| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2008-09-11| 8131| Rejection|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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