DE102008008623A1

DE102008008623A1 - Method for the production of a marking on a barrel band of a bearing, comprises initiating a chemical or structural change of the materials of the body not recognizable for the eye, at or near to the surface of the body

Info

Publication number: DE102008008623A1
Application number: DE200810008623
Authority: DE
Inventors: Thomas Hempel
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2009-08-13

Abstract

The method comprises initiating a chemical or structural change of the materials of bearing component body (3) not recognizable for the eye, at or near to the surface (2) of the body. The chemical change is caused by diffusion of external atoms under heat effect on a source for the external atoms. A mechanical contact exists between the source and the surface of the body in the heat effect. An interval is kept between the source and the surface of the body in the heat effect. The body is formed out of steel and the external atoms are copper, tin or zinc. The method comprises initiating a chemical or structural change of the materials of bearing component body (3) not recognizable for the eye, at or near to the surface (2) of the body. The chemical change is caused by diffusion of external atoms under heat effect on a source for the external atoms. A mechanical contact exists between the source and the surface of the body in the heat effect. An interval is kept between the source and the surface of the body in the heat effect. The body is formed out of steel and the external atoms are copper, tin or zinc. The structural change of the materials is effected as microstructural change under heat effect. The microstructural change corresponds with a change of magnetization of material. The change of materials comprises a solid connection of molecules on the surface of the body. The molecules have a wettability with a fluid medium deviating from the surface of the body. Independent claims are included for: (1) a barrel band of a roller bearing or slide bearing; and (2) a device for the production of marking on the surface of the body of bearing component.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Herstellung einer Markierung an einem Lagerbestandteil, ein mit einer nach dem erfindungsgegenständlichen Verfahren hergestellten Markierung versehenes Lagerbestandteil nach Anspruch 11 sowie eine Vorrichtung nach Anspruch 12 zur Durchführung des erfindungsgegenständlichen Verfahrens.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 for producing a marking on a bearing component, a with a produced by the process according to the invention Marked bearing component according to claim 11 and a Apparatus according to claim 12 for carrying out the subject invention Process.

Auf dem Gebiet der Lager, insbesondere der Wälz- oder Gleitlager, gewinnt die Sicherung von Produkten gegenüber Fälschungen zunehmend an Bedeutung. Hierbei tritt die Forderung auf, bestimmte Produkte mit einer Markierung zu versehen, die es ermöglicht, die mit der Markierung versehenen Produkte eindeutig identifizieren zu können. Die Markierung sollte einfach herstellbar sowie sicher und eindeutig in der Zuordnung des Produktes zu dem Hersteller sein und einem möglichen Fälscher keinen Hinweis darauf geben, dass eine Markierung überhaupt vorhanden ist.On the field of bearings, in particular the rolling or sliding bearings, wins the protection of products against counterfeiting increasingly important. In this case, the demand arises, certain products to be provided with a marking that allows the uniquely identify products marked with the mark to be able to. The marking should be easy to produce as well safe and clear in the assignment of the product to the manufacturer his and a possible counterfeiter no indication give it a mark at all is.

Aus der Praxis ist hierzu bekannt, an die Oberfläche des Korpus eines Lagerbestandteils einen Matrix-Code oder ein Kippfarbensiegel anzubringen. Beide Möglichkeiten stellen einen hohen Aufwand bei der Produktion dar und sind kostenintensiv. Ausserdem erhält ein möglicher Fälscher sofort einen Hinweis, dass eine Markierung vorhanden ist, so dass der Fälscher die Markierung entfernen und das fremde Produkt als eigenes ausgeben kann.Out the practice is known, to the surface of the body of a bearing component, a matrix code or a tipped seal to install. Both possibilities put a lot of effort in production and are costly. Furthermore, get a potential counterfeiter immediately an indication that a mark is present, so that the counterfeiter the Remove mark and spend the foreign product as own can.

Aus der Praxis ist weiter bekannt, eine Markierung, speziell ein digitales Siegel, direkt in die Oberfläche des Korpus des Lagerbestandteils einzubrennen. Diese Markierung erfordert an der Oberfläche einen hohen Platz und ist nur für großbauende Lager praktikabel. Auch hier erhält der mögliche Fälscher aufgrund der Sichtbarkeit des Siegels einen Hinweis darauf, dass eine Markierung vorliegt, so dass der Fälscher das Siegel beseitigen kann.Out practice is further known, a mark, especially a digital one Seal, directly into the surface of the body of the bearing component bake. This marking is required on the surface a high place and is only for large-scale storage practical. Here, too, receives the possible counterfeiter due to the visibility of the seal an indication that there is a mark so that the counterfeiter seals can eliminate.

DE 21 29 926 B beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Markierungen auf Gegenständen, wobei das Verfahren vorsieht, daß feine Teilchen auf den Gegenstand aufgebracht werden, mit einem Laserstrahl bestrahlt werden, so dass die Teilchen zumindest teilweise mit der Oberfläche des Gegenstandes verkleben, und wobei die nicht verklebten Teilchen entfernt werden. Hierbei bleiben die mit der Oberfläche verklebten Teilchen für einen Dritten sichtbar, so daß die Markierung als solche schnell erkennbar ist. DE 21 29 926 B describes a method of making marks on articles, the method providing that fine particles are applied to the article, irradiated with a laser beam so that the particles at least partially bond to the surface of the article, and the non-adhered particles are removed become. In this case, the particles bonded to the surface remain visible to a third party, so that the marking as such is quickly recognizable.

DE 43 12 095 A1 beschreibt ein Verfahren zur Markierung eines Gegenstandes mittels Laserstrahlung, wobei in einem ersten Schritt der Gegenstand mit einer breitbandigen Laserstrahlung bestrahlt wird, um dessen Absorptionsmaxima zu ermitteln, und in einem zweiten Schritt der Gegenstand an ausgewählten Stellen im Wellenlängenbereich der Absorptionsmaxima bestrahlt wird, um an den ausgewählten Stellen eine optisch erkennbare Markierung zu erhalten. Ein solches Verfahren setzt implizit voraus, daß der Gegenstand schart definierte Absorptionsmaxima aufweist, und ist damit für viele Metalle wenig geeignet. Außerdem verbleibt eine optisch als solche erkennbare Markierung. DE 43 12 095 A1 describes a method for marking an object by means of laser radiation, wherein in a first step the object is irradiated with a broadband laser radiation to determine its absorption maxima, and in a second step the object is irradiated at selected locations in the wavelength range of the absorption maxima in order to selected locations to obtain an optically recognizable marker. Such a method implicitly implies that the article has well-defined absorption maxima, and thus is unsuitable for many metals. In addition, an optically identifiable as mark remains.

DE 41 40 111 A1 beschreibt ein Verfahren zum Markieren von Gegenständen mittels Laserstrahlen, wobei der Gegenstand bei erhöhter Temperatur bzw. in einem noch nicht erstarrten Zustand vorliegt. Vor dem Einwirken des Laserstrahls wird eine Kontrastschicht aus einem Metallresinat aufgebracht, die bei dem Abkühlen des Gegenstandes eine Unterlage bildet, in welche der Laserstrahl die Markierung einbrennt. DE 41 40 111 A1 describes a method for marking objects by means of laser beams, wherein the article is at elevated temperature or in a not yet solidified state. Before the action of the laser beam, a contrast layer of a metal resinate is applied, which forms a base during the cooling of the object, into which the laser beam burns the marking.

DE 40 25 500 A1 beschreibt ein Verfahren zum Markieren einer Oberfläche eines Gegenstandes, wobei auf die Oberfläche ein Flüssigkeitsfilm aufgebracht wird, der Licht mit der Wellenlänge des Laserstrahls absorbiert. Nachteilig ist, dass der Flüssigkeitsfilm als solcher erkennbar bleibt und entfernt werden kann. DE 40 25 500 A1 describes a method for marking a surface of an article, wherein on the surface of a liquid film is applied, which absorbs light with the wavelength of the laser beam. The disadvantage is that the liquid film remains recognizable as such and can be removed.

DE 37 23 856 A1 beschreibt ein Verfahren zur Identifizierung abhanden gekommener Gegenstände, das eine Markierung aufweist, die unter Normalbedingungen nicht sichtbar ist. Speziell beschrieben ist eine mehrteilige Markierung an der Oberfläche eines Gegenstandes wie einer Kamera oder eines Schmuckstücks, wobei die Markierung eine erste Teilmarkierung, die Abtrennmarkierung, beispielsweise eine im UV fluoreszierende Teilfläche aufgrund einer Lackbeschichtung, eine zweite Teilmarkierung, nämlich eine Hinweismarkierung mit spezieller geometrischer Ausgestaltung, und eine Gegenstandsmarkierung, die an einem bestimmten Ort der Oberfläche des Gegenstandes ausgebildet ist, vorgesehen ist. Die einzelnen Teilmarkierungen können als Lacke, Folien, oder Laserbeschriftungen ausgebildet sein. Nachteilig ist, dass das Aufbringen der mehrteiligen Markierung arbeitsintensiv ist, wobei die bereits leicht nachweisbare erste Teilmarkierung einen schnell erkennbaren Hinweis auf das Vorliegen der weiteren Teilmarkierungen bietet. DE 37 23 856 A1 describes a method for identifying lost items that has a label that is not visible under normal conditions. Specifically described is a multi-part mark on the surface of an article such as a camera or a piece of jewelry, wherein the mark a first part mark, the separation mark, for example, a UV fluorescent partial surface due to a lacquer coating, a second partial mark, namely a reference mark with a special geometric design, and an article mark formed at a certain location of the surface of the article. The individual partial markings can be designed as lacquers, foils or laser inscriptions. The disadvantage is that the application of the multi-part marking is labor-intensive, with the already easily detectable first partial marking provides a readily recognizable indication of the presence of the further partial markings.

DE 10 2005 003 958 A1 beschreibt eine Markierung, insbesondere eine Markierung für ein Sicherheitsdokument, mit einer Reflexionsschicht, in die durch Laserstrahlung mit dem Auge erkennbare Kennzeichnungen eingefügt sind. Die Reflexionsschicht weist durch die Laserstrahlung zwei Teilbereiche auf, von denen mindestens einer visuell erkennbar bleibt. Auch hier ist nachteilig, dass das Vorliegen der Markierung als solcher erkennbar ist. DE 10 2005 003 958 A1 describes a marking, in particular a marking for a security document, with a reflection layer into which markings recognizable by laser radiation with the eye are inserted. The reflection layer has two partial areas by the laser radiation, of which at least one visually detect remains bar. Again, it is disadvantageous that the presence of the mark is recognizable as such.

DE 10 2004 027 306 A1 beschreibt eine Markierung für ein Wertdokument bzw. ein Sicherheitspapier mit einer mittels eines Lasers erzeugten Markierung, die sich über einen Grenzbereich zwischen einer Beschichtung und dem Korpus des Wertdokuments bzw. des Sicherheitspapiers erstreckt, so daß sichergestellt ist, dass die Markierung das Wertdokument bzw. das Sicherheitspapier eindeutig identifiziert. Eine derartige Markierung lässt sich für den Fall von Lagern, speziell von Wälzlagern, nicht ohne weiteres übertragen. DE 10 2004 027 306 A1 describes a marking for a document of value or a security paper with a laser-generated marking which extends over a boundary region between a coating and the body of the document of value or the security paper, so as to ensure that the marking the document of value or the Security paper clearly identified. Such a mark can not be readily transferred in the case of bearings, especially rolling bearings.

DE 197 37 612 A1 beschreibt eine mit dem Auge nicht erkennbare, maschinenlesbare Sicherheitsmarkierung, die ein flüssigkristallines Material mit einer chiralen Phase umfasst, wobei die Eigenschaften des flüssigkristallinen Materials mittels geeigneter Detektionseinrichtungen erfasst werden können. DE 197 37 612 A1 describes an eye-unrecognizable, machine-readable security mark comprising a liquid-crystalline material with a chiral phase, wherein the properties of the liquid-crystalline material can be detected by means of suitable detection means.

DE 101 15 949 A1 beschreibt eine für das unbewaffnete Auge nicht auslesbare Markierungsschicht für eine Kunststoffkarte. Auf das Korpus der Karte wird eine Kernschicht, die einen Code trägt, und mindestens eine weitere Druckschicht aufgelegt, wobei die Kernschicht und die Druckschicht aus Folien bzw. Schichten bestehen, die im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes undurchlässig sind, so dass ein Betrachter den Code als solchen nicht erkennen kann. Nachteilig ist hierbei, dass die Folien bzw. Schichten auf der Oberfläche des Korpus der Kunststoffkarte aufliegen und durch den Fälscher entfernt werden können, um eigene Markierungen des Fälschers anbringen zu können. DE 101 15 949 A1 describes a non-readable for the naked eye marker layer for a plastic card. On the body of the card is a core layer which carries a code, and at least one further printed layer, wherein the core layer and the printing layer consist of films or layers which are impermeable in the wavelength range of visible light, so that a viewer the code as can not recognize such. The disadvantage here is that the films or layers rest on the surface of the body of the plastic card and can be removed by the counterfeiter to attach their own markings of the counterfeiter can.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung einer Markierung eines Lagers anzugeben, wobei die Markierung möglichst unsichtbar ist.It The object of the invention is a method and a device for carrying out the method for producing a marking specify a bearing, the mark as possible is invisible.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren nach Anspruch 1 für ein Lagerbestandteil nach Anspruch 9 gelöst, wobei eine Vorrichtung nach Anspruch 10 zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignet ist.These Task is according to the invention by a method after Claim 1 for a bearing component according to claim 9, wherein a device according to claim 10 for carrying out the method is particularly suitable.

Die chemische oder strukturelle, für das Auge nicht erkennbaren Änderung des Materials des Korpus des Lagerbestandteils an oder nahe dessen Oberfläche, stellt sicher, dass der Fälscher ohne weiteres nicht erkennen kann, dass eine Markierung überhaupt vorliegt. Selbst wenn der Fälscher ahnen sollte, dass eine Markierung vorliegen kann, bleibt dem Fälscher verborgen, worin die Markierung besteht, da die Markierung nur eine sehr dünne Randschicht an oder in der Oberfläche des Materials besteht. Der Fälscher müsste, um die Markierung zu beseitigen, auf Verdacht die Oberfläche des Korpus des Lagerbestandteils entfernen, was einen Aufwand darstellt, den der Fälscher scheuen wird.The chemical or structural change not discernible to the eye the material of the body of the bearing component at or near the surface thereof, Make sure that the counterfeiter does not recognize easily can, that a mark is present at all. Even if the counterfeiter should suspect that there is a mark can, remains hidden to the counterfeiter, in which the mark exists, since the mark only a very thin edge layer on or in the surface of the material. The counterfeiter would have to clear the mark on suspicion Remove the surface of the body of the bearing component, which represents an effort that the forger will shy away from.

Weiter ist vorteilhaft, dass eine gezielte und reproduzierbare, insbesondere auch eindeutig wiedererkennbare Änderung der chemischen Zusammensetzung bzw. der Struktur des Materials des Korpus des Lagerbestandteils an oder nahe dessen Oberfläche leicht bewirken und einfach in Herstellprozesse für das Lagerbestandteil integrieren. Insbesondere gibt es mehrere Möglichkeiten, die Markierung herzustellen, so dass je nach Lagerbestandteil, speziell also auch für kleinbauende, massenhaft gefertigte Lager und deren Lagerbestandteile, eine Auswahl an geeigneten vorteilhaften Durchführungen des Verfahrens besteht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass nur an bestimmten, nur dem Hersteller bekannten Stellen der Oberfläche des Lagerbestandteils die chemische und bzw. oder strukturelle Änderung vorgenommen wird.Further It is advantageous that a targeted and reproducible, in particular also clearly recognizable change of chemical Composition or structure of the material of the body of the bearing component easily effect on or near the surface and easy integrate into manufacturing processes for the bearing component. In particular, there are several ways to mark produce, so depending on the bearing component, especially so too for small-scale, mass-produced bearings and their Stock components, a selection of suitable advantageous bushings of the procedure. Another advantage is that only at certain points of the surface known only to the manufacturer of the bearing component the chemical and / or structural change is made.

Insofern im folgenden auf eine an dem Lager oder an dem Korpus des Lagers angeordnete Markierung Bezug genommen wird, versteht es sich, dass eine Markierung an einem Lagerbestandteil des Lagers gemeint ist, da die dem Lagerbestandteil zugeordnete Markierung ebenfalls das das Lagerbestandteil aufnehmende Lager identifiziert.insofar in the following to one on the camp or on the body of the camp arranged label, it is understood that a marking on a bearing component of the bearing is meant because the mark associated with the bearing part also the the bearing component bearing identified.

Eine erste vorteilhafte Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens sieht vor, dass die chemische Änderung durch Einbringen, insbesondere Eindiffundieren, von Fremdatomen bewirkt wird. Nahe der Oberfläche des Korpus des Lagers ändert sich dessen chemische Zusammensetzung aufgrund der eindiffundierten Atome insbesondere nur ein einzelnen, dem Hersteller bekannten, für den Fälscher aber nicht erkennbaren Stellen der Oberfläche des Lagers. Eine solche Änderung der chemischen Zusammensetzung kann mit oberflächen-sensitiven Analyseverfahren wie Auger-Elektronen-Spektroskopie, Rutherford Backscattering Spectromentry (RBS) oder oberflächensensitive Roentgenabsorptionsspektroskopie die Änderung der chemischen Zusammensetzung an den bestimmten, mit der Markierung versehenen Stellen der Oberfläche nachweisbar ist. Die beispielhaft genannten Verfahren zur Analyse der Oberfläche geben die Bandbreite der möglichen Analysemethoden nur sehr begrenzt wieder.A first advantageous implementation of the inventive Procedure provides that the chemical change through Introducing, in particular diffusing, caused by impurities becomes. Near the surface of the body of the camp changes its chemical composition due to the diffused atoms in particular, only a single, known to the manufacturer, for the counterfeiter but unrecognizable places of the surface of the camp. Such a change in chemical composition can with surface-sensitive analysis methods such as Auger electron spectroscopy, Rutherford Backscattering Spectromentry (RBS) or surface-sensitive Roentgen absorption spectroscopy the change of chemical Composition at the particular, marked Make the surface detectable. The example The mentioned surface analysis methods give the Range of possible analysis methods only very limited again.

Als Fremdatome, deren Vorliegen an definierten Stellen der Oberfläche in Nähe der Oberfläche das Vorhandensein einer gezielt eingebrachten Markierung anzeigt, sind dabei solche Atome anzusehen, die nicht oder nicht in der an der Oberfläche vorliegenden Konzentration in dem Volumen des Korpus des Lagers vorgesehen sind. Insofern das Lager aus einem Material besteht, das eine Legierung darstellt, können die Fremdatome auch solche Legierungsbestandteile sein, die in die Oberfläche zusätzlich eingebracht werden, so dass sich der Anteil des bestimmten Legierungsbestandteils an der Oberfläche erhöht.As foreign atoms whose presence at defined points of the surface in the vicinity of the surface indicates the presence of a specifically introduced marking, such atoms are to be indicated see that are not or not provided in the present on the surface concentration in the volume of the body of the bearing. Inasmuch as the bearing is made of a material constituting an alloy, the impurity atoms may also be those alloying components which are additionally introduced into the surface, so that the proportion of the specific alloying ingredient at the surface increases.

Auch das Tiefenprofil der Fremdatome, also die Abhängigkeit der Konzentration der Fremdatome von dem Abstand zu der Oberfläche, kann neben der Art der Fremdatome zur Darstellung der Markierung ausgenutzt werden.Also the depth profile of the foreign atoms, ie the dependence the concentration of impurities from the distance to the surface, can be used in addition to the nature of the foreign atoms to represent the marking become.

Das Einbringen der Fremdatome kann beispielsweise mittels Ionenimplantation oder über elektrochemische Verfahren bewirkt werden.The Introduction of the foreign atoms can, for example, by ion implantation or via electrochemical processes.

Eine vorzugsweise, insbesondere auf Produktionsverhältnisse bei der Massenfertigung zugeschnittene Durchführung des Verfahrens sieht vor, dass das Eindiffundieren der Fremdatome unter Wärmeeinwirkung auf eine Quelle für die Fremdatome bewirkt wird. Zwischen der Quelle für die Fremdatome und einem bestimmten Abschnitt der mit der Markierung zu versehenden Oberfläche des Lagers kann beispielsweise für kurze Zeit ein Kontakt hergestellt werden, aufgrund dessen sich ein Gradient für die Fremdatome von der Quelle zu der Oberfläche des Korpus des Lagers ausbildet. Die Diffusion kann durch eine Wärmeeinwirkung verbessert werden. Alternativ zu einer Diffusion bei mechanischen Kontakt zwischen der Quelle und der Oberfläche kann vorgesehen werden, daß ein Abstand zwischen der Quelle und der Oberfläche eingehalten wird, über den hinweg die Diffusion der Fremdatome stattfindet, insbesondere, wenn auf die Quelle ein hoher Energieeintrag, speziell eine Laserbestrahlung, einwirkt. Der Abstand zwischen der Quelle und der Oberfläche stellt sicher, daß keine Schmelztropfen des Materials der Quelle auf die Oberfläche gelangen.A preferably, in particular on production conditions Customized implementation of mass production Method provides that the diffusion of the impurities under Heat causes a source of the foreign atoms becomes. Between the source of the foreign atoms and one certain portion of the surface to be marked For example, the warehouse may be in contact for a short time produced, due to which a gradient for the impurities from the source to the surface of the corpus of the camp. The diffusion can be caused by heat be improved. Alternatively to a diffusion in mechanical Contact between the source and the surface may be provided be that a distance between the source and the surface is maintained, beyond the diffusion of the foreign atoms especially if the source has a high energy input, especially a laser irradiation, acts. The distance between the Source and the surface ensures that no Melt drop of the material of the source on the surface reach.

Die Quelle der Fremdatome kann als bandartiges Material vorliegen, das von zwei Abrollspulen auf- bzw. abgewickelt und abschnittsweise gestrafft wird und in dem gestrafften Abschnitt in engen Kontakt bzw. in einem engen Abstand zu dem Abschnitt der Oberfläche des Lagers, der mit der Markierung versehen soll, gehalten wird, wobei eine Wärmequelle den gestrafften Ab schnitt des Bandes erwärmt, ohne diesen aufzuschmelzen. Das zu markierende Lager wird unterhalb des gestrafften Abschnittes des Bandes an diesem vorbei und entlang gefördert.The Source of the foreign atoms may be present as a band-like material, the up or unwound from two unwinding bobbins and sections is tightened and in the streamlined section in close contact or at a close distance to the portion of the surface of the bearing to be marked is held, wherein a heat source, the streamlined cut from the tape warmed up without melting it. The bearing to be marked is below the streamlined section of the band at this over and along promoted.

Das Verfahren kann in der beschriebenen vorteilhaften Durchführung von einer Vorrichtung durchgeführt werden, die ein Förderband für das Lager, ein über Abrollspulen bewegtes Band als Quelle von Fremdatomen und eine Wärmequelle umfasst, wobei das abgerollte Band auf die Oberfläche des Korpus des Lagers anliegend gehalten und vorzugsweise gedrückt wird. Die Wärmequelle wird dabei durch einen Laserkopf gebildet.The Method can be carried out in the described advantageous embodiment be performed by a device which is a conveyor belt for the bearing, an over rolling reel moved Band includes as a source of impurities and a heat source, wherein the unrolled tape on the surface of the body of the camp held adjacent and preferably pressed. The Heat source is formed by a laser head.

Speziell für Lager, deren Korpus aus Stahl, insbesondere aus Wälzlagerstahl, besteht, sind Fremdatome wie Kupfer, Zinn oder Zink geeignet, die einen vergleichsweise niedrigen Schmelzpunkt und damit eine hohe Diffusionseigenschaft aufweisen.specially for bearings whose body is made of steel, in particular of bearing steel, exists, foreign atoms such as copper, tin or zinc are suitable, the one comparatively low melting point and thus a high diffusion property exhibit.

Alternativ zu dem Einbringen, insbesondere dem Eindiffundieren von Fremdatomen in das Korpus des Lagers nahe dessen Oberfläche kann zu der Herstellung der für das Auge nicht erkennbaren Änderung des Materials des Korpus des Lagers an oder nahe dessen Oberfläche vorgesehen sein, eine strukturelle Änderung des Materials an dessen Oberfläche zu bewirken.alternative for the introduction, in particular the diffusion of foreign atoms into the corpus of the camp near its surface can to the production of the change not recognizable to the eye of the material of the body of the bearing at or near its surface be provided, a structural change of the material to effect on its surface.

In einer bevorzugten Durchführung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die strukturelle Änderung des Materials als Gefügeänderung unter Wärmeeinwirkung bewirkt wird. Das Material kann abschnittsweise an der Oberfläche einen Phasenübergang durchführen, alternativ oder ergänzend hierzu kann durch Wärmeeinwirkung gezielt die Bildung von Ausscheidungen in dem Material des Korpus des Lagers bewirkt werden.In a preferred implementation of the method is provided that the structural change of the material as a structural change is effected under heat. The material can be section by section perform a phase transition at the surface, alternatively or additionally, by heat targeted the formation of precipitates in the material of the body of the bearing are effected.

Oberflächennahe Änderungen der Gefügestruktur lassen sich beispielsweise mittels Ellipsometrie oder mittels Polarimetrie erfassen.Near-surface changes The microstructure can be, for example, by means of ellipsometry or by polarimetry.

Ist das Material des Korpus des Lagers magnetisch oder grundsätzlich mindestens magnetisierbar, kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Gefügeänderung mit einer Änderung einer Magnetisierung des Materials einhergeht, so dass die Gefügeänderung bewirken kann, dass abschnittsweise eine Magnetisierung auftritt bzw. eine vorhandene Magnetisierung verschwindet. Hierzu kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zu der Wärmebehandlung ein externes Magnetfeld angewendet wird, so dass die Markierung an der Oberfläche des Korpus des Lagers abschnittsweise durch ein Magnetfeld oder gerade aufgrund der Wärmebehandlung beseitigtes Magnetfeld ausgebildet ist.is the material of the body of the bearing magnetic or in principle at least magnetizable, may preferably be provided that the structural change with a change a magnetization of the material is accompanied, so that the structural change can cause a magnetization occurs in sections or an existing magnetization disappears. This can be provided be that in addition to the heat treatment a external magnetic field is applied so that the mark on the Section of the body of the bearing in sections a magnetic field or just because of the heat treatment eliminated magnetic field is formed.

Die Änderung der Magnetisierung kann ebenfalls mit magnetischen Sensoren wie Hall- oder Reed-Sensoren schnell und einfach erfasst werden.The change The magnetization can also be used with magnetic sensors such as Hall or reed sensors can be detected quickly and easily.

Als vorzugsweise Durchführung kann alternativ oder ergänzend zu den vorbeschriebenen Durchführungen vorgesehen sein, dass die Änderung des Materials eine feste Anbindung von Molekülen an die Oberfläche des Korpus des Lagers umfasst. Die feste Anbindung kann in Form einer kovalenten Bindung zwischen den Atomen der Oberfläche des Korpus des Lagers und gezielt eingebrachten weiteren Molekülen oder Atomen bestehen. Dabei wird eine Monolage eines Moleküls, das gezielt ausgewählt sein kann, beispielsweise kovalent oder über Wasserstoffbrückenbindungen an die Oberfläche des Lagers angebunden. Dabei wird an bestimmten Stellen der Oberfläche diese durch einen Film der Moleküle, beispielsweise langkettige Kohlenwasserstoffe, die über Sauerstoff-Brückenbindungen an die Atome der äußersten Lage der Oberfläche angebunden sind, dargestellt. Die Moleküle, speziell die Kohlenwasserstoffe können so gewählt sein, dass die Benetzbarkeit eines mit den Molekülen versehenen Abschnittes von der Benetzbarkeit der übrigen Oberfläche abweicht. Die Moleküle, einmal fest mit der Oberfläche verbunden, lassen sich nur sehr schwer wieder entfernen. Durch gezieltes Benetzen der Oberfläche mit einer Flüssigkeit, beispielsweise reines Wasser, lassen sich die Bereiche erkennen, an denen die Kohlenwasserstoffket ten bzw. allgemeiner die Moleküle angebracht sind. Dabei kann ein Kontaktwinkel zwischen der Oberfläche und der Berandung des Tropfens einen quantitativen Aufschluss darüber geben, ob eine Markierung vorliegt oder nicht. Eine Benetzung der Oberfläche mit einer zweiten Flüssigkeit, beispielsweise einem organischen Lösungsmittel, kann als Kontrollmessung durchgeführt werden. Es versteht sich, dass verschiedene Abschnitte der Oberfläche mit verschiedenen Molekülen bedeckt sein können, die mit einer bestimmten Benetzungsflüssigkeit unterschiedliche Kontaktwinkel einschließen.As a preferred embodiment, it can be provided as an alternative or in addition to the above-described bushings that the change in the material comprises a fixed connection of molecules to the surface of the body of the bearing. The fixed connection can take the form of a kova Lenten bond between the atoms of the surface of the body of the camp and deliberately introduced additional molecules or atoms. In this case, a monolayer of a molecule, which can be selected selectively, for example, covalently or via hydrogen bonds to the surface of the camp attached. In this case, at certain points on the surface, these are represented by a film of the molecules, for example long-chain hydrocarbons, which are bound via oxygen bonds to the atoms of the outermost layer of the surface. The molecules, especially the hydrocarbons, may be chosen so that the wettability of a portion provided with the molecules deviates from the wettability of the remainder of the surface. The molecules, once firmly attached to the surface, are very difficult to remove. By deliberately wetting the surface with a liquid, such as pure water, the areas can be seen to which the hydrocarbon ket th or more generally the molecules are attached. In this case, a contact angle between the surface and the boundary of the drop can provide quantitative information about whether a mark is present or not. Wetting of the surface with a second liquid, for example an organic solvent, can be carried out as a control measurement. It will be understood that various portions of the surface may be covered with different molecules that include different contact angles with a particular wetting liquid.

Es versteht sich, dass die vorstehend beschriebenen drei vorteilhaften Durchführungen des Verfahrens auch in Kombination miteinander angewendet werden können.It it is understood that the three advantageous described above Implementations of the process also in combination with each other can be applied.

Beispielsweise können Fremdatome lokal in einer so hohen Konzentration eingebracht, speziell eindiffundiert, werden, dass nahe der Oberfläche eine strukturelle Änderung durch die Fremdatome induziert wird, so können die Fremdatome die Bildung von Ausscheidungen fördern oder Korngrenzen einer bestimmten Ausrichtung gezielt wachsen lassen. Weiter können die Fremdatome bewirken, dass ein zuvor unmagnetischer Abschnitt der Oberfläche eine Magnetisierung erhält, indem eine magnetisierbare Legierung ausgebildet wird.For example can foreign atoms locally in such a high concentration introduced, specially diffused, that near the surface of a structural change is induced by the foreign atoms, so the foreign atoms can cause the formation of excretions promote or target grain boundaries of a particular orientation to let something grow. Furthermore, the foreign atoms can cause that a previously non-magnetic section of the surface obtains a magnetization by a magnetizable alloy is trained.

Weiter kann ebenfalls vorgesehen sein, die Stelle an der Oberfläche, an der zuvor Fremdatome eingebracht wurden, durch Moleküle an der Oberfläche wiedererkennbar zu machen. Entsprechendes gilt, wenn lokal eine strukturelle Änderung des Gefüges des Materials des Korpus des Lagers bewirkt wurde.Further may also be provided, the location on the surface, at which previously foreign atoms were introduced, by molecules to make recognizable on the surface. The same applies if locally a structural change of the structure of the material of the body of the bearing was effected.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.Further Advantages and features emerge from the dependent claims as well as from the description of a preferred embodiment.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben und erläutert.The Invention will be described below with reference to the accompanying drawings described and explained in detail.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung eines Durchführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Ausführungsbeispiels einer Markierung bei einem erfindungsgemäßen Lager, und 1 shows a schematic side view of an embodiment of a device according to the invention for carrying out an embodiment of the method according to the invention for producing an embodiment of a marking in a bearing according to the invention, and

2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus 1 bei der Durchführung einer Abwandlung des Durchführungsbeispiels aus 1. 2 shows a plan view of the device 1 in carrying out a modification of the implementation example 1 ,

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description the drawing

1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Herstellung einer nicht weiter dargestellten Markierung an der Oberfläche 2 des Korpus 3 eines Lagerbestandteils 4 eines Wälzlagers, speziell eines Aussenrings des Wälzlagers. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Förderband 5 für den Lagerbestandteil 4, ein über zwei Abrollspulen 6 bewegtes Band 7 als Quelle von Fremdatomen und eine Wärmequelle 12, die als Kopf eines Lasers ausgebildet ist, wobei das Band 7 in einem Bereich des abgerollten Abschnittes zwischen den beiden Abrollspulen 6 straffgehalten und auf die Oberfläche 2 des Korpus 3 des Lagerbestandteils 4 anliegend gehalten und leicht gedrückt wird. 1 shows a device 1 for producing a mark on the surface, not shown 2 of the body 3 of a bearing component 4 a rolling bearing, especially an outer ring of the rolling bearing. The device 1 includes a conveyor belt 5 for the bearing component 4 , one over two unwinding bobbins 6 moving tape 7 as a source of impurities and a source of heat 12 , which is designed as the head of a laser, the tape 7 in an area of the unrolled section between the two unwinding reels 6 held tight and on the surface 2 of the body 3 of the bearing component 4 held down and pressed lightly.

Das Band 7 besteht aus Kupfer und wird durch die Wärmequelle 12 derart erhitzt, dass das Band 7 nicht schmilzt, allerdings die Kupferatome des Bandes 7 in die Oberfläche 2 des Korpus 3 des Lagerbestandteils 4 diffundieren und dort nahe der Oberfläche 2 ein Tiefenprofil ausbilden. Das Band 7 bestreicht die Oberfläche 2 des Korpus 3 des Lagerbestandteils 4 nur abschnittsweise, so dass nur ein Abschnitt der Oberfläche 2 die Markierung erhält. Über die Dauer und Intensität der Wärmezufuhr lässt sich die Zahl der in die Oberfläche 2 eindiffundierten Atome einstellen, so dass das Tiefenprofil gezielt ausgebildet werden kann.The ribbon 7 It is made of copper and is heated by the heat source 12 so heated that the tape 7 does not melt, but the copper atoms of the band 7 in the surface 2 of the body 3 of the bearing component 4 diffuse and there near the surface 2 form a depth profile. The ribbon 7 sweeps the surface 2 of the body 3 of the bearing component 4 only in sections, leaving only a section of the surface 2 receives the mark. Over the duration and intensity of the heat supply can be the number in the surface 2 set diffused atoms, so that the depth profile can be designed specifically.

2 zeigt die Vorrichtung 1 aus 1 mit dem Förderband 5 und den Lagerbestandteilen 4, an deren jeweiliges Korpus 3 an oder nahe der Oberfläche die Markierung aufgebracht wird. 2 shows the device 1 out 1 with the conveyor belt 5 and the bearing components 4 , to their respective body 3 at or near the surface the mark is applied.

Die Vorrichtung 1 umfasst ein erstes Paar von Abrollspulen 8, von denen in Draufsicht insbesondere die Drehachse erkennbar ist, die ein erstes Band 9 einer Quelle von Fremdatomen, speziell Zinn, fördert. Die Vorrichtung 1 umfasst ein zweites Paar von Abrollspulen 10, die ein zweites Band 11 als weitere Quelle von Fremdatomen, speziell Zink, fördert. Beide Bänder 9, 11 berühren die Oberfläche 2 an axial versetzten Stellen, so dass bei einem einzigen Prozessschritt zwei Bereiche als Markierung ausgebildet werden und die eine Markierung zwei mit Fremdatomen versehene Abschnitte der Oberfläche 2 umfasst. Die gegenseitige Anordnung der beiden beabstandeten Abschnitte sowie das verwendete Material der Fremdatome sind Bestandteil der Markierung.The device 1 includes a first pair of unwinding reels 8th of which in plan view in particular the axis of rotation can be seen, which is a first band 9 a source of impurities, especially tin, promotes. The device 1 includes a second pair of unwinding reels 10 that is a second volume 11 as another source of foreign atoms, especially zinc, promotes. Both bands 9 . 11 touch the surface 2 in axially staggered locations, so that in a single process step, two areas are formed as a mark and the one mark two portions of the surface provided with impurities 2 includes. The mutual arrangement of the two spaced sections and the material used of the foreign atoms are part of the marking.

Die vorstehend beispielhaft beschriebene Vorrichtung 1 kann auch dazu dienen, eine Laserbeschriftung an der Oberfläche 2 zu bewirken, sofern die Bänder 9, 11 fortgelassen sind und der Laserstrahl die Oberfläche 2 unmittelbar trifft. Eine derartige Vorrichtung lässt sich dann durch Erweitern um die Abrollspulen 10, 8 auf einfache Weise zu einer Vorrichtung 1 erweitern, mittels derer das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.The device exemplified above 1 can also serve a laser marking on the surface 2 to effect, provided the bands 9 . 11 are omitted and the laser beam the surface 2 immediately hits. Such a device can then be extended by the unwinding reels 10 . 8th in a simple way to a device 1 expand, by means of which the inventive method can be carried out.

Es versteht sich, dass eine Markierung bzw. ein Abschnitt einer Markierung auch derart ausgebildet sein kann, dass in eine bestimmte Stelle der Oberfläche 2 zuerst Fremdatome einer ersten Art mittels eines ersten Bandes und an die gleiche Stelle mittels eines zweiten Bandes weitere Fremdatome, beispielsweise Fremdatome einer zweiten Art, aufgebracht werden, und zwar derart, dass das Lagerbestandteil nach dem Kontakt mit dem ersten Band gedreht wird, so dass das zweite Band mit der bestimmten Stelle der Oberfläche in Kontakt kommen kann. Es versteht sich, dass auch ein beidseitig beschichtetes Einzelband vorgesehen sein kann, wobei das Lagerbestandteil zuerst mit der ersten Seite und dann mit der zweiten Seite des Einzelbandes in Kontakt gebracht werden kann.It is understood that a marking or a portion of a marking can also be designed such that in a certain point of the surface 2 first foreign atoms of a first type by means of a first band and at the same location by means of a second band other impurities, such as impurities of a second type, are applied, in such a way that the bearing component is rotated after contact with the first band, so that the second band can come into contact with the specific location of the surface. It is understood that a double-coated single band can be provided, wherein the bearing component can first be brought into contact with the first side and then with the second side of the single band.

Insofern vorstehend auf eine an einem Lager angeordnete Markierung Bezug genommen wurde, versteht es sich, dass die Markierung an einem Lagerbestandteil, insbesondere an einem Lagerring, vorgesehen sein kann, und dass das Verfahren an diesem Bestandteil des Lagers durchgeführt wird. Die Herstellung der Markierung an dem Lager bedeutet damit die Herstellung der Markierung an einem Lagerbestandteil des Lagers und umgekehrt.insofar protruding on a arranged on a bearing reference it is understood that the marking on a bearing component, in particular on a bearing ring, may be provided, and that the procedure performed on this part of the warehouse becomes. The production of the mark on the bearing means so the production of the mark on a bearing component of the bearing and vice versa.

Es versteht sich ferner, dass das Lager kein Wälzlager zu sein braucht; insbesondere kann das Lager ein Gleitlager sein. Ist das Lager als Wälzlager ausgebildet, das zusätzlich zu den Lagerringen Wälzkörper und fallweise einen Käfig für die Wälzkörper aufweist, kann die Markierung auch an den Wälzkörpern bzw. dem Käfig als Lagerbestandteilen vorgesehen und mittels des oben beschriebenen Verfahrens aufgebracht werden. Es versteht sich ferner, dass die Markierung auch an der Dichtung des Lagers als Bestandteil des Lagers vorgesehen und nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren angebracht werden kann.It It is also understood that the bearing no rolling bearing needs to be; In particular, the bearing can be a sliding bearing. is the bearing is designed as a rolling bearing, in addition to the bearing rings rolling elements and occasionally one Having cage for the rolling elements, the marking can also be on the rolling elements or the cage provided as bearing components and means of the method described above. It understands Furthermore, that the mark also on the seal of the camp provided as part of the warehouse and after the above Procedure can be attached.

Bei der vorstehend beschriebenen beispielhaften Durchführung des Verfahrens wurde das Band 7 auf die Oberfläche 2 des Korpus 3 gehalten und gegen die Oberfläche 2 des Korpus 3 leicht angedrückt. Dabei bildete sich ein Kontakt zwischen dem Band 7 und der Oberfläche 2 aus. Es versteht sich, daß auch ein Abstand zwischen dem Band 7 als Quelle der Fremdatome und der Oberfläche 2 des Korpus 3 eingehalten sein kann, so daß sich ein Spalt zwischen dem Band 7 und der Oberfläche 2 ausbildet, über den hinweg die Fremdatome diffundieren. Ist der Spalt zwischen dem Band 7 und der Oberfläche 2 vorgesehen, kann ein erhöhter Energieeintrag durch die Wärmequelle, speziell durch den Laser, erforderlich sein. Die exakte Abmessung des Spaltes hängt von dem Material des Bandes 7 und der Energieleistung der Wärmequelle ab. Gegenüber der Anordnung, bei der ein Kontakt zwischen dem Band 7 und der Oberfläche 2 besteht, weist die Anordnung mit dem Spalt zwischen dem Band 7 und der Oberfläche 2 den Vorteil auf, bei dem Wechsel der zu markierenden Teile keine Neueinstellung, speziell keine Neujustierung der Vorrichtung 1 zu erfordern. Entsprechend kann die Vorrichtung 1 zur Durchführung des Verfahrens ein Teil umfassen, das sicherstellt, daß ein geringer definierter Abstand zwischen dem Band 7 und der Oberfläche 2 des Korpus 3 eingehalten wird.In the exemplary implementation of the method described above, the tape became 7 on the surface 2 of the body 3 held and against the surface 2 of the body 3 slightly pressed. This formed a contact between the band 7 and the surface 2 out. It is understood that also a distance between the band 7 as a source of impurities and surface 2 of the body 3 can be maintained, leaving a gap between the band 7 and the surface 2 over which the foreign atoms diffuse. Is the gap between the band 7 and the surface 2 provided, an increased energy input by the heat source, especially by the laser may be required. The exact dimension of the gap depends on the material of the belt 7 and the energy output of the heat source. Opposite the arrangement in which a contact between the band 7 and the surface 2 consists, the arrangement with the gap between the tape 7 and the surface 2 the advantage in the change of the parts to be marked no readjustment, especially no readjustment of the device 1 to require. Accordingly, the device 1 for carrying out the method comprise a part which ensures that a smaller defined distance between the band 7 and the surface 2 of the body 3 is complied with.

11: Vorrichtungcontraption
22: Oberflächesurface
33: Korpuscorpus
44: LagerbestandteilBearing component
55: Förderbandconveyor belt
66: Abrollspuleoff reel
77: Bandtape
88th: erste Abrollspulefirst off reel
99: erstes Bandfirst tape
1010: zweite Abrollspulesecond off reel
1111: zweites Bandsecond tape

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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- DE 19737612 A1 [0012]
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Claims

Method for producing a marking on a bearing component, in particular on a raceway ( 4 ) of a bearing, wherein the bearing component is a body ( 3 ) with a surface ( 2 ), characterized by effecting a chemical or structural change of the material of the body which can not be recognized by the eye ( 3 ) of the bearing component ( 4 ) at or near the surface thereof ( 2 ).

Method according to claim 1, characterized in that that the chemical change by introducing, in particular Diffuse, caused by foreign atoms.

Method according to claim 2, characterized in that that the diffusion of the foreign atoms under heat is caused to a source of the foreign atoms.

A method according to claim 3, characterized in that upon the action of heat a mechanical contact between the source and the surface ( 2 ) of the body ( 3 ) consists.

A method according to claim 3, characterized in that the heat exposure, a distance between the source and the Oberflä surface ( 2 ) of the body ( 3 ) is complied with.

Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the body is formed of a steel and that the impurities from a list comprising copper, Tin or zinc.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the structural change of the material as a structural change under heat is effected.

Method according to claim 7, characterized in that that the structural change with a change associated with a magnetization of the material.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the change of the material a solid attachment of molecules to the surface ( 2 ) of the body ( 3 ) of the bearing component ( 4 ).

A method according to claim 9, characterized in that the molecules one from the surface ( 2 ) of the body ( 3 ) have different wettability with a liquid medium.

Bearing component, in particular race ( 4 ) of a rolling or sliding bearing, comprising a body ( 3 ) with a surface ( 2 ), characterized by a marking which is produced by a method according to one of claims 1 to 10.

Contraption ( 1 ) for the production of a marking on the surface ( 2 ) of the body ( 3 ) of a bearing component ( 4 ) comprising a conveyor belt ( 5 ) for the bearing component ( 4 ), via unwinding reels ( 6 ; 8th . 10 ) moving tape ( 7 ; 9 . 11 ) as a source of foreign atoms and a heat source ( 12 ), with the unrolled tape ( 7 ; 9 . 11 ) on the surface ( 2 ) of the body ( 3 ) of the bearing component ( 4 ) adjacent or at a distance to the surface ( 2 ) of the body ( 3 ) is held.