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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Wälzlagerkäfig aus einzelnen, ursprünglich stofflich voneinander getrennten Halbzeugen, die auch als Segmente bezeichnet werden können.
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DE 10 2004 003 655 A1 zeigt ein Käfig für ein Zylinderrollenlager, der aus Stegen mit Zapfen gebildet ist, wobei die Stege zwischen zwei Seitenringen mit Durchbrüchen für die Aufnahme der Zapfen angeordnet sind.
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WO 2003/043 773 A1 zeigt ein Herstellungsverfahren, bei dem ein Bauteil schichtenweise aufgebaut wird, in dem mit einem Laserstrahl oder Elektronenstrahl Draht oder Metallpulver aufgeschmolzen wird.
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DE 10 2010 034 962 A1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerkäfigs, dessen Grundkorpus vollständig mittels Stereolitographie oder mittels 3D-Druckens hergestellt wird. Der Grundkorpus wird anschließend zur Verbesserung der mechanischen Stabilität und chemischen Festigkeit mit einer nanokristallinen Beschichtung versehen.
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AT 177 975 B zeigt einen vernieteten Wälzlagerkäfig. Die Stege bestehen aus Sintermaterial, das für die Aufnahme von Schmieröl geeignet ist.
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Aus dem Stand der Technik, etwa aus der
DE 10 2009 004 657 A1 , ist ein Wälzlagerkäfig aus einzelnen Bauteilen bekannt. Die besagte Offenlegungsschrift offenbart einen sogenannten „gebauten” Wälzlagerkäfig der zwei Seitenringe aufweist, zwischen denen eine Anzahl Stege angeordnet sind, sodass zwischen zwei benachbarten Stegen eine Aufnahmetasche für ein Wälzelement gebildet wird, wobei die Seitenringe aus einer Anzahl Seitenringsegmenten zusammengesetzt sind. Um einen einfach zu montierenden und stabilen Käfig zu erhalten, sieht die Druckschrift vor, dass ein Seitenringsegment in mindestens einem Steg und/oder mit einem benachbarten Seitenringsegment mittels einer formschlüssigen Verbindung verbunden ist. Es wird dabei auf Schnappverbindungen gesetzt. Diese besagte Patentanmeldung ist eine Weiterentwicklung zu sonst bereits bekannten herkömmlichen Käfigen.
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Dabei werden herkömmlicher Weise Blechkäfige eingesetzt, die entweder spanlos aus bandartigem Material gefertigt sind oder Massivkäfige spanend nachgearbeitet/bearbeitet sind.
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Bei einigen Baugrößen und Stückzahlen von Wälzlagerkäfigen, ist eine spanlose Fertigung aus technischen oder wirtschaftlichen Erwägungen ausgeschlossen und eine spanende Fertigung aus Zeit- und Kostengründen oder der Verfügbarkeit von Rohmaterial nicht möglich/sinnvoll. Auch ist leider die Akzeptanz von extrudierten Kunststoffkäfigen bei den Verwendern nicht immer gegeben, weswegen meist auf die teureren Blechkäfige zurückgegriffen wird. Allerdings weisen gerade die spanend erzeugten Massivkäfige Kostennachteile auf, genauso wie auch Nachteile bei der Dauer der Fertigung. Auch fallen leider Späne, also Abfall, an.
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Für fast alle Käfig-Standardtechnologien sind bisher aufwendige und zumeist typgebundene Werkzeuge notwendig. Ein Ausweg wäre hier der spanend gedrehte Käfig, der jedoch in Summe noch aufwendiger ist und noch höhere Kosten nach sich zieht.
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Bei den üblichen Käfig-Standardtechnologien sind die Investitionen in die Werkzeuge relativ hoch. Auch führt das notwendige Rüsten bei nur sehr hohen Stückzahlen nicht zu einer ausreichenden Wirtschaftlichkeit. Zum Teil begrenzen diese Technologien auch die Baugröße der Käfige.
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Ein weiterer Nachteil ist, dass ein Materialmix im Käfig meist nicht möglich oder nur mit erheblichem Mehraufwand möglich ist.
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Es soll auch nicht unerwähnt bleiben, dass selbst das Bereitstellen des notwendigen Vollmaterials ein kosten- und zeitraubendes Unterfangen sein kann.
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Genau hier setzt die Erfindung an, die die Nachteile aus dem Stand der Technik vermeiden will.
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Neben der Aufgabe die bekannten Nachteile zu vermeiden, soll gerade auch ein mengenflexibel herstellbarer Wälzlagerkäfig, insbesondere ein Nadellagerkäfig, herstellbar sein.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese Aufgabe wurde bei einem gattungsgemäßen Walzlagerkäfig erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Segmente mit einem „Rapid-Manufacturing-Verfahren” verbunden sind. Unter „Rapid-Manufacturing”-Verfahren, werden generative Verfahren und/oder Verfahren der Urformung oder des Fügens mit Zusatzwerkstoff verstanden. Die Vorteile, wie sie beim „Rapid-Manufacturing-Verfahren” bekannt sind, können dann genutzt werden.
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Die Anmelderin hat bereits „Rapid-Manufacturing-Verfahren” für die Herstellung des kompletten Käfigs erprobt, wobei diese bisher nur bei Einzelstücken oder Kleinstserien Verwendung fand. Bei schichtweisem Materialaufbau, wie es für „Rapid-Manufacturing-Verfahren” unter anderem kennzeichnend ist, ist es erforderlich, für einen kompletten, mit diesem Verfahren hergestellten Käfig eine sehr lange Prozesszeit einzuplanen und damit hohe Kosten zu akzeptieren. Für einen Prototypen, hergestellt durch Lasersintern von Metallpulver wurden leider mehrere Stunden benötigt. Auch waren Stützstrukturen beim Herstellen des Käfigs erforderlich, die nachträglich wieder aufwendig entfernt werden mussten. Der Begriff „Rapid Manufacturing” bezeichnet Methoden und Produktionsverfahren zur schnellen und flexiblen Herstellung von Bauteilen und Serien mittels werkzeugloser Fertigung direkt aus den CAD-Daten. Verwendete Materialien sind Glas, Metall, Keramik, Kunststoffe und „neue” Materialien, wie UV härtendes Sol-Gel, wie es etwa im Bereich „Multi Jet Modeling” eingesetzt ist.
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Die einzelnen Segmente sind also Segmente, die größer als die Korngröße der Materialien sind, insbesondere einzelne Stäbe oder vorgefertigte Unterstrukturen ausbilden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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Ein Halbzeug wird als Segment verstanden, dass vorzugsweise ringartig oder stegartig ausbildbar ist, also ein Ringsegment oder ein Stegsegment formt.
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So ist es von Vorteil, wenn innerhalb eines Steges oder von einem Steg zum anderen unterschiedliche Materialien vorliegen. Auf diese Weise kann ein Materialmix des Wälzlagerkäfigs erreicht werden und spezielle Auslegungen für besondere Belastungen erreicht werden.
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Es ist ferner von Vorteil, wenn ein Stegsegment zwischen einem ersten Ringsegment oder einem ersten Ringabschnittssegment und einem zweiten Ringsegment oder einem zweiten Ringabschnittssegment angebunden ist. Letztlich kann ein Stegsegment somit zwischen zwei Ringen oder zwei Ringabschnittssegmenten eingebunden werden, wobei ein Rapid-Manufacturing-Verfahren für das Herstellen einer stofflichen, formschlüssigen oder kraftschlüssigen Verbindung genutzt werden kann.
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Durch das „Rapid-Manufacturing-Verfahren” können Stegsegmente auch direkt, etwa ohne Ringsegmente, miteinander verbunden werden.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Stegsegment zur drehbaren Lagerung eines Wälzkörpers vorbereitet ist. So kann ein am Stegsegment anliegender Wälzkörper, wie eine Rolle, eine Kugel, eine Kugelrolle, eine Tonne, ein Zylinder oder eine Nadel dabei am Stegsegment abgleiten und eine Radial- und/oder Axiallagerung ermöglichen.
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Es ist auch zweckmäßig wenn das Stegsegment als ein gerades Drahtstück mit vorgegebener Kontur zum reibungsarmen Aufnehmen eines Wälzkörpers auf je einer von zwei sich gegenüberliegenden Seiten ausgebildet ist. Das Drahtstück kann durch eine Matrize gezogen werden, sodass es die notwendige konkave Kontur auf zwei in entgegensetzte Richtungen weisende Seiten erhält. Es ist ein Blech-/Biegeteil einsetzbar.
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Auch ist es von Vorteil, wenn zumindest zwei Segmente miteinander versintert sind oder über eine Sinterbrücke miteinander verbunden sind. Beim Sintern bietet sich das Laser-Sinter-Verfahren (SLM-Verfahren) an. Das Selektive Laserschmelzen (englisch: Selective Laser Melting (SLM)) ist ein generatives Fertigungsverfahren, das zur Gruppe der Strahlschmelzverfahren gehört. Häufig wird SLM auch als 3D-Drucken bezeichnet. Beim Selektiven Laserschmelzen wird der zu verarbeitende Werkstoff in Pulverform in einer dünnen Schicht auf einer Grundplatte aufgebracht. Der pulverförmige Werkstoff wird mittels Laserstrahlung lokal vollständig umgeschmolzen und bildet nach der Erstarrung eine feste Materialschicht. Anschließend wird zum Beispiel die Grundplatte um den Betrag einer Schichtdicke abgesenkt und erneut Pulver aufgetragen. Dieser Zyklus wird solange wiederholt, bis alle Schichten umgeschmolzen sind.
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Das fertige Bauteil wird vom überschüssigen Pulver gereinigt, nach Bedarf bearbeitet oder sofort verwendet. Typische Schichtstärken für alle Materialien sind 20–100 μm. Die Daten für die Führung des Laserstrahls werden aus einem 3D-CAD-Körper mittels Software erzeugt. Im ersten Berechnungsschritt wird das Bauteil in einzelne Schichten unterteilt. Im zweiten Berechnungsschritt werden für jede Schicht die Bahnen (Vektoren) erzeugt, die der Laserstrahl abfährt. Um die Kontaminierung des Werkstoffs mit Sauerstoff zu vermeiden, findet der Prozess unter Schutzgasatmosphäre mit Argon oder Stickstoff statt. Durch Selektives Laserschmelzen gefertigte Bauteile zeichnen sich durch große Bauteildichten (> 99%) aus. Dies gewährleistet, dass die mechanischen Eigenschaften des generativ hergestellten Bauteils weitgehend denen des Grundwerkstoffs entsprechen.
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Gegenüber konventionellen Verfahren (Gussverfahren) zeichnet sich das Laserschmelzen dadurch aus, dass Werkzeuge oder Formen entfallen (formlose Fertigung) und dadurch die Produkteinführungszeit reduziert werden kann. Ein weiterer Vorteil ist die große Geometriefreiheit, die Bauteilformen ermöglicht, die mit formgebundenen Verfahren nicht oder nur mit großem Aufwand herstellbar sind. Des Weiteren können Lagerkosten reduziert werden, da spezifische Bauteile nicht bevorratet werden müssen, sondern bei Bedarf generativ hergestellt werden.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass das Stegsegment einen endseitigen Zapfen aufweist, der in ein Loch, wie ein Durchgangsloch mit einem größeren Innendurchmesser oder Umfang als dem Außendurchmesser oder Umfang des Zapfens eingesteckt ist. Vorteilhafterweise ist ein zwischen diesen befindlicher Leerraum mit Sintermaterial ausgefüllt.
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Wenn zwischen zwei Segmenten eine stoff-, form- und/oder kraftschlüssige Verbindung besteht, so kann ein ungewolltes Lösen eines Segments von einem anderen Segment auch über eine längere Nutzungsdauer oder Lebensdauer des Wälzlagerkäfigs vermieden werden.
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Es ist von Vorteil, wenn der Wälzlagerkäfig als Zylinder-, Rollen- oder Nadellagerkäfig ausgestaltet ist.
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Wenn die die Oberflächenrauhigkeit von Abschnitten des Wälzlagerkäfig so vorbestimmt ist, etwa unter Einsatz ausreichend grobkörnigen Sintermaterials, dass sich schmiermittelaufnehmende Schmiertaschen an der jeweiligen Oberfläche ausbilden und/oder je ein Wälzkörper zwischen benachbarten Stegen des Wälzlagerkäfigs gelagert ist, so kann die Reibung zwischen den Wälzkörpern und dem Käfig einerseits sowie zwischen den Wälzlagern und den mit ihnen in Kontakt stehenden Laufflächen andererseits reduziert werden. Grundsätzlich wird auch der Verschleiß des Gesamtsystems reduziert.
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In erfindungsgemäßen Bauteilen und Baugruppen, wie SLM-Bauteilen, können beispielsweise Hohlräume vorgehalten werden, die einen Schmierstoffvorrat aufnehmen können, so dass dieser Schmierstoff gezielt an Kontaktstellen zu anderen Bauteilen, wie Wälzkörpern abgebbar ist.
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Es ist auch von Vorteil, wenn eine Vielzahl von Wälzkörper zwischen Stegen des Wälzlagerkäfigs gelagert ist. Eine gleichmäßige Kraftverteilung ist dann die Folge.
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Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Wälzlagerkäfigs vorzugsweise der erfindungsgemäßen Art, wird weiter vorzugsweise ein über ein „Rapid-Manufacturing-Prozess” hergestelltes Werkzeug in einem Montageschritt des Wälzlagerkäfigs eingesetzt.
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Um die sehr langen Prozesszeiten des Lasersinterns oder anderer „Rapid-Manufacturing-Verfahren” zu verkürzen, wird der Käfig durch Standardbauteile wie Standardtaschen oder Standardstege vorbereitet/hergestellt, die durch ein „Rapid-Manufacturing-Verfahren” miteinander verbunden werden. Dadurch lassen sich Anzahl, Position und Lage der Standardbauteile flexibel wählen. Die Standardbauteile lassen sich durch ein für große Mengen geeigneter Fertigungsverfahren herstellen, wie Druckgruss-, Strangpress-, Stanz-/Biege-Präge- oder ähnliche Verfahren. Es wird somit ein Großmassen-Standardteil Fertigungsverfahren vorgestellt.
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Nur für die Erstellung der Standardbauteile, d. h. der vorgeformten Segmente, und eventuell für deren Halterung bei deren Verbindung sind Werkzeuge nötig. Die Werkzeuge für die Standardbauteile erreichen ihre Wirtschaftlichkeit durch die größeren Mengen, die an diesem Bauteil erforderlich sind. Für deren Positionierung kann ein relativ einfaches Werkzeug, vorzugsweise ein ebenfalls mit einem „Rapid-Prototyping-Verfahren” hergestelltes Werkzeug eingesetzt werden. Ebenso sind hier Kunststoffe einsetzbar, die sich durch große Flexibilität im Einsatz und der Auslegung auszeichnen. Ferner sind sie sehr kostengünstig herstellbar.
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„Rapid-Manufacturing-Verfahren” sind zwar im Musterbau für Einzelstücke oder Kleinstserien für sehr komplexe Geometrien oder zur Erzeugung von Werkstückkombinationen, zum Beispiel Turbinenschaufeln, Kunstgegenstände, Einzelteile zur Reparatur oder Waffenteilen bekannt, können aber nun in einem völlig anderen Gebiet eingesetzt werden.
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Es lassen sich auch Käfige für größere Rollenlager und/oder in geringen Stückzahlen herstellen.
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Als Vorteil ist eine flexible und schnelle Musterung verschiedenster Lagerbauarten festzustellen, aber auch die Möglichkeit des Einsatzes eines Materialmixes. Es wird ein Alternativverfahren zum Verkleben, Löten, Schweißen oder ähnlichen Verfahren sowie formschlüssigen Verbinden vorgestellt. Ein Nutzen eines Drahtkäfiges ist alternativ oder zusätzlich möglich, genauso wie das Verkleben von Bauteilen, allerdings mit zusätzlichen Ringen.
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Man könnte auch sagen, dass die Kombination von Standardbauteilen in Kombination mit einem Fügen durch ein „Rapid-Manufacturing-Verfahren”, kostengünstig Gleichteile mit reduziertem Aufwand flexibel und anwendungsgerecht zusammen stellen lässt bzw. verbinden lässt, was ein großer Schritt in die Zukunft ist.
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Standardbauteile, insbesondere Einzel-, Mehrfach-Taschen und -Stege oder deren Segmente, werden in größeren Mengen mit einem dafür geeigneten Fertigungsverfahren herstellbar. Diese können mit auf den jeweiligen Einzelfall abgestimmten Eigenschaften ausgestattet werden, zum Beispiel auf die Wälzkörperart oder diverse Halterungen (Außen-, Innen-, WK-Halterungen) abgestimmten Eigenschaften, geringen Massen, günstigen Gleit-Notlaufeigenschaften. Ferner ist es möglich einen Fettraum zur Verfügung zu stellen.
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Entsprechende Käfige sind auf den jeweiligen Anwendungsfall optimiert. Die Kosten werden reduziert und ein optimaler Werkstoff ist bedarfsgerecht einsetzbar. So können Hybridkäfige mit angepassten Eigenschaften angeboten werden. Die Anzahl, Position und Lage der Standardbauteile ist relativ variabel und wird mit einem einfachen Montagewerkzeug vorgegeben/fixiert. Dieses Werkzeug wird anhand der Einsatzhäufigkeit und Fertigungsmenge ausgelegt. Es wird ein Einfach- oder Mehrfachwerkzeug eingesetzt. Es kann ebenfalls mit einem „Rapid-Manufacturing-Verfahren” hergestellt werden.
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Somit sind bei entsprechender Auslegung mit gleichen Standardbauteilen Radial-, Schräg- und Axialkäfige denkbar.
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Die Verbindung der Standardbauteile erfolgt durch ein „Rapid-Manufacturing-Verfahren”, das durch seine außerordentliche Flexibilität einen sehr großen Freiheitsgrad bei der Auslegung und Produktion bietet.
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Die Anbindung der Standardbauteile kann individuell angepasst werden und weitere Auslegungsdetails in das Verbinden der, zum Beispiel lasergesinterten Bauteile eingebracht werden. Schmiertaschen, Hinterschneidungen, Bohrungen und Nuten sind einbringbar. Ein solch zeitintensives Verfahren, wie es bisher üblich war, wird nur für einen Teil des Käfigs verwendet und die Prozesszeiten sind auf ein Minimum beschränkt. Alle Bauteile, Werkzeuge, Anbindungen und Prozessschritte sind einem CAD-Modell vorkonfigurierbar und können größtenteils aus deren Daten gesteuert werden. Durch den gezielten Einsatz der „Rapid-Manufacturing-Verfahren” wird deren Variabilität genutzt, die Prozesssicherheit hochgehalten und die Prozesszeit in Grenzen gehalten, sowie Stützstrukturen und Wärmebeeinflussungen vermieden.
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Als Werkstoff lässt sich 1.4542, etwa in Pulverform, beispielsweise mit einer Partikelgröße von 10–20 μm einsetzen. Der Aufbau kann mit 20 μm pro Schichtdicke stattfinden.
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Beim vorgestellten Verfahren ist nicht einmal mehr eine Dauer von ca. 6 Stunden einzuplanen, wie es bei einem vollständig mit Rapid-Manufacturing-Verfahren hergestellten Bauteil nötig wäre. Die Herstellzeit liegt deutlich darunter.
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Ein Verzug durch einen Wärmeeintrag wird vermieden. Auch wird vermieden, dass das Werkstück bzw. eine Grundplatte bis zu 80°C warm wird. Eine raue Oberfläche wird da wo unnötig, vermieden und da wo gewünscht erzeugt. Es wird unnötig Stützstrukturen nachträglich herauszubrechen.
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Die Rüstfreundlichkeit wird verbessert, die Flexibilität der Abmessungs- und Leistungsdaten erhöht, die Losgrößen-Flexibilität verbessert, die Einsatzgrenzen weiter verschoben, der Aufwand der Technologie- und Produktentwicklung niedrig gehalten, der Aufwand für Entwicklungen der Varianten in Zukunft vermieden, die Flexibilität der Käfigvarianten erhöht und die Investition in Maschinen herabgesetzt. Bei einer Nutzwertanalyse hat sich das Verfahren als wegweisend herausgestellt.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, wobei ein bestimmtes Ausführungsbeispiel näher erklärt wird.
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Es zeigen:
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1 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Rollen- oder Nadellagerkäfigs gemäß der Erfindung,
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2 eine perspektivische Teildarstellung nur eines Steges in dem Nadellagerkäfig aus 1,
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3 eine Teilquerschnittdarstellung des Nadellagers aus 1 in einer eingesetzten Nadelhülse,
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4 eine Querschnittsdarstellung eines Steges, an dem ein nadelartiger Wälzkörper in Anlage gelangbar benachbart angeordnet ist,
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5 eine Prozessabfolge zum Fertigen eines Nadellagers gemäß der Erfindung,
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6 eine Draufsicht auf einen schematisch skizzierten Ring, in dem die Stegsegmente aus 4 bzw. 2 einsetzbar sind, und
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7 eine Darstellung des erfindungsgemäß erfolgenden Aufbaus eines Wälzlagers, wobei die vorgefertigten Strukturen als solche nicht in dem über einen Laserstrahl miteinander zu versinternden Pulver zu erkennen sind.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Wälzlagerkäfigs 1 dargestellt. Der Wälzlagerkäfig 1 weist einzelne stofflich voneinander getrennte Halbzeuge/Segmente 2 auf. Die axial äußeren Halbzeuge/Segmente 2 werden auch als Ringsegmente 3 bezeichnet. Die Ringsegmente 3 sind aus einer Scheibe bestehend oder aus Draht gefertigt. Sie können auch bandartige Abschnitte darstellen. An je zwei Ringsegmenten 3 sind als Stegsegmente 4 ausgebildete Halbzeuge/Segmente 2 angebunden die die Form von Stegen, Stäben, Stangen oder Balken haben können. Zwischen zwei Stegsegmenten 4 ist eine Tasche 5 ausgebildet. Es kann eine Vielzahl von Taschen enthalten sein. Jeweils zwei Einzelabschnitte, zum Beispiel ein Stegsegment 4 und ein Ringsegment 3, sind miteinander über ein „Rapid-Manufacturing-Verfahren” verbunden. Zum Beispiel ist dabei ein Laser-Sinter-Verfahren eingesetzt.
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In 2 ist ein einzelnes Stegsegment 4 mit auf einer Seite konkaver Anlagefläche 6 dargestellt.
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In 3 ist die Kombination aus mehreren Stegsegmenten 4, welche an einem Ringsegment 3 befestigt sind dargestellt, wobei eine Nadelhülse 7 mehrere als Nadeln 8 ausgebildete Wälzkörper 9 umhüllt.
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In 4 ist ein Ringsegment 3 mit zwei konkaven Anlageflächen 6 dargestellt, wobei der linken konkaven Anlagefläche 6 ein als Nadel 8 ausgebildeter Wälzkörper 9 zugeordnet ist.
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In 5 ist ein Herstellverfahren eines Stegsegments 4 dargestellt, wobei in einem ersten Schritt der Draht durch eine Matrize gezogen wird, um auf zwei Seiten konkave Anlageflächen 6 auszubilden. In einem zweiten Schritt wird ein Zapfen 10 an beiden Enden ausgeformt, etwa gedreht, der dann im dritten Schritt in zwei Ringe 11 eingesetzt wird. Dabei werden die Zapfen 10 in wie in 6 dargestellte Löcher 12, die als Durchgangslöcher 13 ausgebildet sind, eingesetzt. Die Stege werden ergo jeweils in die Käfigseitenscheiben eingeclipst und/oder verstemmt.
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Eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Ringsegment 3 und dem jeweiligen Ring 11 wird über ein Verpressen, Verschweißen und/oder Versintern erreicht. Der Ring 11 kann gestanzt sein. Es wird ein gebauter Wälzlagerkäfig 1 erreicht.
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Der Wälzlagerkäfig 1 besteht aus zwei Käfigseitenscheiben bzw. Draht, der zu einem Ring gebogen und verschweißt ist. Es werden zwei Stege, hergestellt aus Bandmaterial, pro Tasche eingesetzt, wobei die Stege durchmesser- und breitenflexibel sind.
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Neben den Einlegeteilen, etwa Stegsegmenten 4, ist/sind eingesetzter/eingesetzte Zusatzwerkstoff/e, wie Pulver, Paste(n), Schmelze(n), oder ähnliches, der einzige Rohstoff. Der Käfig 1 wird in den geforderten Endabmessungen 3D-artig gedruckt.
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Über ein Laserstrahlsintern lassen sich nahezu beliebige Geometrien auch mit Hinterschnitten erzielen. Inzwischen ist es auch möglich, Stahlwerkstoffe mittels Laser zu sintern. Es ist denkbar, Kugelstrahlen, chemisches Polieren oder ähnliches genauso wie Anlaufprägen einzusetzen. Idealerweise findet dies in der Montage statt.
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Eine spezielle Oberflächengenauigkeit/-rauhigkeit ist so auszuwählen, dass die Rauhigkeit genutzt werden kann um Schmierstoffen vorzuhalten.
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In 7 ist der Einsatz eines Laserstrahls 14 zum Verbinden von einzelnen vorgefertigten Tragstrukturen mit pulverförmigem Sintermaterial angedeutet.
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Die erfindungsgemäß geschaffene belastungsabhängige Stützstruktur verringert die zu beschleunigende Masse. Dadurch ergeben sich Material- und Energieeffizientere Lagerungen, da weniger Masse beschleunigt werden muss. Der Käfig ist in puncto Massenbeschleunigung und Massenträgheit optimiert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Wälzlagerkäfig
- 2
- Halbzeug/Segment
- 3
- Ringsegment
- 4
- Stegsegment
- 5
- Tasche
- 6
- konkave Anlagefläche
- 7
- Nadelhülse
- 8
- Nadel
- 9
- Wälzkörper
- 10
- Zapfen
- 11
- Ring
- 12
- Loch
- 13
- Durchgangsloch
- 14
- Laserstrahl
- 15
- Tragstruktur
