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Ausführungsbeispiele betreffen eine Vorrichtung für ein Wälzlager, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung für ein Wälzlager nach den unabhängigen Ansprüchen.
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Bei Wälzlagern (z. B. Zylinderrollenlager (CRB), Kegelrollenlager (TRB)) kann, beispielsweise eine axiale Beanspruchung dazu führen, dass die Wälzkörper an eine Innenseite eines Bords (Führungsbords) gedrückt werden. Dadurch können ggf. hohe axiale Anpressdrücke zwischen der Innenseite des Bords und der Stirnseite des Wälzkörpers wirken. Ferner kann ggf. zwischen den Wälzkörpern und dem Bord ein Gleitreibungskontakt oder eine Gleitreibung auftreten. Ein Gleitreibungskontakt zwischen zwei Bauteilen, die beispielsweise aus Stahl bestehen, kann ggf. zu einem hohen Verschleiß der Bauteile und/oder einer erhöhten Reibung zwischen den Bauteilen führen.
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Eine erhöhte Reibung in diesem Bereich, beispielsweise zwischen einer Stirnseite des Wälzkörpers und einem Führungsbord, kann beispielsweise auch zu einem höheren Energieverbrauch führen und/oder sich beispielsweise negativ auf den Betrieb des Wälzlagers auswirken. Beispielsweise könnte die erhöhte Reibung auch zu einer Erhöhung der Lagertemperatur und einer damit verbundenen höheren Beanspruchung des Schmiermittels führen. Ferner können ggf. durch den stirnseitigen Verschleiß der Wälzkörper und/oder den Verschleiß der Borde metallische Abriebpartikel erzeugt werden. Diese können sich unter Umständen in die Laufbahn eindrücken. Als Folge könnten ggf. die erhöhte Reibung und/oder der erhöhte Verschleiß zu einer Verkürzung der Lagerlebensdauer führen.
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US 3,675,978 A lehrt ein Kegelrollenlager, das ein trockenes Schmiermittel enthält. Sollte das Lager seine normale Schmiermittelversorgung verlieren, gibt das Verbundmaterial sein Schmiermittel auf und verhindert, dass das Lager ausfällt.
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US 3,623,981 A lehrt Verbundlagermaterialien und deren Herstellung, die geeignet sind zur Verwendung als tragende Bauteile im Gleit- oder Rollkontakt mit anderen Oberflächen.
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Es besteht daher ein Bedarf dahingehend, ein Wälzlager so zu verbessern, dass es eine axiale Belastung besser aufnehmen kann.
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Diesem Bedarf tragen eine Vorrichtung für ein Wälzlager sowie ein Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung für ein Wälzlager nach den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche Rechnung.
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Es wird darauf hingewiesen, dass nur die Ausführungsbeispiele, die systematisch ausgerichtete Fasern bzw. vorimprägnierte Fasern umfassen, unter den Schutzumfang fallen.
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Ausführungsbeispiele betreffen eine Vorrichtung für ein Wälzlager. Das Wälzlager umfasst zumindest einen Wälzkörper. Der Wälzkörper weist zumindest eine Stirnfläche (z.B. Stirnseite) auf. Ferner weist das Wälzlager einen Innenring und/oder einen Außenring auf. Zumindest einer der Ringe umfasst einen Führungsbord (z.B. Bord). Zwischen einer dem Wälzkörper zugewandten Seitenfläche des Führungsbords und der Stirnfläche des Wälzkörpers kann, beispielsweise bei einer axialen Belastung, eine Gleitreibung auftreten. Ferner umfasst die Vorrichtung einen Grundkörper aus einem Werkstoff. Die Vorrichtung umfasst auch eine Gleitschicht. Die Gleitschicht ist zwischen der Stirnfläche und der Seitenfläche befestigt. Die Gleitschicht umfasst ebenfalls einen Werkstoff. Der Werkstoff der Gleitschicht weist einen geringeren Reibwert auf als der Werkstoff des Grundkörpers der Vorrichtung.
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Dadurch, dass zwischen der Stirnfläche des Wälzkörpers und der Seitenfläche des Führungsbords eine Gleitschicht befestigt ist, könnte beispielsweise bewirkt werden, dass das Wälzlager eine längere Lebensdauer aufweist. Ferner könnte ggf. ein Verschleiß des Lagers bzw. ein Verschleiß des Wälzkörpers und/oder ein Verschleiß des Führungsbords reduziert werden. Dadurch könnte ggf. die Gefahr, dass der Führungsbord bricht (Bordbruch), beispielsweise hervorgerufen durch einen Verschleiß, minimiert werden. Des Weiteren könnte beispielsweise bei einer axialen Belastung eine Wälzlagerreibung und ggf. auch eine Lagertemperatur reduziert werden. Unter Umständen könnte auch eine mechanische Dämpfung, beispielsweise durch die Gleitschicht, bei einer axialen Stoßbelastung bewirkt werden.
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Die Gleitschicht kann an der Vorrichtung bzw. dem Grundkörper der Vorrichtung auf jedwede Art und Weise befestigt sein. Beispielsweise kann die Gleitschicht an der Vorrichtung mittels Kleben, Lackieren, Spritzgießen, Montagespritzguss, Aufdampfen oder einem anderen Verfahren oder Mittel befestigt sein. Beispielsweise kann die Gleitschicht eine Klebefläche oder eine Klebeschicht aufweisen. Beispielsweise kann die Gleitschicht so ausgebildet sein, dass sie, wenn der Wälzkörper und die Seitenfläche des Führungsbords aufeinandertreffen, nicht verdrängt wird, sondern ihre Funktion erfüllen kann. Beispielsweise kann die Gleitschicht bei einer Lagerbetriebstemperatur als ein Festkörper ausgebildet sein.
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Ein Reibwert eines Werkstoffs kann beispielsweise ein Reibungskoeffizient, auch Reibungszahl genannt, sein. Der Reibwert kann beispielsweise ein dimensionsloser Wert sein, der ein Maß für eine Reibungskraft in einem Verhältnis zu einer Anpresskraft zwischen zwei Körpern angeben kann.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist die Vorrichtung der Wälzkörper. Dadurch könnte ggf. ermöglicht werden, dass der Wälzkörper die Gleitschicht aufweist bzw. die Gleitschicht an dem Wälzkörper befestigt ist. Da die Gleitschicht einen geringeren Reibwert als der Wälzkörper, der beispielsweise aus Stahl ausgebildet sein kann, aufweist, kann beispielsweise eine auftretende Gleitreibung reduziert sein. Beispielsweise kann die Gleitreibung gegenüber einer Gleitreibung die zwischen zwei Bauteilen auftreten könnte, wenn beide Bauteile aus Stahl sind, reduziert sein. Beispielsweise kann die Stirnfläche in eine axiale Richtung weisen. Beispielsweise kann die Stirnfläche um einen Winkel gegenüber einer Drehachse des Wälzlagers geneigt sein. Beispielsweise kann der Wälzkörper eine Rolle, ein Kegel, eine Tonne oder eine Nadel, etc. sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, betreffen einige Ausführungsbeispiel einen Wälzkörper mit einer Gleitschicht. Die Gleitschicht ist an der Stirnfläche des Wälzkörpers befestigt. Die Gleitschicht umfasst einen Werkstoff. Der Werkstoff der Gleitschicht weist einen geringeren Reibwert auf als der restliche Werkstoff des Wälzkörpers.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen ist die Vorrichtung der Innenring und/oder der Außenring. Dadurch könnte beispielsweise bewirkt werden, dass wenn der Wälzkörper, der beispielsweise aus Stahl ausgebildet ist, auf die Gleitschicht des Führungsbordes trifft, nur eine geringe Reibung zwischen diesen beiden Bauteilen entsteht. Ferner könnte auch ein Verschleiß, ggf. gegenüber einem Verschleiß, der zwischen den beiden Bauteilen ohne die Gleitschicht auftreten kann, reduziert sein. Beispielsweise kann die Vorrichtung der Innenbord sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, betreffen einige Ausführungsbeispiele einen Innenring und/oder einen Außenring und/oder eine Führungsbord mit einer Gleitschicht. Die Gleitschicht ist an einer Seitenfläche des Innenrings, des Außenrings und/oder des Führungsbords befestigt, die zu einem Innenraum des Lagers zeigt. Die Gleitschicht umfasst ebenfalls einen Werkstoff. Der Werkstoff der Gleitschicht weist einen geringeren Reibwert auf als ein anderer Werkstoff des Innenrings, des Außenrings und/oder des Führungsbords.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die Befestigung der Gleitschicht oder einer Mehrzahl von Gleitschichten auf der Bordinnenseite bzw. auf der Wälzkörperstirnseite erfolgen. Beispielsweise kann die Befestigung durch Kleben ermöglicht werden. Dies könnte für manchen Anwendungsfall ausreichend sein, da die Gleitschicht ggf. nur durch Druckbelastung und Scherkräfte beansprucht werden könnte. Eine für die Verklebung unter Umständen ungünstige Zugbelastung könnte ggf. nicht auftreten. Eine weitere Befestigungsmöglichkeit könnte zum Beispiel Montagespritzguss sein. Dazu könnte, um ggf. einen notwendigen Formschluss herzustellen, zumindest eine Hinterschneidung in der Vorrichtung bzw. dem Wälzkörper bzw. dem Führungsbord der Ringe vorgesehen sein.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung der Wälzkörper und der Führungsbord bzw. der Innenring und/oder der Außenring sein. Dadurch könnte beispielsweise bewirkt werden, dass sowohl an der Stirnseite des Wälzkörpers, wie auch an der dem Wälzkörper zugewendeten Seitenfläche des Führungsbords eine Gleitschicht befestigt ist. Dadurch könnte eine Gleitreibung, die bei einem Kontakt der beiden Bauteile entstehen könnte, noch weiter reduziert werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, betreffen einige Ausführungsbeispiele ein Wälzlager, das einen Wälzkörper, einen Innenring und einen Außenring mit der Gleitschicht aufweist.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist die Gleitschicht zumindest eine Faser auf. Dadurch könnte beispielsweise eine Druckfestigkeit der Gleitschicht verbessert werden. Beispielsweise kann die Faser eine Kunststoff-, Glas- oder Karbonfaser sein. In erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen kann die Faser systematisch ausgerichtet sein. Beispielsweise kann die Faser eine Länge von mindestens 0,1 mm, 0,2 mm, 0,4 mm, 0,5 mm, 1,0 mm, 1,1 mm aufweisen. Beispielsweise kann die Gleitschicht eine Mehrzahl von Fasern umfassen. Beispielsweise können die Fasern unidirektional bzw. parallel zueinander angeordnet sein. Ergänzend oder alternativ kann zumindest eine Faser orthogonal zu einer anderen Faser angeordnet sein. Beispielsweise können die Fasern in Form einer Gewebeschicht angeordnet sein. Beispielsweise können die Fasern PTFE-Fasern sein.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Gleitschicht einen Kunststoff. Dadurch könnte beispielsweise eine verbesserte tribologische Eigenschaft der Gleitschicht bewirkt werden. Ggf. könnte die Gleitschicht dadurch einen geringeren Reibwert erhalten. Beispiele für den Kunststoff können ein Thermoplast (thermoplastischer Kunststoff), oder ein Duroplast (z.B. Phenolharz, Epoxidharz) sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, könnte durch den Einsatz der zumindest einen Gleitschicht aus einem Kunststoff der direkte, tribologisch ungünstige Stahl auf Stahl (Stahl-Stahl) Gleitkontakt zwischen dem Wälzkörper und dem Führungsbord zumindest reduziert oder sogar unterbunden werden. Die tribologisch optimierte Gleitschicht, beispielsweise aus Kunststoff, könnte ggf. bei einem Gleitkontakt mit einer Gegenseite oder einem Körper aus einem Stahl dafür sorgen, dass eine geringere Reibung und damit ggf. ein geringerer Verschleiß entsteht. Dadurch könnte beispielsweise ein Verschleiß reduziert werden bzw. nur ein Verschleiß der Gleitschicht, ggf. der Kunststoffgleitschicht, stattfinden. Ferner könnten beispielsweise die Abriebpartikel der Gleitschicht, beispielsweise aus Kunststoff, deutlich weicher ausgebildet sein, als beispielsweise Abriebpartikel aus einem anderen Werkstoff, beispielsweise Stahl. Dies könnte ggf. dazu führen, dass sich diese nicht in die Laufflächen, beispielsweise Laufbahn eindrücken können. Dadurch könnte ggf. eine Beschädigung der Laufbahn, beispielsweise beim Überrollen mit den Wälzkörpern oder eine Beschädigung der Wälzkörper zumindest reduziert oder sogar vermieden werden. Beispielsweise kann eine Gleitschicht, die diesen Kunststoff umfasst, bzw. der Kunststoff selbst eine statische Druckbelastung bis 120 MPa oder sogar 300 MPa aufnehmen.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist die Gleitschicht die Form einer Kreisscheibe oder Kreisringscheibe auf. Dadurch könnte beispielsweise ermöglicht werden, dass die Fläche gleichmäßig mit der Gleitschicht bedeckt ist. Ferner könnte beispielsweise mit einer kreisringscheibenförmigen Gleitschicht, die an der Stirnfläche des Wälzkörpers angeordnet ist, bewirkt werden, dass diese in einem ausreichenden Maße mit der Gleitschicht versehen ist. Alternativ oder ergänzend kann die Gleitschicht jedwede Form, beispielsweise als ein Rechteck, gitterartig, streifenartig etc. ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Gleitschicht nur abschnittsweise an der Vorrichtung befestigt sein.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen weist die Gleitschicht eine Dicke von 0,1 mm bis 1,0 mm auf. Beispielsweise kann die Gleitschicht eine Dicke aufweisen, die in einem Wertebereich liegt. Beispielsweise kann der Wertebericht einen Endwert und einen Anfangswert aufweisen. Beispielsweise kann der Anfangswert 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm, 0,4 mm, und der Endwert 1,0 mm, 0,8 mm, 0,5 mm, 0,4 mm, 0,3 mm oder 0,2 mm sein. Eine Dicke der Gleitschicht kann dabei eine Ausdehnung der Gleitschicht in einer Einbausituation in eine axiale Richtung sein bzw. eine Richtung, in die sich die Gleitschicht von der Vorrichtung weg erstreckt. Dadurch, dass die Gleitschicht dünn ausgebildet ist, könnte beispielsweise bewirkt werden, dass die Gleitschicht die Geometrie des Wälzlagers nur gering oder sogar überhaupt nicht oder zumindest nicht negativ beeinflusst.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, können Ausführungsbeispiele tribologisch optimierte dünnwandige Gleitschichten, beispielsweise aus einem Kunststoff, betreffen. Diese können beispielsweise auf der Innenseite von Wälzlagerborden (Führungsbord, Bord) und/oder auf der Stirnseite (Stirnfläche) von Wälzkörpern befestigt sein. Dadurch könnte beispielsweise die Reibung und der Verschleiß der Wälzlagerborde bzw. der Rollenstirnseiten (Stirnfläche), beispielsweise bei einer axialen Belastung des Wälzlagers, reduziert werden.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Gleitschicht einen Füllstoff. Beispielsweise kann der Füllstoff ausgebildet sein, um die Gleiteigenschaften der Gleitschicht zu verbessern. Dadurch könnte beispielsweise erreicht werden, dass die Gleiteigenschaften der Gleitschicht verbessert werden. Beispielsweise kann der Füllstoff jedwedes Material sein, das ausgebildet ist, um eine Gleiteigenschaft eines Werkstoff zu verbessern. Beispiele für den Füllstoff sind: PTFE (Polytetrafluorethylen), Graphit, Teflon, MOS2. Beispielsweise kann der Füllstoff als Pulver oder Granulat oder in Form von Nanopartikeln dem Kunststoff oder der Gleitschicht zugemischt sein.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, können beispielsweise dünnwandige (0,1 bis 1,0 mm) ringförmige, tribologisch optimierte Gleitschichten aus einem Kunststoff auf der Innenseite des Führungsbords (Bord) und/oder an der Stirnfläche (Stirnseite) der Wälzkörper befestigt sein. Die Gleitschichten können beispielsweise einen thermoplastischen Kunststoff umfassen, welcher zur Erhöhung der Druckfestigkeit mit Fasern (Glas oder Carbonfasern) verstärkt sein kann. Beispielsweise zur Optimierung der tribologischen Eigenschaften können dem thermoplastischen Kunststoff weitere Füllstoffe, wie z. B. PTFE, Grafit, MOS2 zugegeben sein. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die Gleitschicht als Werkstoff einen faserverstärkten Kunststoff oder einen faserverstärkten Werkstoff umfassen.
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Bei einigen weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen umfasst die Gleitschicht eine vorimprägnierte Faser. Beispielsweise kann die vorimprägnierte Faser ein sogenanntes Prepreg (von English: „preimpregnated fiber“) sein. Bei diesen vorimprägnierten Fasern kann es sich um ein sogenanntes Halbzeug handeln. Dieses kann aus zumindest einer Endlosfaser und beispielsweise einer ungehärteten Kunststoffmatrix, Duroplast oder Thermoplast bestehen. Die Endlosfasern können als unidirektionale Schicht, als Gewebe oder Gelege angeordnet sein. Dadurch könnte beispielsweise ermöglicht werden, dass die Gleitschicht auf einfache Art und Weise an der Vorrichtung befestigt werden kann. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann beispielsweise als tribologische Gleitschicht eine harzimprägnierte Gewebeschicht (Liner) eingesetzt werden. Die Gewebeschicht kann beispielsweise ein Mischgewebe, beispielsweise aus PTFE-Fasern und ggf. Verstärkungsfasern aus einem Kunststoff umfassen. Das Mischgewebe kann beispielsweise mit einem duroplastischen Harz (z.B. Phenolharz oder Epoxidharz) oder mit einem Thermoplasten imprägniert sein. Dieses Mischgewebe kann beispielsweise als klebefähige Prepreg bzw. als klebefähige vorimprägnierte Fasern auf den beispielsweise metallischen Grundkörper der Vorrichtung, zum Beispiel die Wälzkörperstirnseite oder die Bordinnenseite, aufgelegt werden. Beispielsweise durch eine Temperaturbeaufschlagung, beispielsweise Erwärmen können die vorimprägnierten Fasern ausgehärtet und dadurch an den Grundkörper geklebt oder befestigt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann eine vorimprägnierte Faser oder Faserschicht entweder an einer Stirnfläche des Wälzkörpers und/oder an einer Seitenwand des Führungsbords, die dem Wälzkörper zugewandt ist, geklebt oder an dieser befestigt werden.
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Ausführungsbeispiele betreffen ein Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung für ein Wälzlager nach zumindest einem der vorhergehenden Ausführungsbeispiele. Bei dem Verfahren wird ein Grundkörper der Vorrichtung hergestellt. Ferner wird eine Gleitschicht an der Vorrichtung bzw. dem Grundkörper der Vorrichtung befestigt. Bei dem Grundkörper der Vorrichtung kann es sich dabei um den Wälzkörper oder das Führungsbord bzw. den Innenring und/oder den Außenring des Wälzlagers handeln. Diese können beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Stahl, hergestellt sein.
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Zur Befestigung der Gleitschicht kann diese beispielsweise an die Vorrichtung geklebt werden. Weitere Möglichkeiten zum Aufbringen oder Befestigen der Gleitschicht an der Vorrichtung können Lackieren oder Besprühen sein. Ferner könnte die Gleitschicht, beispielsweise durch ein Montagespritzgussverfahren oder mittels Montagespritzguss an der Vorrichtung befestigt bzw. an der Vorrichtung aufgebracht werden.
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Bei einigen weiteren Ausführungsbeispielen wird die Gleitschicht zum Befestigen an der Vorrichtung erwärmt. Dadurch könnte beispielsweise eine einfache Montage der Gleitschicht ermöglicht werden. Die Gleitschicht kann ggf. eine Faser umfassen. Die Faser könnte mit einem Harz vorimprägniert sein. Beim Erwärmen könnte sich dieses Harz verflüssigen und zu einer Klebewirkung führen. Dadurch könnte die Gleitschicht an dem Grundkörper der Vorrichtung befestigt werden. Ferner kann die Gleitschicht ggf. ein Halbzeug umfassen, welches zumindest eine Endlosfaser und eine ungehärtete duroplastische Kunststoffmatrix aufweist. Diese könnte dann beim Befestigen bzw. Erwärmen an der Vorrichtung ausgehärtet werden. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann die Gleitschicht eine vorimprägniert Faser (Prepreg) sein, die mittels Erwärmen an der Vorrichtung befestigt und dabei ausgehärtet wird.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben.
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So zeigen die Figuren schematisch die nachfolgenden Ansichten.
- 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Querschnittansicht eines Außenrings und eines Innenrings als Vorrichtung für ein Wälzlager gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Wälzkörpers als Vorrichtung für ein Wälzlager gemäß einem Ausführungsbeispiel;
- 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Vorrichtung für ein Wälzlager gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Darstellungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Querschnittansicht eines Außenrings und eines Innenrings als Vorrichtung für ein Wälzlager gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 für ein Wälzlager. Das Wälzlager umfasst zumindest einen Wälzkörper 3, beispielsweise den in 2 dargestellten. Der Wälzkörper 3 weist eine Stirnfläche 5 auf. Das Wälzlager umfasst auch einen Innenring 7 und einen Außenring 9. Zumindest einer der Ringe 7, 9 weist einen Führungsbord 11 und 13 auf. Zwischen einer dem Wälzkörper zugewandten Seitenfläche 15 des Führungsbords 11 oder 13 und der Stirnfläche 5 kann eine Gleitreibung auftreten. Die Vorrichtung 1 weist einen Grundkörper 17 oder 19 oder 21 auf. Der Grundkörper 17 (2), 19 oder 20 umfasst einen Werkstoff. Ferner umfasst die Vorrichtung eine Gleitschicht 23. Die Gleitschicht umfasst einen Werkstoff, der einen geringeren Reibwert aufweist, als der Werkstoff des Grundkörpers 17, 19 oder 21 der Vorrichtung 1.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der 1 ist die Vorrichtung 1 der Innenring 7. Der Innenring 7 weist einen Führungsbord 13 und einen weiteren Führungsbord 30 auf. In einem Bereich 32 zwischen dem Innenring 7 und dem Außenring kann ein Wälzkörper, beispielsweise der in 2 dargestellte Wälzkörper 3 aufgenommen sein. Ggf. kann in dem Bereich auch ein Wälzkörper ohne eine Gleitschicht aufgenommen sein. Der Innenring 7 als Vorrichtung 1 weist an seinem Führungsbord 13 bzw. einer Seitenfläche 15, die dem Bereich 32 zugewandt ist, die Gleitschicht 28 auf. Die Gleitschicht 28 ist an dem Führungsbord 15, beispielsweise durch Kleben, befestigt. Analog weist auch der Führungsbord 30 an einer Seitenfläche 34, die dem Bereich 32 zugewandt ist, die Gleitschicht 26 auf.
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Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Vorrichtung 1 der in 1 dargestellte Außenring 9 sein. Der Außenring 9 weist an seinem Führungsbord 11 bzw. der den Bereich 32 zugewandten Seite und Fläche 15 eine Gleitschicht 27 auf. Ferner kann der Außenring 9 auch an einem weiteren Führungsbord 36 bzw. einer Seitenfläche 34, die dem Bereich 32 zugewandt ist, eine Gleitschicht 25 aufweisen.
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In 1 sind nur die Teile des Innenrings 7 bzw. des Außenrings 9 dargestellt, die auf einer Seite einer Mittelachse M des Wälzlagers liegen. Die Gleitschichten 25, 26, 27 und 28, können beispielsweise ringförmig ausgebildet sein. Beispielsweise können die Gleitschichten 25, 26, 27 und 28 nur abschnittsweise entlang der Seitenflächen 5 bzw. 34 angeordnet sein. Die Gleitschicht 28 kann eine Dicke d aufweisen. Dabei ist eine Dicke d die Ausdehnung der Gleitschicht in eine Richtung, die sich von der Seitenfläche 15 des Führungsbords 13 weg erstreckt. Analog können auch die Gleitschichten 25, 26 und 27 eine Dicke aufweisen. Die Dicke kann zwischen 0,1 mm und 1,0 mm betragen.
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Bei einigen Ausführungsbeispielen kann die Vorrichtung auch den Innenring 7 und den Außenring 9 umfassen.
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2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung eines Wälzkörpers als Vorrichtung für ein Wälzlager gemäß einem Ausführungsbeispiel.
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Ferner kann die Vorrichtung 1 auch als der Wälzlagerkörper 3, wie in 2 gezeigt, ausgebildet sein. Dazu kann an einer Stirnfläche 5 eines Grundkörpers 17 des Wälzlagerkörpers 3 die Gleitschicht 23 befestigt sein. Ferner weist der Wälzkörper 3 eine Gleitschicht 24 auf, die an einer Stirnfläche 34 angeordnet ist, die der Stirnfläche 5 gegenüberliegt.
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Bei weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen kann der Wälzkörper an nur einer Stirnfläche oder Seite eine Gleitschicht aufweisen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 weist die Stirnfläche des Wälzkörpers 3 in eine axiale Richtung. Die Gleitschicht 17 kann eine Dicke d aufweisen. Dabei ist die Dicke d eine Ausdehnung der Gleitschicht 17, die sich in eine Richtung, weg von dem Grundkörper 17 der Vorrichtung oder des Wälzkörpers 3 erstreckt. Die Dicke d kann zwischen 0,1 mm und 1,0 mm, beispielsweise 0, 5 mm betragen. Die Gleitschicht 23 ist in Form einer Ringscheibe ausgebildet. Die Gleitschicht 23 weist eine Öffnung 35 auf. Die Öffnung 35 ist konzentrisch zu einer Drehachse m des Wälzkörpers 3 angeordnet. Beispielsweise kann ein äußerer Durchmesser D einem Durchmesser des Wälzkörpers 3 entsprechen.
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Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Gleitschichten 23 oder 24 einen kleineren Durchmesser, als den Durchmesser des Wälzkörpers 3 aufweisen. Ergänzend oder alternativ kann die Gleitschicht ohne die Öffnung 35, beispielsweise in Form einer Kreisscheibe ausgebildet sein. Bei einigen weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können die Gleitschicht 25 bis 28 einen kleineren Durchmesser als die Seitenfläche 15 bzw. 34 aufweisen. Mit anderen Worten ausgedrückt, könnten die Gleitschichten 25 bis 28 sowohl im Umfangsrichtung und/oder in radialer Richtung nur abschnittsweise an den Seitenflächen 15 bzw. 34 angeordnet sein.
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Ein Wälzlager gemäß einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise den Innenring 7 aufweisen und den Außenring 9 aufweisen. Beispielsweise könnten der Innenring und eine Mehrzahl von Wälzkörpern ohne Gleitschicht ausgebildet sein. Ferner könnte das Wälzlager den Innenring 7 mit der Gleitschicht und einen Außenring ohne Gleitschicht und den Wälzkörper 3 ohne Gleitschicht aufweisen. In weiteren Ausführungsbeispielen könnte das Wälzlager den Außenring 9 mit der Gleitschicht und den Innenring 7 mit der Gleitschicht aufweisen. In dem Bereich 32 könnten einer Mehrzahl von Wälzkörpern ohne Gleitschicht aufgenommen sein. In weiteren Ausführungsbeispielen könnte ein Wälzlager den Außenring 9 und den Innenring 7 jeweils mit den Gleitschichten aufweisen. In dem Bereich 32 könnte eine Mehrzahl von Wälzkörpern 3 mit der Gleitschicht aufgenommen sein.
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Mit anderen Worten ausgedrückt, könnte das Wälzlager eine Gleitschicht aus einem Kunststoff an dem Lagerbord und/oder der Stirnfläche des Wälzkörpers aufweisen, zur Minimierung des stirnseitigen Rollenverschleißes und des Bordverschleißes, beispielsweise bei einer axialen Belastung.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung einer Vorrichtung für ein Wälzlager nach einem der Ausführungsbeispiele.
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Bei dem Verfahren wird ein Grundkörper 40 hergestellt. Ferner wird an dem Grundkörper eine Gleitschicht befestigt 41. Als Grundkörper der Vorrichtung kann beispielsweise ein Innenring, ein Außenring, jeweils mit einem Führungsbord oder ein Wälzkörper hergestellt oder bereitgestellt werden. Beispielsweise können diese Bauteile aus einem metallischen Werkstoff, beispielsweise Stahl, Aluminium, Messing oder etc. hergestellt sein. An dem Grundkörper kann eine Gleitschicht befestigt werden. Beispielsweise kann die Gleitschicht mittels Kleben, Lackieren oder in einem Montagespritzgussverfahren befestigt werden. Des Weiteren könnte die Gleitschicht, beispielsweise wenn die Gleitschicht als eine vorimprägnierte Faser ausgebildet ist, durch Erwärmen an den Grundkörper der Vorrichtung befestigt sein.
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Eine Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel könnte in jeder Art von Wälzlager, beispielsweise mit in einem Bord, beispielsweise ein Zylinderrollenlager, ein Kegelrollenlager (z.B. CRB oder TRB) oder in einem Wälzlager für Schienenfahrzeuge (Railway) eingesetzt werden.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Ausführungsbeispiele sowie deren einzelne Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 3
- Wälzkörper
- 5
- Stirnfläche
- 7
- Innenring
- 9
- Außenring
- 11
- Führungsbord
- 13
- Führungsbord
- 15
- Seitenfläche
- 17
- Grundkörper
- 19
- Grundkörper
- 21
- Grundkörper
- 23
- Gleitschicht
- 24
- Gleitschicht
- 25
- Gleitschicht
- 26
- Gleitschicht
- 27
- Gleitschicht
- 28
- Gleitschicht
- 30
- Führungsbord
- 32
- Bereich
- 34
- Seitenfläche
- 35
- Öffnung
- 36
- Stirnfläche
- 40
- Herstellen
- 41
- Befestigung
- M
- Mittelachse
- d
- Dicke
- D
- Durchmesser
- m
- Drehachse Wälzkörper
