DE102016222176A1

DE102016222176A1 - Lageranordnung und Verfahren zum Herstellen einer solchen

Info

Publication number: DE102016222176A1
Application number: DE102016222176.0A
Authority: DE
Inventors: Klaus Daut
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-11-11
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2018-05-17
Also published as: WO2018086654A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung (10), umfassend ein Lager (12), wie insbesondere ein Wälzlager oder ein Gleitlager, mit einem Innenring (14) und einem Außenring (16) und wenigstens einem an dem Außenring (16) angeordneten Anbauteil (20), wobei der Außenring (16) eine radial außenliegende Oberfläche (26) und eine axial außenliegende Oberfläche (28) aufweist, wobei das Anbauteil (20) an der radial außenliegenden Oberfläche (26) des Außenrings (16) an diesem befestigt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung umfassend ein Lager, wie insbesondere ein Wälz- oder Gleitlager, mit einem Innenring und einem Außenring und wenigstens ein am Außenring angeordnetes Anbauteil. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Lageranordnung.
Herkömmliche Lageranordnungen dieser Art, die auch als Sensorlager bezeichnet werden, sind zumeist so aufgebaut, dass ein Anbauteil an das Lager angeklebt ist oder dass ein Spritzgussteil in eine Dichtungsnut an einem der Ringe eingeclipst ist. Allerdings müssen derartige Anbauteile spezifisch für einen bestimmten Lagertyp hergestellt werden, da sich Lagerdurchmesser, Geometrie der Dichtungsnut und andere Maße unterscheiden. Dadurch ergeben sich hohe Werkzeugkosten für Tiefziehwerkzeuge und/oder Spritzgusswerkzeuge, so dass Anbauteile nur bei höheren Stückzahlen wirtschaftlich hergestellt werden können. Dementsprechend ist die Typenvielfalt sensorisierter Lager sehr eingeschränkt.
Aus dem Dokument DE 10 2014 210 201 A1 ist beispielsweise eine derartige Lageranordnung bekannt. Bei dieser Druckschrift ist es vorgesehen, dass das Anbauteil durch ein generatives Fertigungsverfahren wie ein Schmelzauftragverfahren formschlüssig an dem Innenring oder dem Außenring angebracht wird.
Derartige aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen können noch weiteres Verbesserungspotential bieten.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Es ist insbesondere die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche auf besonders adaptive und schonende Weise eine Lageranordnung, wie insbesondere mit einem Wälz- oder Gleitlager, ausgestaltet werden kann.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Lösung der Aufgabe erfolgt ferner durch ein Zwischenprodukt für die Herstellung einer Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 5 sowie durch ein Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der Beschreibung oder den Figuren beschrieben, wobei weitere in den Unteransprüchen oder in der Beschreibung oder den Figuren beschriebene oder gezeigte Merkmale einzeln oder in einer beliebigen Kombination einen Gegenstand der Erfindung darstellen können, wenn sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt.
Es wird vorgeschlagen eine Lageranordnung, umfassend ein Lager, wie insbesondere ein Wälzlager oder ein Gleitlager, mit einem Innenring und einem Außenring und wenigstens einem an dem Außenring angeordneten Anbauteil, wobei der Außenring eine radial außenliegende Oberfläche und eine axial außenliegende Oberfläche aufweist, wobei das Anbauteil an der radial außenliegenden Oberfläche des Außenrings an diesem befestigt ist.
Eine derartige Lageranordnung erlaubt eine ausgeprägte Adaptivität bei einer gleichzeitig einfachen und schonenden Herstellbarkeit.
Die vorbezeichnete Lageranordnung umfasst ein Lager, das als Wälzlager oder als Gleitlager ausgestaltet sein kann. Derartige Lager sind an sich weitläufig bekannt und können beispielsweise in nicht beschränkender Weise als Kugellager, wie etwa Rillenkugellager, Rollenlager oder beliebig geformte Gleitlager ausgestaltet sein, Als solches weist das Lager in an sich bekannter Weise einen Innenring und einen Außenring auf. Bei der Ausgestaltung als Wälzlager ist zwischen dem Innenring und dem Außenring ein Wälzkörper angeordnet.
Es ist ferner vorgesehen, dass das Lager ein Anbauteil aufweist. Beispielsweise kann das Anbauteil eine Aufnahme beziehungsweise ein Halteelement für ein Funktionselement des Lagers sein, wie insbesondere für einen Sensor, was den Bereich der sensorisierten Lager ermöglichen kann. Insbesondere kann das Anbauteil eine ringförmige Sensoraufnahme umfassen. Beispielsweise kann das Anbauteil einen ringförmigen Bereich aufweisen, der radial ausgerichtet ist und mit einem als Planfläche bezeichneten Haltebereich, der axial ausgerichtet ist, verbunden sein. Dabei kann beispielsweise der axial ausgerichtete Haltebereich an dem Außenring fixiert sein. Das Vorsehen eines Sensors an einem Lager ist grundsätzlich bekannt und bietet in an sich bekannter Weise eine gesteigerte Funktionalität.
Der Außenring weist eine radial außenliegende Oberfläche und eine axial außenliegende Oberfläche auf. Dabei soll eine radial außenliegende Oberfläche insbesondere bedeuten, dass die Oberfläche in radialer Richtung nach außen zeigt und somit in einer axialen Ebene angeordnet ist. Entsprechend soll eine axial außenliegende Oberfläche insbesondere bedeuten, dass die Oberfläche in axialer Richtung nach außen zeigt und somit in einer radialen Ebene angeordnet ist. Dabei ist es für den Fachmann verständlich, dass der Außenring wenigstens zwei entgegengesetzt positionierte axial außenstehende Oberflächen aufweist und ferner mehr als eine radial außenliegende Oberfläche vorgesehen sein kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Bei der vorbeschriebenen Lageranordnung ist es vorgesehen, dass das Anbauteil an der radial außenliegenden Oberfläche des Außenrings an diesem befestigt ist. Insbesondere diese Ausgestaltung setzt sich vom Stand der Technik ab und bietet signifikante Vorteile.
Beispielsweise kann sich eine verbesserte Herstellbarkeit bieten. Denn beispielsweise kann zunächst das Lager bereitgestellt werden mit einem Außenring und einem Innenring und gegebenenfalls dazwischen angeordneten Wälzkörpern. Anschließend kann an der radial äußeren Oberfläche das Anbauteil angebracht werden. Dies kann beispielsweise realisierbar sein, indem das Anbauteil additiv an den Außenring angeformt beziehungsweise auf dem Außenring additiv aufgebaut wird, oder indem ein vorgefertigtes Anbauteil am Außenring positioniert und dort fixiert wird, etwa mittels eines Schweißverfahrens.
Dadurch, dass das Anbauteil an der radial äußeren Oberfläche positioniert ist beziehungsweise gebildet wird, lässt sich das Anbauteil besonders vorteilhaft vorsehen. Denn in einer radial äußeren Position ist meist vergleichsweise viel Raum vorhanden, so dass das Anordnen eines Anbauteils keine Probleme bereitet und selbst die für ein additives Verfahren oder ein Schweißverfahren benötigte Prozessperipherie problemlos anordbar ist.
Darüber hinaus kann ein Anbringen des Anbauteils an der radial außenliegenden Oberfläche es erlauben, dass die axial außenliegende Oberfläche beziehungsweise die axial außenliegenden Oberflächen des Außenrings frei bleiben. Somit können diese dazu verwendet werden, dort eine Abdeckung zu positionieren. Die Abdeckung kann insbesondere in radialer Richtung ausgerichtet sein und dabei das Lager zumindest teilweise abdecken. Insbesondere kann der Bereich abgedeckt werden, der zwischen dem Innenring und dem Außenring liegt. Dies erlaubt eine besonders schonende Herstellbarkeit der Lageranordnung.
Denn es kann verhindert werden, dass Schmutzpartikel in den Bereich zwischen dem Innenring und dem Außenring gelangen, was zu Beeinträchtigungen des Betriebs des Lagers oder sogar zu ernsthaften Beschädigungen desselben führen kann. Dies kann beispielsweise grundsätzlich auftreten, wenn das Anbauteil durch ein additives Verfahren angeformt wird oder wenn ein vorgeformtes Anbauteil fixiert wird, wie dies vorstehend beschrieben wird. Denn bei einem additiven Verfahren wird oftmals ein sehr feines Pulver als Rohmaterial verwendet, welches ohne eine entsprechende Abdeckung in den Bereich zwischen Innenring und Außenring gelangen könnte. Eine entsprechendes Eintreten von Schmutzpartikeln beziehungsweise Schweißspritzern in diesen Bereich kann grundsätzlich auch bei einem Anschweißen ohne die Abdeckung passieren. Dies kann jedoch bei einer vorbeschriebenen Lageranordnung durch die problemlose Möglichkeit des Vorsehens von entsprechenden Abdeckungen gerade verhindert werden.
Darüber hinaus werden beispielsweise bei Schweißverfahren oder bei additiven Verfahren oftmals prozessbedingt hohe Temperaturen verwendet. Durch die Möglichkeit des Anbringens einer Abdeckung kann jedoch eine Beeinflussung des Lagers durch diese Temperauren verhindert oder auf ein Mindestmaß reduziert werden.
Aus dem Vorstehenden wird somit ersichtlich, dass eine besonders schonende Herstellbarkeit der Lageranordnung beziehungsweise ein schonendes Anbringen des Anbauteils ermöglicht werden kann.
Dabei wird die Abdeckung oder werden die Abdeckungen meist nur temporär während des Anbringens des Anbauteils vorgesehen und kann nach der Herstellung der Lageranordnung wieder entfernt werden. Dabei kann die Abdeckung zu dem Lager durch entsprechende Dichtelemente, wie etwa einen oder mehrere O-Ringe, abgedichtet sein.
Durch eine Positionierung des Anbauteils an einer radial außenliegenden Oberfläche bietet sich weiter der Vorteil, dass dieses beziehungsweise ein Teil desselben, insoweit es in einer Nut angeordnet ist, einen radialen Außendurchmesser aufweisen kann, der geringer ist, als der radiale Außendurchmesser des Lagers beziehungsweise des Außenrings, etwa um einen Bereich von 0,1mm bis 0,2mm. Dadurch können sich herstellungsspezifische Vorteile ergeben, indem etwa eine mechanische Nachbearbeitung des Anbauteils entfallen kann.
In einer Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das Anbauteil aus einem schmelzbaren oder aushärtbaren Material geformt ist. In dieser Ausgestaltung kann eine besonders einfache Herstellbarkeit ermöglicht werden, da das Anbauteil in dieser Ausgestaltung insbesondere durch ein additives Verfahren erzeugt werden kann. Mit Bezug auf die Details eines hier anwendbaren additiven Verfahrens wird auf die detaillierte Beschreibung des Verfahrens verwiesen.
Beispielhaft für ein schmelzbares Material was sich auch für Lageranwendungen als besonders vorteilhaft erwiesen hat, ist beispielsweise ein Stahl, wie etwa der unter der Bezeichnung 1.4404 beziehungsweise X2CrNiMo17-12-2 bekannte Stahlwerkstoff, zu nennen. Dieser Werkstoff kann beispielsweise als Pulver bereitgestellt werden und dabei auf vorteilhafte Weise durch ein additives Verfahren bearbeitet und zu einem Anbauteil, wie etwa einer Sensorhalterung, verarbeitet werden. Dabei kann ein derartiges Material bei den bei einem Lager, wie etwa einem Gleitlager oder Wälzlager, auftretenden Bedingungen langzeitstabil sein. Darüber hinaus bietet dieser Werkstoff den zusätzlichen Vorteil, dass er eine Abschirmung des Sensors ermöglichen kann, so dass der Aufbau vereinfacht werden kann. Beispielsweise kann der vordefinierte Stahlwerkstoff eine Korngröße D10 in einem Bereich von 15 µm aufweisen, und/oder kann der vordefinierte Stahlwerkstoff eine Korngröße D50 in einem Bereich von 30 µm aufweisen, und/oder kann der vordefinierte Stahlwerkstoff eine Korngröße D90 in einem Bereich von 45µm aufweisen, wobei die Pulvergröße in an sich bekannter Weise etwa ermittelbar sein kann durch die Laserdiffraktometrie.
Bezüglich eines aushärtbaren Materials kann beispielsweise ein strahlungshärtbarer Kunststoff, wie etwa ein strahlungshärtbares Harz, verwendet werden, welches nach einer entsprechenden Positionierung strahlungsinduziert gehärtet wird.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass das Anbauteil durch ein additives Verfahren gefertigt ist und eine Tragestruktur mit darin angeordneten Kavitäten aufweist, wobei die Kavitäten in einer Wabenstruktur geformt sind. Beispielsweise bei einer vorbeschriebenen Sensoraufnahme kann der ringförmige Bereich oder auch der Haltebereich in dieser Struktur geformt sein.
Dies soll insbesondere bedeuten, dass bei einem Querschnitt durch die Kavitäten die die Kavitäten begrenzende Tragestruktur eine sechseckige Wabenstruktur aufweist, etwa vergleichbar zu Bienenwaben. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann auch bei einer Tragestruktur, die aus vergleichsweise wenig Material geformt ist, eine hohe Stabilität ermöglicht werden. Diese Ausgestaltung kann ferner, beispielsweise bei einem additiven Verfahren, beispielsweise einem Lasersintern, es ermöglichen, dass sehr viel Fertigungszeit eingespart werden kann, da etwa das Rohmaterial in den Kavitäten verbleiben kann, was das Herstellungsverfahren besonders ökonomisch machen kann. Ferner kann eine Wabenstruktur vorteilhaft sein, da im Inneren die Punkte beziehungsweise die Teile der Tragestruktur optimal miteinander vernetzt sind, was zu einer hohen Stabilität führen kann.
Neben einer Wabenstruktur, die bevorzugt vorgesehen sein kann, können jedoch noch weitere Strukturen bevorzugt sein, bei denen die Kavitäten eine röhrenförmige Ausrichtung beziehungsweise einen röhrenförmigen Verlauf aufweisen und parallel geformt sind. Beispiele sind etwa zylinderförmige Strukturen oder Dreiecksstrukturen in einem Querschnitt durch die Kavitäten.
Dabei kann es vorgesehen sein, dass keine offene Wabenstruktur vorliegt, sondern dass eine äußere geschlossene Oberfläche des Anbauteils, etwa in einer Dicke von 0,1mm, vorliegt.
Eine derartige Struktur kann es ferner erlauben, dass das beispielsweise als Sensoraufnahme geformte Anbauteil bei einem eventuellen Ausspritzen der Sensoren mit Kunststoff das Material eine gute Verbindung mit dem Anbauteil eingeht. Denn das insbesondere lasergesinterte Anbauteil kann mit Strukturelementen versehen sein, die eine Montage der Sensoren begünstigt. Diese Strukturen müssen nicht glatt sein. Wenn nun in einem weiteren Arbeitsgang die Sensoren mit Kunststoff umspritzt werden begünstigt die aufgeraute Oberfläche oder eingebrachte Haltenasen eine gute Haftung des Kunststoffes.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann es vorgesehen sein, dass das Anbauteil eine Sensoraufnahme ist und wenigstens ein Befestigungsmittel zum Befestigen des Sensors und/oder weist wenigstens eine Kabeldurchführung aufweist. In dieser Ausgestaltung kann das Anbauteil beziehungsweise die Sensoraufnahme eine besonders hohe Funktionalität aufweisen und eine besonders vorteilhafte Anbindung des Sensors erlauben. Beispielsweise kann der Sensor und etwaige Kabel in besonders definierter Weise angeordnet werden, was Beschädigungen während des Betriebs verhindern oder die Gefahr hierfür signifikant reduzieren kann. Diese Ausgestaltung kann besonders vorteilhaft umsetzbar sein, wenn das Anbauteil durch ein additives Verfahren hergestellt wird.
Bezüglich der Befestigungsmittel können diese beispielsweise dazu ausgebildet sein, den Sensor durch eine Schnappverbindung beziehungsweise Rastverbindung zu fixieren. Hierzu können beispielsweise Stege, Klammern oder ähnliche Rastmittel vorgesehen sein, die mit einem Hinterschnitt des Sensors wechselwirken können.
Ferner kann das Anbauteil derart vorgesehen sein, dass eine Mehrzahl an Sensoren aufgenommen werden kann, die in einer frei wählbaren Konfiguration positioniert werden können. Beispielsweise können diese versetzt angeordnet werden und brauchen nicht zwingend nebeneinander beziehungsweise hintereinander angeordnet werden.
Bezüglich der Kabeldurchführung kann dies ein Durchbruch oder auch eine Nut sein. Diese können aufgrund einer einfacheren Struktur beispielsweise benachbart zu den Befestigungsmitteln, wie etwa Rasthaken, angeordnet sein.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale der Lageranordnung wird auf die nachfolgende Beschreibung des Zwischenprodukts, des Verfahrens, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Zwischenprodukt für die Herstellung einer Lageranordnung, wie diese vorstehend beschrieben ist, wobei das Zwischenprodukt ein Lager, wie insbesondere ein Wälzlager oder ein Gleitlager, mit einem Innenring und einem Außenring aufweist, wobei der Außenring eine radial außenliegende Oberfläche und eine axial außenliegende Oberfläche aufweist, wobei an wenigstens einer axial außenliegenden Oberfläche des Außenrings eine das Lager zumindest teilweise abdeckende Abdeckung vorgesehen ist. Insbesondere ist ein derartiges Zwischenprodukt frei von einem Anbauteil, wie etwa einer Sensoraufnahme, an dem Außenring.
Insbesondere kann die Abdeckung den Bereich zwischen dem Innenring und dem Außenring abdecken und so verhindern, dass bei einem Anordnen eines Anbauteils an eine radial außenliegende Oberfläche des Außenrings Schmutzpartikel beziehungsweise Verschmutzungen in den Bereich zwischen Innenring und Außenring gelangen. Ferner kann ein derartiges Zwischenprodukt eine übermäßige Hitzebelastung des Lagers bei dem Anordnen des Anbauteils verhindern. Somit kann das Zwischenprodukt ein besonders schonendes Anordnen des Anbauteils an dem Lager ermöglichen.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass ein Bereich an der radial äußeren Oberfläche des Außenrings, der dazu vorgesehen ist, mit einem Anbauteil versehen zu werden, eine mittlere Rauheit R_a beziehungsweise einen Mittenrauhwert in einem Bereich von ≥ 2,0 µm, bevorzugt in einem Bereich von ≥ 3,2 µm, aufweist. Die mittlere Rauheit kann beispielsweise ermittelbar sein durch optische Verfahren oder nach DIN 4287 mit dem Tastschnittverfahren. Insbesondere in dieser Ausgestaltung kann ausgenutzt werden, dass insbesondere eine radial außenliegenden Oberfläche oftmals zumindest einen Bereich aufweist, der in dem vorgenannten Rauigkeitsbereich liegt. Dies kann durch ein vorbeschriebenes Zwischenprodukt dazu genutzt werden, auf besonders vorteilhafte Weise das Anbauteil an diesem Bereich anzuordnen. Denn sowohl bei einem additiven Anformen als auch bei einem Fixieren, etwa Anschweißen, eines vorgefertigten Anbauteils können die vorgenannten Rauigkeitswerte eine besonders gute Haftung des Anbauteils ermöglichen. Dies kann gerade bei Lageranwendungen von großem Vorteil sein und eine hohe Langzeitbeständigkeit der aus dem Zwischenprodukt geformten Lageranordnung erlauben.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Zwischenprodukts wird auf die Beschreibung der Lageranordnung, des Verfahrens, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung, wie diese vorstehend beschrieben ist, wobei ein Lager, wie insbesondere ein Wälzlager oder ein Gleitlager, mit einem Innenring und einem Außenringbereitgestellt wird , wobei der Außenring eine radial außenliegende Oberfläche und eine axial außenliegende Oberfläche aufweist, wobei an der radial außenliegenden Oberfläche ein Anbauteil angeordnet wird.
Durch dieses Verfahren kann in besonders schonender und anpassungsfähiger Weise eine Lageranordnung geschaffen werden, die ein Lager mit einem an dem Außenring angeordneten Anbauteil, etwa einer Sensoraufnahme, aufweist.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass ein Anbauteil bereitgestellt wird, wobei das Anbauteil an der radial außenliegenden Oberfläche fixiert wird, insbesondere angeschweißt wird. In dieser Ausgestaltung kann somit zunächst in für den Fachmann an sich bekannter Weise ein Lager, wie insbesondere ein Wälzlager oder ein Gleitlager, bereitgestellt werden. Weiterhin kann das Anbauteil bereitgestellt werden. Dies kann durch konventionelle Verfahren oder additiv geformt werden und anschließend an der radial außenliegenden Oberfläche des Außenrings fixiert werden.
In dieser Ausgestaltung kann auf einfache Weise auf bereits bestehende Produkte beziehungsweise Lager und Anbauteile zurückgegriffen werden, so dass für ausgebildete Lager je nach Anwendungsgebiet beziehungsweise gewünschter Funktionalität ein geeignetes Anbauteil verwendet werden kann. Somit kann bei einem Herstellungsprozess auf individuelle Kundenwünsche bezüglich Lager und Anbauteil beziehungsweise gewünschtem Sensor reagiert werden.
In dieser Ausgestaltung ist es ferner möglich, das Anbauteil mit Bezug auf den Außenring aus einem einheitlichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien zu formen und somit die Adaptivität weiter zu erhöhen. Beispielsweise können Lager beziehungsweise der Außenring des Lagers und das Anbauteil aus unterschiedlichen Stahlsorten gefertigt sein. Beispielsweise kann grundsätzlich und unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der Außenring aus dem als 100Cr6 bezeichneten Stahlwerkstoff gefertigt sein, wohingegen das Anbauteil aus dem unter der Bezeichnung 1.4404 beziehungsweise X2CrNiMo17-12-2 bekannte Stahlwerkstoff ausgebildet sein, wie dies vorstehend beschrieben ist.
Es kann weiterhin bevorzugt sein, dass auf der radial außenliegenden Oberfläche ein Anbauteil durch ein additives Fertigungsverfahren geformt wird. Unter einem additiven beziehungsweise generativen Verfahren kann dabei insbesondere verstanden werden ein Prozess, bei dem auf der Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten durch das Ablagern beziehungsweise Aufbauen von Material schichtweise ein Bauteil aufgebaut wird. Beispiele für derartige Prozesse umfassen etwa den 3D-Druck, unter welchem oftmals auch Lasersintern beziehungsweise Laserschmelzen oder auch ein Schmelzauftragverfahren oder Auftragsschweißverfahren verstanden werden. Ein additives Fertigungsverfahren unterscheidet sich deutlich von konventionellen, abtragenden Fertigungsmethoden. Anstatt, wie bei abtragenden Verfahren bekannt, zum Beispiel ein Werkstück aus einem festen Block heraus zu fräsen, werden die Bauteile bei additiven Fertigungsverfahren insbesondere Schicht für Schicht aus Werkstoffen beziehungsweise Rohmaterialien aufgebaut, die als Ausgangsmaterial als insbesondere feines Pulver vorliegen. Anwendung finden derartige Verfahren etwa beim sogenannten Rapid Prototyping oder auch in der Serienproduktion.
Meist kommt zur Bearbeitung wie etwa zum Aufschmelzen des insbesondere pulverförmigen Rohmaterials ein Laser, wie etwa ein CO2-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Faserlaser, oder auch eine Elektronenstrahlquelle zum Einsatz.
Unter Verwendung eines additiven Verfahrens bietet sich insbesondere der Vorteil, dass das Anbauteil in einem einfachen Herstellungsschritt erzeugt werden kann. Dadurch können einfache Verfahrensabläufe implementiert werden, was den Herstellungsaufwand reduzieren kann. Darüber hinaus kann durch ein additives Verfahren ohne Vergrößerung des Herstellungsaufwands im Wesentlichen jede Struktur ermöglicht werden, was eine Adaptierbarkeit weiter verbessern kann und ferner die Funktionalität vergrößern kann. So können durch ein additives Verfahren auf einfache Weise Funktionselemente, wie beispielsweise Befestigungsmittel, Durchbrüche oder andere Strukturen, wie etwa Aufnahmen für Dichtungen oder zusätzliche Abschirmungen, geschaffen werden.
Auch in dieser Ausgestaltung ist es ferner gleichermaßen möglich, das Anbauteil mit Bezug auf den Außenring aus einem einheitlichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien zu formen, wie dies vorstehend beschrieben ist, wobei explizit auf die vorstehenden Materialien verwiesen wird.
Besonders bevorzugt kann es sein, dass, vor dem Anordnen des Anbauteils, an wenigstens einer axial außenliegenden Oberfläche eine Abdeckung derart angeordnet wird, dass die Abdeckung das Lager zumindest teilweise abdeckt. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass der Bereich zwischen dem Innenring und dem Außenring durch die Abdeckung abgedeckt wird. Dadurch kann ein Eindringen von Schmutzpartikeln in diesen Bereich verhindert werden und ferner kann die thermische Beeinflussung des Lagers, wie etwa der Lauffläche beziehungsweise Laufbahn, während des Verfahrens gering gehalten werden. Nach dem Vorsehen des Anbauteils kann die Abdeckung oder können die Abdeckungen wieder entfernt werden.
Hinsichtlich weiterer Vorteile und technischer Merkmale des Verfahrens wird auf die Beschreibung der Lageranordnung, des Zwischenprodukts, die Figuren und die Beschreibung der Figuren verwiesen.
Im Folgenden wird ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei explizit darauf hingewiesen wird, dass der erfindungsgemäße Gegenstand nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es zeigt:

1 eine Schnittansicht durch eine Lageranordnung; und
2 eine schematische Darstellung zeigend eine Ausgestaltung eines als Sensoraufnahme geformten Anbauteils.

In der 1 ist rein schematisch eine Schnittansicht durch eine Lageranordnung 10 gezeigt. Die Lageranordnung 10 umfasst ein als Wälzlager ausgestaltetes Lager 12 mit einem Innenring 14 und einem Außenring 16, wobei zwischen dem Innenring 14 und dem Außenring 16 ein Wälzkörper 18 angeordnet ist. Ferner ist es gezeigt, dass dem Außenring 16 ein Anbauteil 20 angeordnet ist. Das Anbauteil 20 umfasst einen radial ausgerichteten ringförmigen Bereich 22 und einen axial ausgerichteten Haltebereich 24.
Dabei ist ferner gezeigt, dass der Außenring 16 eine radial außenliegende Oberfläche 26 und axial außenliegende Oberflächen 28 aufweist, wobei das Anbauteil 20 an der radial außenliegenden Oberfläche 26 des Außenrings 16 an diesem befestigt ist. Insbesondere weist der Haltebereich 24 einen Bereich auf, der in einer Nut des Außenrings 16 vorgesehen ist und in der 1 nicht zu sehen ist.
In der 1 ist ferner gezeigt, dass an beiden axial außenliegenden Oberflächen 28 je eine Abdeckung 30 angeordnet ist, die durch ein Dichtelement 32 gegen den Außenring 16 abgedichtet ist. Das Vorsehen derartiger Abdeckungen 30 erlaubt eine besonders schonende Herstellbarkeit. Dabei können die Abdeckungen 30 an einer fertig erzeugten Lageranordnung 10 entfernt werden.
In der 2 ist ferner ein als Sensoraufnahme ausgebildetes Anbauteil 20 gezeigt. Dieses weist zur Aufnahme eines Sensors Befestigungsmittel 34 insbesondere zur Ausbildung einer Rastverbindung auf. Entsprechend können die Befestigungsmittel 34 als Haltenasen beziehungsweise Rastnasen ausgestaltet sein. Um dies zu erreichen kann es vorteilhaft sein, wenn das Anbauteil 20 durch ein additives Verfahren gefertigt ist.
Bezugszeichenliste

10: Lageranordnung
12: Lager
14: Innenring
16: Außenring
18: Wälzkörper
20: Anbauteil
22: ringförmiger Bereich
24: Haltebereich
26: radial außenliegende Oberfläche
28: axial außenliegende Oberfläche
30: Abdeckung
32: Dichtelement
34: Befestigungsmittel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102014210201 A1 [0003]

Claims

Lageranordnung, umfassend ein Lager (12), wie insbesondere ein Wälzlager oder ein Gleitlager, mit einem Innenring (14) und einem Außenring (16) und wenigstens einem an dem Außenring (16) angeordneten Anbauteil (20), wobei der Außenring (16) eine radial außenliegende Oberfläche (26) und eine axial außenliegende Oberfläche (28) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (20) an der radial außenliegenden Oberfläche (26) des Außenrings (16) an diesem befestigt ist.
Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (20) aus einem schmelzbaren oder aushärtbaren Material geformt ist.
Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anbauteil (20) durch ein additives Verfahren gefertigt ist und eine Tragestruktur mit darin angeordneten Kavitäten aufweist, wobei die Kavitäten in einer Wabenstruktur geformt sind.
Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das Anbauteil (20) eine Sensoraufnahme ist und wenigstens ein Befestigungsmittel (34) zum Befestigen des Sensors und/oder wenigstens eine Kabeldurchführung aufweist.
Zwischenprodukt für die Herstellung einer Lageranordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenprodukt ein Lager (12), wie insbesondere ein Wälzlager oder ein Gleitlager, mit einem Innenring (14) und einem Außenring (16) aufweist, wobei der Außenring (16) eine radial außenliegende Oberfläche (26) und eine axial außenliegende Oberfläche (28) aufweist, wobei an wenigstens einer axial außenliegenden Oberfläche (28) des Außenrings (16) eine das Lager (12) zumindest teilweise abdeckende Abdeckung (30) vorgesehen ist.
Zwischenprodukt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bereich an der radial äußeren Oberfläche (26) des Außenrings (16), der dazu vorgesehen ist, mit einem Anbauteil (20) versehen zu werden, eine mittlere Rauheit R_a in einem Bereich von ≥ 2,0 µm, bevorzugt in einem Bereich von ≥ 3,2 µm, aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Lageranordnung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lager (12), wie insbesondere ein Wälzlager oder ein Gleitlager, mit einem Innenring (14) und einem Außenring (16) bereitgestellt wird, wobei der Außenring (16) eine radial außenliegende Oberfläche (26) und eine axial außenliegende Oberfläche (28) aufweist, wobei an der radial außenliegenden Oberfläche (26) ein Anbauteil (20) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Anbauteil (20) bereitgestellt wird, wobei das Anbauteil (20) an der radial außenliegenden Oberfläche (26) fixiert wird, insbesondere angeschweißt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der radial außenliegenden Oberfläche (26) ein Anbauteil (20) durch ein additives Fertigungsverfahren geformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass, vor dem Anordnen des Anbauteils (20), an wenigstens einer axial außenliegenden Oberfläche (28) eine Abdeckung (30) derart angeordnet wird, dass die Abdeckung (30) das Lager (12) zumindest teilweise abdeckt.