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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines aus mehreren Segmenten zusammengesetzten, einen Sollradius aufweisenden Ringes sowie einen Ring, umfassend mindestens drei miteinander verbundene Segmente, die einen Sollradius aufweisen. Diese Ringe können z.B. zur Verwendung in einem Großwälzlager, beispielsweise als Dichtungslaufringe oder als Lagerringe, vorgesehen sein. Es sind jedoch auch andere Anwendungsgebiete für die nach dem erfindungsgemäßen hergestellten Ringe denkbar. So können die Ringe z.B. als Distanzringe oder Adapterringe verwendet werden.
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Ringe für Großwälzlager aus mehreren Segmenten zusammenzusetzen ist aus dem Stand der Technik bekannt.
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In der
DE 10 2004 058 905 A1 wird ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring beschrieben. Der Innenring ist in Umfangsrichtung aus mehreren Innenringsegmenten und der Außenring ist in Umfangsrichtung aus mehreren Außenringsegmenten zusammengesetzt. Es sind wenigstens drei Innenringsegmente und wenigstens drei Außenringsegmente vorhanden. Sowohl die Innenringsegmente als auch die Außenringsegmente sind jeweils in Axialrichtung mehrreihig ausgebildet. Dadurch soll das Lager einfach montierbar und demontierbar sein. Gegenüber bekannten mehrreihigen Wälzlagern mit jeweils zwei Innenringsegmenten soll sich der Vorteil ergeben, dass die Ringsegmente insbesondere infolge des verringerten Gewichts und auch der mit der größeren Anzahl verbundenen geringeren Umfangserstreckung leichter handhabbar sind.
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In der
DE 10 2007 062 145 A1 wird eine Lageranordnung für Großlager mit wenigstens einem Lagerelement offenbart, wobei das Lagerelement in wenigstens zwei, drei oder mehr Segmente unterteilt ist. Zwei benachbarte Segmente sind an ihren Enden jeweils lösbar oder unlösbar mittels Formschluss und/oder Kraftschluss und/oder Stoffschluss miteinander verbunden. Eine derartige Verbindung zweier benachbarter Segmente habe den Vorteil, dass die Segmente sich gegenseitig stützten und ein selbsttragender und eigenständig funktionsfähiger Großlagerring entstehe.
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Bei der Herstellung von Großwälzlagern ist jeder Hersteller durch die in seinem Fertigungsbetrieb zur Verfügung stehenden Fertigungsanlagen, Maschinen und Herstellungsverfahren beschränkt. Kein Betrieb verfügt in der Praxis über alle bekannten Fertigungsanlagen und Herstellungsverfahren für alle denkbaren Lagerdurchmesser. So können zum Beispiel nahtlos gewalzte Ringrohlinge in einem konkreten Fertigungsbetrieb nur bis zu einem bestimmten Durchmesser erzeugt werden, weil mit den vorhandenen Walzanlagen die Herstellung von Ringen mit noch größerem Durchmesser nicht möglich ist. Die Herstellung von Großwälzlagern mit nahtlos gewalzten Ringen wird ab einem gewissen Durchmesser unwirtschaftlich, weil die Fertigungsanlagen sehr groß werden und auf sehr große Walzkräfte ausgelegt werden müssen. Außerdem wird die Handhabung von nahtlos gewalzten Ringen ab einem gewissen Durchmesser sehr schwierig, beispielsweise beim Zusammenbau der Großwälzlager, bei deren Transport und bei deren Demontage. Daher werden die Ringe von Großwälzlagern ab einer gewissen Größe in Umfangsrichtung durch einzelne Segmente gebildet, die dann miteinander zu dem Ring verbunden werden. Diese Segmente müssen in der Praxis von einem Fertigungsbetrieb ab einer gewissen Durchmessergröße von Zulieferern bezogen werden, nämlich dann, wenn die eigenen Fertigungsanlagen dieses Fertigungsbetriebes die Herstellung von Ringsegmenten mit einem Krümmungsradius, der dem Radius des herzustellenden Ringes entspricht, nicht ermöglichen. Die Fertigungsplanung und -ausführung unterliegt dabei erheblichen Beschränkungen hinsichtlich Verfügbarkeit, Beschaffung und Lieferung von gewalzten Ringrohlingen, von denen die Ringsegmente dann abgeteilt werden.
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In der
WO 2017/069626 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines Zahnkranzes (ring gear) beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein bogenförmiges Zahnkranzsegment mit einem Zahnkranzelement durch Elektronenstrahlschweißen verbunden. Bei dem aus der
WO 2017/0696626 A1 bekannten Verfahren erfolgt ein Schlitzen eines gewalzten Ringrohlings, ein Aufweiten des Durchmessers des geschlitzten Ringrohlings und darauffolgend ein Aneinandersetzen des geschlitzten und aufgeweiteten Ringrohlings mit einem ebenso bearbeiteten Ringrohling zu einem Ring mit größerem Durchmesser. Bevorzugt sollen n Ringsegmente für den Ring geformt und aneinandergesetzt werden, wobei n für eine gerade Zahl steht, die im allgemeinen gleich 2 oder 4 ist, da eine gerade Anzahl an Zahnsegmenten einfacher anzubringen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Herstellungsverfahren anzugeben, mit dem ein Fertigungsbetrieb unabhängiger ist von der am externen Markt verfügbaren Fertigungskapazität für nahtlos gewalzte Ringrohlinge. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren anzugeben, mit dem ein Fertigungsbetrieb, der über eigene Walzanlagen zur Herstellung nahtlos gewalzter Ringe bis zu einem bestimmten Grenzdurchmesser verfügt, Ringe (z.B. zur Verwendung in einem Großwälzlager) herstellen kann, die einen Durchmesser aufweisen, der über dem Grenzdurchmesser liegt.
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Aufgabe der Erfindung ist es ferner einen Ring (z.B. zur Verwendung in einem Großwälzlager) anzugeben, dessen Durchmesser größer ist als ein bestimmter Grenzdurchmesser, wobei der Grenzdurchmesser derjenige Durchmesser ist, den die nahtlos gewalzten Ringrohlinge maximal haben können, die auf den Walzanlagen eines konkreten Fertigungsbetriebes herstellbar sind.
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Hinsichtlich des Herstellungsverfahrens wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Hinsichtlich des Ringes wird die Aufgabe gelöst durch einen Ring mit den Merkmalen nach Anspruch 9. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Ringes ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren umfasst die nachstehenden Verfahrensschritte:
- V1) Erzeugen eines ersten Ringrohlings (6) durch Walzen, wobei der erste Ringrohling (6) einen Radius (r) aufweist, welcher kleiner ist als der Sollradius (R) des Ringes (5);
- V2) Auftrennen des gewalzten Ringrohlings (6) in mindestens zwei Segmente (1, 2, 3);
- V3) Umformen der Segmente (1, 2, 3) derart, dass sie den Sollradius (R) aufweisen;
- V4) Bereitstellen eines den Sollradius (R) aufweisenden Füllsegments (4), mit dem eine durch das Umformen der Segmente (1, 2, 3) entstandene und zur Herstellung des geschlossenen Ringes (5) zu schließende Ringlücke (7) verschließbar ist;
- V5) Verbinden der umgeformten Segmente (1, 2, 3) und des Füllsegments (4) miteinander zur Bildung des geschlossenen Ringes (5).
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Geht man als Beispielfall davon aus, dass in einem konkreten Fertigungsbetrieb Walzanlagen zur Verfügung stehen, mit denen Ringrohlinge bis zu einem maximalen Durchmesser von 8 m hergestellt werden können, so würde erfindungsgemäß im Verfahrensschritt V1) ein Ringrohling erzeugt, der einen Durchmesser von bis zu 8 m bzw. einen Radius von bis zu 4 m, z.B. einen Durchmesser von 7 m bzw. einen Radius von 3,5 m, aufweist. Im Verfahrensschritt V2) wird der Ringrohling dann in mindestens zwei Segmente aufgetrennt. Anschließend werden die Segmente im Verfahrensschritt V3) so umgeformt, dass nach der Umformung mindestens zwei Segmente mit einem gleich großen Krümmungsradius vorliegen, der jeweils größer ist als der dem vorstehend genannten maximalen Durchmesser entsprechende Radius und der dem Sollradius des herzustellenden Ringes entspricht. Legt man nun die mindestens zwei den Sollradius aufweisenden Segmente mit ihren Stirnflächen in Umfangsrichtung aneinander, so ergibt sich kein geschlossener Ring, sondern zwischen zwei benachbarten Segmenten liegt eine Lücke vor. Diese Lücke ergibt sich daraus, dass sich die Erstreckung der Segmente in Umfangsrichtung durch die Umformung auf den Solldurchmesser im Verfahrensschritt V3) verringert hat. Die Erstreckung jedes der mindestens zwei Segmente in Umfangsrichtung ist durch die Umformung im Verfahrensschritt V3) um ein Maß x verringert worden. Daraus ergibt sich nach dem Aneinanderlegen der Segmente in Umfangsrichtung eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Lücke, die eine Länge von mindestens 2x aufweist.
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Wird der Ringrohling in dem Verfahrensschritt V2) nicht in zwei, sondern in drei Segmente aufgetrennt, dann weist die Lücke eine Erstreckung in Umfangsrichtung von mindestens 3x auf. In der Praxis kann die tatsächliche Erstreckung der Lücke in Umfangsrichtung größer sein als es der reinen Verkürzung der umgeformten Segmente in Umfangsrichtung durch das Umformen entspricht. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Segmente nach dem Umformen an ihren Enden noch materialabtragend bearbeitet werden müssen. Dies kann z.B. dann erforderlich sein, wenn die Segmente an ihren Enden eingespannt und/oder abgestützt werden müssen, um sie im Rahmen des Umformprozesses handhaben und die Umformung durchführen zu können.
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Im Verfahrensschritt V4) wird sodann ein Füllsegment bereitgestellt, das den Sollradius des herzustellenden Ringes aufweist und dessen Umfangserstreckung so bemessen ist, dass mit dem Füllsegment die Lücke geschlossen wird. Im Verfahrensschritt V5) werden dann die umgeformten Segmente und das Füllsegment unter Bildung eines geschlossenen, den Sollradius aufweisenden Ringes miteinander verbunden.
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Dadurch, dass erfindungsgemäß die aus dem Ringrohling herausgetrennten Segmente einem Umformschritt unterzogen werden, durch den der Krümmungsradius des Segments von einem kleineren Radius auf den Sollradius des herzustellenden Ringes vergrößert wird, können aus Ringsegmenten, die aus gewalzten Ringen mit einem ersten Krümmungsradius entnommen worden sind, Ringsegmente mit einem größeren Krümmungsradius hergestellt werden, der durch die in einem konkreten Fertigungsbetrieb vorhandenen Walzanlagen nicht walztechnisch herstellbar ist. Ein Großwälzlagerhersteller zum Beispiel kann sich auf diese Weise andere Zulieferquellen erschließen, die unabhängig sind von der im Markt verfügbaren Fertigungskapazität für gewalzte Ringrohlinge. Der Fertigungsbetrieb wird auf diese Weise deutlich flexibler hinsichtlich der Beschaffung der für die herzustellenden Ringe benötigten Ringsegmente.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Segmente bei deren Umformung im Verfahrensschritt V3) eine gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhte Umformtemperatur auf. Die Umformtemperatur kann im Bereich zwischen 1000 °C und 1350 °C liegen (Warmumformung) oder auch im Bereich zwischen 600 °C und 1000 °C (Halbwarmumformung). Anschließend erfolgt ein Normalisieren, d.h. Rückfeinern des Gefüges. Durch das Erwärmen der Segmente findet eine Werkstoffentfestigung statt. Die Segmente lassen sich einfacher umformen und es lassen sich größere Umformgrade erreichen als bei nicht erwärmten Segmenten.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Umformung der Segmente in einer Presse, wobei der Sollradius der Segmente durch eine Matrize definiert wird, wobei die Segmente durch einen oder mehrere Stempel in die Matrize gepresst werden. Der Stempel kann dabei an die Form der Matrize anpasst sein. Insbesondere kann die Matrize eine Negativform der konvex gekrümmten Außenform des Segments mit dem Sollradius aufweisen und der oder die Stempel kann oder können eine Negativform der konkav gekrümmten Innenform des Segments aufweisen.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Umformung der Segmente durch Biegebeanspruchung, beispielsweise mittels eines 3-Punkt-Biegeverfahrens oder eines 4-Punkt-Biegeverfahrens. Dabei wird das Segment an seinen beiden Enden fixiert und mittels einem (3-Punkt-Biegen) oder zwei (4-Punkt-Biegen) Stempeln in die gewünschte Form gebogen.
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Das Umformen der Segmente wird vorzugsweise ohne Querschnittsänderung durchgeführt.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die Segmente in Umfangsrichtung gleich groß ausgebildet. Dadurch können alle Segmente mit demselben Werkzeugsatz aus Matrize und Stempel(n) umgeformt werden, was die Werkzeugkosten gering hält.
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Das Auftrennen des Ringrohlings in dem Verfahrensschritt V2) in Segmente kann durch Sägen oder Erodieren oder eine Kombination aus Sägen und Erodieren erfolgen.
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Das Verbinden der den Sollradius aufweisenden Segmente miteinander und mit dem Füllsegment in dem Verfahrensschritt V5) kann durch Schweißen erfolgen. Alternativ können die Segmente miteinander und mit dem Füllsegment auch kraftschlüssig und/oder formschlüssig verbunden werden. So können die Segmente miteinander und mit dem Füllsegment z.B. durch Schraubverbindungen verbunden werden.
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Wie bereits voranstehend gesagt ergibt sich eine Lücke in Umfangsrichtung, wenn die auf den Sollradius umgeformten Segmente in Umfangsrichtung mit ihren Stirnflächen aneinander gelegt werden. Um diese Lücke zu schließen und einen geschlossenen Ring zu erhalten, wird erfindungsgemäß ein Füllsegment bereitgestellt, das genau in die Lücke hineinpasst und mit dem die Lücke geschlossen wird. Zur Bereitstellung des Füllsegments wird zunächst ein zweiter Ringrohling durch Walzen erzeugt, wobei der zweite Ringrohling einen Radius aufweist, welcher kleiner ist als ein Sollradius des Ringes, wobei der zweite Ringrohling dann in mindestens zwei Segmente aufgetrennt wird, wobei die Segmente dann umgeformt werden, so dass sie den Sollradius aufweisen, und wobei dann von einem der umgeformten Segmente das Füllsegment in der passenden Länge abgetrennt wird.
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Der erfindungsgemäße Ring umfasst mindestens drei miteinander verbundene Segmente, die einen Sollradius aufweisen, wobei mindestens zwei Segmente der mindestens drei Segmente in Umfangsrichtung die gleiche Länge aufweisen, und wobei ein Füllsegment vorgesehen ist, welches in Umfangsrichtung eine Länge aufweist, die kleiner ist als die Länge der mindestens zwei Segmente, wobei das Füllsegment zur Herstellung eines geschlossenen Ringes eine Ringlücke verschließt, die sich ergibt, wenn die mindestens zwei Segmente mit ihren Stirnflächen in Umfangsrichtung aneinander gelegt werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das Füllsegment eine Länge in Umfangsrichtung auf, die einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Länge einer Ringlücke entspricht, wobei die Länge der Ringlücke in Umfangsrichtung derjenigen Umfangslänge entspricht, die sich ergibt, nachdem die mindestens zwei Segmente ausgehend von einem ersten Radius, der kleiner ist als ein Sollradius des Ringes, auf den Sollradius des Ringes umgeformt und danach in Umfangsrichtung mit ihren Stirnseiten aneinandergesetzt worden sind. Auf diese Weise schließt das Füllsegment die durch die Umformung der Segmente entstehende Lücke und es kann ein geschlossener Ring hergestellt werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Ring mindestens vier miteinander verbundene Segmente auf, die einen Sollradius aufweisen, wobei mindestens drei Segmente der mindestens vier Segmente in Umfangsrichtung die gleiche Länge aufweisen, und dass ein Füllsegment vorgesehen ist, welches in Umfangsrichtung eine Länge aufweist, die kleiner ist als die Länge der mindestens drei Segmente, wobei das Füllsegment zur Herstellung eines geschlossenen Ringes eine Ringlücke verschließt, die sich ergibt, wenn die mindestens drei Segmente mit ihren Stirnflächen in Umfangsrichtung aneinander gelegt werden.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Ring genau vier miteinander verbundene Segmente auf, die jeweils einen Sollradius aufweisen, der dem Sollradius des Ringes entspricht. Drei dieser vier Segmente weisen in Umfangsrichtung die gleiche Länge auf. Das vierte Segment ist das Füllsegment, welches in Umfangsrichtung eine kleinere Länge aufweist als die Länge der drei gleichlangen Segmente.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen die Erfindung anhand des vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiels, bei dem der Ring genau vier miteinander verbundene Segmente aufweist. Es zeigen jeweils schematisch
- 1 die Prozesskette in einem Fertigungsbetrieb bei Anwendung des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
- 2 die Verfahrensschritte V1) bis V5) des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
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1 zeigt die gesamte Prozesskette, die in einem Fertigungsbetrieb F bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Ringes zur Verwendung in Großwälzlagern durchlaufen wird. Im ersten Prozessschritt P1 erfolgen das Ringwalzen des Ringrohlings (6), das Normalisieren des gewalzten Ringrohlings (6), das Vordrehen des Ringrohlings (6) sowie eine Ultraschall-Vorprüfung. Im darauf folgenden Prozessschritt P2 erfolgt das Trennen der Ringrohlinge (6) in Segmente 1, 2, 3. In dem Prozessschritt P3 erfolgt der erfindungsgemäße Schritt der Umformung der Segmente einschließlich einer anschließenden Konturkontrolle. In diesem Prozessschritt P3 erfolgt die Vergrößerung des Radius der Segmente auf den Sollradius des herzustellenden Ringes. Im Prozessschritt P4 werden die Segmente 1, 2, 3 normalisiert und einer anschließenden Konturkontrolle unterzogen. In dem daran anschließenden Prozessschritt P5 werden die Segmente 1, 2, 3 vergütet. In dem darauf folgenden Prozessschritt P6 erfolgt eine Erprobung und die Abnahme der Segmente 1, 2, 3. In dem Prozessschritt P7 werden die Segmente 1, 2, 3 gefräst und anschließend im Prozessschritt P8 einer Ultraschallprüfung unterzogen. Für den Fall, dass die Prozessschritte P3 bis P8 außerhalb des Fertigungsbetriebs F bei einem externen Betrieb durchgeführt werden, erfolgt in dem Prozessschritt P9 der Transport der Segmente 1, 2, 3 zurück zum Fertigungsbetrieb F. Im Prozessschritt P10 erfolgt dann das Bereitstellen des Füllsegments 4 und das Verbinden der Segmente 1, 2, 3 miteinander und mit dem Füllsegment 4 zur Bildung eines geschlossenen Ringes 5.
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Das verbinden kann z.B. durch Schweißen (beispielsweise MIG/MAG Schweißen) erfolgen.
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2 zeigt die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens. Zunächst wird ein gewalzter Ringrohling 6 hergestellt, der einen ersten Außendurchmesser d respektive einen ersten Außenradius r aufweist (Verfahrensschritt V1)). Dieser Ringrohling 6 wird auf den vorhandenen Walzanlagen eines Fertigungsbetriebes F hergestellt. Anschließend wird der Ringrohling 6 an drei Trennstellen 11, 12, 13 aufgetrennt (Verfahrensschritt V2)). Dies kann z.B. durch Sägen, Erodieren oder Schneidbrennen erfolgen. Nach dem Trennen liegen drei Segmente 1, 2, 3 vor. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Segmente 1, 2, 3 in Umfangsrichtung gleich lang ausgebildet, d.h. sie haben die gleiche Erstreckung in Umfangsrichtung. Dadurch können alle Segmente 1, 2, 3 in dem nachfolgenden Verfahrensschritt V3) in ein und demselben Umformwerkzeug umgeformt werden.
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Die einzelnen Segmente 1, 2, 3 werden dann jeweils in einem Umformvorgang derart umgeformt, dass sie nach dem Umformen einen größeren Krümmungsradius R aufweisen (Verfahrensschritt V3)). Der größere Krümmungsradius R ist der Sollradius R des herzustellenden Ringes 5 und entspricht der Hälfte des Solldurchmessers D des herzustellenden Ringes 5. In der 2 ist der Umformvorgang nur sehr schematisch dargestellt. Der Umformvorgang erfolgt in einer Presse. Die Segmente 1, 2, 3 werden dabei durch einen oder mehrere Stempel 14 in eine Matrize 15 gepresst. Die Stempel 14 sind in 2 lediglich durch Pfeile 14 angedeutet. Die Richtung der Pfeile 14 gibt dabei an, in welche Richtung die Umformkräfte von den Stempeln auf die Segmente 1, 2, 3 einwirken. Das Umformen der Segmente 1, 2, 3 erfolgt ohne Querschnittsveränderung der Segmente 1, 2, 3. Die Matrize 15 weist einen Krümmungsradius R auf, der größer ist als der Krümmungsradius r der Segmente 1, 2, 3 und der dem Sollradius R des herzustellenden Ringes 5 entspricht.
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Nachdem die Segmente 1, 2, 3 so umgeformt worden sind, dass sie den Sollradius R aufweisen, werden sie in Umfangsrichtung mit ihren Stirnflächen aneinandergelegt. Dabei verbleibt eine Ringlücke 7, die daher rührt, dass sich die Erstreckung der Segmente 1, 2, 3 in Umfangsrichtung durch den Umformvorgang verringert hat. Es können auch noch weitere Gründe dafür vorliegen, dass die Erstreckung der den Sollradius R aufweisenden Segmente 1, 2, 3 in Umfangsrichtung nach dem Umformen geringer ist als deren Umfangserstreckung vor dem Umformen. So können z.B. nach dem Umformen Nacharbeiten an den Segmentenden erforderlich sein, weil z.B. die Segmentenden zum Handhaben und/oder Einspannen der Segmente während des Umformschrittes verwendet werden. Im Rahmen dieser Nacharbeiten kann es vorkommen, dass Material der Segmente an den Segmentenden entfernt wird, was die Ringlücke 7 weiter vergrößert.
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Die Ringlücke 7 wird durch ein viertes Segment, das Füllsegment 4, geschlossen. Das vierte Segment 4 weist den Sollradius R auf. Das vierte Segment 4 kann z.B. auf dieselbe Weise hergestellt werden wie die den Sollradius R aufweisenden Segmente 1, 2, 3.
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Wie in 2 schematisch dargestellt weist der Ring 5 vier Verbindungsstellen 15, 17, 18, 19 auf, den denen die Segmente 1, 2, 3, 4 miteinander verbunden sind. An der Verbindungsstelle 18 sind die Segmente 2 und 3 miteinander verbunden. An der Verbindungsstelle 19 sind die Segmente 1 und 3 miteinander verbunden. An der Verbindungsstelle 16 ist das Segment 1 mit dem vierten Segment 4 (das auch als Füllsegment bezeichnet werden kann, weil es die Ringlücke 7 füllt) verbunden und an der Verbindungsstelle 17 ist das Segment 2 mit dem vierten Segment 4 verbunden. Es ergibt sich ein geschlossener Ring 5 mit einem Durchmesser D, der signifikant größer ist als der maximale Durchmesser eines Ringrohlings, der von dem Fertigungsbetrieb F mit den vorhandenen Walzanlagen hergestellt werden kann.
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Der Schritt des Verbindens der Segmente 1, 2, 3, 4 miteinander kann durch Schweißen erfolgen. Dabei können unterschiedliche Schweißverfahren angewendet werden. So können die Segmente 1, 2, 3, 4 z.B. durch MIG/MAG Schweißen (mit oder ohne Fülldraht) miteinander verbunden werden. Aber auch andere Schweißverfahren wie das Aluthermitschweißen, das Widerstandsschweißen (z.B. Abbrennstumpfschweißen), das Unterpulverschweißen, das Reibschweißen oder das Sprengschweißen können eingesetzt werden. Alternativ können die Segmente 1, 2, 3, 4 auch durch Verbindungsmittel wie Schrauben miteinander verbunden werden. Auch kombinierte kraft- und formschlüssige Verbindungen sind denkbar.
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Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eignet sich beispielsweise für die Herstellung von Ringen für Großwälzlager, die im Einsatz nur relativ geringen Belastungen unterworfen sind. Dazu gehören z.B. Dichtungslaufringe, d.h. also Ringe, die eine Dichtfläche bereitstellen für ein Dichtelement (etwa eine Dichtlippe) einer Dichtung (etwa eines Wellendichtrings).
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Werden die Segmente 1, 2, 3, 4 in dem Verfahrensschritt V5) durch Schweißen miteinander verbunden, so ist darauf zu achten, dass beim Schweißen benachbarter Bereiche die Wärmeeinflusszonen der Schweißnähte nicht ineinander laufen. Wärmeeinflusszonen sind Bereiche in der Umgebung der Schweißnaht, in denen z.B. aufgrund der während des Schweißens in den Werkstoff eingebrachten Wärmeenergie Gefügeveränderungen abgelaufen sind. Daher ist bei der Dimensionierung der Segmente 1, 2, 3, 4 darauf zu achten, dass die Segmente 1, 2, 3, 4 in Umfangsrichtung ausreichend groß dimensioniert sind, so dass sich die Wärmeeinflusszonen benachbarter Schweißverbindungen nicht gegenseitig beeinflussen.
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Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren lassen sich auch Laufringe für Großwälzlager herstellen, d.h. also Ringe, welche die Laufbahnen für die Wälzkörper aufweisen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Segment
- 2
- Segment
- 3
- Segment
- 4
- Segment
- 5
- Ring
- 6
- Ringrohling
- 7
- Ringlücke
- 8
- Ringrohling
- 9
- Segment
- 10
- Segment
- 11
- Trennstelle
- 12
- Trennstelle
- 13
- Trennstelle
- 14
- Stempel
- 15
- Matrize
- 16
- Verbindungsstelle
- 17
- Verbindungsstelle
- 18
- Verbindungsstelle
- 19
- Verbindungsstelle
- r
- Radius
- r'
- Radius
- R
- Sollradius
- d
- Durchmesser
- D
- Solldurchmesser
- U
- Umfangsrichtung
- L
- Länge
