DE102020208271A1 - Blechtafellaufbahn mit einem Bord für Wälzkörper - Google Patents

Blechtafellaufbahn mit einem Bord für Wälzkörper Download PDF

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Norbert Huhn
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Maximilian Soellner
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Abstract

Offenbart wird ein Laufbahnelement (2) für ein Wälzlager, wobei das Wälzlager einen Innenring, einen Außenring und mehrere Wälzkörper (20) umfasst, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, wobei das Laufbahnelement (2) als der Innenring des Lagers oder als der Außenring des Lagers ausgebildet ist oder dazu ausgelegt ist, an einem Innenring oder Außenring des Lagers anbringbar zu sein, wobei zumindest eine Fläche (5) des Laufbahnelements (2) als eine Laufbahn für die Wälzkörper (20) ausgebildet ist, wobei das Laufbahnelement (2) aus einer Metallblechtafel (1) gebildet ist, und dass ein Bord (28) für die Wälzkörper (20) aus derselben Metallblechtafel (1) ausgebildet ist und einstückig mit dem Laufbahnelement (2) ist.

Description

  • Vorliegende Erfindung betrifft ein Laufbahnelement für ein Lager, insbesondere ein Laufbahnelement eines Wälzlagers gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Lager, insbesondere ein Wälzlager, mit mindestens einem solchen Laufbahnelement sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Laufbahnelements.
  • Aus dem Stand der Technik sind Laufbahnen aus dünnwandigem Metall für Wälzlager bekannt, die mittels Walzen und anschließenden Tiefziehen gebildet werden. Hierzu wird in gegebenenfalls mehreren Tiefziehschritten, ein topfförmiger Laufbahnrohling erzeugt, der eine im Wesentlichen zylindrische Form mit einem Kragen hat, der sich an der der geschlossenen Seite des Topfes gegenüberliegenden Seite befindet. Das Tiefziehen kann in mehreren Schritten erfolgen, bis die gewünschte Höhe für die spätere Laufbahn erreicht ist. Anschließend wird ein Boden des so erzeugten topfförmigen Laufbahnrohlings herausgeschnitten und der durch das Tiefziehen erzeugte Kragen entfernt.
  • Damit die so erhaltene Laufbahn die notwendigen Oberflächeneigenschaften aufweist, können weitere Bearbeitungsschritte, wie zum Beispiel Härten, Ausglühen oder andere Oberflächenbehandlungen nötig sein, um die gewünschten Materialeigenschaften für die Laufbahn zu erhalten. Je nach Wälzlagertyp kann es notwendig sein, ein Bord zum Halten und/oder Führen der Wälzkörper an dem Laufbahnelement vorzusehen, was eine aufwendige Ausrichtung und Verbindung des Bordes mit dem Laufbahnelement notwendig machen kann.
  • Dementsprechend sind für die Herstellung der Laufbahn eine Reihe von Maschinen sowie Arbeitsschritte erforderlich, so dass, insbesondere im Fall von kleinen Stückzahlen, die Herstellung unwirtschaftlich ist.
  • Es ist deshalb Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Laufbahnelement bereitzustellen, das sich mit reduziertem Aufwand herstellen lässt.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Laufbahnelement für ein Lager gemäß Patentanspruch 1, ein Lager gemäß Patentanspruch 9 sowie ein Verfahren zum Herstellen des Laufbahnelements gemäß Patentanspruch 10 gelöst.
  • Im Folgenden wird ein Laufbahnelement für ein Wälzlager vorgeschlagen, wobei das Wälzlager einen Innenring, einen Außenring und mehrere Wälzkörper umfasst, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, wobei das Laufbahnelement als ein Innenring oder als ein Außenring ausgelegt ist oder dazu ausgelegt ist, an einem Innenring oder Außenring des Lagers anbringbar zu sein. Um Material- und Herstellungskosten zu reduzieren, ist das Laufbahnelement aus einer Metallblechtafel hergestellt. Insbesondere kann die Metallblechtafel bereits eine für das fertige Laufbahnelement benötigte Oberflächenbehandlung aufweisen. Alternativ kann die Oberflächenbehandlung auch an dem hergestellten Laufbahnelement und/oder in einem Zwischenschritt der Herstellung erfolgen.
  • Ferner ist ein Bord für die Wälzkörper aus derselben Metallblechtafel ausgebildet, wobei der Bord einstückig mit dem Laufbahnelement ist. Dadurch kann insbesondere ein Verbinden eines Bordes mit dem Laufbahnelement entfallen, das getrennt von dem Laufbahnelement hergestellt ist, wodurch eine aufwendige Ausrichtung und Verbindung des Bordes mit dem Laufbahnelement entfallen kann. Es kann ein weiterer Bord an einer Seite vorgesehen sein, die der Seite, an der der Bord gebildet ist, gegenüberliegt.
  • Des Weiteren kann die Metallblechtafel bereits die für das Laufbahnelement gewünschte Dicke aufweisen. Darüber hinaus lassen sich aus dem Metallblech nicht nur ein einziges, sondern viele Laufbahnelemente herstellen, die sich zudem in ihren Abmessungen unterscheiden können.
  • Die Metallblechtafel ist bevorzugt aus einem Metall hergestellt, das dazu geeignet ist, die gewünschten Materialeigenschaften für eine Laufbahn bereitzustellen. Hierzu können insbesondere bekannte Stähle wie beispielsweise Bandstahl, Baustahl, Einsatzstahl, oder Vergütungsstahl verwendet werden. Bevorzugt kann der verwendete Stahl dazu geeignet sein, geschweißt zu werden, um beispielsweise eine stoffschlüssige Verbindung zwischen zwei Teilen zu ermöglichen. Allerdings können auch andere Verbindungsarten, wie beispielsweise eine formschlüssige Verbindung oder eine kraftschlüssige Verbindung verwendet werden. Insbesondere kann die Metallblechtafel bereits wärmebehandelt und/oder oberflächenbehandelt sein. Bevorzugt hat die Metallblechtafel eine Dicke zwischen 0,5 mm und 4 mm.
  • Dabei kann eine erste Fläche des Laufbahnelements eine Laufbahn aufweisen, die mit auf ihr abrollenden Wälzkörpern zusammenwirkt. Alternativ kann die erste Fläche des Laufbahnelements eine Gleitfläche aufweisen, die mit einer anderen Gleitfläche zusammenwirkt, so dass die als Innenring oder Außenring ausgebildeten Laufbahnelemente oder das als Innenring und das als Außenring für das Lager dienenden Element oder der Innenring und der Außenring des Lagers gegeneinander rotierbar sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Laufbahnelement mittels Laserschneidens und/oder Stanzens aus der Metallblechtafel gebildet. Mit Hilfe des Laserschneidens lassen sich ohne großen fertigungstechnischen Aufwand beliebig geformte Laufbahnelemente herstellen. Die individuellen Abmessungen der Laufbahnelemente können dabei über eine einfache Softwareansteuerung bzw. Programmierung eines das Laserschneiden steuernden Steuergeräts erreicht werden. Ein individuelles Anfertigen von Stanzwerkzeugen, die an die jeweilige Laufbahn angepasst sind, kann somit entfallen. Dadurch werden auch Laufbahnelemente aus Blech, insbesondere Metallblech, mit kleineren Stückzahlen wirtschaftlicher.
  • Soll das Laufbahnelement bzw. die mehreren Laufbahnelemente aus einem großflächigen Metallblech hergestellt werden, so kann ein Laserschneidgerät vergleichsweise leicht relativ zu dem Metallblech beweglich gestaltet sein. Zudem treten hier normal zu der Ebene des Metallblechs wirkende Kräfte, wie bei einem Stanzprozess der Fall, nicht auf, die ein ungewolltes Verformen der Ränder des Laufbahnelements nach sich ziehen könnten. Außerdem lässt sich durch das Laserschneiden eine Kante des Laufbahnelements bilden, die besonders präzise geformt ist, so dass, im Vergleich zu einer gestanzten Kante, ein beispielsweise spanender Nachbearbeitungsschritt im Allgemeinen entfallen kann. Auf diese Weise ist die Herstellung erleichtert. Durch das Laserschneiden lässt sich die Außenkontur besonders leicht individuell gestalten, so dass unterschiedliche Formen für das Laufbahnelement mit ein und demselben Werkzeug und aus einem Blech gleicher Einheitsgröße gefertigt werden können.
  • Bevorzugt weist das Laufbahnelement in einem ersten Zustand auf der Blechtafel eine Außenkontur in der Form eines im Wesentlichen rechteckigen Streifens auf, wobei zwei, sich gegenüberliegende Seiten als Stoßkanten ausgebildet sind, die in einem zweiten Zustand miteinander verbunden sind, um ein ringförmiges Laufbahnelement zu bilden. Insbesondere weist der im Wesentlichen rechteckige Streifen zwei lange Kanten und zwei kurze Kanten auf, wobei die kurzen Kanten bevorzugt als Stoßkanten ausgebildet sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Stoßkanten durch Stanzen ausgebildet und die restliche Außenkontur, d.h. die zwei langen Kanten, sind durch Laserschneiden ausgebildet. Da die Stoßkanten meist eine kürzere Länge im Vergleich zu der übrigen Kontur des Laufbahnelements haben, können die negativen Auswirkungen des Stanzprozesses vernachlässigt werden und seine positiven Eigenschaften überwiegen. Zudem kann durch das Laserschneiden eine größere Wärmeentwicklung entstehen, die zu einer Härtung der Kante führen kann, was sich negativ auf eine mögliche spätere Verschweißung dieser Kante auswirkt. Durch Stanzen der Stoßkanten, die für die Herstellung eines fertigen Laufbahnelements miteinander verbunden, insbesondere verschweißt, werden, kann eine negative Beeinflussung durch die mögliche Wärmeentwicklung des Laserschneidens verhindert werden, die die oben erwähnten Verhärtungen erzeugen können, die eine Schweißnaht negativ beeinflussen .
  • Wie oben erwähnt, wird gemäß einer weiteren Ausführungsform die eine Stoßkante des Laufbahnelements über eine stoffschlüssige, formschlüssige oder kraftschlüssige Verbindung mit der anderen Stoßkante des Laufbahnelements verbunden, um das ringförmige Laufbahnelement zu erhalten. Dabei ist insbesondere eine stoffschlüssige Verbindung wie beispielsweise eine Schweißverbindung vorteilhaft. Dabei wird insbesondere ein Laserschweißen gegenüber einem Widerstandsschweißen bevorzugt, da das beim Widerstandsschweißen aufgeschobene Schmelzgut Überstände hervorrufen kann.
  • Bevorzugt kann das Laufbahnelement alternativ oder zusätzlich mindestens eine Fase aufweisen. Bevorzugt ist die Fase entlang der Stoßkanten ausgebildet. Dabei kann die mindestens eine Fase die Überstände, wie beispielsweise Oberraupen, die beim Schweißen entstehen aufnehmen und so verhindern, dass das Laufen bzw. Rollen der Wälzkörper auf dem Laufbahnelement gestört wird.
  • Gemäß einer alternativen Ausführungsform weist das Laufbahnelement in einem ersten Zustand auf der Blechtafel eine Außenkontur in der Form eines Parallelogramms mit zwei schräg zu einer Umfangsrichtung verlaufenden Seiten auf, wobei die zwei schräg zur Umfangsrichtung verlaufenden Seiten als Stoßkanten ausgebildet sind, die in einem zweiten Zustand miteinander verbunden sind, um ein ringförmiges Laufbahnelement zu bilden.
  • Dies hat insbesondere den Vorteil, dass der Verlauf der beiden miteinander verbundenen Stoßkanten, d. h. insbesondere eine Schweißnaht, zu der Umfangsrichtung des fertigen Laufbahnelements schräg verläuft, so dass insbesondere im Fall von Wälzkörpern, die eine linienförmige Auflage auf dem fertigen Laufbahnelement haben (Wälzkörper mit Linienkontakt), jeweils nur an einem Punkt eine Störung auftreten kann, nicht aber über die gesamte linienförmige Auflage, wenn diese Wälzkörper über die miteinander verbundenen Stoßkanten laufen. Dadurch kann vorteilhafterweise eine Verbindungsstelle für das Laufbahnelement bereitgestellt werden, die eine Störung einer Linienberührung bzw. eines Linienkontakts eines abwälzenden Wälzkörpers insbesondere im Vergleich zu einer ausschließlich radial verlaufenden Stoßkante minimiert, indem der Wälzkontakt des Wälzkörpers die Verbindungsstelle kontinuierlich überläuft.
  • Insbesondere kann zumindest eine der Stoßkanten zumindest teilweise als ein erstes Ausrichtungselement ausgebildet sein und/oder zumindest ein erstes Ausrichtungselement aufweisen. Dabei kann die erste Stoßkante radial, axial und/oder umfänglich auf die zweite Stoßkante ausgerichtet werden, wodurch erreicht werden kann, dass die zu verbindenden Stoßkanten vor dem Verbindungsprozess, der beispielsweise ein Schweißprozess sein kann, exakt fluchtend ausgerichtet sind. In der Folge lässt sich die Gefahr ausschließen oder zumindest deutlich verringern, dass die Stoßkanten im verbundenen Zustand zueinander versetzt sind. Vorzugsweise weist die erste und die zweite Stoßkante jeweils mindestens ein Ausrichtungselement auf. Dadurch kann die Ausrichtungsgenauigkeit erhöht werden.
  • Bevorzugt weist die zweite Stoßkante ein zweites Ausrichtungselement auf und/oder ist zumindest teilweise als zweites Ausrichtungselement ausgebildet, wobei das zweite Ausrichtungselement und/oder die zumindest teilweise als zweites Ausrichtungselement ausgebildete Stoßkante komplementär zu dem ersten Ausrichtungselement ausgebildet ist, so dass im verbundenen Zustand die erste Stoßkante und die zweite Stoßkante radial, axial und/oder umfänglich aufeinander ausgerichtet sind. Durch die komplementäre Ausbildung können durch Ineinandergreifen der Ausrichtungselemente bzw. der als Ausrichtungselement ausgebildeten Stoßkanten die Stoßkanten automatisch aufeinander ausgerichtet werden.
  • Weiterhin ist vorteilhaft, wenn das Ausrichtungselement derart ausgebildet ist, dass es eine Bewegung der Stoßkanten gegeneinander in axialer und/oder radialer Richtung begrenzt oder verhindert ist, so dass der Verbindungsprozess erleichtert wird und genauer ausgeführt werden kann. Beispielsweise kann das Ausrichtungselement einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufweisen, die sich umfänglich unterschiedlich weit erstrecken, wodurch verhindert ist, dass sich bei Berührung der Stoßkanten, die erste Stoßkante gegenüber der zweiten Stoßkante verschieben lässt. Dadurch ist die Gefahr praktisch ausgeschlossen, dass beim Schweißen die Stoßkanten nicht fluchtend ausgerichtet sind.
  • Dabei kann das Ausrichtungselement zusätzlich dazu dienen, den Verlauf der miteinander verbunden Stoßkanten derart auszugestalten, dass ein Wälzkörper mit Linienkontakt, nicht entlang seines gesamten Linienkontakts die verbundenen Stoßkanten überrollt, sondern nur an Teilstellen.
  • So kann beispielsweise die erste Stoßkante einen in Umfangsrichtung auskragenden Vorsprung, und die zweite Stoßkante eine zu dem auskragenden Vorsprung komplementäre Ausnehmung aufweisen. Auch kann die erste Stoßkante einen in Umfangsrichtung auskragenden Vorsprung und eine in der Umfangsrichtung ausgenommene Ausnehmung aufweisen und die zweite Stoßkante kann eine zu dem auskragenden Vorsprung komplementäre Ausnehmung und einen zu der ausgenommen Ausnehmung komplementären Vorsprung aufweisen. Es ist auch vorstellbar, dass die erste Stoßkante mehrere Ausrichtungselemente aufweist und die zweite Stoßkante zu den mehreren Ausrichtungselementen mehrere entsprechend komplementäre Ausrichtungselemente aufweist. Vorzugsweise weisen der Vorsprung und die Ausnehmung eine Dreiecksform oder eine Halbkreisform auf, oder die erste und zweite Stoßkante weisen insgesamt eine Wellenform auf. Alle Formen dienen sowohl der Ausrichtung als auch dazu den Kontakt mit dem überrollenden Wälzkörper zu minimieren.
  • Eine weitere Problematik bei der Herstellung eines Laufbahnelements aus einer Metallblechtafel kann beim Rundbiegen des streifenförmigen Laufbahnelements auftreten, da insbesondere im Fall größerer Materialdicken die Starrheit der Metallblechtafel das Rundbiegen erschwert. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist deshalb das Laufbahnelement eine Biegeerleichterungsausnehmung, beispielsweise in Form einer Rändelung oder Riffelung, auf, um ein Biegen des Laufbahnelements in Ringform zu erleichtern. Dabei kann die Biegeerleichterungsausnehmung an einer der Flächen vorgesehen sein, die der späteren Laufbahn der Wälzkörper gegenüberliegt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Kante eine derartige Biegeerleichterungsausnehmung aufweisen. Dabei kann sich insbesondere die zumindest eine Biegeerleichterungsausnehmung senkrecht zu der Umfangsrichtung bzw. senkrecht zu einer Längskante des Laufbahnelements erstrecken. Bevorzugt verläuft die zumindest einer Biegeerleichterungsausnehmung durchgängig über eine gesamte axiale Länge des fertigen, d.h. ringförmigen Laufbahnelements, erstreckt sich aber durch die gesamte Dicke des Laufbahnelements. Vorzugsweise sind mehrere Biegeerleichterungsausnehmungen gleichmäßig über einen gesamten Umfang des fertigen, ringförmigen Laufbahnelements verteilt.
  • Bevorzugt weist eine Außenkontur des Laufbahnelements mindestens eine Mikroverbindungsstelle auf, mit der das Laufbahnelement während seiner Herstellung, d.h. insbesondere beim Stanzen der Stoßkanten, mit der Metallblechtafel, aus der das Laufbahnelement hergestellt ist, verbunden ist. Bevorzugt wird die mindestens eine Mikroverbindungsstelle beim Laserschneiden erzeugt, beispielsweise in dem der Laserstrahl kurzeitig unterbrochen wird, so dass eine Kante nicht vollständig lasergeschnitten wird und eine Mikroverbindungsstelle stehen bleibt. Die mindestens eine Mikroverbindungsstelle kann insbesondere ermöglichen, dass mehrere Laufbahnelemente gleichzeitig aus der Metallblechtafel gebildet werden, aber immer noch im Verbund der Metallblechtafel einer Oberflächenbearbeitung, wie zum Beispiel einem Härten, Ausglühen oder dergleichen und/oder einer Profilierung, wie nachstehend beschrieben, unterzogen werden. Dadurch kann insbesondere die Herstellung der Laufbahnelemente effizienter gestaltet werden.
  • Ferner kann eine Fläche des Laufbahnelements mit einem Profil, insbesondere für Wälzkörper, versehen sein. Bevorzugt kann das Profil konkav, konvex oder gerade sein. Insbesondere kann das Profil auf die Fläche aufgebracht werden, bevor das Laufbahnelement rundgebogen wird, um das fertige Laufbahnelement zu bilden. Dadurch kann insbesondere die Profilierung der Lauffläche vereinfacht werden. Beispielsweise kann das Profil bereits in der Metallblechtafel vorgesehen sein, bevor das Laufbahnelement mittels Laserschneidens und/oder Stanzens herausgelöst wird. Es ist auch vorstellbar, dass das Laufbahnelement mit dem Profil versehen wird, nachdem seine Außenkontur mittels Laserschneidens und/oder Stanzens ausgebildet ist, das Laufbahnelement aber noch über die Mikroverbindungsstellen mit der Metallblechtafel verbunden ist. Dies kann es insbesondere ermöglichen, mehrere Laufbahnelemente parallel mit einem Profil zu versehen. Es ist auch möglich, das Laufbahnelement erst nach dem Lösen der Mikroverbindungsstellen mit einem Profil zu versehen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Bord durch Biegen gebildet. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest eine Sollbiegestelle an zumindest einer Fläche des Laufbahnelements ausgeformt ist, um das Biegen zu erleichtern. Beispielsweise kann die Sollbiegestelle als eine Kerbe ausgebildet sein. Allerdings sind auch andere Formen für die Sollbiegestelle möglich.
  • Ferner kann ein Bereich des Laufbahnelements, der den Bord bildet, gerollt und/oder gewalzt sein, so dass ein Querschnitt dieses Bereichs flacher ist als ein Querschnitt des übrigen Laufbahnelements. Dadurch kann ebenfalls ein Biegen des Laufbahnelements, um den Bord zu bilden, vereinfacht werden.
  • Da beim Rundbiegen des Laufbahnelements durch die dafür nötige Stauchung bzw. Streckung des Bordes, je nachdem ob das Laufbahnelement an einem Innenring bzw. an einem Außenring eingesetzt wird, Probleme auftreten können, kann die oben erwähnte Biegeerleichterungsausnehmung zusätzlich oder alternativ auch an einer Außenkante des Bordes ausgebildet sein, um ein Biegen in die Ringform zu erleichtern. Insbesondere können mehrere Biegeerleichterungsausnehmungen, vorzugsweise in Form einer Riffelung oder Rändelung, vorgesehen sein, die gleichmäßig umfänglich um die Außenkante des Bordes herum verteil sind.
  • Weiterhin kann in der als Laufbahn ausgebildeten Fläche des Laufbahnelements zumindest eine Aussparung, insbesondere eine durchgängige Aussparung, ausgebildet sein. Dabei kann die zumindest eine Aussparung als ein Schmiermittelreservoir ausgebildet sein, um beispielsweise die Schmierbedingungen für die Wälzkörper zu verbessern. Des Weiteren ermöglicht die zumindest eine Aussparung auch, Material zu reduzieren, was einerseits die Kosten des Laufbahnelements reduzieren kann und andererseits das Gewicht des Laufbahnelements verringert.
  • Bevorzugt ist die zumindest eine Aussparung im Bereich der verbundenen Stoßkanten gebildet. Ferner kann die erste und zweite Stoßkante jeweils einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweisen, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt durch die Aussparung definiert sind, und wobei in einem Zustand, bei dem die erste und zweite Stoßkante miteinander verbunden sind, um das ringförmige Laufbahnelement zu bilden, der erste Abschnitt und der zweiten Abschnitt umfänglich versetzt zueinander angeordnet sein. Dadurch kann eine Schweißnahtlänge reduziert werden, was wiederrum die Zeit, die zum Erzeugen der Schweißnaht benötigt wird, und die Kosten für die Schweißnaht, sowohl hinsichtlich der benötigten Arbeitszeit als auch hinsichtlich des benötigten Schweißmaterials reduziert. Ferner kann durch eine kürzere Schweißnaht auch die in das Laufbahnelement während des Schweißens eingebrachte Wärme reduziert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass beim Überrollen der verbundenen Stoßkanten mit einem Wälzkörper, der Kontakt mit dem Wälzkörper minimiert wird.
  • Beispielsweise kann die zumindest eine Aussparung eine im Wesentlichen längliche Form haben, deren Längsrichtung schräg zu einer Umfangsrichtung des Laufbahnelements verläuft. Des Weiteren kann die zumindest eine Aussparung an einem Randbereich des Laufbahnelements entlang der Umfangsrichtung angeordnet sein. Dies ermöglicht eine Materialeinsparung, die insbesondere an einem Teil der Laufbahn vorgenommen werden kann, der keine Lasten trägt, wie zum Beispiel bei einer Ausgleichswelle der Fall ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Lager mit mindestens einem voranstehend beschriebenen Laufbahnelement bereitgestellt. Dabei kann das Lager bevorzugt ein Wälzlager sein. Vorteilhafterweise kann das Wälzlager zwei der beschriebenen Laufbahnelemente umfassen. Beispielsweise kann ein Innenring und/oder ein Außenring des Lagers aus das Laufbahnelement aufweisen oder aus dem Laufbahnelement gebildet sein. Auch kann das Laufbahnelement an dem Innenring und/oder dem Außenring angebracht sein. Selbstverständlich kann auch ein Lager bzw. Wälzlager verwendet werden, bei dem ein Element, beispielsweise eine Welle, eine Hohlwelle, oder dergleichen, als Innenring oder ein Element, beispielsweise ein Gehäuse, als Außenring dient. Beispielsweise kann das Lager ein Kugellager, ein Zylinderrollenlager, ein Kegelrollenlager oder der gleichen sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines voranstehend beschriebenen Laufbahnelements vorgeschlagen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
    • - Bereitstellen einer Metallblechtafel, und
    • - Ausbilden eines oder mehrerer Laufbahnelemente aus der Metallblechtafel.
  • Dabei wird insbesondere das Laufbahnelement mittels Laserschneidens und/oder Stanzens ausgebildet. Bevorzugt werden mehrere Elemente gleichzeitig ausgebildet, wodurch die Herstellung der Laufbahnelemente effizienter werden kann, was folglich die Herstellungskosten jedes einzelnen Laufbahnelements reduziert, so dass auch kleine Stückzahlen rentabel werden können.
  • Ferner kann das Verfahren zur Herstellung des Laufbahnelements weitere Schritte aufweisen. Beispielsweise kann das Verfahren einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen:
    • - Ausbilden von zumindest einer Aussparung in einer als Laufbahn ausgebildeten Fläche bei zumindest einem der mehreren Laufbahnelemente,
    • - Aufbringen eines Profils an das Laufbahnelement, wobei das Profil insbesondere konkav, konvex oder gerade ist,
    • - Falten/Biegen eines Bordes für die Wälzkörper aus derselben Metallblechtafel, wobei der Bord einstückig mit dem Laufbahnelement gebildet ist,
    • - Lösen des Laufbahnelements von der restlichen Metallblechtafel mittels Brechen von Mikroverbindungsstellen, über die das Laufbahnelement nach Ausbilden der Laufbahnelemente mit der restlichen Metallblechtafel verbunden ist, sofern das Laufbahnelement mit den voranstehend beschriebenen Mikroverbindungsstellen an der Metallblechtafel befestigt ist, wobei bevorzugt zunächst - wenn nötig - eine Teillösung der Mikroverbindungsstellen erfolgt, so dass der Bord gebildet werden kann und anschließend die Mikroverbin-
  • dungsstellen, die das Laufbahnelement mit der restlichen Metallblechtafel verbinden, nach dem Bilden des Bordes gelöst werden, so dass das Laufbahnelement während des Falten/Bilden des Bordes noch mit der Metallblechtafel über zumindest einen Teil der Mikroverbindungsstellen verbunden ist,
    • - ein Rundbiegen des Laufbahnelements,
    • - Stoffliches, Kraftschlüssiges und/oder Formschlüssiges Verbinden von Stoßkanten.
  • Werden mehrere Laufbahnelemente aus einer Metallblechtafel gebildet, kann es insbesondere vorteilhaft sein, die Laufbahnelemente derart auf der Metallblechtafel anzuordnen, dass das überschüssige Material der Metallblechtafel, das nicht für ein Laufbahnelement verwendet wird, minimiert ist, Dafür können beispielsweise die jeweiligen Außenkonturen der mehreren Laufbahnelemente derart auf der Metallblechtafel angeordnet werden, dass ein Bereich der Außenkontur, der im rundgebogenen Zustand des Laufbahnelements die zumindest eine Aussparung bildet, einen Bereich aufnimmt, der im rundgebogenen Zustand des Laufbahnelements einen nicht ausgenommenen Bereich des Laufbahnelements bildet.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen sind in der Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen angegeben. Dabei sind insbesondere die in der Beschreibung und in den Zeichnungen angegebenen Kombinationen der Merkmale rein exemplarisch, so dass die Merkmale auch einzeln oder anders kombiniert vorliegen können.
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben werden. Dabei sind die Ausführungsbeispiele und die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Kombinationen rein exemplarisch und sollen nicht den Schutzbereich der Erfindung festlegen. Dieser wird allein durch die anhängigen Ansprüche definiert.
  • Es zeigen:
    • 1: eine schematische Darstellung einer Metallblechtafel mit mehreren Laufbahnelementen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
    • 2A: eine schematische Detailansicht eines rundgebogenen Laufbahnelements,
    • 2B: eine schematische Detailansicht eines rundgebogenen Laufbahnelements, bei dem die Stoßkanten miteinander verbunden sind,
    • 3: ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Laufbahnelements,
    • 4A: einen Querschnitt eines Laufbahnelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 4B: einen Querschnitt eines Laufbahnelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 4C: einen Querschnitt eines Laufbahnelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 5A: ein Laufbahnelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 5B: ein Laufbahnelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 5C: ein Laufbahnelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 5D: ein Laufbahnelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 6A: einen Querschnitt eines Laufbahnelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 6B: einen Querschnitt eines Laufbahnelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
    • 7A: eine Draufsicht auf ein Laufbahnelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einem ersten Zustand,
    • 7B: eine Draufsicht auf das Laufbahnelement gemäß 7A in einem zweiten Zustand,
    • 7C: eine perspektivische Ansicht des Laufbahnelements aus 7B,
    • 8A: eine Draufsicht auf ein Laufbahnelement gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel in einem ersten Zustand,
    • 8B: eine Draufsicht auf das Laufbahnelement gemäß 8A in einem zweiten Zustand,
    • 8C: eine perspektivische Ansicht des Laufbahnelements aus 8B,
    • 9A: eine Draufsicht auf ein Laufbahnelement gemäß eine weiteren Ausführungsbeispiel in einem ersten Zustand,
    • 9B: eine Draufsicht auf das Laufbahnelement gemäß 9A in einem zweiten Zustand,
    • 9C: eine perspektivische Ansicht des Laufbahnelements aus 9B, und
    • 10: ein schematisches Verlaufsdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines Laufbahnelements gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Im Folgenden werden gleiche oder funktionell gleichwirkende Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die im Folgenden benutzten Richtungsbezeichnungen axial, radial, umfänglich beziehen sich stets auf das fertige Laufbahnelement.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Metallblechtafel 1 mit mehreren Laufbahnelementen 2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Jedes der Laufbahnelemente 1 weist eine Außenkontur 4 auf. Wie in der 1 gezeigt ist, können mehrere, auch unterschiedlich ausgestaltete, Laufbahnelemente aus einer Metallblechtafel 1 gebildet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, nur ein Laufbahnelement 2 aus einer Metallblechtafel 1 zu bilden.
  • Wie in 1 schematisch durch die Liniendicke angedeutet ist, ist die Außenkontur 4 eines jeweiligen Laufbahnelements 2 mittels Laserschneidens und/oder Stanzens gebildet, wobei die Außenkontur 4 in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eine rechteckige Form hat.
  • Insbesondere kann eine erste Fläche 5 des Laufbahnelements 2 als eine Laufbahn ausgebildet sein, die mit auf ihr abrollenden Wälzkörpern zusammenwirkt. Alternativ kann die erste Fläche 5 des Laufbahnelements 2 als eine Gleitfläche ausgebildet sein, die mit einer anderen Gleitfläche so zusammenwirkt, so dass ein als Innenring und ein als Außenring für ein Lager dienendes Element oder ein Innenring und ein Außenring des Lagers zueinander rotierbar sind.
  • In den in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist das Laufbahnelement 2 in einem ersten Zustand auf der Blechtafel 1 eine Außenkontur 4 in der Form eines im Wesentlichen rechteckigen Streifens mit zwei langen Kanten 7 und zwei kurzen Kanten 6 auf. Dabei sind die beiden kurzen Kanten 6 als sogenannte Stoßkanten 6-1, 6-2 ausgebildet sind, die in einem zweiten Zustand miteinander verbunden sind, um das ringförmige Laufbahnelement 2 zu bilden. Das Verbinden der Stoßkanten 6-1, 6-2 kann dabei stofflich, kraftschlüssig oder formschlüssig erfolgen, wobei eine stoffliche Verbindung, insbesondere durch Schweißen bevorzugt ist.
  • Vorzugsweise werden die Stoßkanten 6-1, 6-2 selbst durch Stanzen gebildet. Dabei kann dieses Stanzen der Stoßkanten 6-1, 6-2 vor dem Laserschneiden der restlichen Außenkontur 4, d.h. der beiden langen Kanten 7 erfolgen oder danach. Das Stanzen vor dem Laserschneiden ist jedoch bevorzugt, da hier das Metallblech noch eine größere Stabilität aufweist.
  • Der große Vorteil beim kombinierten Laserschneiden/Stanzen oder nur beim Laserschneiden ist, dass das Laufbahnelement 2 einfach, wie in 1 beispielhaft gezeigt, aus einer großflächigen Metallblechtafel 1 ausgeschnitten werden kann. Dabei können mehrere Laufbahnelemente 2 aus der Metallblechtafel 1 gewonnen werden, die, wie in 1 gezeigt, gleichartig bemaßt sind. Es ist jedoch auch möglich, dass sich diese Laufbahnelemente 2 in ihren Abmessungen unterscheiden.
  • Um eine räumliche Fixierung des Laufbahnelements 2 bzw. der Laufbahnelemente 2 für beispielsweise nach dem Laserschneiden erfolgende Schritte, wie Stanzen, Biegen, Walzen, Prägen auszubilden und die Handhabbarkeit des Laufbahnelements 2 zu verbessern, können die einzelnen Laufbahnelemente 2 vorzugsweise jeweils über Mikroverbindungsstellen 12 (5) mit der restlichen Metallblechtafel 1 verbunden sein. Dadurch kann auch ermöglicht werden, die mehreren aus der Metallblechtafel 1 ausgebildeten Laufbahnelemente in einem flachen Zustand zu lagern, indem die Laufbahnelemente 2 noch über die Mikroverbindungstellen 12 mit der Metallblechtafel 1 verbunden bleiben. Diese Mikroverbindungstellen 12 können erst dann gelöst werden, wenn das betreffende Laufbahnelement 2 benötigt wird. Vorzugsweise sind die Mikroverbindungsstellen 12 so gestaltet, dass ein Lösen des Laufbahnelements 2 von der Metallblechtafel 1 durch ein einfaches manuelles Brechen der Mikroverbindungsstellen 12 möglich ist. Ein mechanisches und/oder maschinelles Brechen oder Ausbringen ist ebenfalls möglich.
  • Ebenfalls um die Lagerung und Handhabung oder die nachfolgende Weiterbearbeitung zu erleichtern, können mehrere Laufbahnelemente 2 zu einem „Nest“ 14 gruppiert sein, wobei zwischen den Nestern 14 stabilisierende Metallblechbereiche 16 gebildet sind. Die stabilisierende Metallblechbereiche 16 können so verhindern, dass sich die Laufbahnelemente 2 unabsichtlich von der Metallblechtafel 1 lösen. Zur Bereitstellung eines der Laufbahnelemente 2 kann vorgesehen sein, dass zunächst das betreffende Nest 14 insgesamt von dem restlichen Metallblech 1 gelöst wird und in einem folgenden Schritt das gewünschte Laufbahnelement 2 vom restlichen Nest 14 getrennt wird.
  • Um das fertige Laufbahnelement 2 zu bilden, muss es in eine gewünschte Form (2A), beispielsweise durch Rundbiegen, gebracht werden, nachdem es aus der Metallblechtafel 1 ausgeschnitten wurde. Das Resultat eines solchen Rundbiegens ist schematisch in 2A gezeigt, wobei der Einfachheit halber lediglich ein Teil des rundgebogenen Laufbahnelements 2 gezeigt ist.
  • Die zwei Stoßkanten 6-1, 6-2 können über eine Verbindung, beispielsweise wie oben erwähnt eine Schweißverbindung 8, zusammengefügt werden, um das fertige, ringförmige Laufbahnelement 2 zu bilden. Die 2B zeigt das rundgebogene Laufbahnelement 2 nachdem die beiden Stoßkanten 6-1, 6-2 mittels der Schweißverbindung 8 miteinander verbunden sind. Um zu verhindern, dass überschüssiges Material beim Verbinden, insbesondere über die als Laufbahn 5 ausgebildete Fläche übersteht, können, wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der 2A bzw. 2B zu sehen, entlang der Stoßkanten 6-1, 6-2 Fasen 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 ausgebildet sein. Diese Fasen dienen dazu, dass überschüssiges Material, das beim Schweißen entsteht, aufgenommen werden kann, ohne dass Überstände des Schweißmaterials die Laufbahn 5 beeinträchtigen.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Laufbahnelements 2. Das Rundbiegen des streifenförmigen Laufbahnelements 2 kann es insbesondere im Fall einer Metallblechtafel 1 mit größerer Materialdicke problematisch sein. Dabei kann das Rundbiegen des Laufbahnelements 2 mit Hilfe von Biegeerleichterungsausnehmungen 19, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form einer Rändelung 18 vorliegen, erleichtert werden. Dabei ist vorzugsweise die Rändelung 18 an einer der als Laufbahn ausgebildeten Fläche 5 gegenüberliegenden Seite 9 vorgesehen. Weiterhin in 3 dargestellt ist ein Wälzkörper 20, der an der Laufbahn 5 abrollt.
  • Die Rändelung 18 umfasst mehrere Ausnehmungen, die umfänglich über das Laufbahnelement 2 verteilt sind und sich senkrecht zu der Umfangsrichtung bzw. senkrecht zu einer langen Kante 7 des Laufbahnelements 2 erstrecken. Bevorzugt verlaufen die Ausnehmungen 19 der Rändelung 18 durchgängig über eine gesamte axiale Länge des fertigen, d.h. ringförmigen Laufbahnelements 2, erstrecken sich aber nicht durch die gesamte Dicke 22 des Laufbahnelements.
  • 4A, 4B, 4C zeigen jeweils einen Querschnitt durch ein Laufbahnelement 2 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen. Je nach Anwendung kann das Laufbahnelement 2 mit einem Profil für die Laufbahn 5 versehen werden. 4A zeigt ein Laufbahnelement 2 mit einem geraden Laufbahnprofil. 4 B zeigt einen Querschnitt einen Laufbahnelements 2 mit einem balligen bzw. konvexen Profil, das beispielsweise bei Nadelrollenlager verwendet wird. Im Gegensatz dazu zeigt 4C einen Querschnitt eines Laufbahnelements 2 mit einem hohlgeformten bzw. konkaven Profil, das beispielsweise bei toroidalen Rollen verwendet wird. Das Profil kann vor dem Ausschneiden bzw. finalen Herauslösen des Laufbahnelements 2 auf die Metallblechtafel 1 aufgebracht werden.
  • Um beispielsweise zu ermöglichen, dass im Falle von Wälzkörpern mit einem Linienkontakt, d.h. einer linienförmigen Auflage auf der Laufbahn 5, wie zum Beispiel Nadelrollen, Zylinderrollen, Kegelrollen, oder dergleichen, die Wälzkörper 20 nicht entlang des gesamten Linienkontakts 21 die verbundenen Stoßkanten 6-1, 6-2 kontaktieren, sind die verbundenen Stoßkanten 6-1, 6-2 bei den Ausführungsbeispielen, die in den 5A bis 5D gezeigt sind, schräg zu dem Linienkontakt 21 bzw. schräg zu der langen Kante 7 des Laufbahnelements, die parallel zu der Umfangsrichtung des ringförmigen Laufbahnelements 2 ist, angeordnet.
  • 5A zeigt ein Laufbahnelement 2 in einem ersten Zustand auf der Blechtafel 1, das eine Außenkontur 4 in der Form eines Parallelogramms mit zwei schräg zu einer Umfangsrichtung verlaufenden kurzen Seiten 6, die als Stoßkanten 6-1, 6-2 ausgebildet sind, die in einem zweiten Zustand miteinander verbunden sind, um ein ringförmiges Laufbahnelement zu bilden.
  • Bei den in 5B bis 5D gezeigten Laufbahnelementen 2 sind die Stoßkanten zusätzlich als ein ersten bzw. zweites Ausrichtungselement 26-1, 26-2 ausgebildet, mit denen die erste Stoßkante 6-1 radial, axial und/oder umfänglich auf die zweite Stoßkante 6-2 ausgerichtet wird, wodurch erreicht werden kann, dass die zu verbindenden Stoßkanten 6-1, 6-2 vor dem Verbindungsprozess exakt fluchtend ausgerichtet sind. Vorzugsweise haben die erste und die zweite Stoßkante 6-1, 6-2, wie in 5B bis 5D gezeigt ist, zueinander komplementäre Ausrichtungselemente, dabei haben die Ausrichtungselemente 26-1, 26-2 in 5B eine Dreiecksform, in 5C eine Halbkreisform und in 5D eine Wellenform.
  • Wie den dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen, kann das Ausrichtungselement 26-1, 26-2 zusätzlich dazu dienen, den Verlauf der miteinander verbunden Stoßkanten derart auszugestalten, dass ein Wälzkörper 20 mit Linienkontakt 21, nicht entlang seines gesamten Linienkontakts 21 die verbundenen Stoßkanten 6-1, 6-2 überrollt, sondern nur an Teilstellen.
  • Für den Fall, dass das Laufbahnelement 2 eine Laufbahn 5 für Wälzkörper 20 in einem Wälzlager mit einem Innenring, einem Außenring und den mehrere Wälzkörper, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, bildet, ist in den in 6A und 6B gezeigten Ausführungsbeispielen ein Bord 28 für die Wälzkörper 20 vorgesehen, das aus derselben Metallblechtafel 1 ausgebildet ist und einstückig mit dem Laufbahnelement 2 ist.
  • Der Bord 28 wird durch Biegen gebildet, wobei sowohl in dem Ausführungsbeispiel in 6A als auch beim dem Ausführungsbeispiel in 6B eine Sollbiegestelle 24 vorgesehen ist. Die Sollbiegestelle 24 wird in dem Ausführungsbeispiel in 6A dadurch erreicht, dass ein Bereich 30 des Laufbahnelements 2, der den Bord bildet, gerollt und/oder gewalzt wird, so dass ein Querschnitt dieses Bereichs 30 flacher ist als ein Querschnitt des übrigen Laufbahnelements 32. Anschließend wird der Bord 24 durch Falten, Hochstellen und/oder Biegen des Bereichs 30 gebildet. 6B zeigt eine alternative Sollbiegestelle 24 in Form einer Kerbe.
  • Da beim Rundbiegen des Laufbahnelements 2 durch die dafür nötige Stauchung bzw. Streckung des Bordes 28, je nachdem ob das Laufbahnelement 2 an einem Innenring bzw. an einem Außenring eingesetzt wird, Probleme auftreten können, kann an einer Außenkante 34 des Bordes 28, ebenfalls eine Rändelung vorgesehen sein, um das Biegen des Laufbahnelement 2 auch bei einem vorhandenen Bord 28 zu vereinfachen.
  • Die 7 bis 9 zeigen Ausführungsbeispiele für ein Laufbahnelement mit zumindest einer Aussparung 40, die sich durchgängig durch die als Laufbahn 5 ausgebildeten Fläche des Laufbahnelements 2 erstreckt. Dabei zeigen die 7A, 8A und 9A jeweils das Laufbahnelement 2 in einem ersten Zustand bevor die Stoßkanten miteinander verbunden werden, um das ringförmige Laufbahnelement 2 zu bilden. Die 7B, 8B und 9B zeigen das jeweilige Ausführungsbeispiel des ringförmigen Laufbahnelements 2 in einer Draufsicht und die 7C, 8C und 9C zeigen das jeweilige Ausführungsbeispiel des ringförmigen Laufbahnelements 2 in der perspektivischen Ansicht.
  • 7 zeigt ein Laufbahnelement 2, bei dem die Aussparung 40 als ein Schmiermittelreservoir ausgebildet ist, um beispielsweise die Schmierbedingungen für die Wälzkörper 20 zu verbessern und eine Gewichtsreduzierung durch Materialeinsparung zu erreichen. Dabei ist die Aussparung 40 im Bereich der verbundenen Stoßkanten 6-1, 6-2 gebildet, wobei die erste und zweite Stoßkante 6-1, 6-2 jeweils einen ersten Abschnitt 42 und einen zweiten Abschnitt 44 aufweisen. Der erste Abschnitt 42 und der zweite Abschnitt 44 werden durch die Aussparung 40 definiert und sind derart ausgebildet, dass im ringförmigen Zustand des Laufbahnelements 2 (7B, 7C) der erste Abschnitt 42 und der zweite Abschnitt 44 umfänglich versetzt zueinander angeordnet sind.
  • Des Weiteren ermöglicht, die zumindest eine Aussparung auch Material zu reduzieren, was einerseits die Kosten des Laufbahnelements reduzieren kann und andererseits das Gewicht des Laufbahnelements verringert.
  • 8 zeigt ein Laufbahnelement 2 bei dem die Aussparung 40 an einem Randbereich des Laufbahnelements 2 entlang der Umfangsrichtung angeordnet ist, wodurch beispielsweise eine Materialeinsparung bei einem Teil der Laufbahn 5 erreicht werden kann, die keine Lasten trägt, wie zum Beispiel bei einer Ausgleichswelle. Des Weiteren zeigt 8 wiederum einen schrägen Verlauf der verbundenen Stoßkante 6-1, 6-2, was den Kontakt zwischen Wälzkörper mit Linienkontakt und Stoßkanten 6-1, 6-2 minimiert.
  • 9 zeigt, ähnlich wie 7, ein Laufbahnelement 2, bei dem die Aussparung 40 im Bereich der verbundenen Stoßkanten 6-1, 6-2 gebildet ist und einen ersten Abschnitt 42 und einen zweiten Abschnitt 44 der ersten und zweiten Stoßkante 6-1, 6-2 definiert, wobei der erste und zweite Abschnitt 42, 44 im ringförmigen Zustand des Laufbahnelements 2 ( 9B, 9C) umfänglich versetzt zueinander angeordnet sind.
  • Auch bei den in 7 und 9 gezeigten Ausführungsbeispielen kann zusätzlich zu der Minimierung der Länge der Stoßkanten auch eine Schrägstellung der Stoßkanten vorgesehen sein, um den Kontakt zwischen Wälzkörper mit Linienkontakt und verbundenen Stoßkanten weiter zu reduzieren.
  • 10 zeigt ein schematisches Diagramm eines Verfahrens 100 zur Herstellung eines voranstehend beschriebenen Laufbahnelements 2. Das Verfahren umfasst dabei einen Schritt S1, bei dem eine Metallblechtafel 1 bereitgestellt wird. Anschließend werden in einem Schritt S2 eines oder mehrere Laufbahnelemente 2 aus der Metallblechtafel 1 mittels Laserschneidens und/oder Stanzens ausgebildet. Bevorzugt werden mehrere Elemente 2 gleichzeitig ausgebildet, wodurch die Herstellung der Laufbahnelemente 2 effizienter werden kann, was folglich die Herstellungskosten jedes einzelnen Laufbahnelements 2 reduziert, so dass auch kleine Stückzahlen rentabel werden können.
  • Je nach benötigtem Laufbahnelement 2 kann das Verfahren 100 einen Schritt S3 aufweisen, bei dem zumindest eine Aussparung 40 in einer als Laufbahn 5 ausgebildeten Fläche ausgebildet wird. Des Weiteren kann in einem Schritt S4 ein Profil auf das Laufbahnelement 2 aufgebracht werden, wobei das Profil insbesondere konkav, konvex oder gerade ist. Sofern das Laufbahnelement 2 mittels Mikroverbindungsstellen 12 noch mit der Metallblechtafel 1 verbunden ist, können in einem Schritt S5 diese Mikroverbindungsstellen 12 durch Brechen gelöst werden. Der Schritt S5 kann aber auch zu einem anderen Punkt während des Verfahrens stattfinden.
  • Des Weiteren kann das Verfahren 100 einen Schritt S6 aufweisen, bei dem ein Bord 28 für die Wälzkörper aus derselben Metallblechtafel und einstückig mit dem Laufbahnelement durch Falten bzw. Biegen gebildet wird. Um schließlich das Laufbahnelement 2 fertigzustellen, wird das Laufbahnelement 2 in einem Schritt S7 durch Rundbiegen geformt und in einem Schritt S8 durch Verbinden der Stoßkanten 6-1, 6-2 fertiggestellt.
  • Zusammenfassend lässt sich ein Laufbahnelement besonders wirtschaftlich herstellen, indem das Laufbahnelement durch Laserschneiden und/oder Stanzen gebildet wird, wodurch eine individuelle Fertigung ohne Werkzeuge möglich ist, die speziell auf die Abmessungen des Laufbahnelement abgestimmt sind. Das Laufbahnelement lässt sich vorteilhaft aus einem Metallblech fertigen, wobei es während der Herstellung noch über Mikroverbindungsstellen mit dem restlichen Metallblech verbunden ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Metallblechtafel
    2
    Laufbahnelement
    4
    Außenkontur
    5
    Fläche
    6-1,6-2
    Stoßkante
    7
    lange Kante
    8
    Verbindung
    9
    Fläche
    10-1 - 10-4
    Fase
    12
    Mikroverbindungsstelle
    14
    Nest
    16
    Metallblechbereiche
    18
    Rändelung
    19
    Biegeerleichterungsausnehmung
    20
    Wälzkörper
    21
    Linienkontakt
    22
    Dicke
    24
    Sollbiegestelle
    26-1,26-2
    Ausrichtungselement
    28
    Bord
    30, 32
    Bereich
    34
    Kante
    40
    Aussparung
    42
    erster Abschnitt
    44
    zweiter Abschnitt
    100
    Verfahren
    S1-S8
    Verfahrensschritte

Claims (11)

  1. Laufbahnelement (2) für ein Wälzlager, wobei das Wälzlager einen Innenring, einen Außenring und mehrere Wälzkörper (20) umfasst, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, wobei das Laufbahnelement (2) als der Innenring des Lagers oder als der Außenring des Lagers ausgebildet ist oder dazu ausgelegt ist, an einem Innenring oder Außenring des Lagers anbringbar zu sein, wobei zumindest eine Fläche (5) des Laufbahnelements (2) als eine Laufbahn für die Wälzkörper (20) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufbahnelement (2) aus einer Metallblechtafel (1) gebildet ist, und dass ein Bord (28) für die Wälzkörper (20) aus derselben Metallblechtafel (1) ausgebildet ist und einstückig mit dem Laufbahnelement (2) ist.
  2. Laufbahnelement (2) gemäß Anspruch 1, wobei der Bord (28) durch Biegen gebildet ist.
  3. Laufbahnelement (2) gemäß Anspruch 2, wobei eine Sollbiegestelle (24) an zumindest einer Fläche (5, 9) des Laufbahnelements (2) ausgeformt ist, um das Biegen zu erleichtern.
  4. Laufbahnelement (2) gemäß Anspruch 3, wobei die Sollbiegestelle (24) als eine Kerbe ausgebildet ist.
  5. Laufbahnelement (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Bereich (30) des Laufbahnelements (2), der den Bord bildet (28), gerollt und/oder gewalzt ist, so dass ein Querschnitt (22) dieses Bereichs (30) flacher ist als ein Querschnitt (22) des übrigen Laufbahnelement (2).
  6. Laufbahnelement (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Laufbahnelement (2) zumindest eine Biegeerleichterungsausnehmung (19), insbesondere eine Rändelung (18) oder Riffelung, aufweist, die ein Biegen des Laufbahnelements (2) in Ringform erleichtert, wobei insbesondere mehrere Biegeerleichterungsausnehmungen (19) gleichmäßig umfänglich um eine Außenkante (34) des Bordes (28) herum verteil sind.
  7. Laufbahnelement (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Laufbahnelement (2) mittels Laserschneidens und/oder Stanzens gebildet ist.
  8. Laufbahnelement (2) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein weiterer Bord (28) an einer Seite vorgesehen ist, die der Seite, an der der Bord (28) gebildet ist, gegenüberliegt.
  9. Lager, insbesondere Wälzlager, mit zumindest einem Laufbahnelement (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
  10. Verfahren (100) zur Herstellung eines Laufbahnelements (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer Metallblechtafel (1), b) Ausbilden eines oder mehrerer Laufbahnelement (2) aus der Metallblechtafel (1), wobei insbesondere das Laufbahnelement (2) mittels Laserschneidens und/oder Stanzens ausgebildet wird, c) Falten/Biegen eines Bordes (28) für die Wälzkörper (20) aus derselben Metallblechtafel (1), wobei der Bord (28) einstückig mit dem Laufbahnelement (2) gebildet ist, und d) Rundbiegen des Laufbahnelements (2).
  11. Verfahren gemäß Anspruch 10, weiterhin aufweisend zumindest einen der folgenden Schritte: e) Lösen des Laufbahnelements (2) von der restlichen Metallblechtafel (1) vorzugsweise mittels Brechen von Mikroverbindungsstellen (12), über die das Laufbahnelement (2) nach Schritt b) mit der restlichen Metallblechtafel (1) verbunden ist, wobei bevorzugt Schritt e) nach Schritt c) ausgeführt wird.
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