-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Lagerbauteil, welches ein Lagerteil umfasst. Nach einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Lagerbauteils gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung.
-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Wälzlager sind bekannt und umfassen Rollenlager, Kugellager und auch Kombinationen davon. In den letzten Jahren haben sich Kundenbedürfnisse und -anforderungen zunehmend differenziert. Dies führte zu einer stärkeren Anpassung der Wälzlager, was wiederum die Herstellung von mehr Varianten zu kleineren Chargen je Variante zur Folge hatte. Diese Entwicklung war insbesondere bei größeren Wälzlagern, wie bei größeren Pendelrollenlagern, Kegelrollenlagern, Zylinderrollenlagern etc., zu beobachten. Größere Wälzlager werden außerdem häufig in kleineren Serien hergestellt, da diese Lager oft nicht auf Lagervorrat, sondern auf direkte Kundenaufträge hin gefertigt werden. Die unterschiedlichen Kundenanforderungen betreffen beispielsweise verschiedene Materialanforderungen, abweichende Anforderungen an Materialhärte, Verschleißeigenschaften, Duktilität, Wärmebeständigkeit etc. Zusätzlich betreffen höhere Kundenanforderungen häufig einen Bedarf zur Anpassung und Optimierung der Wälzkontaktflächen zwischen den Lagerbauteilen. Daher besteht die Notwendigkeit, eine kostengünstige Lösung zu finden, die dazu führt, dass Kunden mit unterschiedlichen Erfordernissen besser mit verschiedenen Speziallösungen versorgt, sowie die hohe und wachsende Nachfrage nach verbesserten Wälzkontaktflächen erfüllt werden können.
-
US 2010/ 0 215 296 A1 beschreibt eine Lagerkomponente für ein Rollenlager oder Gleitlager, wobei die Lagerkomponente ein erstes Material und ein mit dem ersten Material verbundenes zweites Material umfasst, wobei das zweite Material und das erste Material durch einen halbfesten Metallprozess verbunden worden sind, wobei das erste Material auf eine Temperatur zwischen seiner Gleichgewichts-Flüssigkeits- und Gleichgewichts-Festkörpertemperatur erhitzt worden ist und es ihm gestattet wird, einen festen Zustand in Anwesenheit des zweiten Materials anzunehmen, wodurch eine Fixierung zwischen dem zweiten Material und dem ersten Material bewerkstelligt wird.
-
DE 29 38 812 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines Wälzlagerlaufringes aus zwei Materialien, einem Lagerstahlblech und einem Sinterstahl.
-
DE 10 2009 031 625 A1 beschreibt eine Wälzlageranordnung, die mindestens einen keramischen Innenring, der an einem metallischen Innenstützkörper befestigt ist, und mindestens einen keramischen Außenring, der an einem metallischen Außenstützkörper befestigt ist, sowie eine dazwischen angeordnete Wälzkörperanordnung aufweist. Der mindestens eine Innenring ist dabei von dem metallischen Innenstützkörper und/oder der mindestens eine Außenring von dem metallischen Außenstützkörper zur Befestigung umgossen.
-
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Somit ist es ein Ziel der Erfindung, eine Lösung für den oben ermittelten Bedarf zu bieten.
-
Ein Lagerteil kann wenigstens eine Umfangsaußenfläche umfassen, wobei die Umfangsaußenfläche wenigstens eine sich entlang wenigstens eines Teils des Umfangs der Außenfläche erstreckende Nut aufweist. Die Nut ist zum Aufnehmen eines zweiten Materials vorgesehen. Die Außenfläche weist außerdem einen ersten und einen zweiten Abschnitt auf, die an gegenüberliegenden Seiten der wenigstens einen Nut entlang des Umfangs der Außenfläche angeordnet sind. Ferner umfasst das Lagerteil ein schweißbares metallisches Material. Durch Bereitstellen eines Lagerteils mit den aktuellen Merkmalen ist es nun möglich, viele verschiedene Lagerbauteile mit unterschiedlichen Eigenschaften anbieten zu können, wobei die Eigenschaften durch Ändern des Füllmaterials in der Nut geändert werden können. Das Füllmaterial, d. h. das zweite Material, kann unbegrenzt variieren, um die verschiedenen Kundenanforderungen zu erfüllen. Das Lagerteil und das Füllmaterial, das in der Nut aufgenommen wird, werden nachfolgend einem Diffusionsschweißverfahren unterzogen, um hierdurch das Füllmaterial an das Lagerteil, d. h. den Körper des Lagerbauteils, zu binden. Ein Blechstreifen wird am Lagerteil durch Schweißen für das Diffusionsschweißverfahren nach dem zweiten Aspekt der Erfindung angebracht. Der erste und zweite Abschnitt an der Umfangsaußenfläche stellen eine effiziente Möglichkeit zur Fixierung des Blechstreifens am Lagerteil dar, was für das Diffusionsschweißverfahren wichtig ist, und bei einer Ausführungsform umfassen der erste und zweite Abschnitt ein schweißbares metallisches Material. Durch Befestigen eines Blechstreifens am Lagerteil durch Schweißen wird ein geschlossener Raum erzeugt, d. h., die Nut wird geschlossen. Dies ist eine sehr effiziente und kostengünstige Weise, um den geschlossenen Raum zu erzeugen, der für das Diffusionsschweißverfahren benötigt wird. Die hohe Effizienz wirkt sich vorteilhaft auf die Möglichkeit der Herstellung vieler Varianten von Lagerbauteilen in kleinen Serien aus.
-
Vorteilhafte Beispiele des Lagerteils werden nun vorgestellt.
-
Gemäß einem Beispiel kann die Umfangsaußenfläche des Lagerteils als eine Laufbahn eines Lagerrings oder eine Wälzfläche einer Rolle gedacht sein. Die Eigenschaften der Wälzkontaktflächen im Wälzlager sind für die Lebensdauer des Lagers von ausschlaggebender Bedeutung. Dementsprechend kann die Lagerlebensdauer durch Auftragen eines Hochleistungsstahls auf die Laufbahnfläche erhöht werden. Die Nut kann sich nur an den Wälzkontaktflächen im Wälzlager befinden. Daher muss der Hochleistungsstahl nicht über die volle Breite der Umfangsaußenfläche verteilt sein. Hierdurch wird die Kosteneffizienz dieses Designs weiter gesteigert.
-
Bei einem Beispiel kann das Lagerteil ein Teil eines beliebigen eines Innenrings eines Lagers, eines Außenrings eines Lagers, oder einer Rolle eines Rollenlagers sein.
-
Bei einem Beispiel kann das Lagerteil aus schweißbarem Gusseisen oder aus einem Gussstahl, der schweißbar ist, bestehen. Durch Gebrauch eines Gussstahls oder Gusseisens und damit Gie-ßen des Lagerteils kann das Lagerteil auf kosteneffiziente Weise hergestellt werden. Gießen stellt ein kosteneffizientes Verfahren dar, insbesondere wenn nur kleine Serien gefertigt werden sollen. Die meisten Lagerringe werden durch Kalt- und/oder Warmwalzen hergestellt, ein Verfahren, das für die Fertigung großer Serien besser geeignet ist. Bekannte gewalzte Lagerringe umfassen außerdem einen homogenen Stahlkörper. Wenn Hochleistungsstahl an den Wälzkontaktflächen benötigt wird, muss daher der gesamte Lagerring derartigen Stahl umfassen, was zu sehr teuren Ringen führt. Deshalb lässt sich durch Gebrauch eines kostengünstigen Körperteils und Diffusionsschweißung eines Hochleistungsstahls auf das Körperteil nur an den Flächen, wo er benötigt wird (d. h. hauptsächlich an den Wälzkontaktflächen), ein kosteneffektiveres Hochleistungslagerbauteil realisieren.
-
Bei einem anderen Beispiel kann das Lagerteil aus einem warm- oder kaltgewalzten oder geschmiedeten zylindrischem Element, wie einem Ringelement, bestehen.
-
Nach dem ersten Aspekt wurde das Ziel erreicht, indem ein Lagerbauteil vorgesehen wird, das ein Lagerteil wie voranstehend beschrieben umfasst. Die Nut im Lagerteil ist mit einem zweiten Material gefüllt, vorzugsweise einem metallischen Pulvermaterial, das einem Diffusionsschweißverfahren unterzogen worden ist, sodass das zweite Material am Lagerteil gebunden ist. Das Material, das an das Lagerteil diffusionsgeschweißt worden ist, kann ein Lagerstahl jeglichen Typs und insbesondere ein Hochleistungslagerstahl sein. Bei einer Ausführungsform kann die Nut, in der das zweite Material durch Diffusionsschweißung gebunden worden ist, nur an den Wälzkontaktflächen des Lagerbauteils angeordnet sein. Dieses Design stellt ein Lagerbauteil bereit, wie zum Beispiel einen Lagerring, das hohe Kundenanforderungen an die Wälzkontaktflächen bei kosteneffizienter Produktion erfüllen kann. Außerdem ist es besonders vorteilhaft für die kleine Serie, bei der das Wälzlager für eine bestimmte Anwendung spezifisch ausgelegt wird. Die Nachfrage nach Wälzlagern für Windkraftanlagen ist zum Beispiel sehr hoch, und es ist äußerst wichtig, die Wälzkontaktflächen mit Hochleistungsmaterial zu versehen, um den bei diesen Anwendungen auftretenden hohen Kräften gerecht werden zu können. Dieses Lagerbauteil bietet ein Lager, das diese hohen Anforderungen erfüllen kann. Ferner kann das Lagerteil endkonturnah gefertigt werden, z. B. durch endkonturnahes Gießen des Lagerteils, gefolgt von Diffusionsschweißung zur Auftragung des zweiten Materials. Nach Abnahme des Blechstreifens kann das Lagerbauteil endkonturnah sein, d. h., möglicherweise sind keine weiteren größeren Schritte mehr erforderlich, um die endgültige Form des Lagerbauteils zu erreichen. Wenn das Lagerbauteil zum Beispiel ein Ring eines Wälzlagers ist, besteht keine Notwendigkeit, einen weiteren Ringwalzschritt durchzuführen.
-
Bei einer Ausführungsform des Lagerbauteils ist das zweite Material ein beliebiger Lagerstahl wie durch ISO 683-17:1999(E), Seiten 9-10 beschrieben. Beispiele für derartige Stähle sind durchhärtende Lagerstähle, Einsatzstähle, induktionshärtende Stähle, nichtrostende Lagerstähle oder hochwarmfeste Stähle wie M50-Stahl, M50 NiL-Stahl etc. Parallel zu von ISO definierten Lagerstählen können auch andere Stähle verwendet werden, sofern sie die hohen Hertzschen Kontaktanforderungen an Makro- und Mikroreinheit erfüllen. In dieser Gruppe von Stählen können speziell N-legierte martensitische nichtrostende Stähle, die für martensitisches Härten geeignet sind, wie zum Beispiel XD15NW oder ähnliche Grade, aber auch höher legierte nichtrostende Werkzeugstähle verwendet werden. Außerdem können für Oberflächenanreicherung und martensitisches Härten geeignete nichtrostende Stähle verwendet werden. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Material ein metallisches Pulvermaterial.
-
Bei einer Ausführungsform des Lagerbauteils ist das Diffusionsschweißverfahren ein heißisostatisches Pressverfahren (Hot Isostatic Pressing, HIP).
-
Bei einer Ausführungsform ist das Lagerbauteil ein Bauteil eines Pendelrollenlagers. Das Lagerbauteil kann ein Innenring, ein Außenring oder eine Rolle des Lagers sein. Wenn das Lagerbauteil ein Innenring eines zweireihigen Pendelrollenlagers ist, können beide Laufbahnen des Innenrings eine mit einem Hochleistungslagerstahl, wie zum Beispiel M50-Stahl, gefüllte Nut umfassen. Dies würde zu verbesserten Wälzkontaktflächen zwischen dem Innenring und den Wälzkörpern führen.
-
Bei anderen Ausführungsformen ist das Lagerbauteil ein Bauteil eines beliebigen Rollenlagers oder Kugellagers, wie eines Zylinderrollenlagers, eines Kegelrollenlagers, eines Toroidal-Rollenlagers etc.
-
Nach dem zweiten Aspekt wurde das Ziel durch ein Verfahren zur Herstellung eines Lagerbauteils, wie zum Beispiel eines Lagerrings oder einer Rolle, erreicht. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- - Vorsehen eines Lagerteils wie voranstehend beschrieben,
- - Befestigen eines Blechstreifens am Lagerteil, sodass die wenigstens eine Nut und der Blechstreifen wenigstens einen geschlossenen Raum erzeugen,
- - Füllen des wenigstens einen geschlossenen Raums mit einem zweiten Material, und
- - Diffusionsschweißen des zweiten Materials, um dadurch das zweite Material zu fixieren und an das Lagerteil zu binden. Durch dieses Verfahren wird ein Lagerbauteil nach dem ersten Aspekt der Erfindung realisiert. Es wird darauf hingewiesen, dass alle Ausführungsformen des ersten Aspekts der Erfindung auf alle Ausführungsformen des zweiten Aspekts anwendbar sind, und umgekehrt. Mit diesem Verfahren kann ein Verbundlagerbauteil auf effiziente Weise erhalten werden. Durch Gebrauch eines Blechstreifens und Fixieren dieses Streifens am Lagerteil, um dadurch einen geschlossenen Raum für das Diffusionsschweißverfahren zu erzeugen, wird ein besonders effizientes, einfaches und dadurch auch kosteneffizientes Verfahren realisiert. Da außerdem das zweite Material nur dort angebracht wird, wo es benötigt wird, d. h. wenigstens an den Wälzkontaktflächen des Lagerbauteils, wird eine noch höhere Kosteneffizienz realisiert.
-
Bei einer Ausführungsform wird der Blechstreifen durch Schweißen am Lagerteil fixiert. Und bei einer weiteren Ausführungsform wird der Blechstreifen über den schweißbaren ersten und zweiten Abschnitt durch Schweißen an der Umfangsaußenfläche fixiert. Dies ist ein effizientes Verfahren zum Fixieren des Blechstreifens.
-
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Blechstreifen nachfolgend vom Lagerbauteil abgenommen. Bei einer anderen Ausführungsform erfolgt die Abnahme des Blechstreifens durch einen beliebigen eines nachfolgenden Schleifschritts oder eines nachfolgenden Schneidschritts. Bei noch einer anderen Ausführungsform wird die Wälzkontaktfläche während des nachfolgenden Schleifschritts bis zu einem Fertigzustand geschliffen, d. h., die Wälzkontaktfläche (z. B. Laufbahn eines Lagerrings) erfordert keine weiteren Behandlungen und ist damit gebrauchsbereit.
-
Bei einer Ausführungsform ist das zweite Material ein metallisches Pulvermaterial.
-
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Diffusionsschweißen durch heißisostatisches Pressen (Hot Isostatic Pressing, HIP). Bei einer anderen Ausführungsform erfolgt das heißisostatische Pressen bei einer zwischen 1000 und 1300 °C liegenden Temperatur. Bei einer anderen Ausführungsform wird das heißisostatische Pressen bei einer zwischen 1050 und 1250 Grad Celsius liegenden Temperatur durchgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform wird das heißisostatische Pressen bei einer Temperatur von 1100 - 1200 Grad Celsius durchgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform wird das heißisostatische Pressen bei einer Temperatur von 1150 Grad Celsius durchgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform wird das heißisostatische Pressen während 1 bis 6 Stunden durchgeführt. Bei einer weiteren Ausführungsform wird das heißisostatische Pressen während 2 bis 4 Stunden durchgeführt. Bei einer anderen Ausführungsform wird das heißisostatische Pressen unter einem Druck von 80 - 310 MPa durchgeführt.
-
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Lagerbauteil anschließend in wenigstens zwei Stücke getrennt, wodurch wenigstens zwei Lagerbauteile erstellt werden. Es kann sogar noch effizienter sein, Lagerbauteile durch Gebrauch eines wenigstens zwei Nuten aufweisenden Lagerteils zu fertigen, dann die obigen Verfahrensschritte auszuführen, um das Pulvermaterial an das Lagerteil zu binden, und schließlich das Lagerbauteil in mehrere Lagerbauteile zu teilen. Dies kann zum Beispiel durch Schneiden eines gestreckten Rings in mehrere Ringe (d. h. Teilen des Lagerbauteils in mehrere Lagerbauteile) erfolgen. Beispielsweise könnten Innenringe effizient hergestellt werden, indem ein Lagerteil vorgesehen wird, das mehrere Nuten am äußeren Umfang des Lagerteils aufweist (wenigstens teilweise an den Wälzkontaktflächen des Innenrings angeordnet), und anschließend ein Blechstreifen am Lagerteil fixiert wird, indem er an das Teil geschweißt wird, wonach der Diffusionsschweißschritt durchgeführt wird, wie oben beschrieben. Danach kann das Lagerteil in mehrere Ringe geteilt werden. Das Lagerteil (Lagerkörper) kann ein Gusskörper sein, der aus Gusseisen oder Gussstahl besteht, verglichen mit Hochleistungslagerstählen ein billiges Material.
-
Bei einer Ausführungsform kann gleichzeitig mit oder direkt nach dem Diffusionsschweißschritt ein Härtevorgang durchgeführt werden. Das zweite Material und das Lagerteil werden während des Diffusionsschweißens vorzugsweise auf eine zwischen 1000 und 1300 Grad Celsius liegende Temperatur erhitzt. Anschließend kann das Lagerbauteil von der Diffusionsschweißtemperatur einem Härteschritt unterzogen werden, um hierdurch eine bevorzugte Härte und Phase des zweiten Materials und des Lagerteils zu erhalten. Es kann zum Beispiel eine bainitische und/oder martensitische Struktur erhalten werden. Bei einer Ausführungsform schließt sich an den Härteschritt Vergütung an.
-
Figurenliste
-
Beispielsausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezug auf die begleitenden Figuren genauer beschrieben, wobei:
- 1 ein Lagerteil zeigt.
- 2 ein Lagerbauteil gemäß der Erfindung veranschaulicht.
- 3 eine Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung veranschaulicht.
- 4 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
- 5 eine Ausführungsform von zwei Lagerbauteilen gemäß der Erfindung zeigt.
-
Die Figuren zeigen schematische Beispielsausführungen der vorliegenden Erfindung und sind daher nicht maßstabsgetreu gezeichnet. Es wird darauf hingewiesen, dass die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft sind, und dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Es wird auch darauf hingewiesen, dass manche Einzelheiten in den Figuren übertrieben dargestellt sein können, um die Erfindung besser zu beschreiben und zu veranschaulichen.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
1 zeigt einen Querschnitt eines Lagerteils 1. Das Lagerteil 1 umfasst eine Umfangsaußenfläche 2, welche eine Nut 3 aufweist, die sich bei dieser Ausführungsform um den ganzen Umfang der Außenfläche 2 erstreckt. Die Nut 3 ist zur Aufnahme eines metallischen Pulvermaterials (in dieser Figur nicht gezeigt) vorgesehen. Die Nut 3 kann zum Beispiel geschliffen werden. Bei einer Ausführungsform weist die Oberfläche der Nut 3 eine feingeschliffene Fläche auf, die zur Aufnahme eines zweiten Materials und außerdem dafür vorbereitet ist, dass eine gute und zuverlässige Bindung erzielt werden kann. Die Nutoberfläche 3 kann auf andere Weisen als durch Feinschleifen gereinigt und aktiviert werden. Sie kann gut entfettet, bearbeitet, sandgestrahlt oder chemisch aktiviert werden, um eine geeignete Oberflächenreinheit, -beschaffenheit und -struktur zu erzielen. Bei dieser spezifischen Ausführungsform ist das Lagerteil 1 ein Teil eines Innenrings eines Lagers und weist daher weiterhin ein Bohrung 4 auf. Ferner weist die Außenfläche 2 einen ersten Abschnitt 21 und einen zweiten Abschnitt 22 auf. Der erste und zweite Abschnitt 21 und 22 sind an gegenüberliegenden Seiten der Nut 3 entlang des Umfangs der Außenfläche 2 angeordnet. Der erste und zweite Abschnitt 21 und 22 umfassen außerdem ein schweißbares metallisches Material. Das Lagerteil 1 besteht vorzugsweise aus einem homogenen, schweißbaren metallischen Material, wie zum Beispiel aus schweißbarem Gussstahl oder schweißbarem Gusseisen. Das Lagerteil 1 kann aber auch aus unterschiedlichen Materialen bestehen, wobei der erste und zweite Abschnitt 21 und 22 aus schweißbarem metallischen Material bestehen.
-
2 zeigt einen Querschnitt eines Lagerbauteils 10 gemäß der Erfindung. Das Lagerbauteil 10 umfasst ein Lagerteil 1, wie in 1 gezeigt, das eine Umfangsaußenfläche 2, eine Nut 3, einen ersten und zweiten Abschnitt 21 und 22 sowie eine Bohrung 4 umfasst. Außerdem umfasst das Lagerbauteil 10 ein zweites Material 31, das in die Nut 3 gefüllt und anschließend Diffusionsschweißen unterzogen worden ist, sodass das zweite Material 31 an das Lagerteil 1 gebunden ist. Das zweite Material 31 ist bei dieser Ausführungsform ein metallisches Pulvermaterial, das durch Diffusionsschweißen an das Lagerteil 1 gebunden worden ist. Bei dieser Ausführungsform ist das Lagerbauteil 10 ein Innenring eines Lagers (nicht gezeigt), und das zweite Material 31 ist wenigstens an der Laufbahn 32 des Innenrings angeordnet. Die Laufbahn 32 ist dazu vorgesehen, eine Zahl von Wälzkörpern (wie Kugeln oder Rollen) aufzunehmen. Die Form der Laufbahn 32 ist bei dieser Ausführungsform zylindrisch, die Form kann aber einer beliebigen anderen Art sein. Wenn das Lagerbauteil 10 zum Beispiel ein Lagerbauteil für ein zweireihiges Pendelrollenlager wäre, wären zwei Laufbahnen vorhanden, und ein zweites Material könnte in den beiden Nuten wenigstens an den Laufbahnen des Lagers angeordnet sein. Die Laufbahnen bei einem Pendelrollenlager weisen ein gebogenes sphärisches Profil auf, weswegen das zweite Material und die Nuten einem solchen Laufbahnprofil entsprechen sollten. Dadurch kann der Ring endkonturnah geformt werden, ohne Erfordernis jeglicher größerer Nachbehandlungsschritte, wie zum Beispiel Walzen des Rings. Daher besteht ein Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, dass das Verfahren, und insbesondere der Schritt des Fixierens eines Blechstreifens am Lagerteil, die Möglichkeit ergibt, ein Lagerbauteil endkonturnah effizient zu fertigen, ohne dass größere Nachbehandlungsschritte wie Ringwalzen erforderlich sind. Nachfolgende Schritte wie Wärmebehandlung, Schleifen und Honen können aber dennoch durchgeführt werden. Weiterhin könnte das Lagerbauteil auch ein Außenring eines Lagers einer beliebigen Art sein (nicht gezeigt). Dementsprechend sollten die Nut 3 und das zweite Material 31 an der inneren Umfangsaußenfläche des Lagerteils wenigstens an der Laufbahn des Außenrings angeordnet werden. Außerdem ist die Position der Abschnitte 21 und 22 wegen der Möglichkeit des Anschweißens eines Blechstreifens (nicht gezeigt) an das Lagerteil 1 und des Herstellens eines geschlossenen Raums für die Nut 3 wichtig. Der Blechstreifen wird für das Diffusionsschweißverfahren, vorzugsweise durch heißisostatisches Pressen (Hot Isostatic Pressing, HIP), benötigt und führt zu einem vereinfachten und effizienten Verfahren zum Erhalten des Lagerbauteils 10.
-
3 und 4 stellen Ausführungsformen des Verfahrens gemäß der Erfindung dar. Bezugnehmend auf 3 ist in Schritt A ein Querschnitt eines Lagerteils 1 gezeigt. Das Lagerteil 1 ist bei dieser Ausführungsform ein Lagerteil 1, wie in 1 gezeigt, das eine Umfangsaußenfläche 2, eine Nut 3, einen ersten und zweiten Abschnitt 21 und 22 sowie eine Bohrung 4 umfasst. In Schritt B wird ein Blechstreifen 5 an das Lagerteil 1 angeschweißt. Der Streifen 5 wird an das Lagerteil 1 über den ersten und zweiten Abschnitt 21 und 22, die sich an gegenüberliegenden Seiten der Nut 3 befinden, angeschweißt. Der Blechstreifen 5 kann ein gestreckter Streifen sein, der entsprechend der Ringform des Lagerteils 1 in eine Ringform gebogen wird. Bei einer Ausführungsform kann der Blechstreifen 5 vor dem Anschweißen an das Lagerteil 1 auch die Form eines Rings haben und dann an das Lagerteil 1 angeschweißt werden. Der Blechstreifen 1 deckt die Nut 3 ab und erzeugt hierdurch einen hermetisch geschlossenen Raum. Dies ist eine effiziente Weise, um den geschlossenen Raum zu erzeugen, der für den Diffusionsschweißschritt erforderlich ist. Bevor oder während der Streifen 5 an das Lagerteil 1 angeschweißt wird, erfolgt Füllung des geschlossenen Raums mit einem zweiten Material 31, das bei dieser Ausführungsform ein metallisches Pulvermaterial ist. Wenn das metallische Pulvermaterial 31 in den geschlossenen Raum gefüllt wird, nachdem der Streifen 5 an das Lagerteil 1 angebracht worden ist, kann es über die wenigstens eine Bohrung (nicht gezeigt) im Lagerteil 1 und/oder im Blechstreifen 5 eingefüllt werden. Diese Bohrung sollte vorzugsweise nach der Füllung abgedichtet und geschlossen werden, um den nachfolgenden Diffusionsschweißschritt nicht zu stören. Wenn das Material 31 in den geschlossenen Raum gefüllt worden ist, wird es diffusionsgeschweißt und dadurch eng an das Lagerteil gebunden. Das Diffusionsschweißen kann zum Beispiel durch heißisostatisches Pressen (Hot Isostatic Pressing, HIP) erfolgen, welches ein effizientes Verfahren zum Binden des Materials 31 an das Lagerteil 1 darstellt. Ferner wird bei dieser Ausführungsform des Verfahrens ein nachfolgender Schritt D durchgeführt, bei dem der Blechstreifen 5 vom Lagerbauteil 10 abgenommen wird. Die Abnahme kann z. B. durch Schneiden oder Schleifen erfolgen und kann weiterhin einen endgültigen Schleifschritt für die Oberfläche 32, die eine Laufbahnoberfläche des Innenrings 10 ist, einschließen. 4 zeigt ein Ablaufschema des Verfahrens gemäß der Beschreibung für 3 einschließlich der Schritte A, B, C und D.
-
5 veranschaulicht, wie mehrere Lagerbauteile 10 gemäß der Erfindung auf effiziente Weise hergestellt werden können. Ein Lagerteil 1 mit zwei Nuten 3 an der äußeren Außenfläche des Lagerteils 1 ist gezeigt. Außerdem ist eine Bohrung 4 vorhanden, die sich durch das Lagerteil 1 erstreckt. In den Nuten 3 befindet sich ein zweites Material 31. Das zweite Material 31 wurde einem Diffusionsschweißverfahren unterzogen, wobei ein Blechstreifen (nicht gezeigt) während des Verfahrens einen geschlossenen Raum für das zweite Material 31 erzeugt hat. Der Blechstreifen wurde am Lagerteil 1 über den ersten und zweiten Abschnitt 21 und 22, die sich an der Umfangsaußenfläche 2 befinden, befestigt. Weitere Abschnitte können am Lagerteil 1 vorhanden sein, zum Beispiel können Schweißabschnitte zwischen den beiden Nuten 3 und 3 an der Umfangsaußenfläche 2 angeordnet werden. Nach dem Diffusionsschweißschritt kann das Lagerteil in zwei Lagerbauteile 10 und 10 geteilt werden, wie in der Figur durch die Linie 6 angezeigt. Dies ist ein effizientes Verfahren zum Herstellen mehrerer Lagerbauteile.
