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Title:
METHOD FOR PRODUCING ROLLING BEARING CAGES, IN PARTICULAR LARGE ROLLING BEARING CAGES, AND ROLLING BEARING CAGES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/053091
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing rolling bearing cages for rolling bearings, in particular for producing large rolling bearing cages for large rolling bearings, a main body being produced in a first step, and the main body being provided with at least one sliding face in a second step, characterised in that the at least one sliding face is produced by hardfacing an additional welding material onto the main body. The invention also relates to a rolling bearing cage for a rolling bearing, in particular a large rolling bearing cage for a large rolling bearing, the rolling bearing cage comprising a main body, and the main body having at least one sliding face, characterised in that the at least one sliding face is a sliding face which is hardfaced onto the main body with an additional welding material.

Inventors:
RAPPOLD JENS (DE)
STAKEMEIER BERND (DE)
SAUER LUDGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/073840
Publication Date:
March 19, 2020
Filing Date:
September 06, 2019
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP ROTHE ERDE GERMANY GMBH (DE)
THYSSENKRUPP AG (DE)
International Classes:
F16C33/14; B23K9/04; B23K26/34; F16C33/46
Domestic Patent References:
WO2014128196A22014-08-28
Foreign References:
DE102015101464A12016-08-04
US20150111793A12015-04-23
DE102015101464A12016-08-04
Attorney, Agent or Firm:
THYSSENKRUPP INTELLECTUAL PROPERTY GMBH (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen (10) für Wälzlager, insbesondere zur Herstellung von Großwälzlagerkäfigen (10) für Großwälzlager, wobei in einem ersten Schritt ein Grundkörper (1 ) hergestellt wird und in einem zweiten Schritt der Grundkörper (1 ) mit wenigstens einer Gleitfläche (4) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Gleitfläche (4) durch Auftrag schweißen eines Schweißzusatzwerkstoffs (2) auf den Grundkörper (1 ) hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei beim Auftragschweißen als Schweißzusatzwerk stoff (2) eine Materialzusammensetzung aus unterschiedlichen Materialien verwen det wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) in einer Mehrzahl von unterschiedlichen Lagen hergestellt wird, wobei vorzugsweise für die unterschiedlichen Lagen unterschiedliche Schweißzusatzwerk stoffe (2) verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) an einer ersten Stelle des Grundkörpers (1 ) aus einem ersten Gleit flächenbereich und an einer zweiten Stelle des Grundkörpers (2) aus einem zweiten Gleitflächenbereich hergestellt wird, wobei der erste Gleitflächenbereich in Form und/oder Volumen an zu erwartende erste Belastungen des ersten Gleitflächenbe reichs angepasst hergestellt wird und der zweite Gleitflächenbereich in Form und/oder Volumen an zu erwartende zweite Belastungen des zweiten Gleitflächen bereichs angepasst hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) an einer weiteren ersten Stelle des Grundkörpers (1 ) aus einem wei teren ersten Gleitflächenbereich aus einem weiteren ersten Schweißzusatzwerkstoff hergestellt wird und an einer weiteren zweiten Stelle des Grundkörpers (2) aus ei nem weiteren zweiten Gleitflächenbereich aus einem weiteren zweiten Schweißzu satzwerkstoff hergestellt wird, wobei der weitere erste Schweißzusatzwerkstoff an zu erwartende weitere erste Belastungen des weiteren ersten Gleitflächenbereichs angepasst aus einer Mehrzahl von Schweißzusatzwerkstoffen ausgewählt wird und der weitere zweite Schweißzusatzwerkstoff an zu erwartende weitere zweite Belas- tungen des weiteren zweiten Gleitflächenbereichs angepasst aus der Mehrzahl von Schweißzusatzwerkstoffen ausgewählt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) entlang einer in einem ersten Betriebszustand des Wälzlagers zu er- wartenden ersten Kontaktfläche zwischen dem Wälzlagerkäfig (10) und wenigstens einem Lagerring auftragaufgeschweißt wird und eine zweite Gleitfläche entlang ei- ner in einem zweiten Betriebszustand des Wälzlagers zu erwartenden zweiten Kon taktfläche zwischen dem Wälzlagerkäfig (10) und wenigstens einem Lagerring auf tragaufgeschweißt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Auftragschweißen durch Metall-Aktivgas-Schweißen oder durch Metall-Inertgas-Schweißen aus- geführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) nach dem Auftragschweißen mechanisch nachbearbeitet wird.

9. Wälzlagerkäfig (10) für ein Wälzlager, insbesondere Großwälzlagerkäfig (10) für ein Großwälzlager, wobei der Wälzlagerkäfig (10) einen Grundkörper (1 ) umfasst und wobei der Grundkörper (1 ) wenigstens eine Gleitfläche (4) aufweist, dadurch ge- kennzeichnet, dass die wenigstens eine Gleitfläche (4) eine auf den Grundkörper (1 ) mit einem Schweißzusatzwerkstoff (2) auftragaufgeschweißte Gleitfläche (4) ist.

10. Wälzlagerkäfig (10) nach Anspruch 9, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) an wenigstens einer Kontaktfläche zwischen dem Wälzlagerkäfig (10) und einem oder mehreren Lagerringen angeordnet ist.

1 1. Wälzlagerkäfig (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei der Schweißzusatzwerkstoff (2) aus einer Materialzusammensetzung aus unterschiedlichen Materialien besteht.

12. Wälzlagerkäfig (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) in einer Mehrzahl von Lagen hergestellt ist, wobei die Lagen Vorzugs- weise mit unterschiedlichen Schweißzusatzwerkstoffen (2) auftragaufgeschweißt sind.

13. Wälzlagerkäfig (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) an einer ersten Stelle des Grundkörpers (1 ) einen ersten Gleitflächenbereich und an einer zweiten Stelle des Grundkörpers (2) einen zweiten Gleitflächenbereich aufweist, wobei der erste Gleitflächenbereich in Form und/oder Volu- men an zu erwartende erste Belastungen des ersten Gleitflächenbereichs ange- passt ist und der zweite Gleitflächenbereich in Form und/oder Volumen an zu erwar- tende zweite Belastungen des zweiten Gleitflächenbereichs angepasst ist.

14. Wälzlagerkäfig (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) an einer weiteren ersten Stelle des Grundkörpers (1 ) einen weiteren ersten Gleitflächenbereich aufweist, wobei der weitere erste Gleitflächenbereich aus einem weiteren ersten Schweißzusatzwerkstoff hergestellt ist, und die wenigstens eine Gleitfläche (4) an einer weiteren zweiten Stelle des Grundkörpers (2) einen weiteren zweiten Gleitflächenbereich aufweist, wobei der weitere zweite Gleitflächenbereich aus einem weiteren zweiten Schweißzusatzwerkstoff hergestellt ist, wobei der weitere erste Schweißzusatzwerkstoff in seiner Materialzusammensetzung an zu erwartende weitere erste Belastungen des weiteren ersten Gleitflächenbereichs angepasst ist und der weitere zweite Schweißzusatzwerkstoff in seiner Materialzusammensetzung an zu erwartende weitere zweite Belastungen des weiteren zweiten Gleitflächenbereichs angepasst ist.

15. Wälzlagerkäfig (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, wobei im Betrieb des Wälzlagerkäfigs (10) eine Führung des Wälzlagerkäfigs (10) im Wälzlager durch die wenigstens eine Kontaktfläche vorgesehen ist, wobei die wenigstens eine Gleitfläche (4) entlang der wenigstens einen Kontaktfläche angeordnet ist, wobei der geometrische Verlauf der wenigstens einen Gleitfläche (4) entlang der wenigstens einen Kontaktfläche den zu erwartenden Belastungen der wenigstens einen Kontaktfläche angepasst ist.

Description:
BESCHREIBUNG

Titel

Herstellungsverfahren für Wälzlagerkäfige, insbesondere Großwälzlagerkäfige, und Wälzlagerkäfige

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Wälzlagerkäfig mit Gleitflächen an Kontaktflächen zu Lagerringen.

Solche Systeme sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Die Gleitflächen dienen der Reduktion von Verschleiß an Reibflächen zwischen einem geschlossenen oder segmentierten Wälzlagerkäfig und dessen Kontaktflächen an den übrigen Lagerringen. Der Wälzlagerkäfig hat die Aufgabe, Wälzkörper des Wälzlagers zu führen und voneinander zu trennen. Dazu führt der Wälzlagerkäfig die Wälzkörper in eine Zwangsausrichtung. Gleichermaßen wird der Wälzlagerkäfig durch die Lagerringe geführt. Zwischen dem Wälzlagerkäfig und den Lageringen entsteht während der Drehung des Lagers eine Relativbewegung.

Durch die Bewegung der Wälzkörper entlang der Lagerringe kommt auch der Wälzlagerkäfig je nach Belastungssituation in Kontakt mit dem inneren Lagerring, dem äußeren Lagerring oder auch teilweise mit dem inneren Lagerring und teilweise mit dem äußeren Lagerring. Da- bei bedingt die Führung der Wälzkörper durch den Wälzkörperkäfig, dass die Wälzkörper den Wälzkörperkäfig gegen den inneren und/oder den äußeren Lagerring pressen. Die aufgrund der Relativbewegung entstehenden Reibkräfte können zu Belastungen und verstärktem Verschleiß sowohl am Käfig als auch an den Lagerringen führen. Eine Verschleißreduktion und eine Reduktion der Belastungen können durch die Auswahl von geeigneten Reibpartnern an den Kontaktflächen erfolgen.

Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 10 2015 101 464 A1 einen Wälzlagerkäfig für Wälzlager, der aus einem Grundkörper aus Stahl und auf den Grundkörper aufgebrachten Lagermetallgleitstücke aus Bronze besteht, welche der Reduktion der Reibung zwischen Lagerringen und dem Wälzlagerkäfig dienen. Die Lagermetallgleitstücke aus Bronze sind dabei an den Grundkörper des Wälzlagerkäfigs angeschweißt.

Aus dem Stand der Technik sind weiterhin Lagermetallgleitstücke aus verschiedenen anderen Materialien bekannt. Die Lagermetallgleitstücke reduzieren aufgrund Ihrer geometrischen Ausprägung und der günstigen Auswirkung der Werkstoffpaarung zwischen Lagermetallgleit- stück und Lagerring auf das Gleitverhalten die Reibkräfte an sämtlichen konstruktiv berücksichtigten Kontaktflächen des Wälzlagerkäfigs mit den Lagerringen.

Das Anschweißen der Lagermetallgleitstücke erfolgt manuell und ist dadurch zeit-, kosten- und prüfintensiv bei geringer Prozesssicherheit. Weiterhin ist die Formgebung der Gleitflächen durch die Verwendung von Lagermetallgleitstücken stark eingeschränkt.

Offenbarung der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Wälzlagerkäfigs bereitzustellen, welches die Nachteile des Standes der Technik nicht auf weist, sondern kostengünstig, präzise, materialsparend, prozessstabil und wiederhohlgenau ist und nur wenige Restriktionen bei der Ausgestaltung der Gleitflächen hinsichtlich deren Größe, Anzahl, Position und Formgebung aufweist.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wälzlagerkäfig bereitzustellen, der die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist, sondern ebenfalls günstig, leicht und präzise ausgeführt ist.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen für Wälzlager, insbesondere zur Herstellung von Großwälzlagerkäfigen für Großwälzlager, wobei in einem ersten Schritt ein Grundkörper hergestellt wird und in einem zweiten Schritt der Grundkörper mit wenigstens einer Gleitfläche versehen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Gleitfläche durch Auftragschweißen eines Schweißzusatzwerkstoffs auf den Grundkörper hergestellt wird, gelöst.

Die wenigstens eine Gleitfläche wird hier durch einen Volumenaufbau durch Schweißen hergestellt. Der Volumenaufbau geschieht dabei mit dem Schweißzusatzwerkstoff, welcher als Schicht beim Schweißen aufgetragen und mit dem Grundkörper stoffschlüssig verbunden wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass es vollständig automatisierbar ist. Dadurch lässt sich die wenigstens eine Gleitfläche deutlich schneller und kostengünstiger herstellen. Weiterhin erhöhen sich durch das erfindungsgemä- ße Verfahren die Präzision und die Wiederholgenauigkeit. Ferner reduziert sich so das Aus- fall- und Fehlerrisiko, da im Gegensatz zum Stand der Technik keine Verbindungsschweiß- nähte zwischen dem Großwälzlagerkäfig einerseits und aufzuschweißenden Lagermetall- gleitstücken andererseits vorhanden sind, welche geeignet sind, die Gesamtkonstruktion zu schwächen. Weiterhin sind der Formgebung der wenigstens einen Gleitfläche wenig Gren zen gesetzt und durch die erhöhte Präzision und die Freiheit in der Formgebung kann der Materialaufwand deutlich reduziert werden.

Eine Verschleißreduktion kann durch die Auswahl geeigneter Materialien für das Auftrag- schweißen erreicht werden. Es ist denkbar, die wenigstens eine Gleitfläche aus Aluminium bronze aufzuschweißen.

Denkbar ist, dass die Gleitfläche im Wesentlichen punktförmig auftragaufgeschweißt wird. Denkbar ist aber auch, dass die Gleitfläche kreisförmig, rechteckig, quadratisch oder oval auftragaufgeschweißt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass beim Auftragschweißen als Schweißzusatzwerkstoff eine Materialzusammensetzung aus unterschiedlichen Materialien verwendet wird. Damit ist es möglich, die wenigstens eine Gleitfläche aus einer geeigneten Materialzusammensetzung zur Reduzierung der Reibkräfte und damit zur Reduzierung des Verschleißes zu fertigen. Denkbar ist, den Schweißzusatz werkstoff zum Volumenaufbau als Pulver bereitzustellen. Denkbar ist aber auch, den Schweißzusatzwerkstoff zum Volumenaufbau als Stab, Barren oder in einer sonstigen belie bigen festen Form bereitzustellen. Weiterhin ist denkbar, eine Kombination aus unterschiedli chen Materialien und/oder Materialgemischen als Pulver und/oder als Stab, Barren oder in einer sonstigen beliebigen festen Form als Schweißzusatzwerkstoff zum Volumenaufbau be reitzustellen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche in einer Mehrzahl von unterschiedlichen Lagen hergestellt wird, wobei vorzugsweise für die unterschiedlichen Lagen unterschiedliche Schweißzusatzwerkstoffe verwendet werden. Dies ermöglicht, Lagen mit unterschiedlichen Eigenschaften, beispielsweise Haftung, Schweißeigenschaften oder Gleitfähigkeit, herzustel len. Damit könnte in vorteilhafter Weise eine Lage mit guter Gleitfähigkeit aber schlechter Verbindbarkeit mit dem Material des Großwälzlagerkäfigs als eine obere Gleitlage auf eine weitere Lage als untere Haftlage, welche eine gute Verbindbarkeit mit dem Material des Großwälzlagerkäfigs und dem Material der oberen Gleitschicht besitzt, aufgetragen werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche an einer ersten Stelle des Grundkörpers aus einem ersten Gleitflächenbereich und an einer zweiten Stelle des Grundkörpers aus einem zweiten Gleitflächenbereich hergestellt wird, wobei der erste Gleitflächenbereich in Form und/oder Volumen an zu erwartende erste Belastungen des ersten Gleitflächenbereichs angepasst hergestellt wird und der zweite Gleitflächenbereich in Form und/oder Volumen an zu erwartende zweite Belastungen des zweiten Gleitflächenbereichs angepasst hergestellt wird. Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, die wenigstens eine Gleitfläche genau an die zu er wartenden Belastungen anzupassen. Dies können beispielsweise Anpassungen in der Mate rialstärke oder der Breite der wenigstens einen Gleitfläche sein. Weiterhin kann durch die ge naue Herstellung nach Bedarf die Menge des eingesetzten Schweißzusatzwerkstoffs opti miert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche an einer weiteren ersten Stelle des Grundkörpers aus einem weiteren ersten Gleitflächenbereich aus einem weiteren ersten Schweißzusatzwerkstoff hergestellt wird und an einer weiteren zweiten Stelle des Grundkörpers aus einem weiteren zweiten Gleitflächenbereich aus einem weiteren zweiten Schweißzusatzwerkstoff hergestellt wird, wobei der weitere erste Schweißzusatzwerkstoff an zu erwartende weitere erste Belastungen des weiteren ersten Gleitflächenbereichs angepasst aus einer Mehrzahl von Schweißzusatzwerkstoffen ausgewählt wird und der weitere zweite Schweißzusatzwerkstoff an zu erwartende weitere zweite Belastungen des weiteren zweiten Gleitflächenbe- reichs angepasst aus der Mehrzahl von Schweißzusatzwerkstoffen ausgewählt wird. Dies ermöglicht es in vorteilhafter Weise, die wenigstens eine Gleitfläche genau an die zu erwartenden mechanischen Belastungen hinsichtlich des aufgeschweißten Materials anzupassen. Die zu erwartenden mechanischen Belastungen ergeben sich durch Lasten, welche von außen auf das Wälzlager einwirken oder durch das Eigengewicht des Wälzlagers entstehen. Dies können radiale Lasten, axiale Lasten oder eine Kombination aus radialen und axialen Lasten sein.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche entlang einer in einem ersten Betriebszustand des Wälzlagers zu erwartenden ersten Kontaktfläche zwischen dem Wälzlagerkäfig und we- nigstens einem Lagerring auftragaufgeschweißt wird und eine zweite Gleitfläche entlang ei- ner in einem zweiten Betriebszustand des Wälzlagers zu erwartenden zweiten Kontaktfläche zwischen dem Wälzlagerkäfig und wenigstens einem Lagerring auftragaufgeschweißt wird. Dies ermöglicht es, Gleitflächen genau dort zu positionieren, wo Belastungen bei verschiede- nen Betriebszuständen des Wälzlagers zu erwarten sind. Denkbar ist, wenigstens eine Gleitfläche und die zweite Gleitfläche mit unterschiedlichen Formen und/oder Volumina und/oder Materialien herzustellen, wobei die jeweiligen Formen und/oder Volumina und/oder Materialien der Verläufe der wenigstens einen Gleitfläche und der zweiten Gleitfläche auf die jeweils zu erwartenden Belastungen angepasst sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass das Auftragschweißen durch Metall-Aktivgas-Schweißen (MAG-Schweißen) oder durch Metall-Inertgas-Schweißen (MIG-Schweißen) ausgeführt wird. Dabei wird eine Drahtelektrode unter Schutzgasatmosphäre elektrisch verschmolzen. Denkbar ist aber auch, dass das Auftragschweißen durch Laserauftragschweißen oder Plasma-Pulver-Auftrag- schweißen ausgeführt wird. Laserauftragschweißen und Plasma-Pulver-Auftragschweißen sind sehr gut beherrschte, sichere und kostengünstige Schweißverfahren, die sich sehr gut automatisieren lassen und dabei Ergebnisse von hoher Qualität liefern.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche nach dem Auftragschweißen mechanisch nachbearbeitet wird. Dies ermöglicht, die geometrische Genauigkeit der Gleitflächen zu erhöhen. Denkbar ist, dass die durch Auftragschweißen aufgetragenen Schichten gefräst, geschliffen, geätzt, poliert und/oder durch ein anderes Verfahren in die gewünschte Form gebracht werden.

Vorzugsweise wird jedoch die wenigstens eine Gleitfläche durch Auftragschweißen so hergestellt, dass diese nach dem Auftragschweißen ohne weitere Nachbearbeitung den an die wenigstens eine Gleitfläche gestellten Vorgaben bezüglich der geometrischen Form und Oberflächenbeschaffenheit der wenigstens einen Gleitfläche entspricht.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ist ein Wälzlagerkäfig für ein Wälzlager, insbesondere Großwälzlagerkäfig für ein Großwälzlager, wobei der Wälzlagerkäfig einen Grundkörper umfasst und wobei der Grundkörper wenigstens eine Gleitfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Gleitfläche eine auf den Grundkörper mit einem Schweißzusatzwerkstoff auftragaufge- schweißte Gleitfläche ist. Die wenigstens eine Gleitfläche ist durch Automatisierung des Herstellungsprozesses sehr günstig, schnell, prozessstabil und dabei mit hoher Präzision und Wiederhohlgenauigkeit ge nau auf die zu erwartenden Beanspruchungen angepasst herzustellen. Ferner reduziert sich so das Ausfall- und Fehlerrisiko, da im Gegensatz zum Stand der Technik keine Verbin dungsschweißnähte zwischen dem Wälzlagerkäfig einerseits und aufzuschweißenden Lager metallgleitstücken andererseits vorhanden sind, welche Schwachstellen darstellen können.

Eine Verschleißreduktion kann durch die Auswahl geeigneter Materialien für den Schweißzu- satzwerkstoff erreicht werden. Es ist denkbar, dass die wenigstens eine Gleitfläche aus Alu- miniumbronze besteht. Aluminiumbronze ist äußerst verschleißarm und eignet sich daher bestens als Schweißzusatzwerkstoff für das erfindungsgemäße Verfahren. Denkbar ist aber auch die Verwendung von beispielsweise Kupferbronze oder anderer Lagermetalle und de ren Legierungen als Schweißzusatzwerkstoff.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche an wenigstens einer Kontaktfläche zwischen dem Großwälzlagerkäfig und einem oder mehreren Lagerringen angeordnet ist. Der Grund körper des Wälzlagerkäfigs führt und beabstandet die Wälzkörper des Wälzlagers. Der Wälz lagerkäfig selber wir durch Kontaktflächen zwischen dem Wälzlagerkäfig und einem oder mehreren Lagerringe geführt. Durch die Bewegung der Wälzkörper entlang der Lagerringe kommt auch der Wälzlagerkäfig je nach Belastungssituation in Kontakt mit dem inneren La gerring, dem äußeren Lagerring oder auch teilweise mit dem inneren Lagerring und teilweise mit dem äußeren Lagerring. Dabei bedingt die Führung der Wälzkörper durch den Wälzkör perkäfig, dass die Wälzkörper den Wälzkörperkäfig gegen den inneren und/oder den äuße ren Lagerring pressen. Bei der Drehbewegung des Wälzlagers kommt es daher zu Reibung und damit zu Verschleiß und Belastungen an den Kontaktflächen. Diese werden durch die wenigstens eine Gleitfläche reduziert, welche an wenigstens einer Kontaktfläche angeordnet ist. Denkbar ist, dass die Gleitflächen mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge sehen, dass der Schweißzusatzwerkstoff aus einer Materialzusammensetzung aus unter schiedlichen Materialien besteht. Die Materialzusammensetzung ist vorzugsweise so gestal tet, dass die Reibung und damit auch der Verschleiß reduziert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche in einer Mehrzahl von Lagen hergestellt ist, wo- bei die Lagen vorzugsweise mit unterschiedlichen Schweißzusatzwerkstoffen auftragaufge- schweißt sind. Dies ermöglicht beispielsweise, dass die wenigstens eine Gleitfläche aus ei- ner oberen Lage mit guten Gleiteigenschaften aber schlechter Verbindbarkeit mit dem Material des Großwälzlagerkäfigs als obere Gleitschicht auf einer unteren Lage als untere Haftschicht, welche eine gute Verbindbarkeit mit dem Material des Großwälzlagerkäfigs und dem Material der oberen Gleitschicht besitzt, besteht. Denkbar ist beispielsweise, dass für die untere Lage als Schweißzusatzwerkstoff das Material verwendet wird, aus dem der Wälzlager- käfig gefertigt ist, vorzugsweise wird als Schweißzusatzwerkstoff für die untere Lage Stahl verwendet. Denkbar ist, dass für die obere Lage Aluminiumbronze als Schweißzusatzwerkstoff verwendet wird.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche an einer ersten Stelle des Grundkörpers einen ersten Gleitflächenbereich und an einer zweiten Stelle des Grundkörpers einen zweiten Gleitflächenbereich aufweist, wobei der erste Gleitflächenbereich in Form und/oder Volumen an zu erwartende erste Belastungen des ersten Gleitflächenbereichs angepasst ist und der zweite Gleitflächenbereich in Form und/oder Volumen an zu erwartende zweite Belastungen des zweiten Gleitflächenbereichs angepasst ist. Das ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass die wenigstens eine Gleitfläche genau an die zu erwartenden Belastungen angepasst ist. Dies können beispielsweise Anpassungen in der Materialstärke oder der Breite sein. Weiterhin ist durch die genaue Dimensionierung der wenigstens einen Gleitfläche das Gewicht des Großwälzlagers optimiert. Dies gilt insbesondere für das Gewicht des Gleitmaterials, welches im Verhältnis zu den anderen verwendeten Materialien teuer ist und bei dem durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und insbesondere der bevorzugten Ausführungsform Gewichtseinsparungen im Vergleich zum Stand der Technik von bis zu 75 % realisierbar sind.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass die wenigstens eine Gleitfläche an einer weiteren ersten Stelle des Grundkörpers einen weiteren ersten Gleitflächenbereich aufweist, wobei der weitere erste Gleitflächenbereich aus einem weiteren ersten Schweißzusatzwerkstoff hergestellt ist, und die wenigstens eine Gleitfläche an einer weiteren zweiten Stelle des Grundkörpers einen weiteren zweiten Gleitflächenbereich aufweist, wobei der weitere zweite Gleitflächenbereich aus ei- nem weiteren zweiten Schweißzusatzwerkstoff hergestellt ist, wobei der weitere erste Schweißzusatzwerkstoff in seiner Materialzusammensetzung an zu erwartende weitere erste Belastungen des weiteren ersten Gleitflächenbereichs angepasst ist und der weitere zweite Schweißzusatzwerkstoff in seiner Materialzusammensetzung an zu erwartende weitere zwei- te Belastungen des weiteren zweiten Gleitflächenbereichs angepasst ist. Das ermöglicht es in vorteilhafter Weise, dass die wenigstens eine Gleitfläche hinsichtlich des Schweißzusatz werkstoffes ortsgenau an die zu erwartenden Belastungen angepasst ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorge- sehen, dass im Betrieb des Wälzlagerkäfigs eine Führung des Wälzlagerkäfigs im Wälzlager durch die wenigstens eine Kontaktfläche vorgesehen ist, wobei die wenigstens eine Gleitflä- che entlang der wenigstens einen Kontaktfläche angeordnet ist, wobei der geometrische Ver lauf der wenigstens einen Gleitfläche entlang der wenigstens einen Kontaktfläche den zu er wartenden Belastungen der wenigstens einen Kontaktfläche angepasst ist. Denkbar ist, dass eine Mehrzahl von unterschiedlichen Verläufen von weiteren Gleitflächen, den erwarteten Verläufen des Kontaktes zwischen dem Wälzlagerkäfig und dem wenigstens einen Lagerring bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen des Wälzlagers entsprechen. Weiterhin ist denk bar, dass die einzelnen Verläufe der weiteren Gleitflächen der Mehrzahl von unterschiedli chen Verläufen der weiteren Gleitflächen unterschiedliche Formen und/oder Volumina besit zen und/oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei die jeweiligen Formen und/oder Volumina und/oder Materialien der Verläufe der weiteren Gleitflächen auf die je weils zu erwartenden Belastungen der weiteren Gleitflächen angepasst sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Die Zeichnung illustriert dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Figuren 1 (a) - (b) zeigen jeweils das Grundprinzip des Verfahrens zur Herstellung von

Wälzlagerkäfigen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Figuren 2 (a) - (b) zeigen jeweils das Grundprinzip des Verfahrens zur Herstellung von

Wälzlagerkäfigen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 3 zeigt schematisch einen Teil eines Wälzlagerkäfigs gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

In Figur 1 (a) ist schematisch das Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen 10 (siehe Figur 3) gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels Auftragschweißen gezeigt. Auf der Kontaktfläche des Grundkörpers 1 des Wälzlagerkäfigs 10 eines Wälzlagers, welche im Betrieb des Wälzlagers an einem Lagerring anliegt und eine Relativbewegung zum Lagerring ausführt (nicht gezeigt), wird ein Schweißzusatzwerkstoff 2 deponiert. Der Schweißzusatzwerkstoff 2 ist ein pulverförmiges Materialgemisch. In einer al ternativen Ausführungsform kann der Schweißzusatzwerkstoff 2 auch als Stab oder in einer ähnlichen massiven Ausführung dem Schweißprozess zugeführt werden. Ein Laserstrahl 3 schweißt den Schweißzusatzwerkstoff 2 auf den die Kontaktfläche des Grundkörpers 1 auf. Die dadurch entstehende Beschichtung ist die Gleitfläche 4.

Nach dem Auftragschweißen kann die Gleitfläche 4 glatt geschliffen und poliert werden Es ist jedoch auch möglich, im Interesse einer kostengünstigen Fertigung auf eine Nachbearbei- tung nach dem Auftragsschweißen zu verzichten. Mit dem Auftragsschweißen sind auch ohne mechanische Nachbearbeitung Gleitflächen 4 mit hinreichender Maßgenauigkeit und Oberflächenbeschaffenheit herstellbar.

Die Gleitflächen 4 werden so auf den Grundkörper 1 aufgeschweißt, dass diese sich genau an den Stellen der Kontaktfläche befinden, wo Reibung durch Kontakt mit einem Lagerring entsteht. In Form und Volumen sind die Gleitflächen 4 dabei den zu erwartenden im Betrieb des Großwälzlagers entstehenden Belastungen der Gleitflächen 4 angepasst. Ebenso ist der Schweißzusatzwerkstoff 2 beziehungsweise sind die Schweißzusatzwerkstoffe 2 den zu erwartenden im Betrieb des Großwälzlagers entstehenden Belastungen der Gleitflächen 4 angepasst.

Das Herstellungsverfahren der Gleitflächen 4 ist zumindest in Teilen automatisiert.

In Figur 1 (b) ist schematisch das Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen 10 (siehe Figur 3) gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels Auftragschweißen gezeigt. Das gezeigte Verfahren untscheidet sich von dem in Figur 1 (a) gezeigten Verfahren darin, dass der Schweißzusatzwerkstoff 2 wird als Schweißdraht 5 mittels MAG-Schweißen auf den Grundkörper 1 des Wälzlagerkäfigs 10 auftragaufge- sch weißt wird. Figur 2 (a) stellt schematisch das Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen 10 (siehe Figur 3) gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels Auftragschweißen dar. Die Gleitfläche 4 wird in zwei Lagen, nämlich der unteren Lage 4‘ und der oberen Lage 4“ auftragaufgeschweißt. Auf der durch Laserauftragschweißen auf- geschweißte untere Lage 4‘ aus Stahl wird der Schweißzusatzwerkstoff 2 deponiert. Der Schweißzusatzwerkstoff 2 ist ein pulverförmiges Materialgemisch, im gezeigten Fall Alumini umbronze. Der Laserstrahl 3 schweißt den Schweißzusatzwerkstoff 2 auf die untere Lage 4‘ auf. Die dadurch entstehende Beschichtung aufweisend die untere Lage 4‘ und die obere La ge 4“ ist die Gleitfläche 4. In Figur 2 (b) ist schematisch das Verfahren zur Herstellung von Wälzlagerkäfigen 10 (siehe Figur 3) gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels Auftragschweißen gezeigt. Das gezeigte Verfahren untscheidet sich von dem in Figur

2 (a) gezeigten Verfahren darin, dass die untere Lage 4‘ mittels MAG-Schweißen auf den Grundkörper 1 und dass der Schweißzusatzwerkstoff 2 als Schweißdraht 5 mittels MAG- Schweißen als obere Lage 4“ auf die untere Lage 4‘ auftragaufgeschweißt wird.

Figur 3 zeigt schematisch einen Teil eines Wälzlagerkäfigs 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Wälzlagerkäfig 10 ist mit einem Verfahren 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt und weist den Grundkörper 1 und Gleitflächen 4 auf.

Bezugszeichenliste

1 Grundkörper

2 Schweißzusatzwerkstoff 3 Laserstrahl

4 Gleitfläche

4 Untere Lage

4 Obere Lage

5 Schweißdraht

10 Wälzlagerkäfig