Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb einen neuen Wälzkörper vorzuschlagen, der die Nachteile der bekannten Wälzkörper vermeidet. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung derartiger Wälzkörper vorzuschlagen.

Diese Aufgabe wird durch einen Wälzkörper nach der Lehre des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Verfahrensvarianten der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Wälzkörper liegt insbesondere darin, dass durch die Ausbildung in der An eines Hohlteils das Gesamtgewicht der Wälzkörper erheblich verringert werden kann. Da die Bauteilwandung des Wälzkörpers erfindungsgemäß diesen Hohlraum allseitig umschließt, weisen die Wälzkörper trotz des Hohlraums eine sehr hohe Stabilität auf. Außerdem kann durch entsprechende Anordnung beziehungsweise Gestaltung des Hohlraums im Wälzkörper die Restelastizität des Wälzkörpers gezielt eingestellt werden. Dies ist insbesondere bei Anwendungen von Vorteil, bei denen die Wälzkörper im Wälzlager einer dynamischen Schwingbelastung unterworfen sind. Beispielsweise beim Einsatz von Wälzlagern in Windkraftanlagen zur Lagerung des Rotors können durch entsprechende Schwankungen der auf den Rotor wirkenden Windkraft Belastungsspitzen auf die Wälzlager wirken. Erst durch Einstellung einer ausreichenden Restelastizität können derartige Belastungsspitzen bei ausreichender Verschleißfestigkeit abgefangen werden.

Um den Aufwand zur Nachbearbeitung der Laufflächen der Wälzkörper möglichst gering zu halten und gleichmäßige mechanische und werkstofftechnische Eigenschaften über den ganzen Umfang zu erzielen, ist die Bauteilwandung des Wälzkörpers nahtfrei ausgebildet. Dadurch entfällt ein Nacharbeiten beispielsweise durch Schleifen oder eine gesonderte Wärmebehandlung der Nähte im Wälzkörper, wie sie beispielsweise beim Verschweißen zweier Halbschalen oder eines gerollten Bleches entstehen. Die Herstellung von hohlen Wälzkörpern mit nahtfreier Bauteilwandung ist durch geeignete Umformverfahren möglich. Besonders einfach durch Umformung lassen sich Wälzkörper herstellen, die eine Rotationsachse aufweisen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlraum im Wälzkörper gas- und/oder flüssigkeitsdicht ausgebildet, so dass insbesondere das Austreten von Schmutzpartikeln aus dem Hohlraum in das Lager zuverlässig ausgeschlossen ist.

Durch die Befüllung des gasdichten Hohlraums mit einem unter Druck stehenden Gas kann erreicht werden, dass die Bauteilwandung des Wälzkörpers vorgespannt wird.

Durch diese Vorspannung kann die Elastizität des Wälzkörpers, insbesondere die Steifigkeit des Mantels gegen Biegungen, erhöht werden, um beispielsweise den Verschleiß der Wälzkörper durch Materialermüdung zu verringern.

Zur Befüllung des Hohlraums im Wälzkörper mit druckgespanntem Gas kann beispielsweise bei der Herstellung des Wälzkörpers unter einer entsprechenden Druckatmosphäre gearbeitet werden, so dass das Gas im Hohlraum mit entsprechendem Innendruck eingeschlossen wird. Alternativ dazu kann in der Bauteilwandung eine verschließbare Öffnung vorgesehen werden, so dass nach der Herstellung des Wälzkörpers der Hohlraum durch die Öffnung hindurch mit unter Druck stehendem Gas befüllbar ist.

Der Verschluss der Öffnung im Wälzkörper kann durch Aufbringung eines Zusatzwerkstoffes, beispielsweise einer Schweißnaht, realisiert werden. In diesem Fall ist der Gasinnendruck im Wälzkörper später unveränderbar.

Wird in der verschließbaren Öffnung des Wälzkörpers dagegen ein Ventil oder ähnliches angeordnet, kann durch das Ventil Gas in den Hohlraum eingefüllt beziehungsweise aus dem Hohlraum abgelassen werden, so dass der Gasinnendruck zur Einstellung der Elastizität des Wälzkörpers variabel veränderbar ist. Außerdem können eventuell auftretende Gasverluste durch Leckagen, die zu einer Verringerung des Gasinnendrucks führen, durch das Nachfüllen von Gas ausgeglichen werden. Die stirnseitige Anordnung des Ventils begünstigt die Zugänglichkeit ohne Lagerdemontage, insbesondere bei vollrolligen Lagern.

Besonders hohe Einsparungen bei der Herstellung ergeben sich für Wälzkörper mit einer profilierten Umfangsfläche, da diese profilierte Umfangsfläche erfindungsgemäß weitgehend zerspanungsfrei durch Umformung herstellbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Wälzkörper wird von einem Rohrabschnitt mit offenen Stirnflächen als Ausgangsmaterial ausgegangen. Derartige Rohrabschnitte können einfach und kostengünstig durch Ablängen von einem Rohr mit geeignetem Durchmesser und Wandstärke erhalten werden. Erfindungsgemäß wird der Rohrabschnitt dann an den Enden durch Rotationsverformung derart umgeformt, dass die Stirnflächen unter Bildung eines Hohlraums von der umgeformten Bauteilwandung vollständig verschlossen werden und in mindestens eine verschlossene Stirnfläche eine muldenförmige Vertiefung eingeformt wird. Im Ergebnis kann dadurch ein nahtfreier Hohlkörper mit vorbestimmbaren stirn- und mantelseitigen Wandstärken hergestellt werden, der als Wälzkörper in einem Wälzlager einsetzbar ist. Soweit erforderlich können die Umfangsflächen oder Stirnflächen nach einer Wärmebehandlung noch geeignet nachgearbeitet, beispielsweise geschliffen werden.

Sollen Wälzkörper mit profilierter Umfangsfläche hergestellt werden, können die Rohrabschnitte durch geeignetes Umformen in der gewünschten Weise profiliert werden. Beispielsweise kann der zylindrische Rohrabschnitt zunächst kegelförmig profiliert werden, bevor die Stirnflächen durch Umformung der Enden des Rohrabschnitts verschlossen werden. Im Ergebnis kann dadurch in einfacher Weise eine hohle Kegelrolle für ein großes Kegelrollenlager hergestellt werden.

Um den Aufwand für die Nacharbeit der Umfangsflächen der Wälzkörper weitgehend zu verringern, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Außendurchmesser des Rohrabschnitts bei der Umformung verringert, insbesondere auf ein Sollmaß kalibriert, wird. Dadurch können Maßabweichungen im Umfang der Rohrabschnitte bereits bei der Umformung ausgeglichen werden.