DE102010063034B4

DE102010063034B4 - Verfahren zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings

Info

Publication number: DE102010063034B4
Application number: DE102010063034A
Authority: DE
Inventors: Martin Büttner
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2013-09-12
Anticipated expiration: 2030-12-15
Also published as: DE102010063034A1

Abstract

Ein Verfahren (10) zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings (11; 11', 51; 51'), der nach dem Bearbeiten mit einer Beschichtung (40) einer vordefinierten Schichtdicke (d) beschichtet werden soll, wobei der Lagerring (11; 11', 51; 51') an wenigstens einer Trennstelle (12) in wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) geteilt ist, mit folgenden Schritten:
Einbringen (24) eines Abstandhalters (13) in die Trennstelle (12) zwischen die wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b), wobei der Abstandhalter (13) die wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) an der Trennstelle (12) in einem von der vordefinierten Schichtdicke (d) abhängigen Abstand (b) hält;
Verbinden (25) der wenigstens zwei durch den Abstandhalter (13) getrennten Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b), um einen durch die verbundenen Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) und den dazwischen liegenden Abstandhalter (13) gebildeten Lagerring (11'; 51') zu erhalten; und
Bearbeiten (26) des durch die verbundenen Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) und den dazwischen liegenden Abstandhalter (13) gebildeten Lagerrings (11'; 51').

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Lagerteilen, insbesondere zum Bearbeiten von Lagerteilen eines geteilten Lagerrings, die im Anschluss daran beschichtet werden sollen.
Zur Verbesserung verschiedener Eigenschaften von Lager, wie Wälz- oder Gleitlagern, ist es bekannt, Lagerkomponenten, insbesondere Lagerringe, unter Kombination mehrerer verschiedener Werkstoffe herzustellen. Um dies zu realisieren, können verschiedene Techniken, wie beispielsweise Oberflächenbeschichtungen der Lagerringe, eingesetzt werden.
Zur Oberflächenbeschichtung von Lagerteilen sind verschiedene Verfahren und Materialien bekannt. Dazu werden entweder chemisch und/oder physikalisch nur an einer Oberfläche gelegene Bereiche eines Lagerteils in ihrer Beschaffenheit geändert, um höheren Beanspruchungen gerecht werden zu können. Oder es werden auf ein Lagerteil zusätzliche Materialien aufgebracht, die sich mit dem zu beschichtenden Lagerteil fest verbinden, mechanische Eigenschaften im Wesentlichen mit dem Lagerteil teilen, jedoch hinsichtlich eines Verschleißes und/oder einer Reibungsreduzierung eine Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit herbeiführen. Grundsätzlich seien in diesem Zusammenhang beispielhaft das Aufspritzen von Oberflächenbeschichtungen, das Brünieren und auch das Aufbringen von Schichten im PVD-(Physikalische Gasphasenabscheidung) bzw. PACVD-(plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung)Beschichtungsverfahren genannt, vgl. hierzu beispielsweise die Druckschrift DE 10 2006 057 484 A1 .
Einige Einsatzgebiete von Wälz- oder Gleitlagern stellen relativ hohe Anforderungen an deren Korrosionsbeständigkeit. So werden bei bestimmten Einsatzgebieten Lager besonders korrosiven Medien, wie beispielsweise Meerwasser, Säuren, Laugen und/oder anderen aggressiven Chemikalien ausgesetzt. Um Korrosionsschäden zu begegnen, können auf verschiedene Lageteile Korrosionsschutzbeschichtungen aufgebracht werden. Dementsprechend kann es z. B. bei einem Einsatz von Gelenklagern, insbesondere in sehr korrosiver Umgebung, wie z. B. einer maritimen Umgebung, erforderlich sein, verschiedene Lagereinzelteile allseitig bzw. größtenteils mit einer entsprechenden Beschichtung bzw. einem Funktions-Coating (z. B. Korrosionsschutz-Coating) zu versehen (vgl. beispielsweise S. 58 der Broschüre „SKF Gelenklager und Gelenkköpfe” von 2005).
Es könnte gemäß anderen Einsatzgebieten von Wälz- oder Gleitlagern beispielsweise aber auch vorteilhaft sein, besondere Verschleißschutzschichten (z. B. Oxidschichten) auf Lagereinzelteile, wie z. B. auf Laufbahnen oder Gleitflächen der Lager, aufzubringen. Außerdem können mittels einer Oberflächenbeschichtung von Lagerteilen auch Isolationsschichten z. B. aus Keramik und/oder Kunstharz aufgebracht werden, wenn eine elektrische Isolation gefordert ist.
Aus der Druckschrift DE 101 57 968 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines geteilten Lagerrings bekannt. Ein Streifen aus Metall wird in eine Ringgestalt derart gewickelt, daß Enden des Streifens in einer vorbestimmten Beziehung zueinander angeordnet sind. Die Enden des Streifens werden aneinander durch eine vorübergehende Schweißung befestigt, die die beiden Enden des Streifens verbindet, wodurch ein vorübergehend kontinuierlicher Ring gebildet wird. Nach Wärmebehandlung des vorübergehend kontinuierlichen Rings wird der Ring an der vorübergehenden Schweißung getrennt, um einen wärmebehandelten geteilten Lagerring mit einem kontrollierten Freiraum an dem Schlitz zu schaffen.
Ferner ist aus der Druckschrift JP 55065724 A ein Herstellungsverfahren eines geteilten Lagers bekannt, bei welchem zwei halbkreisförmige Ringteile durch Schweißverbindungen aneinander befestigt werden. Nachfolgend werden die beiden Teile bearbeitet und die Schweißverbindungen wieder getrennt.
Beim Aufbringen von Oberflächenschichten auf Lagerteile besteht im Allgemeinen die Gefahr, dass durch die zusätzliche Beschichtung eine Maßhaltigkeit eines ursprünglichen (unbeschichteten) Lagerteils (z. B. Lagerring) verloren geht, bzw. wegen einer merklichen Schichtdicke der Beschichtung eine Nachbearbeitung des beschichteten Lagerteils erforderlich ist, um einerseits die Maßhaltigkeit zu gewährleisten und andererseits eine Glättung der Oberfläche sicherzustellen.
Eine besondere Schwierigkeit einer Oberflächenbeschichtung bei gleichzeitiger späterer Einhaltung der Maß- und Formgenauigkeit der fertigen Einzelteile ergibt sich für axial sowie radial geteilte Lagerringe von Wälz- oder Gleitlagern.
Somit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings, der nach dem Bearbeiten mit einer Beschichtung einer vordefinierten Schichtdicke beschichtet werden soll, bereitzustellen, durch welches eine erforderliche Maß- und/oder Formgenauigkeit des später beschichteten Lagerrings gewährleisten kann.
Es ist eine Erkenntnis der vorliegenden Erfindung, zur Einhaltung der erforderlichen Maß- und Formgenauigkeit die Coating- bzw. Beschichtungsdicke der späteren Beschichtung bereits während eines Fertigungs- bzw. Bearbeitungsprozesses vor der Beschichtung der Lagerringteile des geteilten Lagerrings zu berücksichtigen.
Dazu wird gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings vorgeschlagen, der nach dem Bearbeiten mit einer Beschichtung mit einer vordefinierten Schichtdicke beschichtet werden soll. Der Lagerring ist an einer Trennstelle in wenigstens zwei Lagerringteile geteilt. In diese Trennstelle wird ein Abstandhalter zwischen die wenigstens zwei Lagerringteile eingebracht, wobei der Abstandhalter die wenigstens zwei Lagerringteile an der Trennstelle in einem von der vordefinierten Schichtdicke abhängigen Abstand halt. Die wenigstens zwei durch den Abstandhalter getrennten Lagerringteile werden anschließend verbunden bzw. gekoppelt, um einen durch die verbundenen bzw. gekoppelten Lagerringteile und den dazwischen liegenden Abstandhalter gebildeten Lagerring zu erhalten. Auf diese Weise kann der durch die verbundenen Lagerringteile und den dazwischen liegenden Abstandhalter gebildete Lagerring wie ein einstückiger Lagerring bearbeitet werden.
Der Abstandhalter kann gemäß manchen Ausführungsbeispielen in Form eines Distanzplättchens aus Federstahlblech in die Trennstelle zwischen die wenigstens zwei Lagerringteile zum Dickenausgleich der später aufzubringenden Beschichtung eingebracht werden. Eine Dicke des Abstandhalters kann vorzugsweise entsprechend der doppelten Schichtdicke der Beschichtung gewählt werden, so dass der Abstandhalter die wenigstens zwei Lagerringteile an der Trennstelle während einer Ringkonturbearbeitung des durch die verbundenen Lagerringteile und den dazwischen liegenden Abstandhalter gebildeten Lagerrings in einem Abstand entsprechend der doppelten Schichtdicke hält.
Auf dieser Weise kann durch den Abstandhalter die sich in der Trennstelle befindliche spätere Beschichtung bereits vorab bei der Ringkonturbearbeitung berücksichtigt werden, so dass die später beschichteten Lagerringteile eine vorbestimmte notwendige Formgenauigkeit erreichen können. Eine herkömmlicherweise durch die räumliche Ausdehnung der nachträglichen Beschichtung in der Trennstelle hervorgerufene Ovalität oder ein andersartiger Formfehler eines beschichteten, geteilten Lagerrings, welche sich ohne das erfindungsgemäße Verfahren ergeben würde, kann somit vermieden werden.
Nach dem Bearbeiten des durch die verbundenen Lagerringteile und den dazwischen liegenden Abstandhalter gebildeten Lagerrings kann die Verbindung der wenigstens zwei Lagerringteile getrennt und der Abstandhalter wieder entfernt werden, woraufhin die getrennten Lagerringteile mit der Beschichtung der vordefinierten Schichtdicke beschichtet werden können. Dabei ist die Beschichtung vorzugsweise für eine Ausbildung eines sehr gleichmäßigen Überzugs mit einer sehr gleichmäßigen Schichtdicke geeignet. Als Beschichtungsmaterial kommt beispielsweise eine Korrosionsschutzbeschichtung in Betracht. Eine besonders gleichmäßige Schichtdicke kann dabei z. B. mittels chemisch Nickel erzielt werden.
Im Anschluss an das Beschichten können die wenigstens zwei beschichteten Lagerringteile an ihrer Trennstelle wieder verbunden werden. Da die Lagerringteile auf ihren jeweiligen Trenn- bzw. Stoßflächen mit der Schichtdicke beschichtet wurden, ergibt sich bei dem Verbinden der wenigstens zwei beschichteten Lagerringteile in der Trenn- bzw. Stoßstelle insgesamt die doppelte Schichtdicke, die jedoch in vorhergehenden Ringkonturbearbeitungsschritten durch den Abstandhalter bereits berücksichtigt wurde. Durch diese Berücksichtigung entsteht somit beim Verbinden der wenigstens zwei beschichteten Lagerringteile ein geteilter Lagerring mit exakt der gewünschten und in den vorhergehenden Bearbeitungsschritten angestrebten Geometrie.
Mit dem vorgeschlagenen Verfahren können prinzipiell sowohl geteilte Gleit- als auch Wälzlagerringe bearbeitet werden. Diese können wiederum sowohl axial als auch radial in wenigstens zwei Lagerringteile geteilt sein. Der bei Gleitlagern üblicherweise verwendeten Terminologie folgend, ist im Rahmen der vorliegenden Spezifikation von einem axial geteilten Lagerring die Rede, wenn die Rotationsachse des Lagerrings in der Trennebene des geteilten Lagerrings liegt. Dementsprechend wird von einem radial geteilten Lagerring gesprochen, wenn die Trennebene senkrecht auf der Rotationsachse des Lagerrings steht.
Gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen wird das hier vorgeschlagene Verfahren zum Beschichten eines geteilten Lagerrings eines Gleitlagers, insbesondere eines Gelenklagers, eingesetzt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ermöglichen eine allseitige, insbesondere auch eine trenn- bzw. stoßflächenseitige Beschichtung von sowohl radial als auch axial geteilten Lagerringen. Ferner können sehr dicke Coating-Schichten ohne negativen, insbesondere funktionsrelevanten negativen Ringkontureinfluss (z. B. Form der Sphärenfläche eines Lageraußenrings) realisiert werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zuerst bearbeitete und später beschichtete Lagerringteile erreichen die vorbestimmte notwendige Formgenauigkeit. Eine Ovalität bzw. Formabweichung, welche sich ohne das vorgeschlagene Konzept ergeben würde, wird, ebenso wie eine verschlechterte Lagerperformance (z. B. Lebensdauerreduzierung bedingt durch Ovalität bzw. Formabweichung), vermieden. Eine Nachbearbeitung der Lagerringteile zur Behebung von durch die Beschichtung entstandenen Form- bzw. Ringkonturungenauigkeiten des Lagerrings kann also eingespart werden.
Eine Korrosion von stirnseitigen Stoßflächen kann durch Ausführungsbeispiele vermieden werden, weil diese durch die später aufgebrachte Beschichtung (Coating) geschützt werden können. Dies gilt insbesondere auch für hoch belastete Lagersysteme, welche eine Spaltöffnung (Haarspaltöffnung) durch elastische Verformung zeigen können, durch welche ein korrosives Medium (z. B. Meerwasser) durch Kapillarwirkung einziehen kann.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten eines Verfahrens zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Herstellungsverfahrens eines geteilten, beschichteten Lagerings gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 eine vergrößerte Darstellung von zwei durch eine beispielhafte Schraubverbindung verbundenen Lagerringteilen eines axial geteilten Lagerrings, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 eine perspektivische Darstellung von zwei durch eine beispielhafte Schraubverbindung verbundene Lagerringteile eines axial geteilten Lagerrings, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 eine vergrößerte Darstellung von zwei durch eine beispielhafte Schraubverbindung verbundenen Lagerringteilen eines radial geteilten Lagerrings, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 eine perspektivische Darstellung von zwei durch eine beispielhafte Schraubverbindung verbundene Lagerringteile eines radial geteilten Lagerrings, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 eine vergrößerte Darstellung von zwei durch eine beispielhafte Schraubverbindung verbundene und beschichtete Lagerringteile eines axial geteilten Lagerrings, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
8 eine vergrößerte Darstellung von zwei durch eine beispielhafte Schraubverbindung verbundene und beschichtete Lagerringteile eines radial geteilten Lagerrings, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Die schematischen Darstellungen der 1a bis 1c beziehen sich auf ein Verfahren 10 zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings 11, der nach dem Bearbeiten mit einer (hier nicht dargestellten) Beschichtung einer vordefinierten Schichtdicke d beschichtet werden soll. Der Lagerring 11 ist an wenigstens einer Trennstelle 12 in wenigstens zwei Lagerringteile 11a, 11b geteilt. Obwohl in 1 lediglich exemplarisch zwei Trennstellen 12 dargestellt sind, ist das erfindungsgemäße Verfahren prinzipiell natürlich auch für Lagerringe mit lediglich einer Trennstelle anwendbar, wobei dann die Lagerringabschnitte zu beiden Seiten der Trennstelle als Lagerringteile zu interpretieren wären.
Wie es in der 1a angedeutet ist, wird bei dem Verfahren 10 in einem ersten Schritt wenigstens ein Abstandhalter 13 in die wenigstens eine Trennstelle 12 zwischen die wenigstens zwei Lagerringteile 11a, 11b eingebracht. Der Abstand- bzw. Distanzhalter 13 hält dabei die wenigstens zwei Lagerringteile 11a, 11b an der Trennstelle 12 in einem Abstand b, der abhängig von der vordefinierten Schichtdicke d der später aufzubringenden Beschichtung ist. Vorzugsweise entspricht der Abstand b bzw. eine Dicke des Abstandhalters 13 der doppelten Schichtdicke d der späteren Beschichtung, d. h. b = 2d.
1b zeigt den bzw. die in dem ersten Schritt zwischen beiden Lagerringteile 11a, 11b eingebrachten Abstandhalter 13. In einem zweiten Schritt des Verfahrens 10 werden die wenigstens zwei durch den bzw. die Abstandhalter 13 getrennten Lagerringteile 11a, 11b verbunden, um einen durch die verbundenen Lagerringteile 11a, 11b und den oder die dazwischenliegenden Abstandhalter 13 gebildeten Lagerring 11' zu erhalten. Die Verbindung von Abstandhalter 13 und getrennten Lagerringteilen 11a, 11b zu dem Lagerring 11' kann prinzipiell mittels verschiedener Verbindungstechniken erreicht werden. Bei möglichen Verbindungstechniken können verschiedene Verbindungselemente, wie z. B. Stifte, Schrauben, Nieten, Passfedern, Keile, Nagel, etc., zum Einsatz kommen. Darauf wird später noch eingegangen.
In einem anhand der 1c skizzierten dritten Schritt wird der durch die verbundenen Lagerringteile 11a, 11b und den/die dazwischen liegenden Abstandhalter 13 gebildete Lagerring 11' bearbeitet. Darunter kann beispielsweise eine Bearbeitung einer Ringkontur des gebildeten Lagerrings 11' durch zerspanende Fertigungsverfahren wie Drehen oder Schleifen der Ringoberfläche verstanden werden, was durch den Rotationspfeil in 1c angedeutet ist. Unter der Bearbeitung kann aber auch genauso gut z. B. eine Entfernung von fertigungsbedingten Überständen (Entgraten) verstanden werden.
Bei den Lagerringteilen 11a, 11b kann es sich, wie es durch die 1 bereits angedeutet ist, beispielsweise um Lagerringhälften handeln. Das können sowohl Lagerringhälften von axial geteilten Lagerringen 11, 11' sein (vgl. 1). Denkbar sind aber auch Lagerringhälften von radial geteilten Lagerringen. Bei den geteilten Lagerringen 11, 11' kann es sich gleichermaßen um geteilte Lagerinnen- oder Lageraußenringe handeln. Des Weiteren kann es sich bei den Lagerringteilen 11a, 11b um Lagerringteile eines Wälzlagers oder eines Gleitlagers, insbesondere eines Gelenklagers, handeln.
Gelenklager können beispielsweise in sehr korrosiven Umgebungen, wie z. B. maritimen Umgebungen, eingesetzt werden. Das macht es erforderlich, Lagereinzelteile möglichst allseitig mit einem Funktions-Coating in Form einer Korrosionsschutzbeschichtung zu versehen. Sollen in diesem Rahmen nun Lager mit geteilten Lagerringen beschichtet werden, so kann es durch die Beschichtung zu einer Verletzung von Maß- und/oder Formgenauigkeiten kommen, falls die Schichtdicke d der späteren Beschichtung bei einer vorhergehenden Bearbeitung der Ringkontur nicht ausreichend berücksichtigt wird. Diese Problematik wird jedoch durch Ausführungsbeispiele des hier vorgeschlagenen Verfahrens, welches in einen Fertigungsablauf zur Herstellung von beschichteten Lagerringteilen eingebettet werden kann, gelöst.
Zum besseren Verständnis wird daher im Nachfolgenden auf einen kompletten Fertigungsprozess eines geteilten Lagerrings sowie dessen Beschichtung eingegangen. Dazu zeigt 2 schematisch ein Ablaufdiagram eines derartigen Fertigungsverfahrens 20.
Zu Beginn des Fertigungsprozesses 20 werden in einem Schritt 21 an einem noch nicht geteilten Lagerring, welcher sowohl ein Lageraußenring als auch ein Lagerinnenrings sein kann, Vordreharbeiten durchgeführt, um den noch ungeteilten Lagerring in eine Nähe einer gewünschten Ringkontur zu bringen. Ein Lagerring kann aus einem Rohr hergestellt werden, das hierzu im Bereich seines Außendurchmessers in eine Drehmaschine eingespannt werden kann. Mit der Drehmaschine kann der Lagerring bis auf entsprechende Schleifzugaben hergestellt werden. D. h., es können beispielsweise Bohrungsflächen, Laufbahnen oder Gleitflächen und/oder Borde durch Drehoperationen hergestellt und anschließend der Lagerring vom Rohr abgestochen werden. Alternativ zu einer Drehmaschine kann für den Bearbeitungsschritt 21 beispielsweise auch eine Fräsmaschine eingesetzt werden.
In einem darauf folgenden Schritt 22 kann, je nach Lagerausführung, der vor bearbeitete Lagerring gehärtet werden. In einem weiteren Schritt 23 wird der bisher noch ungeteilte Lagerring an wenigstens einer Trennstelle z. B. durch einen Erodierschnitt, wie z. B. mittels eines Lasers oder eines Wasserstrahls, in wenigstens zwei Lagerringteile bzw. Lagerringhälften geteilt.
Nach dem Teilungsschritt 23 folgenden drei Bearbeitungsschritte 24, 25 und 26, welche dem bereits anhand von 1 erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren 10 entsprechen. In dem Schritt 24 wird der Abstandhalter 13 in die Trennstelle 12 zwischen die wenigstens zwei Lagerringteile 11a, 11b eingebracht. Bei dem Abstandhalter 13 kann es sich gemäß Ausführungsbeispielen um ein in die Trenn- bzw. Stoßflächen eingelegtes Distanzplättchen, welches beispielsweise aus Federstahlblech gefertigt sein kann, zum Dickenausgleich der späteren Coatingdicke handeln. Selbstverständlich sind auch andere geeignete Abstandhalter möglich und von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung umfasst.
In dem Schritt 25, der bereits anhand von 1b skizziert wurde, werden die wenigstens zwei durch den Abstandhalter 13 getrennten Lagerringteile 11a, 11b miteinander verbunden. Dies ist zum besseren Verständnis in der 3 bildlich dargestellt. 3 zeigt in vergrößerter Darstellung zwei durch eine beispielhafte Schraubverbindung verbundene Lagerringteile 11a, 11b eines axial geteilten Lagerrings 11'. Alternativ könnten die Lagerringteile 11a, 11b z. B. auch miteinander verspannt sein. In die Trennstelle 12 ist der Abstandhalter 13 in Form eines Distanzplättchens zur Dickenberücksichtigung der späteren Coating-Schichtdicke eingelegt. An der Trennstelle 12 sind die beiden Lagerringteile 11a, 11b mittels einer Schraube 32, deren Schraubenkopf 33 in dem zweiten Lagerringteil 11b versenkt ist, verbunden. Die Versenkung des Schraubenkopfs 33 dient in vorteilhafter Weise der weiteren Bearbeitung des verbundenen Lagerrings 11' hinsichtlich seiner Ringkontur. Die zu dem Lagerring 11' verschraubten Lagerringteile sind perspektivisch in der 4 gezeigt.
Für ein radial geteiltes Lager mit einen radial geteilten Lagerring 51' ergibt sich eine Anordnung gemäß 5. Dort ist ausschnittsweise ein aus zwei miteinander verbundenen Lagerringteilen 51a, 51b und einem dazwischen liegenden Abstandhalter 13 gebildeter Lagerring 51' gezeigt. Die beiden Lagerringenteile bzw. Lagerringhälften 51a, 51b sind wieder mittels einer Verschraubung bzw. einer Schraube 32 miteinander verbunden. Auch hier ist der Schraubenkopf 33 in einer der Lagerringhälften 51b versenkt. Bei radial geteilten Lagerringen bietet sich beispielsweise eine Versenkung des Schraubenkopfes 33 in einer Stirnfläche der Lagerringhälfte 51b an.
Eine perspektivische Darstellung eines gemäß der in 5 dargestellten Anordnung gebildeten geteilten Lagerrings 51' ist in 6 gezeigt. Hier lässt sich erkennen, dass bei einem radial geteilten Lagerring die Trennebene senkrecht zu einer Rotationsachse des geteilten Lagerrings 51' steht.
Nachdem die Lagerringteile 11a, 11b bzw. 51a, 51b samt des Abstandhalters 13 zu einem Lagerring 11' bzw. 51' miteinander verbunden wurden, kann in einem Schritt 26, welcher bereits anhand von 1c schematisch erläutert wurde, die Ringkontur des verbundenen Lagerrings 11' bzw. 51' fertig bearbeitet werden. Je nach Lagerausführung kann es sich dabei um eine Hart- bzw. Weichbearbeitung handeln, wobei der Lagerring 11' bzw. 51' beispielsweise geschliffen oder gedreht werden kann.
Nach der endgültigen Fertigbearbeitung der Ringkontur, bei der die spätere Coatingdicke d durch den zwischen die Ringteile 11a, 11b bzw. 51a, 51b eingelegten Abstandhalter 13 berücksichtigt wird, kann in einem darauffolgenden Schritt 27 die Ringverschraubung 32 wieder demontiert bzw. gelöst und damit der Abstandhalter 13 aus der Trennstelle 12 entfernt werden.
In einem Schritt 28 können von den bzgl. ihrer Ringkontur fertig bearbeiteten Lagerringteilen 11a, 11b bzw. 51a, 51b eventuell vorhandene fertigungsbedingte Überstände, wie z. B. Gratbildungen, entfernt werden, bevor in einem Schritt 29 die Lagerringteile 11a, 11b bzw. 51a, 51b mit der Beschichtung der vordefinierten Schichtdicke d beschichtet werden. Bei dem Beschichtungsschritt 29 sind insbesondere Beschichtungssysteme von Bedeutung, die einen gleichmäßigen Schichtdickenaufbau auf den zu beschichtenden Lagerringteilen 11a, 11b bzw. 51a, 51b ermöglichen. Zu nennen sind hier insbesondere Beschichtungssysteme, welche chemisch Nickel umfassen. Chemisch Nickel kann als Verschleiß- oder Korrosionsschutz auf metallische Werkstoffe abgeschieden werden. Dadurch, dass zur Abscheidung kein elektrischer Strom verwendet wird, erhält man beim chemischen Vernickeln konturentreue Beschichtungen, deren Maße bei einer relativ geringen Toleranz von ±2 μm bis ±3 μm im Bereich von 8 μm bis 300 μm liegen können.
Nach dem Beschichten der Lagerringteile 11a, 11b bzw. 51a, 51b kann in einem weiteren Schritt 30 der geteilte Lagerring 11' bzw. 51' beispielsweise durch Einkleben von Gleitschichten, Einlegen von Innen- oder Außenring und ggf. Dichtungen fertiggestellt werden.
Abschließend können in einem Schritt 31 die beschichteten Lagerringteile 11a, 11b bzw. 51a, 51b ohne in die Stoß- bzw. Trennflächen eingelegte Abstandhalter abermals verbunden werden, beispielsweise wieder mittels einer Verschraubung. Dies ist schematisch in der 7 für ein axial geteiltes Lager und in der 8 für ein radial geteiltes Lager dargestellt. Im Vergleich zu den 3 bzw. 5 lässt sich über den jeweiligen Lagerringteilen 11a, 11b bzw. 51a, 51b eine Beschichtung 40 mit einer Schichtdicke d erkennen. Da auch die jeweiligen Trennflächen bzw. Stoßflächen der Lagerringteile 11a, 11b bzw. 51a, 51b mit der Beschichtung versehen sind, ergibt sich an der Trennstelle 12 eine Schichtdicke von insgesamt 2d. Diese doppelte Schichtdicke in der Trennstelle wurde bei der vorhergehenden Ringkonturbearbeitung des Lagerringes mittels des Abstandhalters 13 bereits berücksichtigt, so dass sich durch die doppelte Schichtdicke 2d in der Trennstelle 12 nun nachträglich keine Veränderungen der Ringkontur, wie zum Beispiel eine Ovalität bzw. Formabweichung, ergeben.
Somit können mit Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sowohl axial als auch radial geteilte Lagerringe allseitig, insbesondere auch auf ihren Trenn-Stoß-Flächen, beschichtet werden. Dabei können insbesondere auch sehr dicke Coating-Schichten realisiert werden ohne dabei einen negativen Einfluss auf die Kontur der Lagerringteile, wie z. B. eine Form einer Sphärenfläche, auszuüben. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens bearbeitete und danach beschichtete Lagerteile können somit gewohnte bzw. ausreichende notwendige Formgenauigkeiten erreichen. Eine Ovalität oder andere durch die Beschichtung hervorgerufene nachteilige Formabweichungen, welche sich ohne die hier vorgeschlagene Vorgehensweise ergeben würde, kann somit gänzlich bzw. weitestgehend vermieden werden. Ein durch eine Ovalität evtl. begünstigter ungünstiger Lagersitz an einem Lagergehäuse kann ebenfalls durch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung vermieden werden. Auch kommt es nicht zu verschlechterten Lagerleistungen, wie beispielsweise zu Lebensdauerreduzierungen, bedingt durch eine durch eine nachträgliche Beschichtung hervorgerufene Lagerovalität.
Obwohl Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nicht auf Korrosionsschutzbeschichtungen beschränkt sind, können durch die Möglichkeit einer allseitigen Beschichtung der Lagerringteile insbesondere Korrosion der Trenn-Stoß-Fläche (bei axial geteilten Lagerringen) bzw. der stirnseitigen Stoßflächen (bei radial geteilten Lagerringen) vermieden werden. Dies gilt insbesondere auch für hoch belastete Lagersysteme, welche beispielsweise Haarspaltöffnungen durch elastische Verformung zeigen können.
Bezugszeichenliste

10: Verfahren zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings
11: axial geteilter Lagerring
11a: erstes Lagerringteil
11b: zweites Lagerringteil
12: Trennstelle
13: Abstandhalter
20: Herstellungsverfahren eines beschichteten, geteilten Lagerrings
21: Vordrehbearbeitungsschritt
22: optionales Härten
23: Teilen des Lagerrings
24: Einbringen des Abstandhalters zwischen zwei Lagerringteile
25: Verbinden der zwei durch den Abstandhalter getrennten Lagerringteile
26: Fertigbearbeitung der Ringkontur des gebildeten Lagerrings
27: Demontage der Ringverbindung
28: Entfernung von Überständen
29: Beschichtung der Lagerringteile
30: Fertigstellung des Lagerrings
31: Verbindung der beschichteten Lagerringteile
32: Schraube
33: Schraubenkopf
40: Beschichtung, Coating
51: radial geteilter Lagerring
51a: erstes Lagerringteil
51b: zweites Lagerringteil

Claims

Ein Verfahren (10) zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings (11; 11', 51; 51'), der nach dem Bearbeiten mit einer Beschichtung (40) einer vordefinierten Schichtdicke (d) beschichtet werden soll, wobei der Lagerring (11; 11', 51; 51') an wenigstens einer Trennstelle (12) in wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) geteilt ist, mit folgenden Schritten: Einbringen (24) eines Abstandhalters (13) in die Trennstelle (12) zwischen die wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b), wobei der Abstandhalter (13) die wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) an der Trennstelle (12) in einem von der vordefinierten Schichtdicke (d) abhängigen Abstand (b) hält; Verbinden (25) der wenigstens zwei durch den Abstandhalter (13) getrennten Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b), um einen durch die verbundenen Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) und den dazwischen liegenden Abstandhalter (13) gebildeten Lagerring (11'; 51') zu erhalten; und Bearbeiten (26) des durch die verbundenen Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) und den dazwischen liegenden Abstandhalter (13) gebildeten Lagerrings (11'; 51').
Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abstandhalter (13) in Form eines Federstahlblechs in die Trennstelle (12) zwischen die wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) eingebracht wird.
Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Abstandhalter (13) die wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) an der Trennstelle (12) in einem Abstand (b) entsprechend der doppelten Schichtdicke (2d) hält.
Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die wenigstens zwei durch den Abstandhalter (13) getrennten Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) mittels einer Verschraubung (32; 33) miteinander verbunden werden.
Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bearbeiten (26) des durch die verbundenen Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) und den dazwischen liegenden Abstandhalter (13) gebildeten Lagerrings (11'; 51') eine Bearbeitung einer Ringkontur durch Drehen, Schleifen oder eine Entfernung (28) von fertigungsbedingten Überständen umfasst.
Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das nach dem Bearbeiten (26) des durch die verbundenen Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) und den dazwischen liegenden Abstandhalter (13) gebildeten Lagerrings (11'; 51') weitere folgende Schritte umfasst: Trennen (27) der Verbindung der wenigstens zwei Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) und Entfernen des Abstandhalters (13); Beschichten (29) der getrennten Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) mit der Beschichtung (40) der vordefinierten Schichtdicke (d); und Verbinden (31) der wenigstens zwei beschichteten Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) an der Trennstelle (12) mittels eines Befestigungsmittels.
Das Verfahren nach Anspruch 6, wobei bei dem Beschichten (29) eine für eine Ausbildung einer gleichmäßigen Schichtdicke (d) geeignete Beschichtung (40) auf die Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) aufgebracht wird.
Das Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei bei dem Beschichten (29) eine chemisch Nickel Beschichtung (40) auf die Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) aufgebracht wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die wenigstens zwei beschichteten Lagerringteile (11a, 11b; 51a, 51b) ohne den Abstandhalter (13) mittels des Befestigungsmittels (32; 33) miteinander verbunden werden.
Das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zum Bearbeiten eines geteilten Lagerrings (11; 11', 51; 51') eines Gleitlagers, insbesondere eines Gelenklagers, eingesetzt wird.