DE102019135078A1 - Wälzlagerring und Verfahren zur Bearbeitung eines Wälzlagerrings - Google Patents

Wälzlagerring und Verfahren zur Bearbeitung eines Wälzlagerrings Download PDF

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Abstract

Ein Wälzlagerring (2, 3), insbesondere Kugellageraußenring, wird in folgenden Schritten bearbeitet:- Weggesteuerte Verformung des Wälzlagerrings (2, 3), so dass dieser plastisch verformt wird, wobei sich dessen Rundheit ändert,- Verlagerung von Angriffspunkten einer die plastische Verformung bewirkenden Kraft am Umfang des Wälzlagerrings (2, 3),- Rückverformung des Wälzlagerrings (2, 3) in eine kreisrunde Form.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines Wälzlagerrings, insbesondere Kugellageraußenrings. Ferner betrifft die Erfindung einen Wälzlagerring für ein einreihiges Wälzlager.
  • Ein Verfahren zur Herstellung eines Lagerrings, nämlich Kugellagerrings, ist zum Beispiel in der DE 10 2014 216 313 A1 beschrieben. Es handelt sich hierbei um einen Lagerring, welcher zur Verwendung in einem Triebwerk eines Flugzeugs vorgesehen ist. Weitere Wälzlagerbauteile für Anwendungen in der Luftfahrt sind in dem Dokument DE 10 2012 205 242 A1 offenbart. Diese Wälzlagerbauteile weisen eine aufgestickte Randzone mit von außen nach innen abnehmendem Stickstoffgehalt auf, wobei Druckeigenspannungen von außen nach innen abnehmen.
  • Die Montage eines Rillenkugellagers erfolgt üblicherweise im Exzentermontageverfahren. Im Rahmen dieses Verfahrens wird ein Lagerinnenring exzentrisch zu einem Lageraußenring positioniert, um ein Einfüllen der Wälzkörper, das heißt Kugeln, zu ermöglichen. Um die Anzahl der einfüllbaren Kugeln zu erhöhen, kann einer der Lagerring elastisch verformt werden. Ein in der DE 10 2014 223 708 A1 beschriebenes Montageverfahren sieht sogar die Verformung beider Lagerringe vor.
  • Ein weiteres Exzentermontageverfahren ist in der DE 2 137 979 A beschrieben. Auch in diesem Fall werden Kugeln in einen sichelförmigen Raum zwischen exzentrisch zueinander angeordneten Lagerringen eingefüllt. Im Zuge der anschließenden Zentrierung der Lagerringe kann es zu einer geringen elastischen Verformung des Außenrings oder des Innenrings kommen.
  • Grundsätzlich ist auch die Möglichkeit gegeben, Wälzkörper durch eine Füllöffnung, welche sich in einem Lagerring befindet, in einen Ringraum zwischen zwei Lagerringen einzufüllen. Im Fall einer aus der EP 2 143 835 B1 bekannten Lagereinrichtung ist die lichte Weite einer Wälzkörpereinfüllausnehmung eines Lagerrings geringfügig kleiner als der Wälzkörperdurchmesser. Erst durch eine elastische Verformung des Lagerrings soll ein Einfüllen der Wälzkörper möglich sein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Fortschritte in der Wälzlagertechnik zu erzielen, welche eine Befüllung von Wälzlagern mit besonders hoher Fülldichte ermöglichen, wobei auch unter den Bedingungen der Serienfertigung besonders geringe Schwankungen der Produktqualität gegeben sein sollen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Bearbeitung eines Wälzlagerrings gemäß Anspruch 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch einen Wälzlagerring mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Wälzlagerring erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für das Bearbeitungsverfahren und umgekehrt.
  • Das Bearbeitungsverfahren umfasst folgende Schritte:
    • - Verformung, insbesondere weggesteuerte Verformung, des Wälzlagerrings, so dass dieser unter Änderung seiner Rundheit plastisch verformt wird,
    • - Verlagerung von Angriffspunkten eines Werkzeugs, welche die plastische Verformung bewirkt, am Umfang des Wälzlagerrings,
    • - Rückverformung des Wälzlagerrings in eine kreisrunde Form.
  • Prinzipiell kommt statt einer weggesteuerten Verformung, das heißt einer Verformung, bei der der Verformungsweg vorgegeben ist und die Verformung entsprechend dieser Vorgabe unabhängig von den auftretenden Kräften durchgeführt wird, auch eine kraftgesteuerte Verformung des Lagerrings in Betracht. Bei der Rückverformung des Lagerrings in seine kreisrunde Form handelt es sich vorzugsweise um eine elastische Verformung. Alternativ wird der Lagerring durch plastische Verformung zum Abschluss des Verfahrens wieder in seine kreisrunde Form gebracht.
  • Die ersten beiden Schritte des Bearbeitungsverfahrens können beispielsweise folgendermaßen gestaltet sein:
    • - Aufbringung einer Druckkraft auf den Wälzlagerring, wobei die Kraft an zwei um 180° gegeneinander versetzten Stellen des Umfangs des Wälzlagerrings eingeleitet wird, so dass der Wälzlagerring plastisch verformt wird, nämlich in eine elliptische, nicht kreisrunde Form gebracht wird,
    • - Verlagerung der sich diametral gegenüberliegenden Angriffspunkte der Druckkraft am Umfang des Wälzlagerrings.
  • Die Verlagerung der Angriffspunkte der Druckkraft kann grundsätzlich entweder in Stufen oder kontinuierlich erfolgen. Bevorzugt ist eine kontinuierliche, das heißt gleitende, Verlagerung sämtlicher Angriffspunkte.
  • Durch die plastische Verformung des Wälzlagerrings ändert sich dessen Rundheit. Die Rundheit gibt an, inwieweit eine Werkstückumfangslinie, das heißt eine ringförmige, an die Außenumfangsfläche des Lagerrings oder in den Laufbahngrund gelegte Linie, welche in einer zur Mittelachse des Lagerrings normalen Ebene liegt, von einem idealen Referenzkreis abweicht. Allgemein wird hinsichtlich des Begriffs „Rundheit“ auf die Norm DIN EN ISO 1101 „Geometrische Produktspezifikation“ verwiesen.
  • Die plastische Verformung kann entweder mit einem rotierenden Werkzeug bei nicht rotierendem Lagerring oder bei Rotation des Werkstücks, das heißt Lagerrings, mit Hilfe eines nicht rotierenden Werkzeugs erfolgen. In beiden Fällen überstreichen die Angriffspunkte, an welchen die Druckkraft in den Lagerring eingeleitet wird, vorzugsweise einen Winkel von mindestens 180° am Umfang des Wälzlagerrings. Diese bedeutet, sofern sich zwei Angriffspunkte diametral gegenüberliegen, dass der gesamte Umfang des Lagerrings bearbeitet wird.
  • Ebenso sind Verfahrensvarianten möglich, bei denen jeder Abschnitt am Umfang des Lagerrings mehrfach mechanisch bearbeitet wird. Jeder Angriffspunkt der Druckkraft wird hierbei über mehrere Umdrehungen am Umfang des Wälzlagerrings verlagert. Im Laufe der Bearbeitung ist dabei ein Anschwellen der Druckkraft, welche auf den Lagerring einwirkt und diesen plastisch verformt, möglich.
  • Durch die in den Lagerring eingeleitete Druckkraft werden in jedem Fall Umfangsabschnitte an der Innenumfangsfläche des Lagerrings expandiert, wobei die Dehngrenze überschritten wird. Bei der späteren Rückverformung des Lagerrings in seine ursprüngliche, kreisrunde Form ergeben sich somit zwangsläufig Druckeigenspannungen in den entsprechenden Umfangsabschnitten.
  • Die Rückverformung des Lagerrings kann entweder vor der Montage des Wälzlagers oder während der Wälzlagermontage, nämlich Exzentermontage, erfolgen. In beiden Fällen können durch die besonders starke Verformbarkeit, verglichen mit herkömmlichen Exzentermontageverfahren, besonders viele Wälzkörper zwischen die Lagerringe eingefüllt werden.
  • Nach der Rückverformung in seine ursprüngliche kreisrunde Form kann eine Endbearbeitung des Lagerrings, welche insbesondere Schleifen umfasst, durchgeführt werden. Gemäß einer möglichen Variante einer spanabhebenden Bearbeitung umfasst die Fertigbearbeitung eine Bearbeitung von Borden des Lagerrings. Hierbei wird von beiden Borden lediglich eine geringe Materialmenge, insbesondere durch Drehen, Schleifen und/oder Honen, abgetragen, so dass sich das Volumen, in welchem Druckeigenspannungen herrschen, durch die Endbearbeitung nicht stark ändert. Somit ist auch in diesem Fall aufgrund der in den Lagerring eingebrachten Druckeigenspannungen eine besonders starke Verformung des Lagerrings bei der Montage des Wälzlagers möglich. In vergleichbarer Weise kann auch die Laufbahn des Lagerrings bearbeitet werden
  • Die durch Aufbringung einer Druckkraft im ersten Verfahrensschritt bewirkte Verformung des Lagerrings wird auch als Vorverformung bezeichnet. Insbesondere handelt es sich um eine vollumfängliche Vorverformung. Die Vorverformung findet nach der Wärmebehandlung des Lagerrings statt.
  • Ein durch Vorverformung bearbeiteter, insbesondere als Kugellageraußenring ausgebildeter Wälzlagerring weist allgemein zwei Stirnseiten auf, wobei eine typischerweise rillenförmige Laufbahn für Wälzkörper von beiden Stirnseiten beabstandet ist. Erfindungsgemäß ist die Laufbahn zwischen an die Stirnseiten grenzenden Lagerringzonen, in welchen durch plastische Vorverformung erzeugte Druckeigenspannungen herrschen, angeordnet, wobei die Druckeigenspannungen von den Stirnseiten in Richtung zur Mitte der Laufbahn abnehmen. Insbesondere existieren mechanisch, durch plastische Umformung erzeugte Druckeigenspannungen ausschließlich in den der Laufbahn benachbarten Borden des Lagerrings.
  • Radial außerhalb der Lagerringzonen, in welchen Druckeigenspannungen gegeben sind, existieren Zugspannungen im Lagerring. Gemäß einer möglichen Ausgestaltung erstreckt sich eine Lagerringzone, in welcher Zugeinspannungen herrschen, von einer Stirnseite des Lagerrings bis zur gegenüberliegenden Stirnseite des Lagerrings. In Radialrichtung des Lagerrings gemessen ist die Zone mit Zugeigenspannungen vorzugsweise ausgedehnter als der Querschnittsbereich, in welchem die mechanisch erzeugten Druckeigenspannungen vorliegen. Dementsprechend sind die Zugeigenspannungen im Mittel betragsmäßig geringer als die Druckeigenspannungen.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen, teilweise grob schematisiert:
    • 1 einen kreisrunden, unverformten Lagerring, nämlich Kugellageraußenring für ein Rillenkugellager,
    • 2 die plastische Verformung des Lagerrings in mehreren Bearbeitungsphasen,
    • 3 den gemäß 2 verformten und anschließend elastisch rückverformten Lagerring,
    • 4, 5 verschiedene Vorrichtungen zur Verformung des Lagerrings nach 1,
    • 6, 7 in jeweils einem Diagramm Möglichkeiten der weggesteuerten Verformung des Lagerrings nach 1,
    • 8 - 10 die Montage eines Rillenkugellagers unter Verwendung des Lagerrings nach 3,
    • 11 den Lagerring nach 3 mit dem Verlauf von Druckeigenspannungen in einem schematischen Diagramm,
    • 12 einen Lagerring mit messtechnisch erfassbarer Rundheit.
  • Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf sämtliche Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnetes Wälzlager, nämlich Rillenkugellager, umfasst einen Innenring 2 und einen Außenring 3 als Lagerringe 2, 3, zwischen welchen Kugeln als Wälzkörper 4 abrollen. Die Kugeln 4 werden in einem Exzentermontageverfahren in ihre vorgesehene Position zwischen den Lagerringen 2, 3 gebracht. Der Innenring 2 ist ebenso wie der Außenring 3 als einteiliger Lagerring ohne Füllöffnung gestaltet. Innerhalb des fertig montierten Wälzlagers 1 rollen die Kugeln 4 in an sich bekannter Weise in rillenförmigen Laufbahnen 14 der Lagerringe 2, 3 ab, so dass zwischen den Lagerringen 2, 3 sowohl Radialkräfte als auch - in untergeordnetem Maße - Axialkräfte übertragbar sind. Die Laufbahn 14 eines jeden Lagerrings 2, 3 ist von Borden 12, 13 flankiert.
  • Als Ausgangspunkt der Montage des Wälzlagers 1 wird der in 1 symbolisiert dargestellte Außenring 3 bereitgestellt, welcher in diesem Stadium eine praktisch perfekte kreisrunde Form hat. In den anschließenden Bearbeitungsphasen, die in 2 veranschaulicht sind, wird der Außenring 3 durch eine Druckkraft in eine unrunde, elliptische Form gebracht, wobei sich der Außenring 3 - in 2 überhöht dargestellt - plastisch verformt. Ein Verformungsweg des Lagerrings 3 ist mit SD1 bezeichnet. Die Verformung des Lagerrings 3 erfolgt weggesteuert.
  • Im Ausführungsbeispiel wird der Außenring 3 bei der plastischen Verformung in konstanter Winkellage gehalten. Ein nicht dargestelltes Bearbeitungswerkzeug, welches um den Außenring 3 rotiert, erzeugt den Verformungsweg SD1 . Betragsmäßig ist der Verformungsweg SD1 während sämtlicher Verformungsphasen, von welchen in 2 beispielhaft fünf Stück illustriert sind, gleich. Variiert wird der Winkel, in welchem der Verformungsweg, welcher zur plastischen Verformung führt, auf den Außenring 3 wirkt. Insgesamt wird durch die Beaufschlagung mit dem Verformungsweg der Außenring 3 an seinem gesamten Umfang bearbeitet. Der mechanisch aufgebrachte Verformungsweg und die Variation des Winkels sind derart bemessen, dass der Lagerring 3, nachdem er nicht mehr mit dem Verformungsweg beaufschlagt ist, in seine ursprüngliche, annähernd kreisrunde Form zurückkehrt.
  • In jeder Phase der plastischen Verformung, das heißt Vorverformung, entstehen an der mit 6 bezeichneten Innenumfangsfläche des Außenrings 3 zwei sich diametral gegenüberliegende gedehnte Zonen 7, welche jeweils in denjenigen Umfangsbereichen liegen, in denen die Druckkraft an der mit 5 bezeichneten Außenumfangsfläche eingeleitet wird. Im Laufe der Bearbeitung wandern die gedehnten Zonen 7 um den vollen Umfang des Außenrings 3. Mittig zwischen zwei gedehnten Zonen 7, das heißt um 90° versetzt, bilden sich bei jedem Verformungsvorgang zwei gestauchte Zonen 8. Die Stauchung des Materials des Außenrings 3 in diesen Zonen 8 ist für die entstehenden Eigenspannungen im Vergleich zur Dehnung in den Zonen 7 von untergeordneter Bedeutung. Dies ist zum einen dadurch begründet, dass die Zugfließgrenze geringer als die Druckfließgrenze ist. Zum anderen ist die Zugbelastung in den gedehnten Zonen 7 des Außenrings 3 größer als die Druckbelastung in den gestauchten Zonen 8.
  • Letztlich entstehen durch die plastische Vorverformung am gesamten Umfang des Außenrings 3 Druckeigenspannungen. Vor der weiteren Verarbeitung des Außenrings 3 erhält dieser seine kreisrunde Form zurück, wie in 3 dargestellt. Die Rückverformung kann entweder mit Hilfe einer gesonderten Maschine oder in derselben Aufspannung, in der auch die vorherige plastische Verformung mit wanderndem Verformungsbereich erzwungen wurde, erfolgen. Im letztgenannten Fall kommt insbesondere eine Verformung mit variierenden Amplituden in Betracht, wie sie im Folgenden anhand der 4 bis 7 erläutert wird.
  • Die 4 und 5 veranschaulichen zwei verschiedene Vorrichtungen, mit denen der Lagerring 3 in der Art eines „Durchwalkens“ plastisch verformt werden kann, wobei der verformte Bereich am Umfang des Lagerrings 3 entlang wandert. Sowohl in der Variante nach 4 als auch in der Variante nach 5 ist der Lagerring 3 zu jedem Zeitpunkt des „Durchwalkens“ an genau drei Stellen abgestützt. Gemäß 4 stützen zwei innere Stützrollen 15 den Außenring 3 innen ab, während eine äußere Stützrolle 16 von außen eine Druckkraft auf den Außenring 3 ausübt. Im Unterschied hierzu beschreiben in der Anordnung nach 5 die Rotationsachsen von drei äußeren Stützrollen 16, die zusammen den Lagerring 3 verformen, ein gleichschenkliges, nicht gleichseitiges Dreieck. In beiden Fällen sind die Lagerrollen 15, 16 beziehungsweise die Lagerrollen 16 derart eingestellt, dass sich der gewünschte Verformungsweg SD1 ergibt.
  • Die Vorrichtung nach 4 ist ebenso wie die in 5 andeutungsweise skizzierte Vorrichtung dazu geeignet, ein Verformungsverfahren nach 6 oder ein Verformungsverfahren nach 7 durchzuführen. In beiden Fällen wird der Lagerring 3 um mehrere Umdrehungen gedreht, wobei die mit S bezeichnete Verformung zunächst anschwillt und zum Ende des Verformungsprozesses wieder auf den Wert Null abfällt. In der Variante nach 6 ist eine volle Umdrehung des Lagerrings 3, entsprechend einem Winkel α von 360°, bereits erreicht, bevor die Verformung S auf die Hälfte ihres Maximums angestiegen ist. In der Variante nach 7 wird die Verformung S zunächst erhöht, bis sie ein erstes Plateau erreicht. In diesem Zustand wird der Lagerring 3 weiter gedreht und damit unter plastischer Verformung einzelner Umfangsabschnitte „durchgeknetet“, bis insgesamt ein Winkel α1 erreicht ist, der mehreren vollen Umdrehungen des Lagerrings 3 entspricht. Anschließend wird die Verformung S auf ein zweites Plateau erhöht und wiederum über mehrere Umdrehungen auf diesem Niveau gehalten, bis ein zweiter, auf die Rotation des Lagerrings 3 bezogener Winkel α2 erreicht ist. Es folgt eine Erhöhung der Verformung S auf ein drittes Niveau, welches abermals über mehrere Umdrehungen des Lagerrings 3 gehalten wird, bis die Verformung S schließlich kontinuierlich bis zum Nullpunkt zurückgenommen wird.
  • Bei der Rückverformung des Lagerrings 3 stellt sich sowohl in der Variante nach 6 als auch in der Variante nach 7 zum Ende des Verformungsverfahrens hin eine elastische Formänderung ein, welche in einer zumindest näherungsweise idealen Kreisform, wie in 3 skizziert, mündet. Dies gilt auch für das bereits anhand 2 beschriebene Verformungsverfahren. Auch bei diesem Verformungsverfahren können die Amplituden der Verformung S gemäß 6 oder gemäß 7 über eine Vielzahl von Umdrehungen des Lagerrings 3 variiert werden.
  • Was geometrische Merkmale des plastisch verformten Lagerrings 3 betrifft, wird auf die 12 verwiesen. Hierin ist die Form des Außenrings 3, die dieser nach der Vorverformung einnimmt, mit geometrischen Idealformen verglichen. Um die mit Außenumfangsfläche 5 des Lagerrings 3 ist ein Außenkreis Ka gelegt. Die Innenumfangsfläche 6 des Lagerrings 3 tangiert in analoger Weise einen Innenkreis Ki . Zwischen dem Außenkreis Ka und dem Innenkreis Ki liegt ein Normalkreis Kn , der einen geometrisch idealen Kreis darstellt, welcher im ursprünglichen, unverformten Zustand des Lagerrings 3 von der Außenumfangsfläche 5 und von der Innenumfangsfläche 6 äquidistant beabstandet ist.
  • Die Differenz zwischen dem Radius des Normalkreises Kn und dem Radius des Innenkreises Ki ist als innere Radiendifferenz di bezeichnet. In analoger Weise ist die Differenz zwischen dem Radius des Normalkreises Kn und dem Radius des Außenkreises Ka als äußere Radiendifferenz da bezeichnet. Mit dges ist die gesamte Radiendifferenz zwischen dem Außenkreis Ka und dem Innenkreis Ki bezeichnet. Durch die Rückverformung wird die Radiendifferenz dges dem Wert Null angenähert, so dass die Form des Lagerring 3 nach 3 von der Form nach 1 praktisch nicht unterscheidbar ist.
  • In dem in 3 skizzierten, mehrfach plastisch verformten Zustand existiert an der Innenumfangsfläche 6 des Lagerrings 3 eine mit 9 bezeichnete Lagerringzone, in welcher Druckeigenspannungen ES gegeben sind. Die Lagerringzone 9 ist umgeben von einer sich bis zur Außenumfangsfläche 5 erstreckenden Lagerringzone 10, in welcher Zugeigenspannungen existieren.
  • Die Verteilung der Druckeigenspannungen ES über die Breite des Lagerrings 3 geht idealisiert aus 11 hervor. Danach ist eine maximale Druckeigenspannung ESm ausschließlich im Bereich der Borde 12, 13, das heißt angrenzend an die mit S1, S2 bezeichneten Stirnseiten des Lagerrings 3, gegeben. Im Bereich der zwischen den Borden 12, 13 liegenden, gekrümmten Laufbahn 14 existieren dagegen höchstens geringe Druckeigenspannungen ES, näherungsweise keine Druckeigenspannungen ES, die durch die plastische Verformung erzeugt wurden.
  • Das Zusammensetzen von Lagerringen 2, 3 und Wälzkörpern 4 ist in den 8 bis 10 illustriert. Die Lagerringe 2, 3 werden zunächst exzentrisch zueinander angeordnet, um ein Einfüllen der Wälzkörper 4 zu ermöglichen. Anschließend erfolgt, wie in 9 veranschaulicht ist, ein elastisches Verformen des Lagerrings 3, wobei der Verformungsweg in diesem Fall mit SD2 bezeichnet ist. Beispielhaft sind elastische Verformungsbereiche innerhalb des eine elliptische, nicht kreisrunde Form aufweisenden Lagerrings 3 in 9 mit 11 bezeichnet. Weitere elastische Verformungsbereiche befinden sich direkt unter dem Verformungsweg SD2 . Dank der Druckeigenspannungen in der Lagerringzone 9 ist bei der Exzentermontage ein besonders starkes elastisches Verformen des Lagerrings 3 möglich.
  • Gemäß einer alternativen Verfahrensführung wird von einer nicht oder nicht vollständig in die kreisrunde Form zurückgeführte Form des Lagerrings 3 vor Beginn der Exzentermontage ausgegangen. In diesem Fall wird der Lagerring 3 bei der Exzentermontage nicht nur elastisch, sondern plastisch verformt, wobei sich die endgültige, kreisrunde Form des Lagerrings 3 erst nach diesem abschließenden Verformungsvorgang einstellt. Alternativ wird vor dem Endmontageschritt die kreisrunde Form durch eine erneute mechanische Bearbeitung der Laufbahnen 14, Borde 12, 13 und/oder der Außenumfangsfläche 5 hergestellt.
  • In jedem Fall wird die Exzentermontage abgeschlossen, indem die Lagerringe 2, 3 zueinander zentriert und die Wälzkörper am Umfang der Lagerringe 2, 3 verteilt werden, so dass sich der in 10 dargestellte Zustand des Wälzlagers 1 ergibt. Anschließend ist in an sich bekannter Weise ein Wälzlagerkäfig, beispielsweise Nietkäfig aus Blech, montierbar. Ebenso sind in prinzipiell bekannter Weise zwischen den Lagerringen 2, 3 wirksame Dichtungen montierbar.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wälzlager
    2
    Innenring
    3
    Außenring
    4
    Wälzkörper
    5
    Außenumfangsfläche
    6
    Innenumfangsfläche
    7
    gedehnte Zone
    8
    gestauchte Zone
    9
    Lagerringzone mit Druckeigenspannungen
    10
    Lagerringzone mit Zugeigenspannungen
    11
    elastischer Verformungsbereich
    12
    Bord
    13
    Bord
    14
    Laufbahn
    15
    innere Stützrolle
    16
    äußere Stützrolle
    α
    Winkel
    α1
    Winkel
    α2
    Winkel
    da
    äußere Radiendifferenz
    di
    innere Radiendifferenz
    dges
    gesamte Radiendifferenz
    ES
    Eigenspannung
    ESm
    maximale Eigenspannung
    Ka
    Außenkreis
    Ki
    Innenkreis
    Kn
    Normalkreis
    S
    Verformung
    SD1
    Verformungsweg
    SD2
    Verformungsweg
    S1
    Stirnseite
    S2
    Stirnseite
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014216313 A1 [0002]
    • DE 102012205242 A1 [0002]
    • DE 102014223708 A1 [0003]
    • DE 2137979 A [0004]
    • EP 2143835 B1 [0005]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Norm DIN EN ISO 1101 [0012]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Bearbeitung eines Wälzlagerrings (2, 3), mit folgenden Schritten: - Weggesteuerte Verformung des Wälzlagerrings (2, 3), so dass dieser plastisch verformt wird, wobei sich dessen Rundheit ändert, - Verlagerung von Angriffspunkten einer die plastische Verformung bewirkenden Kraft am Umfang des Wälzlagerrings (2, 3), - Rückverformung des Wälzlagerrings (2, 3) in eine kreisrunde Form.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Angriffspunkte der den Wälzlagerring (2, 3) plastisch verformenden Kraft jeweils einen Winkel von mindestens 180° am Umfang des Wälzlagerrings (2, 3) überstreichen.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Angriffspunkt der den Wälzlagerring (2, 3) plastisch verformenden Kraft über mehrere Umdrehungen am Umfang des Wälzlagerrings (2, 3) verlagert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung bei stillstehendem Wälzlagerring (2, 3) erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die plastische Verformung bei Rotation des Wälzlagerrings (2, 3) erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzlagerring (2, 3) nach der plastischen Verformung fertigbearbeitet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fertigbearbeitung eine spanabhebende Bearbeitung von Borden (12, 13) des Wälzlagerrings (2, 3) umfasst.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückverformung des Wälzlagerrings (2, 3) vor einer Exzentermontage eines Wälzlagers (1) erfolgt.
  9. Wälzlagerring (2, 3), mit zwei Stirnseiten (S1, S2) und einer zwischen diesen liegenden, von beiden Stirnseiten (S1, S2) beabstandeten Laufbahn (14) für Wälzkörper, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (14) zwischen an die Stirnseiten (S1, S2) grenzenden Lagerringzonen (9), in welchen Druckeigenspannungen herrschen, angeordnet ist, wobei die Druckeigenspannungen von den Stirnseiten (S1, S2) in Richtung zur Mitte der Laufbahn (14) abnehmen.
  10. Wälzlagerring (2, 3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass dieser als Kugellageraußenring ausgebildet ist, wobei die Lagerringzonen (9), in welchen Druckeigenspannungen herrschen, von einer Lagerringzone (10), in der Zugeigenspannungen herrschen, umgeben sind.
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Norm DIN EN ISO 1101 2017-09-00. Geometrische Produktspezifikation (GPS) - Geometrische Tolerierung - Tolerierung von Form, Richtung, Ort und Lauf (ISO 1101:2017); Deutsche Fassung EN ISO 1101:2017. *

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