WO2011151132A1 - Schrägwälzlager und lagerring des schrägwälzlagers sowie verfahren zur herstellung des schrägwälzlagers und des lagerrings - Google Patents

Schrägwälzlager und lagerring des schrägwälzlagers sowie verfahren zur herstellung des schrägwälzlagers und des lagerrings Download PDF

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WO2011151132A1
WO2011151132A1 PCT/EP2011/057408 EP2011057408W WO2011151132A1 WO 2011151132 A1 WO2011151132 A1 WO 2011151132A1 EP 2011057408 W EP2011057408 W EP 2011057408W WO 2011151132 A1 WO2011151132 A1 WO 2011151132A1
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WO
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bearing
fracture
rolling
rings
bearing rings
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Application number
PCT/EP2011/057408
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Zernickel
Gerhard Meyer
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/64—Special methods of manufacture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact

Definitions

  • the invention relates to a Schrägnach alelzlager with two bearing rings and with rolling elements between the bearing rings, wherein in the oblique bearing pressure lines, inclined at an acute angle to the axis of rotation of the angular bearing and wherein the bearing rings with Wälz analyses for the rolling elements on a rotationally symmetrical forming blank made of steel were materially connected to each other and separated and heat treated.
  • the invention further relates to a bearing ring made of steel for a skewed roller bearing, which is separated from a einmaterialigen Umformrohling for two bearing rings with Wälzlaufbahnen for rolling elements, which has at least one of the Wälzlaufbahnen and which is heat treated.
  • the invention also relates to methods for producing the angular contact bearing and the bearing rings. Background of the invention
  • Angular contact bearings are angular contact ball bearings, tapered roller bearings and tapered roller bearings, in which the pressure lines, also referred to as contact lines, run inclined at a certain angle deviating from the right angle to the axis of rotation or to the radial plane of the rolling bearing.
  • the skew bearings have balls, cylindrical rollers or tapered rollers as rolling elements.
  • the rolling elements are in contact with Wälzlaufbahnen.
  • the contact centers of the contacts between balls and Wälzlaufbahnen in angular contact ball bearings are opposite to the respective ball. Therefore, in angular contact ball bearings in each case one pressure line passes through both contact centers and through the center of the ball.
  • the pressure lines are the extensions of the axes of rotation of the tapered rollers that intersect on the axis of rotation of the tapered roller bearing.
  • Angular contact bearings are designed as predominantly radially acting bearings or as predominantly axially acting bearings.
  • the axial directions are to be understood as the directions aligned with the axis of rotation or pivot axis. Radial directions are directed in perpendicular radial planes pierced by the rotation axis to the rotation axes toward or away from the rotation axes.
  • Mainly radially acting oblique roller bearings are bearings that can absorb a relatively high proportion of axial forces compared to radial bearings.
  • Predominantly axially acting bearings are bearings that can absorb a relatively high proportion of radial forces compared to thrust bearings.
  • DE 10 2005 028 093 B3 shows bearing rings for a radially acting oblique rolling bearing, which is designed as a tapered roller bearing.
  • the bearing rings are an inner ring and an outer ring and were initially formed together in one piece on a rotationally symmetrical forming blank made of steel and connected einmaterialig each other, are then separated from each other at an annular separation point and are then heat treated.
  • the rotationally symmetrical Umformrohling is formed by forming, for example by deep drawing from a sheet, cup-shaped.
  • the Umformrohling is weakened at least at the separation point by at least one peripheral constriction of the material thickness of its wall and divided into two einmaterialig interconnected areas.
  • Each of the areas has the final shape of one of the bearing rings.
  • the inner ring with the smaller diameter connects axially at the separation point to the larger diameter outer ring.
  • Both bearing rings have the finished molded Wälzlaufbahn on the Umformrohling.
  • On the outer ring this is on the inner peripheral side and on the inner ring this is formed on the outer peripheral side.
  • the inner ring has a largest outer diameter, which corresponds to the smallest inner diameter of the outer ring.
  • the forming blank with the finished molded raceways is split so that the inner ring and outer ring are formed. After splitting, each type of ring is treated separately by, for example, hardening and grinding.
  • US 2005 / 0008276A1 shows a designed as strut bearing axially acting- Schrägnach, which is provided for the pivotable mounting of a coil spring to a vehicle body.
  • the strut bearing has a lower bearing ring and an upper bearing ring, which have emerged from a common formed by forming Umformrohling on which they were initially formed together in one piece.
  • the rotationally symmetrical Umformrohling is formed by forming, for example by deep drawing from a sheet, cup-shaped.
  • the Umformrohling is divided at an imaginary separation point in two einmaterialig remaining areas.
  • Each of the areas has the final shape of one of the bearing rings.
  • the inner ring with the smaller diameter connects axially to the larger diameter outer ring.
  • Both bearing rings have the finished molded track on the Umformrohling. On a bearing ring, this is on the inner circumference side and on the other bearing ring this outer peripheral side is formed. At the imaginary separation point of the bearing ring has a largest outer diameter, which corresponds to the smallest inner diameter of the other bearing ring.
  • the forming blank with the finished molded raceways is separated so that upper and lower bearing rings are formed. After separation, each type of rings is separately treated by, for example, hardening and grinding.
  • the object of the invention is therefore to provide a Schrägflälzlager and its bearing rings and to provide methods for their preparation, with which the disadvantages described above are avoided.
  • the bearing rings have mounted in the rolling bearing annular fracture zones with partially heat-treated structure.
  • the fracture zone resulting from a break after the heat treatment of the forming tube is left unprocessed at the surface after fracture. Since the usually ring-shaped fracture zone is outside the Wälzlaufbahnen, this is harmless.
  • the fracture is created by dividing the forming blank by splitting, shearing, breaking or breaking.
  • Unprocessed means that after the forming blank has been divided, the fracture zone will be subjected both to non-cutting machining and to storage. or stamping, as well as non-cutting reworking such as turning or grinding is subjected. Unprocessed also excludes changes in the fracture pattern due to subsequent heat treatments. However, coating or greasing after breakage is possible.
  • the fracture zone (s) of one bearing ring correspond to the fracture zone (s) of the other bearing ring because these fracture zones originate from a common fracture with which the bearing rings were separated.
  • the fracture pattern is that of a violent fracture and may in part exhibit ductile properties such as transcrystalline or brittle fractures such as intergranular structures.
  • trans-crystalline fractures no grain boundaries or fracture transitions in the microstructure of the material can be seen on the surface of the fracture zones, which suggests elastic material.
  • intercrystalline fractures the grain boundaries can be seen very well, as the fracture passes through the grains, which suggests brittle material.
  • the fracture extends, at least in part, through broken heat-treated steel, because the bearing rings still connected to each other at the forming blank were heat-treated before being broken. Accordingly, the fracture zone also has an at least partially heat-treated surface or continuous heat-treated surface resulting from the fracture after the heat treatment.
  • the fracture zone may be a circumferentially formed annular surface or the like or is alternatively formed by at least two or more circumferentially radially and / or axially spaced fracture zones on the bearing rings.
  • the invention provides methods for producing the bearing rings.
  • the storage rings are first formed together with Wälzlaufbahnen in one piece, then heat treated and separated only after the heat treatment.
  • a rotationally symmetric Umformrohling is produced by forming, such as drawing or stamping or rolling (rolling) and possibly punching.
  • a wire for example from a roll, is cut to a length corresponding to the central circumference of a ring.
  • the wire is bent circularly while the bending ends are circumferentially fed to each other.
  • the bending ends are joined together by welding, so that the ring is closed.
  • the ring is marked with predetermined breaking point and Wälzlaufbahn to form a Umformrohling.
  • the weld can have a bead on the side, which does not need to be plastered. In the raceway area, the weld is equalized by embossing the Wälzlaufbahn.
  • the Umformrohling is weakened at one or more predetermined separation points by breaking points, which are generated by notches or constrictions in the wall of the Umformrohlings.
  • breaking points which are generated by notches or constrictions in the wall of the Umformrohlings.
  • at least one circumferential or partial constriction or notch of the wall is introduced from both sides into the wall or only on one side, for example by embossing, cutting (shearing) or punching.
  • the indentations could also pass through the wall and form circumferentially adjacent slots or holes in the wall.
  • the ranges differ by the radial dimensions of each other.
  • the one area essentially has the radial dimensions of one bearing ring, the other substantially the dimensions of the other bearing ring.
  • At least one Wälzlaufbahn is introduced into each of the bearing rings, between which axially or radially the separation point is formed with the predetermined breaking points.
  • the invention provides that the entire Umformrohling is subjected before being divided into the bearing rings of one or more heat treatments.
  • Under Heat treatment is predominantly quenching, ie hardening followed by tempering, such as through hardening, case hardening, carbonitriding, and other processes familiar to the person skilled in the art, including washing and drying.
  • low-carbon steels which, for example, can be formed particularly well, are provided with a carbon-containing surface layer.
  • carbonitriding in addition to carbon, nitrogen is also introduced into the surface layer.
  • Case hardening is the carburizing, hardening and tempering of a steel workpiece.
  • the aim of case hardening is a soft and tough core with at the same time hard surface of the material, which is particularly important for thin-walled drawn from sheet metal bearing rings of the bearing according to the invention.
  • the surface layer of the workpiece is carbon enriched in a suitable carburizing medium. Due to the diffusion of the carbon from the enriched boundary layer in the direction of the core, a carbon content sets in, which typically decreases as the edge distance from the core increases. Following carburization, curing is performed to achieve surface hardness and case hardening depth. Depending on the carbon content, a course of the hardening depth with the characteristics edge hardness and case hardening depth is obtained when quenching from the surface.
  • the surface hardness of case hardened steel is largely determined by the marginal carbon content.
  • the carburizing depth set in the carburizing, the hardening behavior of the steel used and the quenching intensity of the quenching medium used influence the case hardening depth.
  • annealing is started as soon as possible in order to make the initially brittle hard martensite structure of the carburized surface layer more ductile again.
  • the Umformrohlings this is preferably completely, but at least on the Wälzlaufbahnen provided with the necessary for the rolling contact with the rolling elements finished surface hardness.
  • the separation point so also the predetermined breaking point is cured simultaneously.
  • the forming blank is then divided into the two bearing rings, in which acts on the predetermined breaking point and force caused by the constriction (s) or notch (s) weakened (s) and brittle by hardening breaking point (s) break , Since also the separation point was heat treated on the Umformrohl, the respective bearing ring has at least one rupture zone which extends at least partially by broken heat-treated material of the bearing ring and has a resulting from the fracture and finished after the fracture and at least partially hard surface.
  • the surface hardness of the fracture zone material may harden from the center to the edge of the fracture zone. This requires that after tempering of the bearing ring this at least under the Wälzlaufbahnen a soft core, for example, with a core hardness of 400 HV, and an edge edge and the Wälzlaufbahn increasingly hard edge layer, e.g. having a surface hardness of at least 580 HV measured by the Vickers hardness measurement method. Since the separation point has also been subjected to a heat treatment before separation, it is conceivable that the rupture zone at the surface from its center to the edge has the same or an approximately comparable hardness profile, as the other areas of the bearing ring. The hardness increases from the soft core or the soft middle of the fracture zone to the edge and has the surface hardness at the edge.
  • the breaking point usually means a reduction of the wall thickness to one third of the remaining wall thickness and because the Einhärteiefe of a surface in the wall in approximately this value corresponds, the predetermined breaking point is usually through-hardened and accordingly be brittle.
  • the middle of the fracture zone is then at least harder on the surface than the core.
  • a correspondingly by notches weak or thin designed and thus almost or fully cured brittle separation point has the advantage that can be easily separated from each other the bearing rings.
  • the advantage of the invention is that the bearing rings remain at least until after the heat treatment as a part of the Umformrohling each other and are cured together as such.
  • the invention has a particularly advantageous effect if the forming blanks are guided to a mounting station for mounting the angular contact bearing.
  • the forming blank is divided into the two bearing rings shortly before the mounting of the angular bearing.
  • the bearing rings are then mounted on the same station with other bearing elements, such as the rolling elements, cages and caps and lids to the angular contact bearing. In such a case, the loss of bearing rings of one type or another until assembly is advantageously excluded.
  • the invention also provides a helical rolling bearing with the inventively designed bearing rings and a method for producing the angular contact bearing.
  • a rolling bearing then usually the bearing rings are installed, which were initially connected to a common heat-treated Umformrohling each other, which were then heat treated and separated only in the assembly station for the angular contact bearings before introducing the rolling elements.
  • the fracture zones of the rings correspond in terms of roughness and surface structure with each other so that the fracture zones fit together or into each other.
  • the invention is particularly suitable for angular contact bearings in the execution of spring leg bearings and steering bearings and for their production, because they are exposed during operation only pivotal movements or low speeds. Reworking the Wälzlaufbahnen such as grinding or finishing are not necessary because they have sufficiently fine Wälzlaufbahn37en by forming.
  • FIG. 3 shows a skewed roller bearing 1 in a longitudinal section along its axis of rotation 9, which is designed as an axial angular contact bearing, for example as a strut bearing 1 a.
  • the suspension strut bearing 1a has two bearing rings 7 and 8 and rolling elements 2.
  • the rolling elements 2 are balls.
  • the bearing rings 7 and 8 have Wälzlaufbahnen 5 and 6.
  • the Wälzlaufbahnen 5 and 6 are opposite to pressure lines 3.
  • the printing lines 3 extend through the contacts 2a and 2b of the balls with the Wälzlaufbahnen 5 and 6 and are inclined to the rotation axis 9 and to a radial plane.
  • the bearing rings 7 and 8 each have a fracture zone 12 and 13, respectively.
  • the fracture zone 12 is formed on the outer circumference of the bearing ring 7.
  • the fracture zone 13 is formed on the inner side of the bearing ring 8.
  • the bearing rings 7 and 8 were joined to one another in one piece on a rotationally symmetrical forming blank 10 made of steel.
  • FIG. 1 shows a forming blank 10 in a longitudinal section along the axis of symmetry 10a of the forming blank.
  • the Umformrohling 10 is made for example of a flat material.
  • the sheet is, for example, a rolled strip which has been circularly bent into a ring about the axis of symmetry 10a, bending the bending ends toward each other and joining them together by welding.
  • the ring is then embossed or rolled so that it has the Wälzlaufbahnen 5 and 6 completely and through a separation point 1 1 is divided into two areas 7a and 8a.
  • the area 7a has the Wälzlaufbahn 5 and the area 8a the Wälzlaufbahn 6.
  • the separation point 11 is formed at a constriction by two concentric annular notches 1 a and 1 b, which face each other in the axial direction and thus rotate radially with the same radius about the axis of symmetry 10 a.
  • the annular notches 11a and 11b have different radii with respect to the axis of symmetry 10a and are therefore offset from one another.
  • the Umformrohling 10 is tempered. The structure is through hardened into the core 14 of the bearing rings 7 and 8. Since the structure of the bearing rings 7 and 8 is hardened into the core 14, the separation point is also cured axially.
  • FIG 2 shows the bearing rings 7 and 8 after the violent separation after tempering of the Umformrohlings 10 of Figure 1 at the separation point 11.
  • Each of the bearing rings 7 and 8 has a fracture zone 12 and 13, respectively.
  • the fracture zone 12 is formed on the outer circumference of the bearing ring 7 and formed at the largest outer diameter DA of the bearing ring 7 largely as an annular surface and directed radially outward.
  • the fracture zone 13 is formed on the inner circumference of the bearing ring 8 and formed at the smallest inner diameter DI of the bearing ring 8 largely as an annular surface and directed radially inwardly to the axis of symmetry 10a.
  • the fracture zones 12 and 13 are formed by breaking the predetermined breaking points at the separation point 11 of the previously tempered forming blank 10, these correspond in terms of their hardness, texture and the texture of the surface and in terms of dimensions.
  • the hardness of the fracture zones 12 and 13 corresponds to the hardness of the surfaces of the Wälzlaufbahnen 5 and 6.
  • FIG. 7 shows a skewed roller bearing 20 in a longitudinal section along its rotation axis 16, which is designed as an axial skew bearing, for example as a suspension strut bearing.
  • FIG. 8 shows the detail Z from FIG. 7 enlarged and not to scale.
  • the skew roller bearing 20 has two bearing rings 17 and 18 and rolling elements 2.
  • the rolling elements 2 are balls.
  • the bearing rings 17 and 18 have Wälzlaufbahnen 15 and 19 on.
  • the Wälzlaufbahnen 15 and 19 are located opposite pressure lines 3.
  • the printing lines 3 extend through the contacts 2 a and 2 b and are inclined by a pressure angle ⁇ to a parallel of the axis of rotation and thus to the axis of rotation 16.
  • the bearing rings 17 and 18 each have an annular surface-shaped fracture zone 25 and 26, which is left unprocessed after the break. As can be seen from FIG. 4, the bearing rings 17 and 18 were connected to one another in one piece on a rotationally symmetrical forming blank 22 made of steel.
  • FIG. 4 shows a forming blank 22 in a longitudinal section along the axis of symmetry 22a of the forming blank.
  • Figure 5 shows the detail Y of Figure 4 enlarged and not to scale.
  • the Umformrohling 22 is made for example of a metal sheet or a flat band.
  • the ribbon is embossed or pulled so that it is divided by a separation point 21 into two areas 17a and 18a.
  • the area 17a has the Wälzlaufbahn 15 and the area 18a the Wälzlaufbahn 19.
  • the separation point 21 is formed at a constriction by two concentric annular notches 21a and 21b, which face each other in the axial direction and thus rotate radially on with the same radius about the axis of symmetry 22a.
  • the annular notch 21a is large compared to the notch 21b and is so deep in the axial direction that due to the constriction of the wall by the notches 21a and 21b a residual wall thickness S connects the areas 17a and 18a, which is at most one third of the wall thickness Areas on the Wälzlaufbahnen 15 and 19 corresponds.
  • the Umformrohling 22 is case hardened.
  • the microstructure of both regions 17a and 18a has a soft core 24 and a hardened edge layer 23.
  • the hardness of the peripheral layer 23 increases toward the surface of the regions 17a and 18a. Since the structure of the finished bearing rings 17 and 18 shown in Figure 6 has a hardened surface layer whose thickness corresponds to about one third of the total wall thickness of the regions 17a and 18a and since the residual wall thickness at the separation point at most one third of the wall thickness of Regions 17a and 18a, the separation point 21 is provided axially with the hardness and the hardness profile of the edge layer.
  • FIG 6 shows the bearing rings 17 and 18 after the violent separation of the Umformrohlings 22 of Figure 4 at the separation point 21 after tempering.
  • Each of the bearing rings has a fracture zone 25 and 26, respectively.
  • the fracture zone 25 is formed on the outer circumference of the bearing ring 17 and formed at the largest outer diameter of the bearing ring 17 largely as a circumferential surface and directed radially outward.
  • the fracture zone 26 is formed on the inner circumference of the bearing ring 8 and formed at the smallest inner diameter of the bearing ring 18 largely as a circumferential surface and directed radially inward to the axis of symmetry 20 a.
  • the fracture zones 25 and 26 are formed by the breaking of the predetermined breaking point at the separation point 21 of the Umformrohlings 22, these correspond in terms of their hardness, texture and the texture of the surface and in terms of dimensions.
  • the hardness of the fracture zones 25 and 26 at the edge corresponds to the hardness of the surfaces of the Wälzlaufmaschineen 15 and 19th
  • FIG. 10 shows a skewed roller bearing 30, which is designed as a radial angular contact bearing and can be used to mount steering columns, in a longitudinal section along the axis of rotation 30a.
  • the inclined roller bearing 30 has two bearing rings 27 and 28 and rolling elements 2.
  • the bearing ring 27 is an inner ring.
  • the bearing ring 28 is an outer ring.
  • the rolling elements 2 are balls.
  • the bearing rings 27 and 28 have Wälzlaufbahnen 32 and 33.
  • the Wälzlaufbahnen 32 and 33 are located opposite pressure lines 3.
  • the printing lines 3 extend through the contacts 2a and 2b and are inclined by a contact angle ⁇ to the axis of rotation 30a.
  • Bearing rings 27 and 28 each have an annular surface-shaped breaking zone 34 or 35, which is left unprocessed after the breakage.
  • the bearing rings 27 and 28 were joined to one another in one piece on a rotationally symmetrical forming blank 29 made of steel.
  • FIG. 9 shows the forming blank 29 in a longitudinal section along the axis of symmetry 29a of the forming blank.
  • the Umformrohling 29 is drawn for example from a metal sheet. The sheet is pulled so that it has a separation point 31 at the bottom and is divided by the separation point 31 into two regions 27a and 28a, the shape of the bearing rings 27 and 28 corresponds and which are connected einmaterialig by the separation point.
  • the area 27a has the Wälzlaufbahn 32 and the area 28a the Wälzlaufbahn 33.
  • the separation point 31 is formed by a constriction due to at least one annular notch 31 a.
  • the Wälzlaufbahnen 32 and 33 have the same radius, which corresponds to the radius of a strigkugel 4 and are located on Umformrohling 29 facing each other.
  • the Umformrohling 29 is case hardened.
  • the separation point 31 is provided with the hardness and the hardness profile of the edge layer.
  • FIG. 12 shows a skewed roller bearing 40, which is designed as a radial angular contact bearing and can be used to mount steering columns, in a longitudinal section along the axis of rotation 40a.
  • the oblique roller bearing 40 has two bearing rings 37 and 38 and rolling elements 2.
  • the rolling elements 2 are balls.
  • the bearing rings 37 and 38 have Wälzlaufbahnen 42 and 43 and in each case a ring-shaped rupture zone 44 and 45, which is left unprocessed after the break.
  • the breaking zone 44 is formed on the outer circumference of the bearing ring 37 and on the inner side of the bearing ring 38.
  • the bearing rings 37 and 38 were connected to one another in one piece on a rotationally symmetrical forming blank 39 made of steel.
  • FIG. 11 shows a forming blank 39 in a longitudinal section along the axis of symmetry 39a of the forming blank.
  • the Umformrohling 39 is drawn for example from a metal sheet. The sheet is pulled so that it is funnel-shaped.
  • a separating point 41 marked by at least one annular notch 36 divides the forming blank into two areas 37a and 38a, the shape of which corresponds to the bearing rings 37 and 38, respectively, and which are connected to one another at the separating point 41.
  • the area 37a has outside the Wälzlauf- track 42 and the area 38a inside the Wälzlaufbahn 43.
  • the Wälzlaufbahnen 42 and 43 are made with the same radius, which corresponds to the radius of a scholarkugel 4 and have in opposite radial directions.
  • the Umformrohling 39 is case hardened.
  • the separation point 41 is provided with the hardness and the hardness of the edge layer.
  • FIG. 15 shows a skewed bearing 50 in a longitudinal section along its axis of rotation 50a, which is designed as a tapered roller bearing.
  • the skew roller bearing 50 has two bearing rings 47 and 48 and rolling elements 44.
  • the rolling elements 44 are tapered rollers.
  • the bearing rings 47 and 48 have Wälzlaufbahnen 45 and 46 and in each case an annular fracture zone 49 and 53, which is left unprocessed after the break.
  • the bearing rings 47 and 48 were joined to one another in one piece on a rotationally symmetrical forming blank 52 made of steel.
  • FIG. 13 shows the forming blank 52 in a longitudinal section along the axis of symmetry 52a of the forming blank.
  • the Umformrohling 52 is divided by a separation point 51 in two areas 47 a and 48 a.
  • the region 47a has the rolling raceway 45 on the outer peripheral side and the rolling surface 46 on the inner circumference of the region 48a.
  • the separation point 51 is formed at a constriction by two axially opposing concentric annular notches 51 a and 51 b.
  • the Umformrohling 52 is through hardened.
  • the Trennstelie 51 is provided with the hardness and the hardness profile of the Wälzlaufmaschineen 45 and 46.
  • FIG. 14 shows the bearing rings 47 and 48 after the forced severing of the tempered forming blank 52 from FIG. 13 at the separating point 51 after tempering.
  • Each of the bearing rings has a fracture zone 49 and 53, respectively.
  • the breaking zone 49 is formed on the outer circumference of the bearing ring 47 and directed radially outward at the largest outer diameter of the bearing ring 47.
  • the rupture zone 53 is formed on the inner circumference of the bearing ring 48 and at the smallest inner diameter of the bearing ring 48 radially inwardly to Symmet- Axis 52a directed.
  • the fracture zones 49 and 53 are formed by the breaking of the predetermined breaking point at the separation point 51 of the Umformrohlings 52, they correspond in terms of their hardness, texture and the texture of the surface and in terms of dimensions.
  • the hardness of the fracture zones 49 and 53 at the edge corresponds to the hardness of the surfaces of the Wälzlaufmaschineen 45 and 46th
  • Rotational axis 39 Forming blank0 Forming blank 40 Angular contact roller0a Symmetrical axis 40a Rotation axis1 Separation point 41 Separation point1a Notch 42 Wälz acquis1b Ring notch 43 Rolling track2 Fracture zone 44 Rolling element3 Fracture zone 45 Wälzlaufbahn4 Kern 46 Wälzlaufgie5 Wälzlaufbahn 47 Lagerring6 Rotation axis 48 Lagerring7 Lagerring 49 Bruchzone7a Area 50 Schrägisselzlager8 Bearing ring 50a Rotationsachse8a Lagerring 51 Trennstelle9 Wälzlaufbahn 51a Ringkerbe0 Schrägdicalzlager 51b ring notch a Symmetry axis 52 Forming blank

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  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Schrägwälzlager (1, 20, 30, 40, 50) mit zwei Lagerringen (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) und mit Wälzkörpern (2, 44) zwischen den Lagerringen (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48), wobei in dem Schrägwälzlager (1, 20, 30, 40, 50) Drucklinien (3) mit spitzem Winkel zur Rotationsachse (9, 16, 30a, 40a, 50a) des Schrägwälzlagers (1, 20, 30, 40, 50) geneigt verlaufen und wobei die Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) mit Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) für die Wälzkörper (4, 22) an einem Umformrohling (10, 22, 29, 39, 52) aus Stahl miteinander einmaterialig verbunden waren und voneinander getrennt sowie wärmebehandelt sind.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Schrägwälzlager und Lagerring des Schrägwälzlagers sowie Verfahren zur Herstellung des Schrägwälzlagers und des Lagerrings
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Schrägwälzlager mit zwei Lagerringen und mit Wälzkörper zwischen den Lagerringen, wobei in dem Schrägwälzlager Drucklinien, mit spitzem Winkel zur Rotationsachse des Schräglagers geneigt verlaufen und wobei die Lagerringe mit Wälzlaufbahnen für die Wälzkörper an einem rotationssymmetrischen Umformrohling aus Stahl miteinander einmaterialig verbunden waren und voneinander getrennt sowie wärmebehandelt sind. Die Erfindung betrifft weiter einen Lagerring aus Stahl für ein Schrägwälzlager, welcher aus einem einmaterialigen Umformrohling für zwei Lagerringe mit Wälzlaufbahnen für Wälzkörper getrennt ist, welcher wenigstens eine der Wälzlaufbahnen aufweist und welcher wärmebehandelt ist. Die Erfindung betrifft außerdem Verfahren zur Herstellung des Schrägwälzlagers und der Lagerringe. Hintergrund der Erfindung
Schrägwälzlager sind Schrägkugellager, Schrägrollenlager und Kegelrollenlager, in denen die auch als Kontaktlinien bezeichneten Drucklinien unter einem bestimmten vom rechten Winkel abweichenden Druckwinkel zur Rotationsach- se bzw. zur Radialebene des Wälzlagers geneigt verlaufen. Die Schrägwälzlager weisen Kugeln, zylindrische Rollen oder Kegelrollen als Wälzkörper auf. Die Wälzkörper stehen im Kontakt mit Wälzlaufbahnen. Die Kontaktzentren der Kontakte zwischen Kugeln und Wälzlaufbahnen in Schrägkugellagern liegen sich an der jeweiligen Kugel gegenüber. Deshalb verläuft in Schrägkugellagern jeweils eine Drucklinie durch beide Kontaktzentren und durch die Kugelmitte. Bei Kegelrollenlagern sind die Drucklinien die Verlängerungen der Rotationsachsen der Kegelrollen, die sich auf der Rotationsachse des Kegelrollenlagers schneiden. Schrägwälzlager sind als vorwiegen radial wirkende Lager oder als vorwiegend axial wirkende Lager ausgelegt. Unter axialer Richtungen sind die mit der Rotationsachse bzw. Schwenkachse gleichgerichteten Richtungen zu verstehen. Radiale Richtungen sind in senkrechten von der Rotations- bzw. Schwenkachse durchstoßenen Radialebenen auf die Rotations- bzw. Schwenkachsen zu oder von diesen weg gerichtet.
Vorwiegend radial wirkende Schrägwälzlager sind Lager, die vergleichsweise zu Radiallagern auch einen relativ hohen Anteil an axialen Kräften aufnehmen können. Vorwiegen axial wirkende Lager sind Lager, die vergleichsweise zu Axiallagern auch einen relativ hohen Anteil an radialen Kräften aufnehmen können. DE 10 2005 028 093 B3 zeigt Lagerringe für ein radial wirkendes Schrägwälzlager, das als Kegelrollenlager ausgebildet ist. Die Lagerringe sind ein Innenring und ein Außenring und waren zunächst an einem Stück an einem rotationssymmetrischen Umformrohling aus Stahl gemeinsam ausgebildet und miteinander einmaterialig verbunden, sind dann an einer ringförmigen Trennstelle voneinander getrennt und werden danach wärmebehandelt. Der rotationssymmetrische Umformrohling ist durch Umformen, beispielsweise durch Tiefziehen aus einem Blech, napfförmig ausgebildet. Der Umformrohling ist an wenigstens der Trennstelle durch wenigstens eine umfangsseitige Einschnürung der Materialdicke seiner Wand geschwächt und in zwei einmaterialig miteinander ver- bundene Bereiche eingeteilt.
Jeder der Bereiche weist die Endform eines der Lagerringe auf. Der Innenring mit dem kleineren Durchmesser schließt sich axial an der Trennstelle an den im Durchmesser größeren Außenring an. Beide Lagerringe weisen an dem Um- formrohling die fertig geformte Wälzlaufbahn auf. An dem Außenring ist diese innenumfangsseitig und an dem Innenring ist diese außenumfangsseitig ausgebildet. An der Trennstelle und zwar an der durch die Einschnürung gebildeten Engstelle weist der Innenring einen größten Außendurchmesser auf, der dem kleinsten Innendurchmesser des Außenrings entspricht. Der Umformrohling mit den fertig geformten Laufbahnen wird geteilt, so dass Innenring und Außenring entste- hen. Nach dem Teilen wird jeder Typ der Ringe für sich gesondert beispielsweise durch Härten und Schleifen weiterbehandelt.
US 2005/0008276A1 zeigt ein als Federbeinlager ausgeführtes axial wirkendes- Schrägwälzlager, das zur schwenkbaren Lagerung einer Schraubenfeder an einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist. Das Federbeinlager weist einen unteren Lagerring und einen oberen Lagerring auf, die aus einem gemeinsamen durch Umformen entstandenen Umformrohling hervorgegangen sind, an dem sie zunächst gemeinsam einstückig ausgebildet waren. Der rotationssymmetrische Umformrohling ist durch Umformen, beispielsweise durch Tiefziehen aus einem Blech, napfförmig ausgebildet. Der Umformrohling ist an einer imaginären Trennstelle in zwei einmaterialig aneinander verbleibende Bereiche eingeteilt.
Jeder der Bereiche weist die Endform eines der Lagerringe auf. Der Innenring mit dem kleineren Durchmesser schließt sich axial an den im Durchmesser größeren Außenring an. Beide Lagerringe weisen an dem Umformrohling die fertig geformte Laufbahn auf. An einem Lagerring ist diese innenumfangsseitig und an dem anderen Lagerring ist diese außenumfangsseitig ausgebildet. An der imaginären Trennstelle weist der eine Lagerring einen größten Außen- durchmesser auf, der dem kleinsten Innendurchmesser des anderen Lagerrings entspricht. Der Umformrohling mit den fertig geformten Laufbahnen wird getrennt, so dass oberer und unterer Lagerring entstehen. Nach dem Trennen wird jeder Typ der Ringe für sich gesondert beispielsweise durch Härten und Schleifen weiterbehandelt.
Eine derartige Fertigung der Innen- und Außenringe bzw. der oberen und unteren Lagerringe von Schräglagern soll kostengünstig sein, da die Umformwerk- zeuge und die Umformgänge für Innenring und Außenring bzw. unterer Lager- ring und oberer Lagerring vereint sind. Dieser Vorteil wird jedoch durch den erhöhten logistischen Aufwand für die Weiterbehandlung der Ringe nach dem Trennen vom Umformrohling teilweise wieder zunichte gemacht. Einer der Gründe liegt darin, dass immer wieder einige Ringe während des weiteren Transports und der Weiterbearbeitung, insbesondere beim Härten und anschließenden Waschen, verloren gehen können oder aufgrund von Mängeln vor der Montage aussortiert werden. So ist es möglich, dass dadurch an der Montagestation des Schrägwälzlagers die Anzahl der Lagerringe des einen Typs nicht mit der Anzahl der Lagerringe des anderen Typs übereinstimmt und somit Lagerringe des einen Typs übrig bleiben. Diese müssen entweder aufwändig wieder in den Montageprozess zurückgeführt werden oder werden zu Ausschuss.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Schrägwälzlager und dessen Lagerringe zu schaffen sowie Verfahren zu deren Herstellung vorzusehen, mit denen die zuvor beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe ist nach dem Gegenständen der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Die Lagerringe weisen im montierten Wälzlager ringförmige Bruchzonen mit teilweise wärmebehandeltem Gefüge auf. Die durch einen Bruch nach der Wärmebehandlung des Umformrohiings entstandene Bruchzone ist an der O- berfläche nach dem Bruch unbearbeitet belassen. Da die zumeist ringförmig ausgebildete Bruchzone außerhalb der Wälzlaufbahnen liegt, ist dies unbedenklich.
Der Bruch entsteht durch Teilen des Umformrohlings mittels Spalten, Abscheren, Abschlagen oder Brechen. Unbearbeitet heißt, dass die Bruchzone nach dem Teilen des Umformrohlings sowohl nicht spanloser Bearbeitung wie Stau- chen oder Prägen, als auch nicht spanabhebender Nacharbeitung wie Drehen oder Schleifen unterzogen wird. Unbearbeitet schließt auch Veränderungen des Bruchbilds durch nachträgliche Wärmebehandlungen aus. Beschichten oder Schmieren nach dem Bruch ist jedoch möglich.
Die Bruchzone(n) des einen Lagerrings korrespondiert mit der/den Bruchzo- ne(n) des anderen Lagerrings, weil diese Bruchzonen aus einem gemeinsamen Bruch stammen, mit dem die Lagerringe voneinander getrennt wurden. Das Bruchbild ist das eines Gewaltbruchs und kann teilweise duktile Eigenschaften wie transkristalline oder die von Sprödbrüchen wie interkristalline Strukturen aufweisen. Bei transkristallinen Brüchen sind keinerlei Korngrenzen oder Bruchübergänge in der Mikrostruktur des Materials an der Oberfläche der Bruchzonen zu erkennen, was auf elastisches Material schließen lässt. Bei in- terkristallinen Brüchen sind die Korngrenzen sehr gut zu sehen, da der Bruch durch die Körner durchgeht, was auf sprödes Material schließen lässt. Der Bruch erstreckt sich zumindest teilweise durch gebrochenen wärmebehandelten Stahl, weil die noch am Umformrohling miteinander verbundenen Lagerring vor dem Brechen wärmebehandelt wurden. Demnach weist auch die Bruchzo- ne eine durch den Bruch nach der Wärmebehandlung entstandene zumindest teilweise wärmebehandelte Oberfläche oder durchgängig wärmebehandelte Oberfläche auf.
Die Bruchzone kann eine umfangseitig ausgebildete Ringfläche oder ähnliches sein oder ist alternativ durch wenigstens zwei oder mehr umfangsseitig radial und/oder axial zueinander beabstandete Bruchzonen an den Lagerringen gebildet.
Der Erfindung sieht Verfahren zur Herstellung der Lagerringe vor. Die Lagerrin- ge werden zunächst gemeinsam mit Wälzlaufbahnen an einem Stück geformt, dann wärmebehandelt und erst nach der Wärmebehandlung voneinander getrennt. Ein rotationssymmetrischer Umformrohling wird durch Umformen, wie Ziehen oder Prägen oder Walzen (Rollieren) und möglicherweise Stanzen hergestellt. Alternativ wird zunächst ein Draht, beispielsweise von einer Rolle, auf eine Länge geschnitten, die dem mittleren Umfang eines Rings entspricht. Anschlie- ßend wird der Draht kreisrund gebogen und dabei die Biegeenden umfangssei- tig aufeinander zugeführt. Dann werden die Biegeenden durch Schweißen miteinander verbunden, so dass der Ring geschlossen ist. Schließlich wird der Ring mit Sollbruchstelle und Wälzlaufbahn zu einem Umformrohling geprägt. Die Schweißstelle kann seitlich einen Wulst aufweisen, der nicht verputzt wer- den muss. Im Laufbahnbereich ist die Schweißnaht durch das Prägen der Wälzlaufbahn egalisiert.
Der Umformrohling wird an einer oder mehr vorher bestimmten Trennstellen durch Sollbruchstellen geschwächt, die durch Kerben oder Einschnürungen in der Wand des Umformrohlings erzeugt werden. Dazu wird wenigstens eine umfangsseitige oder partielle Einschnürung oder Einkerbung der Wand von beiden Seiten in die Wand oder nur an einer Seite durch beispielsweise durch Prägen, Anschneiden (Scheren) oder Stanzen eingebracht. Die Einkerbungen könne auch durch die Wand hindurch gehen und umfangsseitig benachbarte Schlitze oder Löcher in der Wand ausbilden. Durch diese mindestens eine Einschnürung und/oder mindestens eine Kerbe in seiner Wand wird der Umformrohling in zwei Bereiche eingeteilt, die an der Sollbruchstelle noch einmaterialig durch Werkstoff des Umformrohlings miteinander verbunden sind. Die Bereiche unterscheiden sich durch die radialen Abmessungen voneinander. Der eine Bereich weist im Wesentlichen die radialen Abmessungen des einen Lagerrings, der andere im Wesentlichen die Abmessungen des anderen Lagerrings auf. In jeden der Lagerringe ist jeweils mindestens eine Wälzlaufbahn eingebracht, zwischen denen axial oder radial die Trennstelle mit den Soll- bruchstellen ausgebildet ist.
Die Erfindung sieht vor, dass der gesamte Umformrohling vor dem Teilen in die Lagerringe einer oder mehreren Wärmebehandelungen unterzogen wird. Unter Wärmebehandlung ist vorwiegend Vergüten, also Härten mit anschließendem Anlassen zu verstehen wie Durchhärten, Einsatzhärten, Carbonitrieren, und weiterer dem Fachmann geläufiger Verfahren inklusive Waschen und Trocknen.
Beim Durchhärten werden geeignete kohlenstoffhaltige Bauteile aus Stahl bis in den Kern des Werkstücks hinein gehärtet.
Beim Einsatzhärten werden kohlenstoffarme Stähle, die sich beispielsweise besonders gut umformen lassen, mit einer kohlenstoffhaltigen Randschicht versehen. Beim Carbonitrieren wird neben Kohlenstoff auch Stickstoff in die Randschicht eingebracht.
Unter Einsatzhärten versteht man das Aufkohlen, Härten und Anlassen eines Werkstücks aus Stahl. Ziel des Einsatzhärtens ist ein weicher und zäher Kern bei gleichzeitig harter Oberfläche des Werkstoffs, was insbesondere für dünnwandige aus Blech gezogene Lagerringe der erfindungsgemäßen Lager wichtig ist. Die Randschicht des Werkstücks wird in einem geeigneten Aufkohlungs- medium mit Kohlenstoff angereichert. Durch die Diffusion des Kohlenstoffs von der angereicherten Randschicht in Richtung Kern stellt sich ein Kohlenstoffgehalt ein, der typischerweise mit zunehmendem Randabstand zum Kern hin abnimmt. Im Anschluss an die Aufkohlung wird das Härten durchgeführt, wobei die Oberflächenhärte und Einsatzhärtungstiefe erzielt wird. In Abhängigkeit des Kohlenstoffgehalts ergibt sich beim Abschrecken von der Oberfläche aus ein Verlauf der Härtetiefe mit den charakteristischen Merkmalen Randhärte und Einsatzhärtungstiefe. Die Randhärte eines einsatzgehärteten Stahls wird maßgeblich vom Randkohlenstoffgehalt bestimmt. Die bei der Aufkohlung eingestellte Aufkohlungstiefe, das Härteverhalten des verwendeten Stahls und die Abschreckintensität des verwendeten Abschreckmediums beeinflussen die Einsatzhärtungstiefe. Im Anschluss an das Härten der Bauteile wird möglichst zeitnah angelassen, um das zunächst spröd harte Martensitgefüge der aufgekohlten Randschicht wieder duktiler zu gestalten. Beim Härten des Umformrohlings wird dieser vorzugsweise ganz, jedoch zumindest an den Wälzlaufbahnen, mit der für den Wälzkontakt mit den Wälzkörpern notwendigen fertigen Oberflächenhärte versehen. Darüber hinaus wird vorzugsweise gleichzeitig auch die Trennstelle also auch die Sollbruchstelle gehärtet. Nach dem Härten und Waschen wird dann der Umformrohling in die zwei Lagerringe geteilt, in dem auf die Sollbruchstelle Gewalt einwirkt und die durch die Einschnürung(en) bzw. Kerbe(n) geschwächte(n) sowie durchs Härten spröden Sollbruchstelle(n) brechen lässt. Da an dem Umformrohling auch die Trennstelle wärmebehandelt wurde, weist der jeweilige Lagerring wenigstens eine Bruchzone auf, die sich zumindest teilweise durch gebrochenes wärmebehandeltes Material des Lagerrings erstreckt und die eine durch den Bruch entstandene und nach dem Bruch fertige sowie zumindest teilweise harte Oberfläche aufweist.
Im Fall von Einsatzhärtung oder anderer Randschichthärtung kann die Oberflächenhärte des Materials der Bruchzone von der der Mitte aus bis hin zum Rand der Bruchzone härter werden. Das setzt voraus, dass nach dem Vergüten des Lagerrings dieser zumindest unter den Wälzlaufbahnen einen weichen Kern, beispielsweise mit einer Kernhärte von 400 HV, und eine zum Rand und zur Wälzlaufbahn hin zunehmend harte Randschicht, z.B. mit einer Oberflächenhärte von mindestens 580HV gemessen nach dem Vickers - Härtemeßverfahren, aufweist. Da die Trennstelle ebenfalls vor dem Trennen einer Wärmebehandlung unterzogen wurde, ist es denkbar, dass die Bruchzone an der Oberfläche von ihrer Mitte aus zum Rand hin den gleichen oder einen annähernd vergleichbaren Härteverlauf aufweist, wie die übrigen Bereiche des Lagerrings. Die Härte nimmt ausgehend vom weichen Kern bzw. der weichen Mitte der Bruchzone zum Rand hin zu und weist am Rand die Oberflächenhärte auf.
Da die Sollbruchstelle in der Regel jedoch eine Verringerung der Wandstärke auf ein Drittel der übrigen Wandstärke bedeutet und da die Einhärtetiefe von eines Oberfläche in die Wand hinein in etwa auch diesem Wert entspricht, wird die Sollbruchstelle in der Regel durchgehärtet und dementsprechend spröde sein. Die Mitte der Bruchzone ist dann an der Oberfläche zumindest härter als der Kern. Eine dementsprechend durch Kerben schwach bzw. dünn ausgelegte und damit nahezu oder vollständig durchgehärtete spröde Trennstelle hat den Vorteil, dass sich die Lagerringe einfacher voneinander trennen lassen.
Denkbar ist auch ein Kombination von vorwiegend spröden Rändern und duktilem Kern der Bruchzone. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn wie eine Ausgestaltung der Erfindung vorsieht, die Abmessungen der Bruchzone an der Oberfläche an schmälster Stelle höchstens dem dreifachen der Dicke der Randschicht entsprechen.
Der Vorteil der Erfindung liegt darin, das die Lagerringe zumindest bis nach der Wärmebehandlung als ein Teil an dem Umformrohling aneinander bleiben und als solche gemeinsam gehärtet werden. Somit kann der Aufwand für die Logistik reduziert werden. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Erfindung aus, wenn die Umformrohlinge zu einer Montagestation zur Montage des Schräglagers geführt werden. Der Umformrohling wird erst kurz vor der Montage des Schräg- lagers in die beiden Lagerringe zerteilt. Die Lagerringe werden dann an der gleichen Station mit weiteren Lagerelementen, wie den Wälzkörpern, Käfigen und Kappen und Deckel zu dem Schrägwälzlager montiert. In einem solchen Fall ist der Verlust von Lageringen des einen oder anderen Typs bis zur Montage hin vorteilhaft ausgeschlossen.
Die Erfindung sieht auch ein Schrägwälzlager mit den erfindungsgemäß gestalteten Lagerringen und ein Verfahren zur Herstellung des Schräglagers vor. In einem Wälzlager sind dann in der Regel die Lagerringe verbaut, die zunächst an einem gemeinsamen wärmebehandelten Umformrohling miteinander ver- bunden waren, die dann wärmebehandelt wurden und erst in der Montagestation für die Schrägwälzlager vor dem Einbringen der Wälzkörper voneinander getrennt werden. Dementsprechend korrespondieren die Bruchzonen der Ringe hinsichtlich Rauheit und Oberflächenstruktur so miteinander, das die Bruchzonen aneinander bzw. ineinander passen.
Die Erfindung ist insbesondere für Schräglager in der Ausführung von Feder- beinlagern und Lenkungslagern und für deren Herstellung geeignet, weil diese im Betrieb nur Schwenkbewegungen oder geringen Drehzahlen ausgesetzt sind. Nachbearbeitungen der Wälzlaufbahnen wie Schleifen oder Finishen sind nicht nötig, da diese durchs Umformen ausreichend feine Wälzlaufbahnqualitäten aufweisen.
Beschreibung der Zeichnungen
Figur 3 zeigt ein Schrägwälzlager 1 in einem Längsschnitt entlang seiner Rotationsachse 9, das als Axialschräglager beispielsweise als ein Federbeinlager 1 a ausgeführt ist. Das Federbeinlager 1a weist zwei Lagerringe 7 und 8 und Wälzkörper 2 auf. Die Wälzkörper 2 sind Kugeln. Die Lagerringe 7 und 8 weisen Wälzlaufbahnen 5 und 6 auf. Die Wälzlaufbahnen 5 und 6 liegen sich an Drucklinien 3 gegenüber. Die Drucklinien 3 verlaufen durch die Kontakte 2a und 2b der Kugeln mit den Wälzlaufbahnen 5 und 6 und sind zur Rotationsachse 9 bzw. zu einer Radialebene geneigt. Die Lagerringe 7 und 8 weisen jeweils eine Bruchzone 12 bzw. 13 auf. Die Bruchzone 12 ist an dem Lagerring 7 außenum- fangsseitig ausgebildet. Die Bruchzone 13 ist an dem Lagerring 8 innenum- fangsseitig ausgebildet. Wie aus Figur 1 hervorgeht, waren die Lagerringe 7 und 8 an einem rotationssymmetrischen Umformrohling 10 aus Stahl miteinan- der einmaterialig an einem Stück verbunden.
Figur 1 zeigt einen Umformrohling 10 in einem Längsschnitt entlang der Symmetrieachse 10a des Umformrohlings. Der Umformrohling 10 ist z.B. aus einem Flachmaterial gefertigt. Das Flachmaterial ist beispielsweise ein gewalztes Band, das zu einem Ring um die Symmetrieachse 10a kreisrund gebogen wurde, wobei die Biegeenden aufeinander zu gebogen und miteinander durch Schweißen verbunden sind. Der Ring wird anschließend so geprägt bzw. so rolliert, dass dieser die Wälzlaufbahnen 5 und 6 komplett aufweist und durch eine Trennstelle 1 1 in zwei Bereiche 7a und 8a geteilt ist. Der Bereich 7a weist dabei die Wälzlaufbahn 5 und der Bereich 8a die Wälzlaufbahn 6 auf.
Die Trennstelle 11 ist an einer Einschnürung durch zwei konzentrische Ring- kerben 1 a und 1 b gebildet, die sich in axialer Richtung einander gegenüberliegen und damit radial mit gleichem Radius um die Symmetrieachse 10a umlaufen. Alternativ ist es denkbar, dass die Ringkerben 11a und 1 1 b unterschiedliche Radien zur Symmetrieachse 10a aufweisen und deshalb zueinander versetzt sind. Der Umformrohling 10 ist vergütet. Dabei ist das Gefüge bis in den Kern 14 der Lagerringe 7 und 8 durchgehärtet. Da das Gefüge der Lagerringe 7 und 8 bis in den Kern 14 gehärtet ist, ist die Trennstelle auch axial durchgehärtet.
Figur 2 zeigt die Lagerringe 7 und 8 nach dem gewaltsamen Trennen nach dem Vergüten des Umformrohlings 10 aus Figur 1 an der Trennstelle 11. Jeder der Lagerringe 7 und 8 weist eine Bruchzone 12 bzw. 13 auf. Die Bruchzone 12 ist am Außenumfang des Lagerrings 7 ausgebildet und am größten Außendurchmesser DA des Lagerrings 7 weitestgehend als Ringfläche ausgebildet und radial nach außen gerichtet. Die Bruchzone 13 ist am Innenumfang des Lager- rings 8 ausgebildet und am kleinsten Innendurchmesser DI des Lagerrings 8 weitestgehend als Ringfläche ausgebildet und radial nach innen zur Symmetrieachse 10a gerichtet. Da die Bruchzonen 12 und 13 durch das Brechen der Sollbruchstellen an der Trennstelle 11 des vorher vergüteten Umformrohlings 10 entstanden sind, korrespondieren diese hinsichtlich ihrer Härte, Textur und des Gefüges der Oberfläche sowie hinsichtlich der Abmessungen. Die Härte der Bruchzonen 12 und 13 entspricht der Härte der Oberflächen der Wälzlaufbahnen 5 und 6.
Figur 7 zeigt ein Schrägwälzlager 20 in einem Längsschnitt entlang seiner Ro- tationsachse 16, das als Axialschräglager beispielsweise als ein Federbeinlager ausgeführt ist, Figur 8 zeigt das Detail Z aus Figur 7 vergrößert und nicht maßstäblich. Das Schrägwälzlager 20 weist zwei Lagerringe 17 und 18 und Wälzkörper 2 auf. Die Wälzkörper 2 sind Kugeln. Die Lagerringe 17 und 18 weisen Wälzlaufbahnen 15 und 19 auf. Die Wälzlaufbahnen 15 und 19 liegen sich an Drucklinien 3 gegenüber. Die Drucklinien 3 verlaufen durch die Kontakte 2a und 2b und sind um einen Druckwinkel α zu einer Parallelen der Rotationsachse und damit zur Rotationsachse 16 geneigt. Die Lagerringe 17 und 18 weisen jeweils eine ringflächenförmige Bruchzone 25 bzw. 26 auf, die nach dem Bruch unbearbeitet gelassen ist. Wie aus Figur 4 hervorgeht, waren die Lagerringe 17 und 18 an einem rotationssymmetrischen Umformrohling 22 aus Stahl miteinander einmaterialig an einem Stück verbunden. Figur 4 zeigt einen Umformrohling 22 in einem Längsschnitt entlang der Symmetrieachse 22a des Umformrohlings. Figur 5 zeigt das Detail Y aus Figur 4 vergrößert und nicht maßstäblich. Der Umformrohling 22 ist z.B. aus einem Blech oder einem Flachband gefertigt. Das Flachband wird so geprägt bzw. oder gezogen, dass dieser durch eine Trennstelle 21 in zwei Bereiche 17a und 18a geteilt ist. Der Bereich 17a weist dabei die Wälzlaufbahn 15 und der Bereich 18a die Wälzlaufbahn 19 auf. Die Trennstelle 21 ist an einer Einschnürung durch zwei konzentrische Ringkerben 21a und 21b gebildet, die sich in axialer Richtung einander gegenüberliegen und damit radial auf mit gleichem Radius um die Symmetrieachse 22a umlaufen. Die Ringkerbe 21a ist vergli- chen mit der Ringkerbe 21b groß und ist in axialer Richtung so tief, dass aufgrund der Einschnürung der Wand durch die Ringkerben 21a und 21 b eine Restwandstärke S die Bereiche 17a und 18a verbindet, die höchstens einem Drittel der Wandstärke der Bereiche an den Wälzlaufbahnen 15 bzw. 19 entspricht.
Der Umformrohling 22 ist einsatzgehärtet. Dabei weist das Gefüge beider Bereiche 17a und 18a einen weichen Kern 24 und eine gehärtete Randschicht 23 auf. Die Härte der Randschicht 23 nimmt zur Oberfläche der Bereiche 17a und 18a hin zu. Da das Gefüge der in Figur 6 dargestellten fertigen Lagerringe 17 und 18 eine gehärtete Randschicht aufweist, deren Dicke ca. einem Drittel der gesamten Wanddicke der Bereiche 17a und 18a entspricht und da die Restwandstärke an der Trennstelle höchstens einem Drittel der Wandstärke der Bereiche 17a und 18a ist, ist die Trennstelle 21 axial mit der Härte und dem Härteverlauf der Randschicht versehen.
Figur 6 zeigt die Lagerringe 17 und 18 nach dem gewaltsamen Trennen des Umformrohlings 22 aus Figur 4 an der Trennstelle 21 nach dem Vergüten. Jeder der Lagerringe weist eine Bruchzone 25 bzw. 26 auf. Die Bruchzone 25 ist am Außenumfang des Lagerrings 17 ausgebildet und am größten Außendurchmesser des Lagerrings 17 weitestgehend als umlaufende Fläche ausgebildet und radial nach außen gerichtet. Die Bruchzone 26 ist am Innenumfang des Lagerrings 8 ausgebildet und am kleinsten Innendurchmesser des Lagerrings 18 weitestgehend als umlaufende Fläche ausgebildet und radial nach innen zur Symmetrieachse 20a gerichtet. Da die Bruchzonen 25 und 26 durch das Brechen der Sollbruchstelle an der Trennstelle 21 des Umformrohlings 22 entstanden sind, korrespondieren diese hinsichtlich ihrer Härte, Textur und des Gefüges der Oberfläche sowie hinsichtlich der Abmessungen. Die Härte der Bruchzonen 25 und 26 am Rand entspricht der Härte der Oberflächen der Wälzlaufbahnen 15 und 19.
Figur 10 zeigt ein Schrägwälzlager 30, das als Radialschräglager ausgeführt ist und zur Lagerung von Lenksäulen eingesetzt werden kann, in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse 30a. Das Schrägwälzlager 30 weist zwei Lagerringe 27 und 28 und Wälzkörper 2 auf. Der Lagerring 27 ist ein Innenring. Der Lagerring 28 ist ein Außenring. Die Wälzkörper 2 sind Kugeln. Die Lagerringe 27 und 28 weisen Wälzlaufbahnen 32 und 33 auf. Die Wälzlaufbahnen 32 und 33 liegen sich an Drucklinien 3 gegenüber. Die Drucklinien 3 verlaufen durch die Kontakte 2a und 2b und sind um einen Druckwinkel α zur Rotationsachse 30a geneigt. Lagerringe 27 und 28 weisen jeweils eine ringflächenförmi- ge Bruchzone 34 bzw. 35 auf, die nach dem Bruch unbearbeitet gelassen ist. Wie aus Figur 9 hervorgeht, waren die Lagerringe 27 und 28 an einem rotati- onssymmetrischen Umformrohling 29 aus Stahl miteinander einmaterialig an einem Stück verbunden. Figur 9 zeigt den Umformrohling 29 in einem Längsschnitt entlang der Symmetrieachse 29a des Umformrohlings. Der Umformrohling 29 ist z.B. aus einem Blech gezogen. Das Blech wird so gezogen, dass es am Boden eine Trennstelle 31 aufweist und durch die Trennstelle 31 in zwei Bereiche 27a und 28a aufgeteilt ist, deren Form der Lagerringe 27 bzw. 28 entspricht und die durch die Trennstelle einmaterialig miteinander verbunden sind. Der Bereich 27a weist dabei die Wälzlaufbahn 32 und der Bereich 28a die Wälzlaufbahn 33 auf. Die Trennstelle 31 ist durch eine Einschnürung aufgrund wenigstens einer Ringkerbe 31 a gebildet. Die Wälzlaufbahnen 32 und 33 weisen den gleichen Radius auf, der dem Radius einer Prüfkugel 4 entspricht und liegen sich am Umformrohling 29 einander zugewandt gegenüber. Der Umformrohling 29 ist einsatzgehärtet. Die Trennstelle 31 ist mit der Härte und dem Härteverlauf der Randschicht versehen.
Figur 12 zeigt ein Schrägwälzlager 40, das als Radialschräglager ausgeführt ist und zur Lagerung von Lenksäulen eingesetzt werden kann, in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachse 40a. Das Schrägwälzlager 40 weist zwei Lagerringe 37 und 38 und Wälzkörper 2 auf. Die Wälzkörper 2 sind Kugeln. Die Lagerringe 37 und 38 weisen Wälzlaufbahnen 42 und 43 und jeweils eine ring- flächenförmige Bruchzone 44 bzw. 45 auf, die nach dem Bruch unbearbeitet gelassen ist. Die Bruchzone 44 ist an dem Lagerring 37 außenumfangsseitig und an dem Lagerring 38 innenumfangsseitig ausgebildet. Wie aus Figur 11 hervorgeht, waren die Lagerringe 37 und 38 an einem rotationssymmetrischen Umformrohling 39 aus Stahl miteinander einmaterialig an einem Stück verbunden.
Figur 1 1 zeigt einen Umformrohling 39 in einem Längsschnitt entlang der Symmetrieachse 39a des Umformrohlings. Der Umformrohling 39 ist z.B. aus einem Blech gezogen. Das Blech wird so gezogen, dass es trichterförmig aus- gebildet ist. Eine durch wenigstens eine Ringkerbe 36 markierte Trennstelle 41 teilt den Umformrohling in zwei Bereiche 37a und 38a auf, deren Form der Lagerringe 37 bzw. 38 entspricht und die an der Trennstelle 41 einmaterialig miteinander verbunden sind. Der Bereich 37a weist dabei außen die Wälzlauf- bahn 42 und der Bereich 38a innen die Wälzlaufbahn 43. Die Wälzlaufbahnen 42 und 43 sind mit gleichem Radius gefertigt, der dem Radius einer Prüfkugel 4 entspricht und weisen in entgegengesetzte radiale Richtungen. Der Umformrohling 39 ist einsatzgehärtet. Die Trennstelle 41 ist mit der Härte und dem Här- teverlauf der Randschicht versehen.
Figur 15 zeigt ein Schrägwälzlager 50 in einem Längsschnitt entlang seiner Rotationsachse 50a, das als Kegelrollenlager ausgeführt ist. Das Schrägwälzlager 50 weist zwei Lagerringe 47 und 48 und Wälzkörper 44 auf. Die Wälzkör- per 44 sind Kegelrollen. Die Lagerringe 47 und 48 weisen Wälzlaufbahnen 45 und 46 und jeweils eine ringförmige Bruchzone 49 bzw. 53 auf, die nach dem Bruch unbearbeitet gelassen ist. Wie aus Figur 13 hervorgeht, waren die Lagerringe 47 und 48 an einem rotationssymmetrischen Umformrohling 52 aus Stahl miteinander einmaterialig an einem Stück verbunden.
Figur 13 zeigt den Umformrohling 52 in einem Längsschnitt entlang der Symmetrieachse 52a des Umformrohlings. Der Umformrohling 52 ist durch eine Trennstelle 51 in zwei Bereiche 47a und 48a eingeteilt. Der Bereich 47a weist dabei außenumfangsseitig die Wälzlaufbahn 45 und der Bereich 48a innenum- fangsseitig die Wälzlaufbahn 46 auf. Die Trennstelle 51 ist an einer Einschnürung durch zwei sich axial einander gegenüberliegende konzentrische Ringkerben 51 a und 51 b gebildet.
Der Umformrohling 52 ist durchgehärtet. Die Trennstelie 51 ist mit der Härte und dem Härteverlauf der Wälzlaufbahnen 45 und 46 versehen.
Figur 14 zeigt die Lagerringe 47 und 48 nach dem gewaltsamen Trennen des vergüteten Umformrohlings 52 aus Figur 13 an der Trennstelie 51 nach dem Vergüten. Jeder der Lagerringe weist eine Bruchzone 49 bzw. 53 auf. Die Bruchzone 49 ist am Außenumfang des Lagerrings 47 ausgebildet und am größten Außendurchmesser des Lagerrings 47 radial nach außen gerichtet. Die Bruchzone 53 ist am Innenumfang des Lagerrings 48 ausgebildet und am kleinsten Innendurchmesser des Lagerrings 48 radial nach innen zur Symmet- rieachse 52a gerichtet. Da die Bruchzonen 49 und 53 durch das Brechen der Sollbruchstelle an der Trennstelle 51 des Umformrohlings 52 entstanden sind, korrespondieren diese hinsichtlich ihrer Härte, Textur und des Gefüges der Oberfläche sowie hinsichtlich der Abmessungen. Die Härte der Bruchzonen 49 und 53 am Rand entspricht der Härte der Oberflächen der Wälzlaufbahnen 45 und 46.
Bezugszeichen
Schrägwälzlager 30 Schrägwälzlagera Federbeinlager 30a Rotationsachse
Wälzkörper 31 Trennstellea Kontakt 31a Ringkerbeb Kontakt 32 Wälzlaufbahn
Drucklinie 33 Wälzlaufbahn nicht vergeben 34 Bruchzone
Wälzlaufbahn 35 Bruchzone
Wälzlaufbahn 36 Ringkerbe
Lagerring 37 Lagerringa Bereich 37a Bereich
Lagerring 38 Lagerringa Bereich 38a Bereich
Rotationsachse 39 Umformrohling0 Umformrohling 40 Schrägwälzlager0a Symmetrieachse 40a Rotationsachse1 Trenn stelle 41 Trennstelle1a Ringkerbe 42 Wälzlaufbahn1b Ringkerbe 43 Wälztaufbahn2 Bruchzone 44 Wälzkörper3 Bruchzone 45 Wälzlaufbahn4 Kern 46 Wälzlaufbahn5 Wälzlaufbahn 47 Lagerring6 Rotationsachse 48 Lagerring7 Lagerring 49 Bruchzone7a Bereich 50 Schrägwälzlager8 Lagerring 50a Rotationsachse8a Lagerring 51 Trennstelle9 Wälzlaufbahn 51a Ringkerbe0 Schrägwälzlager 51b Ringkerbe a Symmetrieachse 52 Umformrohling
Trennstelle 53 Bruchzonea Ringkerbe
b Ringkerbe
Umformrohling
a Symmetrieachse
Randschicht
Kern
Bruchzone
Bruchzone
Lagerring
Lagerring
Umformrohling

Claims

Patentansprüche
Schrägwälzlager (1 , 20, 30, 40, 50) mit zwei Lagerringen (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) und mit Wälzkörpern (2, 44) zwischen den Lagerringen (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48), wobei in dem Schrägwälzlager (1 , 20, 30, 40, 50) Drucklinien 83) mit spitzem Winkel zur Rotationsachse (9, 16, 30a, 40a, 50a) des Schrägwälzlagers (1 , 20, 30, 40, 50) geneigt verlaufen und wobei die Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) mit Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) für die Wälzkörper (4, 22) an einem Umformrohling (10, 22, 29, 39, 52) aus Stahl miteinander einmaterialig verbunden waren und voneinander getrennt sowie wärmebehandelt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) im Schrägwälzlager (1 , 20, 30, 40, 50) jeweils wenigstens eine Bruchzone (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) aufweisen, wobei die Bruchzone (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) des einen Lagerrings mit der Bruchzone (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) des anderen Lagerrings (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) korrespondiert, und dass die Bruchzonen (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) sich zumindest teilweise durch gebrochenen wärmebehandelten Stahl der Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) erstrecken.
Schrägwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bruchzonen (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) zumindest teilweise eine wärmebehandelte Bruchoberfläche aufweisen.
Schrägwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Bruchzone (12, 25, 34, 44, 49) radial außen an einem der Lagerringe (7, 17, 27, 37, 47) ausgebildet ist und dass wenigstens eine Bruchzone (13, 26, 35, 45, 52) radial innen an einem anderen der Lagerringe (7, 17, 27, 37, 47) ausgebildet ist. Schrägwälzlager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Bruchzone (12, 25, 34, 44, 49) im Bereich des größten Außendurchmessers eines Lagerringes (7, 17, 27, 37, 47) und eine Bruchzone (13, 26, 35, 45, 52) im Bereich des kleinsten Innendurchmesser des anderen Lagerringes (7, 17, 27, 37, 47) ausgebildet ist, wobei die Bruchzone (12, 25, 34, 44, 49) im Bereich des größten Aulien- durchmessers radial nach außen und die Bruchzone (13, 26, 35, 45, 52) im Bereich des kleinsten radialen Innendurchmessers radial nach innen gewandt ist.
Schrägwälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahlenwerte des Innendurchmesser und des Außendurchmesser der Bruchzonen (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) im Wesentlichen einander gleich sind.
Verfahren zur Herstellung eines Schrägwälzlagers (1, 20, 30, 40, 50) mit zwei Lagerringen (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) und mit Wälzkörpern (2, 44), bei dem die zwei Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) mit Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) für die Wälzkörper (2, 44) zunächst an einem Stück hergestellt und dann getrennt werden, wobei die die Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) zumindest mit Wälzkörpern (2, 44) zu dem Schrägwälzlager (1 , 20, 30, 40, 50) montiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) nach dem Umformen an einem Stück erst wärmebehandelt und erst vor der Montage der Wälzkörper (2, 44) als Einzelteile voneinander getrennt werden. Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch:
- Herstellen des rotationssymmetrischen Umformrohlings (10, 22, 29, 39, 52) durch Umformen, wobei der Umformrohling (10, 22, 29, 39, 52) an wenigstens einer Trennstelle (1 1 , 21 , 31 , 41 , 51) durch wenigstens eine Einschnürung der Materialdicke seiner Wand oder mindestens eine Kerbe ( 1a, 11 b, 21a, 21 b, 31 a, 36, 51a, 51b) in seiner Wand in zwei an der Trennstelle (11 , 21 , 31 , 41 , 51) einmaterialig aneinander verbleibende Bereiche (7a, 8a, 7a, 18a, 27a, 28a, 37a, 38a, 47a, 48a) eingeteilt wird, wobei die Bereiche (7a, 8a, 17a, 8a, 27a, 28a, 37a, 38a, 47a, 48a) sich durch die radialen Abmessungen unterscheiden und dabei an jedem Bereich (7a, 8a, 17a, 18a, 27a, 28a, 37a, 38a, 47a, 48a) eine der Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) und zwischen den Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) an der Einschnürung die Trennstelle (11 , 21 , 31 , 41 , 51) ausgebildet ist
- Wärmebehandeln des Umformrohlings (10, 22, 29, 39, 52), wobei zumindest die Wälzlaufbahnen (5, 6, 5, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) mit der für den Wälzkontakt der Wälzkörper (2, 44) mit den Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) notwendige fertigen Oberflächen härte versehen sind sowie die Trennstelle (1 1 , 21 , 31 , 41, 51) wärmebehandelt ist,
- Zuführen des Umformrohlings (10, 22, 29, 39, 52) an wenigstens eine Montagestation für die Montage des Schrägwälzlagers (1 , 20, 30, 40, 50),
- Zerteilen des Umformrohlings (10, 22, 29, 39, 52) an der Trennstelle (1 1 , 21 , 31 , 41 , 51) in die zwei Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) und
- Montage des Schrägwälzlagers (1 , 20, 30, 40, 50).
8. Lagerring aus Stahl für ein Schrägwälzlager, welcher aus einem einma- terialigen Umformrohling (10, 22, 29, 39, 52) für zwei Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) mit Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) für Wälzkörper (2, 44) getrennt ist, welcher wenigstens eine der Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) aufweist und welcher wärmebehandelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) wenigstens eine Bruchzone (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) aufweist, die sich zumindest teilweise durch gebrochenes wärmebehandeltes Material des Lagerrings (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) erstreckt und die eine durch den
Bruch entstandene und nach dem Bruch fertige sowie zumindest teilweise harte Oberfläche aufweist.
Lagerring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bruchzone an einer zumindest teilweise umfangseitigen erstreckenden und die Wandstärke des Lagerrings (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) verringerten Einschnürung des Materials ausgebildet ist, an der die Wandstärke des Lagerrings (7, 8, 7, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) zumindest von einer Seite in Richtung Bruchzone (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) hin geringer wird und dann an am Ende der Einschnürung die radialen Abmessungen der Bruchzone (12, 13, 25, 26, 34, 35, 44, 45, 49, 52) annimmt.
10. Lagerring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ober- flächenhärte des Materials der Bruchzone (25, 26, 34, 35, 44, 45) hin zum Rand der Bruchzone (25, 26, 34, 35, 44, 45) hin härter wird.
11. Lagerring nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerring ( 7, 8, 27, 28, 37, 38) eine vergütete Randschicht und einen im Vergleich zur Oberflächenhärte der vergüteten Randschicht weichen
Kern (24) aus Stahl aufweist, wobei die Oberflächenhärte der Bruchzone (25, 26, 34, 35, 44, 45) wenigstens zum Rand der Bruchzone (25, 26, 34, 35, 44, 45) hin härter ist als der Kern (24).
12. Lagerring nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Bruchzone (25, 26, 34, 35, 44, 45) an der Oberfläche an schmälster Stelle höchstens dem dreifachen der Dicke der Randschicht entsprechen.
13. Verfahren zur Herstellung von zwei Lagerringen (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) eines Schrägwälzlagers (1 , 20, 30, 40, 50), bei dem zwei Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) mit Wälzlaufbahnen (5, 6, 5, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) für Wälzkörper (2, 44) des Schrägwälzlagers (1 , 20, 30, 40, 50) zunächst einmaterialig an einem Stück hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48) nach dem Umformen an einem Stück erst wärmebehandelt und danach voneinander getrennt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch:
- Herstellen des rotationssymmetrischen Umformrohlings (10, 22, 29, 39, 52) durch Umformen, wobei der Umformrohling (10, 22, 29, 39, 52) an wenigstens einer Trennstelle (1 1 , 21 , 31 , 41 , 51) durch wenigstens eine teils umfangsseitige Einschnürung der Materialdicke seiner Wand oder mindestens einer Kerbe in seiner Wand in zwei an der Trennstelle (1 1 , 21 , 31 , 41 , 51) einmaterialig aneinander verbleibende Bereiche (7a, 8a, 17a, 18a, 27a, 28a, 37a, 38a, 47a, 48a) eingeteilt wird, wobei die Bereiche (7a, 8a, 17a, 18a, 27a, 28a, 37a, 38a, 47a, 48a) sich durch die radialen Abmessungen voneinander unterscheiden sowie jeweils wenigstens eine der Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) aufweisen und wobei zwischen den Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) an der Einschnürung umlaufend die Trennstelle (1 1 , 21 , 31 , 41 , 51) ausgebildet ist, Wärmebehandeln des Umformrohlings (10, 22, 29, 39, 52), wobei zumindest die Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) mit der für den Wälzkontakt der Wälzkörper (2, 44) mit den Wälzlaufbahnen (5, 6, 15, 19, 32, 33, 42, 43, 45, 46) notwendige fertigen Oberflächenhärte versehen sind und die Trennstelle (11,21,31,41,51) wärmebehandelt ist,
Zerteilen des Umformrohlings (10, 22, 29, 39, 52) an der Trennstelle (11, 21, 31, 41, 51) in zwei Lagerringe (7, 8, 17, 18, 27, 28, 37, 38, 47, 48).
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