DE102010014743A1 - Roller bearing, particularly multi-row roller bearing, has radially stacked race rings, where each race ring has raceway, and race rings are made of plastic, where metal inserts are firmly introduced in raceways of plastic race rings - Google Patents
Roller bearing, particularly multi-row roller bearing, has radially stacked race rings, where each race ring has raceway, and race rings are made of plastic, where metal inserts are firmly introduced in raceways of plastic race rings Download PDFInfo
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager, insbesondere ein mehrreihiges Wälzlager mit radial übereinander angeordneten Laufringen mit jeweils zumindest einer Laufbahn und zumindest einem Satz über den Umfang angeordneter, auf einer Ebene zwischen einer radial äußeren und einer radial inneren Laufbahn abwälzenden Wälzkörpern.The invention relates to a rolling bearing, in particular a multi-row rolling bearing with radially superposed races each having at least one career and at least one set over the circumference arranged, rolling on a plane between a radially outer and a radially inner race rolling rolling elements.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Gattungsgemäße Wälzlager sind beispielsweise als zweireihige Wälzlager bekannt, bei denen zwischen den radial übereinander angeordneten Laufringen auf zwei im Wesentlichen senkrecht zu einer Drehachse eines Laufrings angeordneten Ebenen zwei Sätze von über den Umfang verteilten und beispielsweise in jeweils einem Lagerkäfig gegenüber einander positionierten Wälzkörpern auf jeweils an den Laufringen vorgesehenen Laufbahnen abwälzen.Generic rolling bearings are known for example as double-row bearings in which between the radially superimposed races on two substantially perpendicular to a rotational axis of a raceway arranged two levels of distributed over the circumference and, for example, in each case a bearing cage relative to each other positioned rolling on each of the Roll raceways provided raceways.
Die Laufringe derartiger Wälzlager werden aus Rohrabschnitten gefertigt, die zur Darstellung der Laufbahnen spanend bearbeitet werden. Dieser Prozess ist vergleichsweise aufwendig, verursacht Materialabfall und erfordert eine intensive Nachreinigung zur Vermeidung von Spanabfällen im Wälzlager, die zu einem raschen Ausfall des Wälzlagers führen können. Im Weiteren sind derartige Laufringe durch die Masseanhäufung der Laufringe schwer.The races of such bearings are made of pipe sections that are machined to represent the raceways. This process is relatively complicated, causes material waste and requires intensive post-cleaning to avoid chip waste in the rolling bearing, which can lead to a rapid failure of the bearing. Furthermore, such races are difficult due to the mass accumulation of the races.
Zur Gewichtsreduzierung derartiger Wälzlager werden beispielsweise in der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ergibt sich daher die Aufgabe, ein Wälzlager, insbesondere ein mehrreihiges Wälzlager vorzuschlagen, das bei geringem Gewicht eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist und kostengünstig herstellbar ist.It therefore results in the task of proposing a rolling bearing, in particular a multi-row roller bearing, which has a high wear resistance at low weight and is inexpensive to produce.
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Aufgabe wird durch ein Wälzlager, insbesondere mehrreihiges Wälzlager mit radial übereinander angeordneten Laufringen mit jeweils zumindest einer Laufbahn und zumindest einem Satz über den Umfang angeordneter, auf einer Ebene zwischen einer radial äußeren und einer radial inneren Laufbahn abwälzenden Wälzkörpern gelöst, wobei zumindest ein Laufring aus Kunststoff gebildet ist und in den aus Kunststoff hergestellten Laufring ein eine Laufbahn aufweisender Metalleinsatz fest eingebracht ist.The object is achieved by a rolling bearing, in particular multi-row rolling bearing with radially superposed races each with at least one career and at least one set over the circumference arranged, rolling on a plane between a radially outer and a radially inner race rolling rolling elements, wherein at least one race from Plastic is formed and in the race made of plastic, a raceway having a metal insert is firmly inserted.
Durch die Aufteilung eines Laufrings in zwei Funktionsbereiche, nämlich einen weniger belasteten Führungsbereich zur Positionierung in dem statischen Aufnahmebereich des Wälzlagers, beispielsweise eine Öffnung eines Gehäuses oder dergleichen beziehungsweise zur verdrehbaren Aufnahme einer Welle, Hülse oder dergleichen und einen insbesondere abrasiv und druckbelasteten Kontaktbereich mit den Wälzkörpern kann eine Gewichtsersparnis beispielsweise um bis zu 45% gegenüber komplett aus Metall gefertigten Laufringen erzielt werden. Durch die Verteilung des punktuell auf die Laufbahn der druckfesten und abrasiv widerstandsfähigen Metalleinsätze wirkenden Drucks der Wälzkörper auf einen großflächigen Bereich der Laufringe aus Kunststoff werden diese gleichmäßig belastet, so dass das weniger belastbare aber infolge seiner Dichte bei gleichen Abmessungen leichtere Kunststoffmaterial für den Hauptteil der Laufringe ohne Leistungseinbuße des Wälzlagers verwendet werden kann.By dividing a race into two functional areas, namely a less loaded guide area for positioning in the static receiving area of the rolling bearing, for example, an opening of a housing or the like or for rotatably receiving a shaft, sleeve or the like and a particular abrasive and pressure-loaded contact area with the rolling elements For example, weight savings of up to 45% can be achieved over all-metal raceways. Due to the distribution of selectively acting on the track of the pressure-resistant and abrasive resistant metal inserts pressure of the rolling elements on a large area of plastic races they are evenly loaded, so that the less resilient but due to its density at the same dimensions lighter plastic material for the main part of the races can be used without loss of performance of the bearing.
Die Wälzkörper des Wälzlagers sind bevorzugt Kugeln, können aber auch Kugelrollen, Nadeln, Zylinderkörper, und dergleichen sein, wobei deren Drehachse im gleichen Winkel oder in einem Neigungswinkel zur Drehachse des Wälzlagers oder im Falle mehrreihiger Wälzlager die Neigungswinkel der Drehachsen der Wälzkörper der einzelnen Wälzkörperreihen gegenüber der Drehachse des Wälzlagers gleich oder gegensinnig vorgesehen sein können. Im Weiteren können die Wälzkörper der einzelnen Wälzkörperreihen mehrreihiger Wälzlager auf gleichen oder unterschiedlichen Durchmessern angeordnet sein und/oder die Wälzkörperreihen gleiche oder unterschiedliche Arten und Dimensionen von Wälzkörpern enthalten.The rolling elements of the rolling bearing are preferably balls, but may also be ball rollers, needles, cylinder body, and the like, wherein the axis of rotation at the same angle or at an angle to the axis of rotation of the bearing or in the case of mehrreihiger bearings the inclination angle of the axes of rotation of the rolling elements of the individual rows of rolling the axis of rotation of the bearing can be provided the same or in opposite directions. In addition, the rolling elements of the individual rows of rolling elements of multi-row roller bearings can be arranged at the same or different diameters and / or the rows of rolling elements may contain the same or different types and dimensions of rolling elements.
Die Metalleinsätze des oder der Laufringe können vorteilhafterweise aus ringförmigen Blechabschnitten geformt wie tiefgezogen sein oder aus flachen Stanzteilen gestanzt und anschließend zu einem Ring geschlossen, beispielsweise stoffschlüssig verbunden wie geschweißt und zur Herstellung einer einheitlichen Laufbahn für die Wälzkörper geschliffen werden. Zur Erhöhung der Verschleißbeständigkeit sind die Metalleinsätze zumindest partiell an den Laufbahnen wärmebehandelt. Infolge der insbesondere bei einer werkzeugfallenden Herstellung der Metalleinsätze können durch die entfallenden Reinigungsschritte Kosten gespart werden.The metal inserts of the race or races can be advantageously formed as annular or stamped from flat stampings and then closed to form a ring, for example, materially connected as welded and ground to produce a uniform raceway for the rolling elements. To increase the wear resistance, the metal inserts are at least partially heat treated on the tracks. Due to the particular in a tool-related production of metal inserts costs can be saved by the attributable cleaning steps.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken werden die Metalleinsätze fest, das heißt, ohne Spiel und drehfest in den Laufringen aus Kunststoff aufgenommen. Das verwendete Kunststoffmaterial ist bevorzugt ein nicht verstärkter oder verstärkter Thermoplast oder Duroplast, dessen Form mittels eines Spritzgussverfahrens oder Pressgussverfahrens vorgegeben wird, wobei die Metalleinsätze im Spritzgusswerkzeug beziehungsweise Pressgusswerkzeug vorgelegt werden, so dass die mit einem oder mehreren Metalleinsätzen bestückten Laufringe werkzeugfallend hergestellt werden können. Hierbei sind die Metalleinsätze durch Bildung von Hinterschnitten mit dem Kunststoffmaterial der Laufringe in ausreichender Festigkeit und exakt positioniert in den Laufringen aufgenommen. Hierzu ist auf der der eine oder mehrere Laufbahnen bildenden Seite gegenüberliegenden Seite eines Metalleinsatzes zumindest eine einen Hinterschnitt mit dem zumindest einen Laufring bildende Profilierung vorgesehen. Dabei ist die zumindest eine Profilierung aus einem umlaufenden Nockenprofil, beispielsweise einer umlaufenden, in den Metalleinsatz radial eingeformten Verzahnung gebildet. Alternativ können die Laufringe separat aus Kunststoff beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens oder spanend hergestellt sein. Zur Befestigung der Metalleinsätze werden diese mittels eines entsprechenden Gegenprofils mit der Profilierung des zugehörigen Metalleinsatzes verrastet.According to the inventive idea, the metal inserts are fixed, that is, without play and rotationally fixed in the races made of plastic added. The plastic material used is preferably a non-reinforced or reinforced thermoplastic or thermosetting plastic whose shape is specified by means of an injection molding or compression molding process, wherein the metal inserts are presented in the injection mold or die casting, so that the stocked with one or more metal inserts races can be made falling tool. Here, the metal inserts are added by forming undercuts with the plastic material of the races in sufficient strength and accurately positioned in the races. For this purpose, on the opposite side of a metal insert forming one or more tracks, at least one profiling which forms an undercut with the at least one race is provided. In this case, the at least one profiling of a circumferential cam profile, for example a circumferential, formed in the metal insert radially toothing. Alternatively, the races can be made separately from plastic, for example by means of an injection molding process or by machining. To attach the metal inserts they are locked by means of a corresponding counter-profile with the profiling of the associated metal insert.
Das vorgeschlagene Wälzlager kann eine oder mehrere Wälzkörperreihen aufweisen, wobei für jeweils eine Wälzkörperreihe in dem Außenring und in dem Innenring entsprechende in einen Metalleinsatz eingebrachte Laufbahnen vorgesehen sind. Dabei kann bei einem mehrreihigen Wälzlager ein Metalleinsatz eines Laufrings mehrere Laufbahnen aufweisen. Weiterhin können einem Laufring, vorzugsweise einem Außenring mehrere radial beabstandet zu diesem angeordnete komplementäre Laufringe, vorzugsweise Innenringe zugeordnet sein, die jeweils einen Metalleinsatz aufweisen können. In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel eines zweireihigen Wälzlagers weist der Außenring einen Metalleinsatz mit zwei axial beabstandeten Laufbahnen auf. Diesem sind zwei radial innerhalb als Innenringe ausgebildete, axial benachbart zueinander angeordnete Laufringe mit jeweils einem Metalleinsatz mit einer Laufbahn zugeordnet. Die Fixierung des Metalleinsatzes erfolgt dabei mittels einer axial zwischen den beiden Laufringen in dem Metalleinsatz vorgesehen Profilierung.The proposed rolling bearing may have one or more rows of rolling elements, wherein for each rolling element in the outer ring and in the inner ring corresponding introduced into a metal insert raceways are provided. In this case, in the case of a multi-row roller bearing, a metal insert of a race can have several raceways. Furthermore, a raceway, preferably an outer ring a plurality of radially spaced apart arranged for this complementary races, preferably associated with inner rings, each of which may have a metal insert. In an advantageous exemplary embodiment of a double-row roller bearing, the outer ring has a metal insert with two axially spaced raceways. This is assigned to two radially inner rings formed as inner rings, axially adjacent to each other arranged races, each with a metal insert with a career. The fixation of the metal insert takes place by means of an axially provided between the two races in the metal insert profiling.
Die Fixierung der Metalleinsätze mit einer einzigen Laufbahn, beispielsweise in einem einreihigen Wälzlager oder einem von mehreren Innenringen eines mehrreihigen Wälzlagers kann vorteilhafterweise erfolgen, indem der Metalleinsatz der Innenringe jeweils eine Profilierung im Bereich dessen Stirnseiten aufweist. Beispielsweise kann im Bereich der Stirnseiten jeweils eine Profilierung angeprägt sein, die beim Spritzvorgang mit eingelegtem Metalleinsatz vom Kunststoff umflossen wird, wodurch der Metalleinsatz formschlüssig an beiden Stirnseiten festgehalten wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, eine der Profilierungen durch Anformen eines radial nach außen weisenden Bords an einer oder beider Stirnseiten des Metalleinsatzes auszubilden, wobei zwischen dem den Bord und die Laufbahn gebildeten Ringspalt ein Hinterschnitt ausgebildet wird, in den während des Spritzgussverfahrens Kunststoff einfließt und nach dem Abkühlen einen Formschluss mit dem Metalleinsatz bildet.The fixation of the metal inserts with a single track, for example in a single-row roller bearing or one of several inner rings of a multi-row roller bearing can be advantageously carried out by the metal insert of the inner rings each having a profiling in the region of the end faces. For example, in each case a profiling may be embossed in the region of the end faces, which is surrounded by the plastic during the injection process with inserted metal insert, whereby the metal insert is positively held on both end faces. Furthermore, it can be provided to form one of the profiles by molding a radially outwardly facing board on one or both faces of the metal insert, wherein between the board and the raceway formed an annular gap is formed, flows into the during the injection molding plastic and after the Cooling forms a positive connection with the metal insert.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird anhand des in den
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Das Wälzlager
Die Metalleinsätze
Aus den Schnittdarstellungen des Außenrings
Aus den Schnittdarstellungen des Innenrings
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wälzlagerroller bearing
- 22
- Laufringrace
- 2a2a
- Außenringouter ring
- 33
- Laufringrace
- 3a3a
- Innenringinner ring
- 44
- Laufringrace
- 4a4a
- Innenringinner ring
- 55
- Metalleinsatzmetal insert
- 66
- Metalleinsatzmetal insert
- 77
- Metalleinsatzmetal insert
- 88th
- Laufbahncareer
- 99
- Laufbahncareer
- 1010
- Laufbahncareer
- 1111
- Lagerkäfigbearing cage
- 1212
- Lagerkäfigbearing cage
- 1313
- Wälzkörperrolling elements
- 1414
- Wälzkörperrolling elements
- 1515
- Wälzkörperreiherolling body row
- 1616
- Wälzkörperreiherolling body row
- 1717
- Dichtungseinrichtungseal means
- 1818
- Dichtungseinrichtungseal means
- 1919
- Schmutzabweiserdirt deflector
- 2020
- Profilierungprofiling
- 2121
- Profilierungprofiling
- 2222
- Profilierungprofiling
- 2323
- Bordshelf
- 2424
- Ringkörperring body
- 2525
- Stegweb
- 2626
- Ringkörperring body
- 2727
- Nockenprofilcam profile
- DD
- Rotationsachseaxis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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DE102007044776A1 (en) | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Schaeffler Kg | Rolling bearing with a split bearing ring |
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2010
- 2010-04-13 DE DE201010014743 patent/DE102010014743A1/en not_active Ceased
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Legal Events
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