DE102021112213A1

DE102021112213A1 - Outer ring mounted roller sleeve with closed bearing cage and method of manufacturing the same

Info

Publication number: DE102021112213A1
Application number: DE102021112213.9A
Authority: DE
Inventors: Rafael Ribeiro Claudino
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-11
Publication date: 2022-11-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine außenringbefestigte Rollenhülse (1), umfassend einen in ein Gehäuse einsetzbaren Außenring (2), der einen an einer seiner Axialseiten sich radial zur Rotationsachse (AR) des Außenrings (2) erstreckenden Festbord (3) aufweist, und einen in diesen Außenring (2) eingesetzten Rollenkranz (4), der durch einen aus einem ersten Seitenring (6) und einem zweiten Seitenring (7) und mehreren die Seitenringe (6, 7) miteinander verbindenden Käfigstegen (8) bestehenden geschlossenen Lagerkäfig (5) sowie aus einer Vielzahl in zwischen den Käfigstegen (8) gebildeten Käfigtaschen (9) eingesetzter Rollenwälzkörper (10) gebildet wird, die von dem Lagerkäfig (5) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen gehalten werden und auf einer durch die Innenmantelfläche des Außenrings (2) gebildeten Außenlaufbahn (11) abrollen.Erfindungsgemäß erfolgt die axiale Führung des Rollenkranzes (4) einerseits durch die mit ihren einen Stirnseiten (12) an der Innenseite (13) des Festbordes (3) des Außenrings (2) anliegenden Rollenwälzkörper (10), wobei die Außendurchmesserfläche (14) des an den einen Stirnseiten (12) angeordneten ersten Seitenrings (6) des Lagerkäfigs (5) gegenüber der Innendurchmesserfläche (15) des Festbordes (3) angeordnet ist, während die axiale Führung des Rollenkranzes (4) andererseits durch den eine verringerte Wandstärke aufweisenden und schräg zur Rotationsachse (AR) abgewinkelten Randbereich (16) des Außenrings (2) erfolgt, der mit dem zumindest abschnittsweise einen größeren Außendurchmesser (DS2) als der Außendurchmesser (DS1) des ersten Seitenrings (6) aufweisenden zweiten Seitenring (7) des Lagerkäfigs (5) in Rastverbindung steht.The invention relates to a roller sleeve (1) fastened to the outer ring, comprising an outer ring (2) that can be inserted into a housing and has a fixed rim (3) on one of its axial sides that extends radially to the axis of rotation (AR) of the outer ring (2), and a fixed rim (3) in this The roller ring (4) used in the outer ring (2), which consists of a closed bearing cage (5) consisting of a first side ring (6) and a second side ring (7) and several cage bars (8) connecting the side rings (6, 7) to one another, and a large number of roller bodies (10) inserted in cage pockets (9) formed between the cage webs (8), which are held by the bearing cage (5) at regular intervals in the circumferential direction and on an outer raceway ( 11). According to the invention, the roller assembly (4) is guided axially on the one hand by the end faces (12) on the inside (13) of the fixed rim (3rd ) of the outer ring (2) resting against the roller body (10), the outer diameter surface (14) of the first side ring (6) of the bearing cage (5) arranged on the one end face (12) being arranged opposite the inner diameter surface (15) of the fixed rim (3). , while the roller and cage assembly (4) is axially guided on the other hand by the edge region (16) of the outer ring (2), which has a reduced wall thickness and is angled obliquely to the axis of rotation (AR), which has an outer diameter (DS2) that is larger than the outer diameter, at least in sections (DS1) of the first side ring (6) having the second side ring (7) of the bearing cage (5) is in a locking connection.

Description

Gebiet der Erfindungfield of invention

Die Erfindung betrifft eine außenringbefestigte Rollenhülse mit einem geschlossenen Lagerkäfig nach den oberbegriffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, welche insbesondere vorteilhaft für Hochdrehzahlanwendungen, beispielsweise zur Lagerung von Getriebewellen, anwendbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Rollenhülse.The invention relates to a roller sleeve fastened to the outer ring and having a closed bearing cage according to the features forming the preamble of patent claim 1, which can be used particularly advantageously for high-speed applications, for example for supporting gear shafts. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a roll core.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

In der Wälzlagertechnik ist es allgemein bekannt, dass Rollenhülsen diejenige Bauform von Radial-Rollenwälzlagern sind, welche die kleinste radiale Bauhöhe aufweisen und besonders raumsparende und montagefreundliche Lagerungen mit hoher radialer Tragfähigkeit ermöglichen. Die bekannteste und am häufigsten verwendete Bauform stellt dabei die beispielsweise aus der DE 195 13 668 A1 bekannte gehäuse- bzw. außenringbefestigte Rollenhülse dar, die aus einem in ein Gehäuse einsetzbaren Außenring und einem in diesen Außenring eingesetzten Rollenkranz besteht, der entweder durch einen aus einem ersten Seitenring und einem zweiten Seitenring und mehreren die Seitenringe miteinander verbindenden Käfigstegen bestehenden axial geschlitzten oder geschlossenen Kunststoffkäfig oder durch einen geschlossenen Lagerkäfig aus Stahlblech sowie aus einer Vielzahl in diesen Lagerkäfig eingesetzter Rollenwälzkörper gebildet wird, die auf einer durch die Innenmantelfläche des Außenrings gebildeten Außenlaufbahn abrollen, wobei die axiale Führung des Rollenkranzes durch zwei an den Axialseiten des Außenrings angeordnete und sich zur Rotationsachse des Außenrings erstreckende Borde erfolgt, an deren Innenseiten die Seitenringe des Lagerkäfigs anliegen.In rolling bearing technology, it is generally known that roller sleeves are the type of radial roller bearing that have the smallest radial overall height and enable particularly space-saving and easy-to-assemble bearings with a high radial load capacity. The best-known and most frequently used design is the example from the DE 195 13 668 A1 known housing or outer ring-mounted roller sleeve, which consists of an outer ring that can be inserted into a housing and a roller ring that is inserted into this outer ring, which is either axially slotted or closed by a cage web consisting of a first side ring and a second side ring and several side rings that connect the side rings to one another plastic cage or by a closed bearing cage made of sheet steel and by a large number of roller bodies inserted into this bearing cage, which roll on an outer raceway formed by the inner lateral surface of the outer ring, with the axial guidance of the roller and cage assembly being provided by two roller and cage assemblies arranged on the axial sides of the outer ring and becoming the axis of rotation of the outer ring extending ribs takes place, on the inside of which the side rings of the bearing cage rest.

Die Herstellung derartiger außenringbefestigter Rollenhülsen erfolgt gemäß DE 195 13 668 A1 derart, dass aus einer aus einem Blechstreifen ausgestanzten Ronde durch einen ein- oder mehrstufigen Tiefziehvorgang zunächst ein aus einem Boden und einem Mantel bestehendes topfförmiges rotationssymmetrisches Ziehteil geformt wird, wobei der Mantel an seiner freien Randpartie einen Bereich mit verringerter Wandstärke aufweist, anschließend ein zentrischer Teil des Boden derart ausgestanzt wird, dass ein als Festbord bezeichneter erster Bord entsteht und danach der Mantel im Bereich seiner verringerten Wandstärke beschnitten wird, um den ungleichförmigen Ziehrand am Ziehteil zu entfernen.The production of such outer ring-mounted roller sleeves is carried out according to DE 195 13 668 A1 in such a way that a pot-shaped, rotationally symmetrical drawn part consisting of a bottom and a jacket is first formed from a round blank punched out of a sheet metal strip by a one- or multi-stage deep-drawing process, with the jacket having an area with reduced wall thickness on its free edge section, followed by a central part the bottom is punched out in such a way that a first rim, referred to as a fixed rim, is created and then the jacket is trimmed in the area of its reduced wall thickness in order to remove the uneven drawn edge on the drawn part.

Soll die Rollenhülse mit einem Rollenkranz mit einem axial geschlitzten Kunststoffkäfig bestückt werden, erfolgt nach dem Beschneiden des Bereiches mit verringerter Wandstärke das Umbördeln dieses Bereiches, damit ein als Bördelbord bezeichneter zweiter Bord zur axialen Führung des Rollenkranzes entsteht, der anschließend durch einen Lochvorgang begradigt wird. Anschließend wird der fertige Außenring einer Wärmebehandlung unterzogen, bei der er gehärtet wird und abschließend wird der Rollenkranz unter elastischer Verformung des Kunststoffkäfigs in den Außenring eingesetzt.If the roller sleeve is to be fitted with a roller cage with an axially slotted plastic cage, after the area with the reduced wall thickness has been trimmed, this area is crimped so that a second flange, known as a flanged rim, is created for axial guidance of the roller cage, which is then straightened by a punching process. The finished outer ring is then subjected to a heat treatment during which it is hardened and finally the roller and cage assembly is inserted into the outer ring with elastic deformation of the plastic cage.

Soll bei der Rollenhülse dagegen ein Rollenkranz mit einem geschlossenen Lagerkäfig aus Stahlblech zur Anwendung kommen, erfolgt nach dem Beschneiden des Bereiches mit verringerter Wandstärke bereits das Einsetzen des Rollenkranzes in das Ziehteil und danach das Umbördeln des Bereiches mit verringerter Wandstärke zu einem Außenring mit einem zweiten Bord. Die so ausgebildete Rollenhülse wird dann abschließend wieder durch einen Lochvorgang begradigt und einer Gesamtwärmebehandlung unterzogen, bei der der Außenring einschließlich der Wälzkörper und dem Lagerkäfig gehärtet werden.If, on the other hand, a roller and cage assembly with a closed bearing cage made of sheet steel is to be used for the roller sleeve, after the area with the reduced wall thickness has been cut, the roller cage assembly is already inserted into the drawn part and the area with the reduced wall thickness is then flanged to form an outer ring with a second flange . The roller sleeve formed in this way is then finally straightened again by a piercing process and subjected to an overall heat treatment in which the outer ring, including the rolling elements and the bearing cage, are hardened.

Bei der Verwendung eines Rollenkranzes mit einem geschlossenen Kunststoffkäfig ist es als weitere Verfahrensweise bekannt, nach dem Beschneiden des Bereiches mit verringerter Wandstärke das Ziehteil bereits einer Wärmebehandlung zu unterziehen, bei der es gehärtet und der Mantel im Bereich der verringerten Wandstärke wieder angelassen wird, um ein nachfolgendes Umformen dieses Bereiches zu ermöglichen. Danach erfolgt das Einsetzen des Rollenkranzes in das Ziehteil sowie das Umbördeln des Bereiches mit verringerter Wandstärke zu einem Außenring mit einem zweiten Bord.When using a roller and cage assembly with a closed plastic cage, another known procedure is to subject the drawn part to heat treatment after the area with the reduced wall thickness has been cut, during which it is hardened and the jacket in the area of the reduced wall thickness is tempered again in order to to allow subsequent reshaping of this area. The roller and cage assembly is then inserted into the drawn part and the area with the reduced wall thickness is flanged to form an outer ring with a second flange.

Nachteilig ist, dass das sich durch einen geringen Fertigungsaufwand und niedrige Herstellungskosten auszeichnende Herstellungsverfahren von Rollenhülsen mit einem geschlossenen Lagerkäfig aus Stahlblech nicht geeignet ist für Rollenhülsen mit einem geschlossenen Kunststoffkäfig, da bei der Gesamtwärmebehandlung der Kunststoffkäfig zerstört würde.The disadvantage is that the manufacturing process of roller sleeves with a closed bearing cage made of sheet steel, which is characterized by low manufacturing complexity and low manufacturing costs, is not suitable for roller sleeves with a closed plastic cage, since the plastic cage would be destroyed during the overall heat treatment.

Das bekannte Herstellungsverfahren für Rollenhülsen mit geschlossenem Kunststoffkäfig weist dagegen den Nachteil auf, dass durch das Anlassen des Mantels im Bereich der verringerten Wandstärke ein zusätzlicher Wärmebehandlungsschritt notwendig ist, durch den sich Fertigungsaufwand und Herstellungskosten erhöhen. Zudem entstehen beim Anlassen prozessbedingt immer wieder Fehler aufgrund zu stark oder zu gering angelassener Hülsenränder, was entweder zu einer Beeinflussung der angrenzenden Laufbahnhärte mit entsprechend erhöhtem Verschleiß führen kann oder zu Störungen beim anschließenden Bördelprozess selbst, wo sich Ausbrüche oder Risse bilden können. Auch kann sich durch eine zu starke Bördelung ein nachteiliger Materialaufwurf am Laufbandende ausbilden, wie auch etwaige Flimmerspäne, die die Produktsauberkeit, das Geräuschverhalten und die Lebensdauer negativ beeinflussen können.The known manufacturing method for roller cores with a closed plastic cage, on the other hand, has the disadvantage that tempering the jacket in the area of the reduced wall thickness requires an additional heat treatment step, which increases manufacturing complexity and manufacturing costs. In addition, during tempering, process-related errors occur again and again due to sleeve edges being tempered too much or too little, which either influences the hardness of the adjacent raceway accordingly can lead to increased wear or disruptions in the subsequent flanging process itself, where breakouts or cracks can form. Excessive flanging can also result in a disadvantageous accumulation of material at the end of the treadmill, as well as any flickering chips that can negatively affect product cleanliness, noise behavior and service life.

Aufgabe der Erfindungobject of the invention

Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine außenringbefestigte Rollenhülse mit einem geschlossenem Lagerkäfig zu konzipieren, die eine axiale Führung des Rollenkranzes aufweist, welche sich durch einen geringen Fertigungsaufwand und niedrige Herstellungskosten auszeichnet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung einer innenringbefestigten Rollenhülse bereitzustellen.Based on the stated disadvantages of the known prior art, the invention is therefore based on the object of designing a roller sleeve fastened to the outer ring with a closed bearing cage, which has an axial guide for the roller and cage assembly, which is characterized by low manufacturing complexity and low manufacturing costs. Furthermore, it is the object of the invention to provide a cost-effective method for producing a roller sleeve fastened to the inner ring.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Erfindungsgemäß wird der erste Teil dieser Aufgabe bei einer außenringbefestigten Rollenhülse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass die axiale Führung des Rollenkranzes einerseits durch die mit ihren einen Stirnseiten an der Innenseite des Festbordes des Außenrings anliegenden Rollenwälzkörper erfolgt, wobei die Außendurchmesserfläche des an den einen Stirnseiten angeordneten ersten Seitenrings des Lagerkäfigs gegenüber der Innendurchmesserfläche des Festbordes angeordnet ist, während die axiale Führung des Rollenkranzes andererseits durch den eine verringerte Wandstärke aufweisenden und schräg zur Rotationsachse abgewinkelten Randbereich des Außenrings erfolgt, der mit dem zumindest abschnittsweise einen größeren Außendurchmesser als der Außendurchmesser des ersten Seitenrings aufweisenden zweiten Seitenring des Lagerkäfigs in Rastverbindung steht.According to the invention, the first part of this object is achieved in a roller sleeve fastened to the outer ring according to the preamble of claim 1 in such a way that the roller and cage assembly is guided axially on the one hand by the roller rolling elements bearing with their one end face on the inside of the fixed rim of the outer ring, with the outer diameter surface of the the first side ring of the bearing cage arranged on one end face is arranged opposite the inner diameter surface of the fixed rim, while the roller and cage assembly is axially guided on the other hand by the edge region of the outer ring, which has a reduced wall thickness and is angled obliquely to the axis of rotation, and which at least in sections has a larger outer diameter than the outer diameter of the first side ring having second side ring of the bearing cage is in locking connection.

Bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäß ausgebildeten außenringbefestigten Rollenhülse werden in den Unteransprüchen 2 bis 6 beschrieben.Preferred configurations and advantageous developments of the outer ring-mounted roller sleeve designed according to the invention are described in subclaims 2 to 6.

Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei der erfindungsgemäß ausgebildeten außenringbefestigten Rollenhülse vorgesehen, dass der Randbereich des Außenrings mit einer etwa auf die Hälfte der Wandstärke des übrigen Außenrings reduzierten Wandstärke ausgebildet ist sowie eine axiale Länge aufweist, die geringfügig größer als die Wandstärke des übrigen Außenrings ist.According to claim 2, in the case of the roller sleeve fastened to the outer ring according to the invention, it is provided that the edge region of the outer ring is designed with a wall thickness that is reduced to approximately half the wall thickness of the rest of the outer ring and has an axial length that is slightly greater than the wall thickness of the rest of the outer ring .

Nach Anspruch 3 ist es ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäß ausgebildeten außenringbefestigten Rollenhülse, dass der eine verringerte Wandstärke aufweisende Randbereich des Außenrings derart schräg zur Rotationsachse abgewinkelt ist, dass dessen Innenkante einen geringeren Innendurchmesser wie der Innendurchmesser des Außenrings aufweist.According to claim 3, another feature of the outer ring-mounted roller sleeve designed according to the invention is that the edge region of the outer ring, which has a reduced wall thickness, is angled obliquely to the axis of rotation in such a way that its inner edge has a smaller inner diameter than the inner diameter of the outer ring.

Gemäß Anspruch 4 zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete außenringbefestigte Rollenhülse darüber hinaus noch dadurch aus, dass der Übergang von der Wandstärke des Außenrings zur verringerten Wandstärke des Randbereichs sowie die Innenkante des abgewinkelten Randbereichs zur Vermeidung von Beschädigungen des Lagerkäfigs verrundet ausgebildet sind.According to claim 4, the outer ring-mounted roller sleeve designed according to the invention is also characterized in that the transition from the wall thickness of the outer ring to the reduced wall thickness of the edge area and the inner edge of the angled edge area are rounded to avoid damage to the bearing cage.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäß ausgebildeten außenringbefestigten Rollenhülse ist es nach Anspruch 5 des Weiteren, dass der zweite Seitenrings des Lagerkäfigs einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser der Innenkante des Randbereichs des Außenrings aufweist und an seiner Außendurchmesserfläche mit einer zum ersten Seitenring des Lagerkäfigs abfallenden Einführschräge ausgebildet ist. Durch eine solche Einführschräge wird das Verrasten des zweiten Seitenrings des Lagerkäfigs mit seiner Außendurchmesserfläche hinter der Innenkante des Randbereichs des Außenrings erheblich erleichtert.According to claim 5, an expedient further development of the roller sleeve fastened to the outer ring is that the second side ring of the bearing cage has a larger outer diameter than the inner diameter of the inner edge of the edge region of the outer ring and is designed on its outer diameter surface with an insertion bevel that slopes down to the first side ring of the bearing cage . Such an insertion bevel makes it considerably easier to latch the second side ring of the bearing cage with its outer diameter surface behind the inner edge of the edge region of the outer ring.

Schließlich ist es noch ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäß ausgebildeten außenringbefestigten Rollenhülse nach Anspruch 6 noch, dass der den Innendurchmesser der Innenkante des Randbereichs überragende Teil des zweiten Seitenrings des Lagerkäfigs in einem zwischen der Innenkante des Randbereichs und dem Übergang von der Wandstärke des Außenrings zur Wandstärke des Randbereichs gebildeten Hohlraum angeordnet ist. Im Zusammenhang mit der gegenüberliegenden axialen Führung des Rollenkranzes an den einen Stirnseiten der Rollenwälzkörper ist der Lagerkäfig somit keinerlei Reibverschleiß am Außenring ausgesetzt.Finally, it is yet another feature of the roller sleeve fastened to the outer ring according to claim 6 that is designed according to the invention that the part of the second side ring of the bearing cage that protrudes beyond the inner diameter of the inner edge of the edge area is in a space between the inner edge of the edge area and the transition from the wall thickness of the outer ring to the wall thickness of the Edge region formed cavity is arranged. In connection with the opposite axial guidance of the roller and cage assembly on one end face of the roller body, the bearing cage is thus not exposed to any frictional wear on the outer ring.

Die erfindungsgemäß ausgebildete außenringbefestigte Rollenhülse weist somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten außenringbefestigten Rollenhülsen den Vorteil auf, dass sie durch die Ausbildung mit einem Festbord auf der einen Seite und mit einem einfach abgewinkelten Randbereich zusammen mit einer Vergrößerung des Außendurchmessers des Seitenrings des Lagerkäfigs auf der anderen Seite des Außenrings eine axiale Führung des Rollenkranzes aufweist, welche sich durch einen geringen Fertigungsaufwand und niedrige Herstellungskosten auszeichnet und auch für Rollenhülsen mit einem geschlossenen Kunststoffkäfig geeignet ist.The outer ring-mounted roller sleeve designed according to the invention thus has the advantage over the outer ring-mounted roller sleeves known from the prior art that, due to the design with a fixed rim on one side and with a simply angled edge area, together with an increase in the outer diameter of the side ring of the bearing cage the other side of the outer ring has an axial guidance of the roller and cage assembly, which is characterized by low manufacturing complexity and low manufacturing costs and also suitable for reel cores with a closed plastic cage.

Der zweite Teil der gestellten Aufgabe der Erfindung wird nach dem unabhängigen Anspruch 6 erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung der beschriebenen Rollenhülse gelöst, welches zunächst folgende an sich bekannte Schritte umfasst:

a) Ausstanzen einer Ronde aus einem Blechstreifen aus einem Durchhärte- oder Einsatzhärtestahl;
b) Ein- oder mehrstufiges Tiefziehen der Ronde zu einem aus einem Boden und einem Mantel bestehenden topfförmigen rotationssymmetrischen Ausgangsteil, wobei der Mantel an seinem freien Randbereich eine verringerte Wandstärke aufweist,
c) Ausstanzen eines zentrischen Teils des Bodens des Ausgangsteils derart, dass der Festbord entsteht;
d) Beschneiden des Mantels an seinem freien Randbereich, um den ungleichförmigen Ziehrand am Ausgangsteil zu entfernen.

The second part of the stated object of the invention is achieved according to the independent claim 6 according to the invention by a method for producing the roller core described, which initially comprises the following steps known per se:

a) Punching out a blank from a sheet metal strip made of through-hardening or case-hardening steel;
b) Single-stage or multi-stage deep-drawing of the blank to form a pot-shaped, rotationally symmetrical starting part consisting of a base and a jacket, with the jacket having a reduced wall thickness at its free edge region,
c) punching out a central part of the bottom of the starting part in such a way that the fixed edge is formed;
d) trimming of the jacket at its free edge area in order to remove the non-uniform drawing edge at the starting part.

Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch folgende weiteren Schritte aus:

e) Umbiegen des Randbereichs mit verringerter Wandstärke bis oberhalb des Innendurchmessers des Ausgangsteils durch Biegepressen zum fertig geformten Außenring;
f) Wärmebehandlung des fertig geformten Außenrings durch Härten und Anlassen;
g) Einführen des Rollenkranzes in den Außenring mit dem ersten Seitenring des Lagerkäfigs voran;
h) Verrasten des zweiten Seitenrings des Lagerkäfigs mit seiner Außendurchmesserfläche hinter der Innenkante des Randbereichs des Außenrings.

In addition, the method according to the invention is characterized by the following additional steps:

e) bending of the edge area with reduced wall thickness to above the inner diameter of the starting part by bending presses to form the finished outer ring;
f) heat treatment of the finished outer ring by hardening and tempering;
g) inserting the roller and cage assembly into the outer ring with the first side ring of the bearing cage first;
h) Snapping the second side ring of the bearing cage with its outside diameter surface behind the inside edge of the rim portion of the outer ring.

Für den Fall, dass eine höhere Genauigkeit der Außenlaufbahn erforderlich ist, kann sich gemäß Anspruch 7 an Schritt f) noch optional eine Oberflächenbearbeitung des Außenrings durch Schleifen der Außenlaufbahn anschließen.In the event that greater accuracy of the outer raceway is required, according to claim 7, step f) can optionally be followed by surface machining of the outer ring by grinding the outer raceway.

Figurenlistecharacter list

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten außenringbefestigten Rollenhülse wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnitts durch eine erfindungsgemäß ausgebildete außenringbefestigten Rollenhülse;
2 einen Querschnitt durch den Lagerkäfig des Rollenkranzes der erfindungsgemäß ausgebildete außenringbefestigten Rollenhülse;
3 eine Vorderansicht des Lagerkäfigs des Rollenkranzes der erfindungsgemäß ausgebildeten außenringbefestigten Rollenhülse;
4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit Z gemäß 3;
5 eine vergrößerte Darstellung des Schnittes A - A gemäß 3;
6 einen Querschnitt durch den Außenring der erfindungsgemäß ausgebildete außenringbefestigten Rollenhülse;
7 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X gemäß 6.

A preferred embodiment of the outer ring-mounted roller sleeve designed according to the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. show:

1 an enlarged view of a cross section through an inventive design outer ring fixed roller sleeve;
2 a cross section through the bearing cage of the roller and cage assembly of the outer ring-mounted roller sleeve designed according to the invention;
3 a front view of the bearing cage of the roller and cage assembly of the outer ring-mounted roller sleeve designed according to the invention;
4 according to an enlarged representation of the detail Z 3 ;
5 an enlarged view of the section A - A according to 3 ;
6 a cross-section through the outer ring of the outer ring-mounted roller sleeve according to the invention;
7 according to an enlarged view of the detail X 6 .

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Aus 1 geht deutlich eine außenringbefestigte Rollenhülse 1 hervor, welche aus einem in ein nicht dargestelltes Gehäuse einsetzbaren Außenring 2, der einen an einer seiner Axialseiten sich radial zur Rotationsachse A_R des Außenrings 2 erstreckenden Festbord 3 aufweist, und aus einem in diesen Außenring 2 eingesetzten Rollenkranz 4 besteht, der durch einen aus einem ersten Seitenring 6 und einem zweiten Seitenring 7 und mehreren die Seitenringe 6, 7 miteinander verbindenden Käfigstegen 8 bestehenden geschlossenen Lagerkäfig 5 sowie aus einer Vielzahl in zwischen den Käfigstegen 8 gebildeten Käfigtaschen 9 eingesetzter Rollenwälzkörper 10 gebildet wird, die von dem Lagerkäfig 5 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen gehalten werden und auf einer durch die Innenmantelfläche des Außenrings 2 gebildeten Außenlaufbahn 11 abrollen.Out of 1 clearly shows a roller sleeve 1 fastened to the outer ring, which consists of an outer ring 2 that can be inserted into a housing (not shown), which has a fixed rim 3 on one of its axial sides that extends radially to the axis of rotation A _R of the outer ring 2, and a roller ring 4 that is inserted into this outer ring 2 consists of a first side ring 6 and a second side ring 7 and a plurality of cage bars 8 connecting the side rings 6, 7 to one another and a closed bearing cage 5, as well as a large number of roller bodies 10 inserted in cage pockets 9 formed between the cage bars 8, which are formed by the bearing cage 5 are held at regular intervals in the circumferential direction and roll on an outer raceway 11 formed by the inner lateral surface of the outer ring 2 .

Ebenso ist in 1 zu sehen, dass die axiale Führung des Rollenkranzes 4 auf einer Axialseite durch die mit ihren einen Stirnseiten 12 an der Innenseite 13 des Festbordes 3 des Außenrings 2 anliegenden Rollenwälzkörper 10 erfolgt, wobei die Außendurchmesserfläche 14 des an den einen Stirnseiten 12 angeordneten ersten Seitenrings 6 des Lagerkäfigs 5 gegenüber der Innendurchmesserfläche 15 des Festbordes 3 angeordnet ist. An der anderen Axialseite erfolgt die axiale Führung des Rollenkranzes 4 dagegen deutlich sichtbar durch den gegenüber der Wandstärke S_A des übrigen Außenrings 2 eine verringerte Wandstärke S_R aufweisenden und schräg zur Rotationsachse A_R abgewinkelten Randbereich 16 des Außenrings 2 (siehe 7), der mit dem einen größeren Außendurchmesser D_S2 als der Außendurchmesser D_S1 des ersten Seitenrings 6 aufweisenden zweiten Seitenring 7 des Lagerkäfigs 5 in Rastverbindung steht (siehe 2).Likewise is in 1 It can be seen that the axial guidance of the roller and cage assembly 4 takes place on one axial side by the roller rolling elements 10 resting with their end faces 12 on the inner side 13 of the fixed rim 3 of the outer ring 2, with the outer diameter surface 14 of the first side ring 6 of the Bearing cage 5 is arranged opposite the inner diameter surface 15 of the fixed board 3. On the other axial side, on the other hand, the axial guidance of the roller and cage assembly 4 is clearly visible through the edge region 16 of the outer ring 2, which has a reduced wall thickness S _R compared to the wall thickness S _A of the rest of the outer ring 2 and is angled obliquely to the axis of rotation A _R (see Fig 7 ), which has a larger outer diameter D _S2 than the outer diameter D _S1 of the ers th side ring 6 having the second side ring 7 of the bearing cage 5 is in a locking connection (see 2 ).

Durch die 6 und 7 wird dabei deutlich, dass der Randbereich 16 des Außenrings 2 mit einer etwa auf die Hälfte der Wandstärke S_A des übrigen Außenrings 2 reduzierten Wandstärke S_R ausgebildet ist sowie eine geringfügig größer als die Wandstärke S_A des übrigen Außenrings 2 ausgebildete axiale Länge aufweist und dass der Randbereich 16 des Außenrings 2 derart schräg zur Rotationsachse A_R abgewinkelt ist, dass dessen Innenkante 17 einen geringeren Innendurchmesser D_I als der Innendurchmesser D_A des Außenrings 2 aufweist. Außerdem ist in diesen Figuren ersichtlich, dass der Übergang 18 von der Wandstärke S_A des Außenrings 2 zur verringerten Wandstärke S_R des Randbereichs 16 sowie die Innenkante 17 des abgewinkelten Randbereichs 16 zur Vermeidung von Beschädigungen des Lagerkäfigs 5 verrundet ausgebildet sind.through the 6 and 7 it becomes clear that the edge region 16 of the outer ring 2 is designed with a wall thickness S _R reduced to approximately half the wall thickness S _A of the rest of the outer ring 2 and has an axial length that is slightly greater than the wall thickness S _A of the rest of the outer ring 2 and that the edge region 16 of the outer ring 2 is angled obliquely to the axis of rotation A _R in such a way that its inner edge 17 has a smaller inner diameter D _I than the inner diameter D _A of the outer ring 2 . These figures also show that the transition 18 from the wall thickness S _A of the outer ring 2 to the reduced wall thickness S _R of the edge area 16 and the inner edge 17 of the angled edge area 16 are rounded to prevent damage to the bearing cage 5 .

In den 2 bis 5 ist schließlich noch dargestellt, dass der zweite Seitenring 7 des Lagerkäfigs 5 einen größeren Außendurchmesser D_S2 als der Innendurchmesser D_I der Innenkante 17 des Randbereichs 16 des Außenrings 2 aufweist und an seiner Außendurchmesserfläche mit einer zum ersten Seitenring 6 des Lagerkäfigs 5 abfallenden Einführschräge 19 ausgebildet ist, um das Verrasten des zweiten Seitenrings 7 des Lagerkäfigs 5 mit seiner Außendurchmesserfläche hinter der Innenkante 17 des Randbereichs 16 des Außenrings 2 zu erleichtern. Der den Innendurchmesser D_I der Innenkante 2 des Randbereichs 16 überragende Teil des zweiten Seitenrings 7 des Lagerkäfigs 5 ist somit nach dem Verrasten des Lagerkäfigs 5 am Außenring 2 in einem zwischen der Innenkante 17 des Randbereichs 16 und dem Übergang 18 von der Wandstärke S_A des Außenrings 2 zur Wandstärke S_R des Randbereichs 16 gebildeten Hohlraum 20 angeordnet, so dass der Lagerkäfig 5 keinerlei Reibverschleiß am Außenring 2 ausgesetzt ist.In the 2 until 5 Finally, it is also shown that the second side ring 7 of the bearing cage 5 has a larger outside diameter D _S2 than the inside diameter D _I of the inside edge 17 of the edge region 16 of the outer ring 2 and is designed on its outside diameter surface with an insertion bevel 19 that slopes down to the first side ring 6 of the bearing cage 5 is to facilitate the locking of the second side ring 7 of the bearing cage 5 with its outer diameter surface behind the inner edge 17 of the edge region 16 of the outer ring 2. The part of the second side ring 7 of the bearing cage 5 that protrudes beyond the inner diameter D _I of the inner edge 2 of the edge area 16 is thus, after the bearing cage 5 has latched onto the outer ring 2, in a wall thickness between the inner edge 17 of the edge area 16 and the transition 18 of the wall thickness S _A of the Outer ring 2 to the wall thickness S _R of the edge region 16 formed cavity 20 is arranged so that the bearing cage 5 is not exposed to any frictional wear on the outer ring 2.

Die Herstellung einer derart außenringbefestigten Rollenhülse 1 erfolgt in nicht näher dargestellter Weise bevorzugt derart, dass zunächst eine Ronde aus einem Blechstreifen aus einem Durchhärte- oder Einsatzhärtestahl ausgestanzt wird und danach durch ein- oder mehrstufiges Tiefziehen der Ronde ein aus einem Boden und einem Mantel bestehendes topfförmiges rotationssymmetrisches Ausgangsteil hergestellt wird, dessen Mantel an seinem freien Randbereich 16 eine verringerte Wandstärke aufweist. Als nächste Schritte erfolgen dann das Ausstanzen eines zentrischen Teils des Bodens des Ausgangsteils derart, dass der Festbord 3 entsteht sowie das Beschneiden des Mantels an seinem freien Randbereich 16, um den ungleichförmigen Ziehrand am Ausgangsteil zu entfernen. In einem weiteren Schritt wird danach der Randbereich 16 mit verringerter Wandstärke durch Umbiegen bis oberhalb des Innendurchmessers D_A des Ausgangsteils zum fertigen Außenring 2 geformt und anschließend der Außenring 2 durch Härten und Anlassen wärmebehandelt. Abschließend erfolgt das Einführen des Rollenkranzes 4 in den Außenring 2 mit dem ersten Seitenring 6 des Lagerkäfigs 5 voran und das Verrasten des zweiten Seitenrings 7 des Lagerkäfigs 5 mit seiner Außendurchmesserfläche 18 hinter der Innenkante 17 des Randbereichs 16 des Außenrings 2.The production of a roller sleeve 1 fastened to the outer ring in this way is preferably carried out in a manner not shown in such a way that first a blank is stamped out of a sheet metal strip made of through-hardening or case-hardening steel and then a pot-shaped blank consisting of a bottom and a jacket is deep-drawn by one or more stages of the blank rotationally symmetrical starting part is produced, the jacket of which has a reduced wall thickness at its free edge area 16 . The next steps are to punch out a central part of the bottom of the starting part in such a way that the fixed rim 3 is formed and to trim the jacket at its free edge area 16 in order to remove the uneven drawing edge on the starting part. In a further step, the edge area 16 with a reduced wall thickness is then formed into the finished outer ring 2 by bending to above the inner diameter D _A of the starting part, and then the outer ring 2 is heat-treated by hardening and tempering. Finally, the roller and cage assembly 4 is inserted into the outer ring 2 with the first side ring 6 of the bearing cage 5 in front and the second side ring 7 of the bearing cage 5 is latched with its outer diameter surface 18 behind the inner edge 17 of the edge region 16 of the outer ring 2.

BezugszeichenlisteReference List

11: Rollenhülsereel sleeve
22: Außenring von 1outer ring of 1
33: Festbord an 1fixed board at 1
44: Rollenkranz von 1roller assembly from 1
55: Lagerkäfig von 4Bearing cage of 4
66: erster Seitenring von 5first side ring of 5
77: zweiter Seitenring von 5second side ring of 5
88th: Käfigstege von 5cage bars of 5
99: Käfigtaschen in 5Cage bags in 5
1010: Rollenwälzkörper von 4Roller rolling elements from 4
1111: Außenlaufbahn in 2Outer track in 2nd
1212: eine Stirnseite von 10a face of 10
1313: Innenseite von 3Inside of 3
1414: Außendurchmesserfläche von 6Outside diameter area of 6
1515: Innendurchmesserfläche von 3Inside diameter area of 3
1616: Randbereich von 2edge area of 2
1717: Innenkante von 16inside edge of 16
1818: Übergang von S_A zu S_R Transition from S _A to S _R
1919: Einführschräge an D_S2 Lead-in bevel on D _S2
2020: Hohlraum zwischen S_A und S_R cavity between S _A and S _R
ARAR: Rotationsachse von 1Axis of rotation from 1
DS1DS1: Außendurchmesser von 6outside diameter of 6
DS2DS2: Außendurchmesser von 7outside diameter of 7
SASA: Wandstärke von 2wall thickness of 2
SRSR: Wandstärke von 16wall thickness of 16
DITUE: Innendurchmesser von 17Inside diameter of 17
DATHERE: Innendurchmesser von 2inner diameter of 2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 19513668 A1 [0002, 0003]DE 19513668 A1 [0002, 0003]

Claims

Außenringbefestigte Rollenhülse (1), umfassend einen in ein Gehäuse einsetzbaren Außenring (2), der einen an einer seiner Axialseiten sich radial zur Rotationsachse (A_R) des Außenrings (2) erstreckenden Festbord (3) aufweist, und einen in diesen Außenring (2) eingesetzten Rollenkranz (4), der durch einen aus einem ersten Seitenring (6) und einem zweiten Seitenring (7) und mehreren die Seitenringe (6, 7) miteinander verbindenden Käfigstegen (8) bestehenden geschlossenen Lagerkäfig (5) sowie aus einer Vielzahl in zwischen den Käfigstegen (8) gebildeten Käfigtaschen (9) eingesetzter Rollenwälzkörper (10) gebildet wird, die von dem Lagerkäfig (5) in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen gehalten werden und auf einer durch die Innenmantelfläche des Außenrings (2) gebildeten Außenlaufbahn (11) abrollen, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Führung des Rollenkranzes (4) einerseits durch die mit ihren einen Stirnseiten (12) an der Innenseite (13) des Festbordes (3) des Außenrings (2) anliegenden Rollenwälzkörper (10) erfolgt, wobei die Außendurchmesserfläche (14) des an den einen Stirnseiten (12) angeordneten ersten Seitenrings (6) des Lagerkäfigs (5) gegenüber der Innendurchmesserfläche (15) des Festbordes (3) angeordnet ist, während die axiale Führung des Rollenkranzes (4) andererseits durch den eine verringerte Wandstärke aufweisenden und schräg zur Rotationsachse (A_R) abgewinkelten Randbereich (16) des Außenrings (2) erfolgt, der mit dem zumindest abschnittsweise einen größeren Außendurchmesser (D_S2) als der Außendurchmesser (D_S1) des ersten Seitenrings (6) aufweisenden zweiten Seitenring (7) des Lagerkäfigs (5) in Rastverbindung steht.Roller sleeve (1) fastened to the outer ring, comprising an outer ring (2) that can be inserted into a housing and has a fixed rim (3) on one of its axial sides that extends radially to the axis of rotation (A _R ) of the outer ring (2), and an outer ring (2 ) used roller and cage assembly (4), which consists of a first side ring (6) and a second side ring (7) and several cage bars (8) connecting the side rings (6, 7) to one another, as well as a closed bearing cage (5) and a large number of in between the cage webs (8) formed cage pockets (9) inserted rolling elements (10) are formed, which are held by the bearing cage (5) at regular intervals in the circumferential direction and roll on an outer raceway (11) formed by the inner lateral surface of the outer ring (2). , characterized in that the axial guidance of the roller and cage assembly (4) on the one hand by the end faces (12) on the inside (13) of the fixed rim (3) of the outer ring (2nd ) bearing roller body (10), wherein the outer diameter surface (14) of the first side ring (6) of the bearing cage (5) arranged on one end face (12) is arranged opposite the inner diameter surface (15) of the fixed rim (3), while the axial On the other hand, the roller and cage assembly (4) is guided by the edge region (16) of the outer ring (2), which has a reduced wall thickness and is angled obliquely to the axis of rotation (A _R ), and which at least in sections has a larger outer diameter (D _S2 ) than the outer diameter (D _S1 ) of the first side ring (6) having the second side ring (7) of the bearing cage (5) is in a locking connection.

Außenringbefestigte Rollenhülse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (16) des Außenrings (2) mit einer etwa auf die Hälfte der Wandstärke (S_A) des übrigen Außenrings (2) reduzierten Wandstärke (S_R) ausgebildet ist sowie eine axiale Länge (L_R) aufweist, die geringfügig größer als die Wandstärke (S_A) des übrigen Außenrings (2) ist.Outer ring mounted roller sleeve (1) according to claim 1 , characterized in that the edge region (16) of the outer ring (2) is formed with a wall thickness (S _R ) reduced to approximately half the wall thickness (S _A ) of the rest of the outer ring (2) and has an axial length (L _R ). , Which is slightly larger than the wall thickness (S _A ) of the rest of the outer ring (2).

Außenringbefestigte Rollenhülse (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine verringerte Wandstärke (S_R) aufweisende Randbereich (16) des Außenrings (2) derart schräg zur Rotationsachse (A_R) abgewinkelt ist, dass dessen Innenkante (17) einen geringeren Innendurchmesser (D_I) wie der Innendurchmesser (D_A) des Außenrings (2) aufweist.Outer ring mounted roller sleeve (1) according to claim 2 , characterized in that the edge region (16) of the outer ring (2), which has a reduced wall thickness (S _R ), is angled obliquely to the axis of rotation (A _R ) in such a way that its inner edge (17) has a smaller inner diameter (D _I ) than the inner diameter (D _A ) of the outer ring (2).

Außenringbefestigte Rollenhülse (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang (18) von der Wandstärke (S_A) des Außenrings (2) zur verringerten Wandstärke (S_R) des Randbereichs (16) sowie die Innenkante (17) des abgewinkelten Randbereichs (16) zur Vermeidung von Beschädigungen des Lagerkäfigs (5) verrundet ausgebildet sind.Outer ring mounted roller sleeve (1) according to claim 3 , characterized in that the transition (18) from the wall thickness (S _A ) of the outer ring (2) to the reduced wall thickness (S _R ) of the edge area (16) and the inner edge (17) of the angled edge area (16) to avoid damage of the bearing cage (5) are rounded.

Außenringbefestigte Rollenhülse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Seitenring (7) des Lagerkäfigs (5) einen größeren Außendurchmesser (D_S2) als der Innendurchmesser (D_I) der Innenkante (17) des Randbereichs (16) des Außenrings (2) aufweist und an seiner Außendurchmesserfläche mit einer zum ersten Seitenring (6) des Lagerkäfigs (5) abfallenden Einführschräge (19) ausgebildet ist.Outer ring mounted roller sleeve (1) according to claim 1 , characterized in that the second side ring (7) of the bearing cage (5) has a larger outer diameter (D _S2 ) than the inner diameter (D _I ) of the inner edge (17) of the edge region (16) of the outer ring (2) and on its outer diameter surface is formed with an insertion bevel (19) that slopes down to the first side ring (6) of the bearing cage (5).

Außenringbefestigte Rollenhülse (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der den Innendurchmesser (D_I) der Innenkante (2) des Randbereichs (16) überragende Teil des zweiten Seitenrings (7) des Lagerkäfigs (5) in einem zwischen der Innenkante (17) des Randbereichs (16) und dem Übergang (18) von der Wandstärke (S_A) des Außenrings (2) zur Wandstärke (S_R) des Randbereichs (16) gebildeten Hohlraum (20) angeordnet ist.Outer ring mounted roller sleeve (1) according to claim 5 , characterized in that the part of the second side ring (7) of the bearing cage (5) that protrudes beyond the inner diameter (D _I ) of the inner edge (2) of the edge area (16) in a space between the inner edge (17) of the edge area (16) and the Transition (18) from the wall thickness (S _A ) of the outer ring (2) to the wall thickness (S _R ) of the edge region (16) formed cavity (20) is arranged.

Verfahren zur Herstellung einer außenringbefestigten Rollenhülse (1) mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 6, welches folgende Schritte umfasst: i) Ausstanzen einer Ronde aus einem Blechstreifen aus einem Durchhärte- oder Einsatzhärtestahl; j) Ein- oder mehrstufiges Tiefziehen der Ronde zu einem aus einem Boden und einem Mantel bestehenden topfförmigen rotationssymmetrischen Ausgangsteil, wobei der Mantel an seinem freien Randbereich (16) eine verringerte Wandstärke aufweist, k) Ausstanzen eines zentrischen Teils des Bodens des Ausgangsteils derart, dass der Festbord (3) entsteht; I) Beschneiden des Mantels an seinem freien Randbereich (16), um den ungleichförmigen Ziehrand am Ausgangsteil zu entfernen; gekennzeichnet durch die weiteren Schritte: m)Umbiegen des Randbereichs (16) mit verringerter Wandstärke bis oberhalb des Innendurchmessers (D_A) des Ausgangsteils durch Biegepressen zum fertig geformten Außenring (2); n) Wärmebehandlung des fertig geformten Außenrings (2) durch Härten und Anlassen; o) Einführen des Rollenkranzes (4) in den Außenring (2) mit dem ersten Seitenring (6) des Lagerkäfigs (5) voran; p) Verrasten des zweiten Seitenrings (7) des Lagerkäfigs (5) mit seiner Außendurchmesserfläche (18) hinter der Innenkante (17) des Randbereichs (16) des Außenrings (2).Method for producing an outer ring-mounted roller sleeve (1) with the features of Claims 1 until 6 , which comprises the following steps: i) punching out a blank from a sheet metal strip made of through-hardening or case-hardening steel; j) Single-stage or multi-stage deep-drawing of the blank to form a pot-shaped, rotationally symmetrical starting part consisting of a base and a jacket, with the jacket having a reduced wall thickness in its free edge area (16), k) Punching out a central part of the base of the starting part in such a way that the fixed board (3) is formed; l) trimming the skirt at its free edge portion (16) to remove the non-uniform draw edge at the output portion; characterized by the further steps: m) bending over the edge area (16) with a reduced wall thickness to above the inner diameter (D _A ) of the starting part by bending presses to form the finished outer ring (2); n) heat treatment of the finished outer ring (2) by hardening and tempering; o) inserting the roller and cage assembly (4) into the outer ring (2) with the first side ring (6) of the bearing cage (5) in front; p) locking the second side ring (7) of the bearing cage (5) with its outer diameter surface (18) behind the inner edge (17) of the edge area (16) of the outer ring (2).

Verfahren zur Herstellung einer außenringbefestigten Rollenhülse (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich an Schritt f) optional eine Oberflächenbearbeitung des Außenrings (2) durch Schleifen der Außenlaufbahn (11) anschließt.Method for producing a roller sleeve (1) fastened to the outer ring claim 7 , thereby characterized in that step f) is optionally followed by surface treatment of the outer ring (2) by grinding the outer raceway (11).