DE102011078435A1

DE102011078435A1 - Rolle für einen Zugmitteltrieb

Info

Publication number: DE102011078435A1
Application number: DE102011078435A
Authority: DE
Inventors: Ralph Painta; Rainer Sckenk
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2011-06-30
Publication date: 2013-01-03
Also published as: WO2013000748A1

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Rolle (1, 1’) für einen Zugmitteltrieb, umfassend ein Wälzlager (2) mit einem Innenring (5) und einem Außenring (4) und eine Laufscheibe (3), die zum Spannen und/oder Umlenken des Zugmittels dient und durch Kunststoffumspritzung des Außenrings hergestellt und formschlüssig gegen Verdrehung auf dem Außenring gesichert ist. Dabei sollen der gesamte Außenmantel des Außenrings kreisförmig und die formschlüssige Verdrehsicherung der Laufscheibe durch einen auf dem Außenring befestigten Zwischenring (9, 9’) gebildet sein, dessen Außenmantel einen von der Kreisform abweichenden Abschnitt (10) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rolle für einen Zugmitteltrieb. Die Rolle umfasst ein Wälzlager mit einem Innenring und einem Außenring und eine Laufscheibe, die zum Spannen und/oder Umlenken des Zugmittels dient und durch Kunststoffumspritzung des Außenrings hergestellt und formschlüssig gegen Verdrehung auf dem Außenring gesichert ist.
Hintergrund der Erfindung
Derartige Rollen werden üblicherweise in Riementrieben von Brennkraftmaschinen zum Spannen oder Umlenken des Riemens eingesetzt. Eine Verdrehung der Laufscheibe gegenüber dem Außenring des Wälzlagers wird durch einen in Umfangsrichtung wirksamen Formschluss verhindert, bei dem der die Laufscheibe bildende Kunststoff beim Umspritzen in Vertiefungen auf dem Außenmantel des Außenrings eindringt und sich dort verkrallt. Die Vertiefungen auf dem Außenmantel sind typischerweise als Rändel ausgeführt, das gemäß der US 3,451,736 in einer Umlaufnut des Außenrings angeformt ist. Als Alternative ist es in der DE 10 2006 059 562 A1 vorgeschlagen, eine erhabene Durchmesserstufe des Außenrings mit dem Rändel zu versehen. Ebenfalls bekannt sind Vertiefungen in Form von Längsnuten, die zur Rollenachse geneigt verlaufen und – wie in der DE 10 2007 043 627 A1 illustriert – nach verschiedenen Mustern auf dem Außenring aufgebracht sein können.
Die so erzeugte Formschlussverbindung zwischen dem Außenring und der Laufscheibe ist jedoch insofern nachteilig, als das Rändel bzw. die Vertiefungen mit zusätzlichem Bearbeitungsaufwand für das Wälzlager einhergehen, welcher bei aufgepressten, d.h. lediglich kraftschlüssig verbundenen Stahllaufscheiben nicht erforderlich ist. In dieser Ausführung ist ein Rändel sogar unerwünscht, da es zu erhöhten Bauteilspannungen im Außenring führt, so dass auch ein kostengünstigeres Gleichteilekonzept des Wälzlagers mit darauf aufgepresster Stahllaufscheibe und entsprechend funktionslosem Rändel nicht zielführend wäre. Und selbst im Falle der Kunststoff-Laufscheibe können unerwünscht hohe Bauteilspannungen im Bereich des Rändels auftreten.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rolle der eingangs genannten Art anzugeben, bei der diese Nachteile teilweise oder vollständig beseitigt sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den abhängigen Ansprüchen entnehmbar sind. Demnach soll der gesamte Außenmantel des Außenrings kreisförmig sein, wobei die formschlüssige Verdrehsicherung der Laufscheibe durch einen auf dem Außenring befestigten Zwischenring gebildet ist, dessen Außenmantel einen von der Kreisform abweichenden Abschnitt aufweist. Mit anderen Worten soll der Formschluss nicht unmittelbar zwischen der Laufscheibe und dem Wälzlager-Außenring sondern mittels einer Art Adapter hergestellt sein, nämlich dem auf dem Außenring kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig befestigten Zwischenring, der seinerseits die formschlüssige Verbindung mit der umspritzten Laufscheibe herstellt. Der kreisförmige, d.h. ohne Rändel oder Vertiefungen hergestellte Außenring ist im Betrieb vergleichsweise niedrigen Bauteilspannungen ausgesetzt und somit im Sinne des kostengünstigen Gleichteilekonzepts auch für Rollen mit aufgepresster Stahllaufscheibe verwendbar.
Die Herstellkosten sind besonders niedrig, wenn es sich bei dem Zwischenring um ein Blechumformteil handelt, das idealerweise ohne jede spanende Bearbeitung hergestellt ist.
Zur kraftschlüssigen Befestigung des Zwischenrings kann es vorgesehen sein, dass dieser ein winkelförmiges Querschnittsprofil aufweist und am Innenmantel eines der Profilschenkel auf dem Außenring aufgepresst ist. Dabei ist der von der Kreisform abweichende Außenmantelabschnitt des Zwischenrings vorzugsweise dadurch gebildet, dass der eine Profilschenkel eine wellen- oder zahnförmige Stirnseite aufweist. Grundsätzlich sind jedoch beliebige andere Formgebungen auf dem Zwischenring möglich, die als „Berge und Täler“ den umfänglichen Formschluss zur Laufscheibe erzeugen. Als Beispiel seien Löcher oder Mulden im Außenmantel des Zwischenrings genannt.
Im Falle des Zwischenrings mit winkelförmigem Querschnittsprofil besteht zudem die Möglichkeit, dass der andere Profilschenkel radial einwärts abgewinkelt ist und die Ringstirnfläche zwischen dem Außenring und dem Innenring bedeckt. Hierdurch wird das Wälzlager im Bereich des Dichtrings zwischen Außen- und Innenring abgedeckt und gegen Kontamination geschützt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Riemenrollen für einen Poly-V-Riementrieb einer Brennkraftmaschine dargestellt sind. Sofern nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:
1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Riemenrolle im Halbschnitt;
2 den Zwischenring gemäß 1 in vergrößertem Halbschnitt;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Riemenrolle im Halbschnitt und
4 den Zwischenring gemäß 3 in vergrößertem Halbschnitt.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Die in 1 dargestellte Rolle 1 umfasst ein Wälzlager 2 in Form eines einreihigen Kugellagers mit beidseitiger Abdichtung, eine aus Kunststoff bestehende Laufscheibe 3 für einen Poly-V-Riemen, die mittels Umspritzung des Lageraußenrings 4 hergestellt ist, eine den Lagerinnenring 5 durchsetzende Befestigungsschraube 6 und eine Distanzhülse 7, die gegenüberliegend des Schraubenkopfs 8 angeordnet ist und die Schraube 6 verliersicher in der Rolle 1 haltert, sowie einen Zwischenring 9, der die Laufscheibe 3 gegen Verdrehung auf dem Außenring 4 sichert. Neben einem kleinen Anteil von Haftreibung zwischen dem Außenring 4 und der Laufscheibe 3 erfolgt deren Verdrehsicherung im wesentlichen formschlüssig, indem der Außenmantel des Zwischenrings 9 abschnittsweise von der Kreisform abweicht und dort mit dem Kunststoff der Laufscheibe 3 verzahnt ist.
Der in 2 vergrößert dargestellte Zwischenring 9 ist ein Blechumformteil mit einem winkelförmigen Querschnittsprofil, wobei es sich bei dessen von der Kreisform abweichenden Außenmantelabschnitt 10 um die zahnförmige Stirnseite eines der Profilschenkel 11 und 12 handelt. Die Befestigung des Zwischenrings 9 auf dem Außenring 4 erfolgt lediglich kraftschlüssig, indem der Zwischenring 9 am Innenmantel dieses einen Profilschenkels 11 auf dem Außenring 4 aufgepresst ist, der mit einem in jedem Querschnitt kreisförmigen Außenmantel eine formschlüssige Verbindung gar nicht zulässt. Der andere Profilschenkel 12 ist in radial auswärtiger Richtung abgewinkelt und dient stirnseitig als Angriffsfläche für ein den Zwischenring 9 auf den Außenring 4 aufpressendes Montagewerkzeug.
Das in 3 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Riemenrolle 1’ unterscheidet sich von der zuvor erläuterten Ausführung lediglich durch den Zwischenring 9’, der wiederum in 4 vergrößert dargestellt ist. In diesem Fall verläuft der Zwischenring 9’ nicht mittig sondern stirnseitig auf dem Außenring 4, wobei der andere Profilschenkel 12’ des Zwischenrings 9’ in radial einwärtiger Richtung abgewinkelt ist und zwecks Kontaminationsschutz des Kugellagers 2 die Ringstirnfläche zwischen dem Außenring 4 und dem Innenring 5 bedeckt.
Bezugszeichenliste

1: Rolle
2: Wälzlager / Kugellager
3: Laufscheibe
4: Außenring
5: Innenring
6: Befestigungsschraube
7: Distanzhülse
8: Schraubenkopf
9: Zwischenring
10: Außenmantelabschnitt des Zwischenrings
11: Profilschenkel
12: Profilschenkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 3451736 [0002]
DE 102006059562 A1 [0002]
DE 102007043627 A1 [0002]

Claims

Rolle (1, 1’) für einen Zugmitteltrieb, umfassend ein Wälzlager (2) mit einem Innenring (5) und einem Außenring (4) und eine Laufscheibe (3), die zum Spannen und/oder Umlenken des Zugmittels dient und durch Kunststoffumspritzung des Außenrings (4) hergestellt und formschlüssig gegen Verdrehung auf dem Außenring (4) gesichert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Außenmantel des Außenrings (4) kreisförmig ist, wobei die formschlüssige Verdrehsicherung der Laufscheibe (3) durch einen auf dem Außenring (4) befestigten Zwischenring (9, 9’) gebildet ist, dessen Außenmantel einen von der Kreisform abweichenden Abschnitt (10) aufweist.
Rolle (1, 1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Zwischenring (9, 9’) um ein Blechumformteil handelt.
Rolle (1, 1’) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenring (9, 9’) ein winkelförmiges Querschnittsprofil aufweist und am Innenmantel eines der Profilschenkel (11) auf dem Außenring (4) aufgepresst ist.
Rolle (1, 1’) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Kreisform abweichende Außenmantelabschnitt (10) des Zwischenrings (9, 9’) dadurch gebildet ist, dass der eine Profilschenkel (11) eine wellen- oder zahnförmige Stirnseite aufweist.
Rolle (1’) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Profilschenkel (12’) radial einwärts abgewinkelt ist und die Ringstirnfläche zwischen dem Außenring (4) und dem Innenring (5) bedeckt.