DE102011122145A1 - Rolling element assembly useful for rotational connection with ball-rolling element raceway system, comprises overlap region at initial- and end region of hardened rolling body raceway, where overlap region has region of lesser hardness - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Wälzkörperanordnung für eine Drehverbindung zwecks Relativverstellung mehrerer, mindestens zweier, gegeneinander gelagerter Drehkörper, insbesondere gegeneinander gelagerter Wälzlagerringe, wobei mindestens eine Wälzkörperlaufbahn entlang ihrer Ringform im Kontaktbereich zwischen Wälzkörper und Wälzlagerring gehärtet ist, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Die Erfindung charakterisierend ist ein Überlappungsbereich zu Beginn und Ende der jeweiligen Wälzkörperlaufbahn gemäß kennzeichnendem Teil des Hauptanspruchs und gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen.The invention relates to a rolling element arrangement for a rotary joint for the purpose of relative adjustment of several, at least two, mutually supported rotary body, in particular bearing bearings mounted against each other, wherein at least one Wälzkörperlaufbahn is hardened along its annular shape in the contact area between rolling elements and rolling bearing ring, according to the preamble of the main claim. Characterizing the invention is an overlap region at the beginning and end of the respective rolling element raceway according to characterizing part of the main claim and according to the independent claims.
Aktueller Stand der Technik sieht für Wälzlagerringe häufig eine Härtung der Laufbahnen vor, da dadurch unter Anderem die Tragfähigkeit, und infolge dessen die Lebensdauer einer Wälzkörperanordnung für eine Drehverbindung erhöht wird. Gemäß dem Stand der Technik sind zum einen Durchlaufhärteöfen bekannt, bei denen die durchzuhärtenden Werkstücke, beispielsweise Wälzlagerringe, eine Vorrichtung in Längsrichtung durchlaufen und dabei derart erwärmt werden, wobei nur gewisse Teilbereiche des jeweiligen Wälzlagerringes gehärtet werden. Eines der häufigsten zur Laufbahnhärtung eingesetzten Härteverfahren ist die Induktivhärtung. Bei diesem Verfahren werden Induktoren oder Induktionsköpfe relativ zu einem zu härtenden Ring oder relativ zu einer zu härtenden Laufbahn oder einer Teilstelle des Wälzlagerringes bewegt.Current state of the art provides for rolling bearing rings before a hardening of the raceways, as among other things, the load capacity, and consequently the life of a rolling element assembly for a rotary joint is increased. According to the prior art, on the one hand continuous hardening furnaces are known, in which the workpieces to be through-hardened, for example roller bearing rings, pass through a device in the longitudinal direction and thereby are heated, whereby only certain partial areas of the respective rolling bearing ring are hardened. One of the most common hardening methods used for race hardening is induction hardening. In this method, inductors or induction heads are moved relative to a ring to be hardened or relative to a raceway to be hardened or a partial point of the rolling bearing ring.
Das Patentdokument
Auch die
Für den Einbau der Drehverbindungen in der Praxis spielt ferner der sogenannte „Härteschlupf” eine teils wichtige Rolle. Dieser Härteschlupf bezeichnet die Stoßtelle zwischen Anfang und Ende der Laufbahnhärtung. Diese Stelle ist in der Praxis jene Stelle, welche während des Härteprozesses der Laufbahn, insbesondere während des Induktivhärteprozesses, nicht oder kaum mitgehärtet wurde. Fast alle Wälzkörperanordnungen nach aktuellem Stand dieser Technologie verfügen über einen solchen Härteschlupf-bereich.For the installation of the rotary joints in practice also plays the so-called "hardness" a partly important role. This hardness slug refers to the impact point between the beginning and the end of the runway hardening. This point is in practice that point which was not or hardly hardened during the hardening process of the track, in particular during the induction hardening process. Almost all rolling element arrangements according to the state of the art of this technology have such a hardness-slipping area.
Diese Stelle ist in der Regel deshalb mithin von geringerer Härte als das umgebende, gehärtete Material. Weniger harte Laufbahnen sind für das Abrollverhalten der Wälzkörper zumeist mit Nachteilen behaftet, da die Tragfähigkeit in weniger harten Laufbahnabschnitten geringer ist als an den gehärteten Laufbahnabschnitten.This site is therefore therefore usually of lower hardness than the surrounding, hardened material. Less hard tracks are for the rolling behavior of the rolling elements usually associated with disadvantages, since the load capacity is less in less hard career sections than at the hardened raceway sections.
Darüber hinaus verfügen viele Wälzkörperanordnungen, insbesondere Kugeldrehverbindungen, beispielsweise bei Vierpunktlager, über Bohrungen, mit welchen das Laufbahnsystem mit Wälzkörpern, insbesondere Kugelwälzkörpern, befüllt werden können. Diese Bohrungen werden mit entsprechend eingepassten, zu dem Bohrlohdurchmesser korrespondierenden, Befüllstopfen versehen und verschlossen. Auch der Bereich der Befüllbohrung und des zugehörigen Befüllstopfens stellt mithin eine Schwachstelle des Laufbahnsystems dar, da die Tragfähigkeit in jenem Bereich Laufbahnabschnitten geringer ist als an den gehärteten Laufbahnabschnitten.In addition, many Wälzkörperanordnungen, in particular ball slewing, for example, in four-point bearing, via holes with which the raceway system with rolling elements, in particular ball rolling elements, can be filled. These holes are provided with appropriately fitted, corresponding to the Bohrlohdurchmesser filling plug and sealed. The region of the filling bore and the associated filling stopper also represents a weak point of the raceway system, since the carrying capacity is lower in that region of raceway sections than on the hardened raceway sections.
In der Praxis versucht man die beiden genannten Nachteile dadurch zu mindern, dass an die Stelle des Härteschlupfes und jene Bohrungen für Ein- und Auslass der Wälzkörper in- und aus dem Laufbahnsystem nahe beieinander anzubringen, sodass anstatt zweier Stellen mit geringerer Tragfähigkeit im Laufbahnsysten nur eine derartige Stelle gegeben ist. In der Praxis der Kugeldrehverbindungen, beispielsweise bei Vierpunktlagern, ist die Stelle des Härteschlupfes also überdies gekennzeichnet durch den Füllstopfen für eine Bohrung, durch welche die Wälzkörper bei Befüllung des Laufbahnsystems und Entnahme aus dem Laufbahnsystem geschoben werden. Diese Bohrung hat in der Regel einen etwas größeren Querschnitt als die Wälzkörper des Laufbahnsystemes selbst. Bei einigen Wälzkörperanordnungen, beispielsweise bei Rollendrehverbindungen, werden keine derartigen Befüllbohrungen benötigt.In practice, one tries to mitigate the two disadvantages mentioned by the fact that in place of the hardening slipper and those holes for inlet and outlet of the rolling elements in and out of the raceway system close together, so instead of two places with lower carrying capacity in Laufbahnsysten only one such place is given. In the practice of ball slewing, for example in four-point bearings, the location of the hardness is thus also characterized by the filler for a hole through which the rolling elements are pushed when filling the raceway system and removal from the track system. This hole usually has a slightly larger cross-section than the rolling elements of the raceway system itself. In some rolling element arrangements, for example in roller slewing rings, no such filling holes are required.
In der Praxis und nach Stand der Technik folgt dieser Bereich des Härteschlupfes einer gedachten Linie, welche vom Mittelpunkt des Wälzlagerringes ausgeht und sich radial erstreckt. Der Bereich des Härteschlupfes markiert folglich den Anfang und das Ende des gehärteten Bereiches eines Wälzlagerringes.In practice and according to the state of the art, this region of the hardness slack follows an imaginary line which extends from the center of the roller bearing ring and extends radially. The area of the hardness slug thus marks the beginning and the end of the hardened area of a rolling bearing ring.
Bei allen derzeit gebräuchlichen Systemen zum (induktiven) Erwärmen von Teilbereichen eines ringförmigen Werkstücks, auch bei allen vorstehend genannten Systemen zum insbesondere induktiven Erwärmen der Wälzkörperlaufbahnen eines Wälzlagerringes, steht der mindestens eine Induktor oder Induktionskopf senkrecht zur zu härtenden Wälzkörperlaufbahn, sodass sich am Anfang und am Ende jeder induktiv gehärteten Zone ein nahezu exakt radial zur Laufbahn erstreckender Härteschlupf-bereich ergibt. Der Härteschlupf-bereich, als auch der gehärtete Bereich, ergibt sich parallel versetzt zu der Ebene, welche während des Härtevorgangs vom Induktor oder Induktionskopf kreisförmig durchlaufen wird. Härteschlupf-bereich und gehärtete Zone ergeben sich demnach stets auf der gleichen Werkstückoberfläche/Wälzkörperlaufbahn.In all currently used systems for (inductive) heating of portions of an annular workpiece, even in all the above-mentioned systems for particular inductive Heating the Wälzkörperlaufbahnen a rolling bearing ring, the at least one inductor or induction head is perpendicular to the rolling body to be cured, so that at the beginning and at the end of each inductively hardened zone results in a nearly exactly radially extending to the raceway Härteschlupf area. The hardened area, as well as the hardened area, is parallel to the plane which is circularly traversed by the inductor or induction head during the hardening process. Hardness zone and hardened zone thus always result on the same workpiece surface / Wälzkörperlaufbahn.
Dieser Härteschlupf-bereich kann zwischen einem und mehr als fünfzehn Millimeter, in Ausnahmefällen sogar wesentlich mehr, teilweise bis 100 oder 200 Millimeter betragen, und ist abhängig von der Wälzkörpergröße, der Maschineneinstellung und von der Bedienung der Induktivhärtevorrichtung oder Induktivhärtemaschine. In Einzelfällen sind Induktivhärtemaschinen mit Inkrementalwinkelgebern ausgestattet, welche die Härtung bei beispielsweise 0° beginnen lassen und bei beispielsweise 359° enden lassen, sodass vom Induktor oder Induktionskopf stets ein nicht ganz 360° betragendes Kreissegment durchlaufen wird. In der Regel wird versucht, diesen Härteschlupfbereich möglichst gering zu halten, da dies ein Bereich geringerer Härte und somit einen Bereich geringerer Belastbarkeit darstellt, welcher in der Regel hinterschliffen wird oder hinterschliffen werden muss. Jenes Hinterschleifen verursacht einen weiteren Prozessschritt, welcher mehr Aufwand bedeutet.This range of hardness may range between one and more than fifteen millimeters, in some cases even significantly more, sometimes up to 100 or 200 millimeters, and depends on the rolling element size, the machine setting and the operation of the inductive hardening device or induction hardening machine. In some cases, induction hardening machines are equipped with incremental encoders, which allow the hardening to begin at, for example, 0 ° and end at, for example, 359 °, so that the inductor or induction head always passes through a non-360 ° circle segment. As a rule, attempts are made to keep this hardness range as low as possible, since this represents an area of lower hardness and thus an area of lower loading capacity, which is usually back-ground or must be back-ground. That back grinding causes another process step, which means more effort.
Nachteilig an den bisherigen, herkömmlichen Systemen zum Induktivhärten von Wälzkörperringen ist, dass der vorgenannte sich nahezu exakt radial zur Laufbahn erstreckende Härteschlupf-bereich in der Praxis, insbesondere beim Überrollen der in der Regel gehärteten Wälzkörper über diesen Härteschlupf-bereich, negativ verhält. Folglich sind auch die nach herkömmlichen Systemen zum Induktivhärten gehärteten Wälzlagerringe im Härteschlupf-bereich nachteilig gegenüber den gehärteten Bereichen.A disadvantage of the previous, conventional systems for inductive hardening Wälzkörperringen is that the above almost exactly radially to the track extending hardness slippage area in practice, especially when overrunning the generally hardened rolling elements on this hardness range, negative behaves. Consequently, even hardened by conventional systems for inductive hardening rolling bearing rings in the hardness zone are disadvantageous compared to the hardened areas.
Zum Einen ist die Tragfähigkeit eines herkömmlich induktiv gehärteten Wälzlagerringes im Bereich des Härteschlupfes vermindert gegenüber dem restlichen Teil der gehärteten Laufbahn, zum Zweiten erstreckt sich dieser Härteschlupf-bereich in exakt radial entlang einer gedachten Linie vom Ringmittelpunkt nach Außen, sodass sich ein abruptes Ändern des Laufverhaltens des Wälzkörpers in der Drehverbindung ergibt, welcher gerade den Bereich des Härteschlupfes durchläuft, welches zum Dritten für erhöhte Laufgeräusche der gesamten Wälzkörperanordnung oder Drehverbindung sorgt.On the one hand, the load-bearing capacity of a conventionally inductively hardened rolling bearing ring in the area of hardening slippage is reduced compared with the remaining part of the hardened raceway; second, this hardness slug area extends in exactly radially along an imaginary line from the center of the ring to the outside, so that an abrupt change of the running behavior of the rolling element results in the rotary joint, which just passes through the region of the hardness slippage, which provides for thirdly increased running noise of the entire rolling element assembly or rotary joint.
Diese Nachteile betrachtend ergibt sich eine die vorliegende Erfindung initiierende Aufgabe, eine verbesserte Wälzkörperanordnung zu schaffen, welche verbessertes Laufverhalten aufweist bei gleichzeitig erhöhter Tragfähigkeit in den Anfangs- und Endbereichen der Laufbahnhärtung(en) bei gleichzeitig verminderten Laufgeräuschen der Drehverbindung oder Wälzkörperanordnung insbesondere in den Anfangs- und Endbereichen der Laufbahnhärtung(en) und insbesondere im jeweiligen Bereich des Härteschlupfes.Considering these disadvantages, it is an object of the present invention to provide an improved rolling element arrangement which has improved running behavior with simultaneously increased load capacity in the beginning and end regions of the track hardening (s) with simultaneously reduced running noise of the rotary joint or rolling element arrangement, in particular in the beginning. and end areas of the track hardening (s) and in particular in the respective area of the hardening slippage.
Beschrieben wird eine erfindungsgemäße Wälzkörperanordnung für eine Drehverbindung mit kugel-, (zylinder)rollen-, tonnenrollen-, kegelrollen-, oder kreuzrollenförmigen Wälzkörpern, beispielsweise ein Kugelwälzkörper Laufbahnsystem, vorzugsweise jedoch insbesondere ein Rolle/Kugel Kombinationslaufbahnsystem, in der mehrere an- oder gegeneinander gelagerte Drehkörper relativ und konzentrisch zueinander verstellt werden können. Dies trifft beispielsweise auf zwei an- oder gegeneinander gelagerter Wälzlagerringe zu, aber beispielsweise auch auf mehrere aneinander gelagerte Ringsegmente oder segmentierter Ringe. Die erfindungsgemäße Wälzkörperanordnung. Ist stets so ausgestaltet, dass mindestens eine Wälzkörperlaufbahn vorhanden ist, die entlang ihrer Ringform im Kontaktbereich zwischen Wälzkörper und Wälzlagerring gehärtet ist, insbesondere durch ein Induktions- oder induktives Härteverfahren gehärtet wurde.A rolling element arrangement according to the invention for a rotary joint with ball, (cylinder) roller, tonnenrollen-, tapered roller or cross roller-shaped rolling elements, for example a ball rolling element raceway system, but preferably in particular a roller / ball combination runway system, in which several on or against each other Rotary body can be adjusted relative to each other and concentric. This applies, for example, to two bearing rings mounted on or against one another, but also, for example, to a plurality of ring segments or segmented rings mounted one on top of the other. The rolling element arrangement according to the invention. Is always designed so that at least one rolling element is present, which has hardened along its annular shape in the contact area between the rolling element and the rolling bearing ring, in particular by an induction or inductive hardening process has been cured.
Die induktive Erhärtung entsteht erfindungsgemäß durch eine starke Erhitzung des zu härtenden Werkstoffes, welcher in der Regel als ein Körper aus Vergütungsstahl oder aus Wälzlagerstahl vorliegt, auf über 600°C, insbesondere auf über 800°C. Durch eine anschließende Abschreckung des Materiales mittels eines dafür geeigneten Abschreckmediums, welche zumeist eine flüssige Emulsion darstellt, etwa ein Zubereitung aus Polyglykolen, Additiven und Wasser, ändert sich das Gefüge des Materiales/Stahles. Es wird zum Einen feinkristalliner und zum Anderen härter. Als härtbare Hauptstahlwerkstoffe für Wälzlager werden 25CrMo4 oder 42rCrMo4, oder C45N sowie Halbedelstähle, beispielsweise X20Cr13, verwendet.The inductive hardening is formed according to the invention by a strong heating of the material to be hardened, which is usually present as a body made of tempered steel or bearing steel, to more than 600 ° C, in particular to over 800 ° C. By a subsequent quenching of the material by means of a suitable quenching medium, which is usually a liquid emulsion, such as a preparation of polyglycols, additives and water, the structure of the material / steel changes. It is on the one hand finely crystalline and the other harder. The main hardenable steel materials for rolling bearings are 25CrMo4 or 42rCrMo4, or C45N, and semi-precious steels, such as X20Cr13.
Das zu härtende erfindungsgemäße Laufbahnsystem kann dabei – je nach Form und Aufgabenstellung – verschiedene Wälzkörper beinhalten. Als Wälzkörper, welche in der erfindungsgemäßen Anordnung verwendet werden können, kommen grundsätzlich kugel-, rollen-, kugelrollen, tonnen-, kegel, -förmige oder über kreuz angeordnete Rollen-förmige oder gar pendelrollen-förmige Wälzkörper in Frage. Das Laufbahnsystem kann auch als Kombilager oder Kombinationssystem ausgeführt sein, beispielsweise als Rolle/Kugel-Kombiverbindung.The raceway system according to the invention to be hardened can - depending on the shape and task - include different rolling elements. As rolling elements, which can be used in the arrangement according to the invention are basically ball, roller, ball-roller, barrel, cone, -shaped or cross-shaped roller-shaped or even pendulum-shaped rolling elements in question. The track system can also be designed as a combined bearing or combination system, for example as a roller / ball combination.
Vorteilhaft ist das Härteverfahren für die Laufbahn so auszulegen, dass der Härtegrad der gehärteten Laufbahn in etwa dem Härtegrad der verwendeten Wälzkörper entspricht, oder leicht darunter liegt, beispielsweise im groben Bereich zwischen 48 HRC und 65 HRC.Advantageously, the hardening process for the track is to be designed so that the degree of hardness of the hardened raceway is about the hardness of the rolling elements used, or slightly lower, for example in the coarse range between 48 HRC and 65 HRC.
Diese erfindungsgemäß verbesserte Wälzkörperanordnung ist also als Drehverbindung zwecks Relativverstellung mindestens zweier an- oder gegeneinander gelagerter Drehkörper zu verstehen, insbesondere zweier an- oder gegeneinander gelagerter Wälzlagerringe, wobei mindestens eine Wälzkörperlaufbahn entlang ihrer Ringform im Kontaktbereich zwischen Wälzkörper und Wälzlagerring gehärtet ist, insbesondere durch ein Induktions- oder induktives Härteverfahren gehärtet wurde.This inventively improved Wälzkörperanordnung is thus as a rotary joint for the purpose of relative adjustment of at least two on or against each other supported rotary body to understand, in particular two on or against each other mounted rolling bearing rings, wherein at least one Wälzkörperlauf cured along its annular shape in the contact area between rolling elements and rolling bearing ring, in particular by an induction - Was hardened or inductive hardening process.
Die Erfindung kennzeichnend ist mindestens ein Überlappungsbereich am Beginn und am Ende der mindestens einen gehärteten Wälzkörperlaufbahn, welcher sich entlang dieser Wälzkörperlaufbahn erstreckt, wobei dieser Überlappungsbereich einen Bereich geringerer Härte, der vorgenannt als Härteschlupf bezeichnete Bereich, aufweist, welcher sich durch den Überlappungsbereich unter einem bestimmten Winkel gegenüber der Laufbahnnormalen erstreckt. Unter der Laufbahnnormalen zu verstehen ist dabei die gedachte Linie, welche sich radial aus dem Kreismittelpunkt der Wälzlageranordnung heraus, ergo von der Rotationsachse der Drehverbindung aus, radial in Richtung Ring erstreckt.Characterizing the invention is at least one overlapping region at the beginning and at the end of the at least one hardened rolling element raceway extending along this rolling element raceway, said overlapping region having a region of lesser hardness, referred to hereinbefore as a hardness slug, passing through the overlap region below a certain one Angle extends over the raceway normal. Under the track normal to understand is the imaginary line, which extends radially out of the circle center of the rolling bearing assembly, ergo from the axis of rotation of the rotary joint, radially towards the ring.
Das Laufbahnsystem kann dabei auch zur Aufnahme von Käfigen oder Distanzstücken geeignet sein, oder für ein Beabstandungskomponenten loses System, beispielsweise für eine vollrollige oder vollkugelige Drehverbindung, geeignet sein. Insbesondere vorteilhaft im Rahmen der Erfindung ist ein zwischen 0° und 90° geneigter Härteschlupf-bereich, vorzugsweise unter einem Winkel gegenüber Laufbahnnormalen von größer als 5° und kleiner als 85° geneigt. Als vorzugsweise praxisrelevant und gut herzustellen haben sich Winkel gegenüber Laufbahnnormalen von etwa 45° erwiesen.The raceway system can also be suitable for receiving cages or spacers, or for a Beabstandungskomponenten loose system, for example, for a full complement or vollkugelige rotary joint, be suitable. Particularly advantageous in the context of the invention is an inclined between 0 ° and 90 ° Härteschlupf area, preferably inclined at an angle to track normal of greater than 5 ° and less than 85 °. As a practice-relevant and good to produce preferably angles have proven to runway normal of about 45 °.
Diese winkelige „Neigung” wird beispielsweise dadurch erreicht, dass spezielle Induktoren oder Induktionsköpfe während des induktiven Härtevorgangs nicht exakt radial zum Wälzkörperring angestellt werden, also nicht exakt gleichgerichtet oder parallel der vorbenannten Laufbahnnormalen angestellt werden, sondern unter dem genannten Neigungswinkel. Dadurch erstreckt sich der Bereich geringerer Härte nicht exakt radial über den gehärteten Wälzlagerkörper oder Wälzlagerring, sondern in geneigter Weise über den gehärteten Wälzlagerkörper oder Wälzlagerring, beispielsweise spurförmig oder bandartig durch den vorbezeichneten Überlappungsbereich.This angular "inclination" is achieved, for example, by the fact that special inductors or induction heads are not placed exactly radially to Wälzkörperring during the inductive hardening process, so are not exactly rectified or employed parallel to the aforementioned career standards, but at said inclination angle. As a result, the region of lower hardness does not extend exactly radially over the hardened rolling bearing body or rolling bearing ring, but rather in an inclined manner over the hardened rolling bearing body or rolling bearing ring, for example in a spur-shaped or band-like manner by the above-described overlapping region.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der geneigte Verlauf des Härteschlupf-bereichs nicht exakt linear, sondern kann einer Freiform oder Kurvenform oder bogenartigen Form folgen, oder gar einer Kombination aus Freiform und/oder Kurvenform und/oder Bogenform, gegebenenfalls mit vorhandenen geraden Teilstücken, folgen. Jedenfalls wird sich der Verlauf jedoch im Grundsatz schräg oder abgeschrägt über den Überlappungsbereich erstrecken.In a further embodiment of the invention, the inclined course of the Härteschlupf area is not exactly linear, but may follow a freeform or curve shape or arcuate shape, or even a combination of freeform and / or curve shape and / or arch shape, optionally with existing straight sections, consequences. In any case, however, the course will basically extend obliquely or beveled over the overlap area.
In einer weiteren fortführenden Ausgestaltung der Erfindung kann der Überlappungsbereich sich nahe der mindestens einen in den Drehkörper eingebrachten Füllstopfen Bohrung befinden oder deckungsgleich zu diesem Füllstopfen Bohrungs Bereich sein oder zumindest diesen Bereich der Füllstopfen Bohrung überlagern oder durchdringen.In a further continuing embodiment of the invention, the overlapping region can be located near the at least one filling plug hole introduced into the rotary body or be congruent to this filling plug bore area or at least overlap or penetrate this area of the filling plug bore.
Wenn mehrere Laufbahnen gehärtet werden, so werden mehrere Überlappungsbereiche und Härteschlupf-bereiche geschaffen – im Regelfalle und vorzugsweise ein Härteschlupf-bereich pro gehärteter Laufbahn. Ein jeweiliger Überlappungsbereich und Härteschlupf-bereich befindet sich erfindungsgemäß sich stets je zwischen Beginn und zum Ende der jeweiligen Laufbahnhärtung.When multiple raceways are hardened, multiple overlap areas and areas of hardness slippage are created - typically, and preferably one hardness zone per cured track. According to the invention, a respective overlapping area and hardness-slipping area is always located between the beginning and the end of the respective track hardening.
Laut Maßgabe der Erfindung weist der mindestens eine Überlappungsbereich demnach, im Vergleich zum jeweils direkt umgebenden gehärteten Laufbahnbereich, jeweils mindestens einen Bereich geringerer Härte, sogenannter Härteschlupf-bereich, auf, wobei jener Bereich geringerer Härte ganz oder teilweise bearbeitet ist, sodass sich auch ein spurförmiger oder bandartiger Hinterschliff-bereich ergeben kann. Als besonders vorteilhaft hat sich eine spanende Nachbearbeitung, beispielsweise ein Nachschleifen oder ein Hinterschliefen, erwiesen.According to the invention, the at least one overlap region accordingly, in each case at least one region of lower hardness, so-called Härteschlupf area, compared to the respective directly surrounding hardened track area, said area of lower hardness is fully or partially processed, so that also a spur-shaped or band-like relief area can result. As a particularly advantageous, a subsequent machining, for example, a regrinding or a Hinterschliefen has proven.
Der genannte Hinterschliff-bereich kann sich mit dem Härteschlupf-bereich folglich jeweils ganz oder teilweise überlagern oder überlappen. Erfindungsgemäß kann in jeder Laufbahn der Wälzkörperanordnung mindestens ein Überlappungsbereich mit einen Bereich geringerer Härte eingebracht sein.Consequently, said undercut area can overlap or overlap with the area of the hardness zone in whole or in part. According to the invention, at least one overlap region with a region of lesser hardness can be introduced into each raceway of the rolling element arrangement.
Aufgrund der Laufbahngestaltung ist eine erfindungsgemäße Folge, dass die Auslaufzonen- oder Auslaufbereiche der gehärteten Bereiche, insbesondere die Auslaufbereiche der Härtezonen, im Überlappungsbereich unter einem bestimmten Winkel hinsichtlich der Laufbahnnormalen geneigt sind. Diese Neigungswinkel können beispielsweise sehr ausgeprägt sein und zwischen 0° und 90° betragen, vorzugsweise jedoch einem Winkel von größer als 5° und kleiner als 85°, aufweisen, insbesondere jedoch einem Winkel von etwa 45° betragen.Because of the raceway design, a consequence of the invention is that the run-off zones or run-out regions of the hardened regions, in particular the run-out regions of the hardness zones, are inclined in the overlapping region at a certain angle with respect to the raceway normal. These angles of inclination may for example be very pronounced and be between 0 ° and 90 °, but preferably at an angle of greater than 5 ° and smaller than 85 °, have, but in particular be at an angle of about 45 °.
Als weitere erfindungsgemäße Folge ist vorzustellen, dass sich im Betrieb der Drehverbindung oder Wälzkörperanordnung die den Hinterschliff-bereich überrollenden Wälzkörper sich dort Hinterschliff-bereich in der Hauptsache vom gehärteten Bereich oder den Härtezonen abstützen und derartig getragen werden. As a further sequence of the invention is to be imagined that in the operation of the rotary joint or Wälzkörperanordnung the rolling-over area rolling over rolling elements are supported there relief area mainly in the hardened area or the hardness zones and are supported.
Generell gilt im Hinblick auf die Erfindung, dass die Einhärtetiefe des gehärteten Bereiches oder der Härtezone geringer ist als 20 mm sein kann, vorzugsweise geringer als 10 mm ist.In general, with regard to the invention, the hardening depth of the hardened area or hardening zone may be less than 20 mm, preferably less than 10 mm.
Bezüglich des Hinterschliff-bereiches oder des Härteschlupf-bereiches ist insgesamt festzustellen, dass der spurförmige oder bandartige Bereich geringerer Härte schmaler ist als 200 mm, vorzugsweise schmaler ist als 50 mm.With regard to the relief area or the hardened area, it should be noted overall that the spur-shaped or band-like area of lesser hardness is narrower than 200 mm, preferably narrower than 50 mm.
Weitere Vorteile uns Ausgestaltungsformen ergeben sich aus den folgend beispielhaft angeführten Zeichnungen. Dabei zeigen beispielhaft:Further advantages and embodiments will be apparent from the following examples by way of example. Here are an example:
Der sich heller Farbe gegenüber dem in dunkler Farbe absetzende Bereich kennzeichnet einen Bereich geringerer Härte (
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Wälzkörperlaufbahnsystem KugelRolling element track system ball
- 22
- Wälzkörperrolling elements
- 33
- Erster verdrehbarer Körper (Drehkörper), z. B.: WälzlagerringFirst rotatable body (rotating body), z. B .: rolling bearing ring
- 44
- Zweiter verdrehbarer Körper (Drehkörper), z. B.: WälzlagerringSecond rotatable body (rotating body), z. B .: rolling bearing ring
- 55
- oberer oder unterer Überlappungsbereichupper or lower overlap area
- 66
- Dichtungsanordnungsealing arrangement
- 77
- Dichtungsanordnungsealing arrangement
- 88th
- Spaltgap
- 99
- gehärteter Bereichhardened area
- 1010
- Auslaufbereichdischarge area
- 1111
- Härtezone der gehärteten WälzkörperlaufbahnHardness zone of the hardened rolling element track
- 1212
- Bereich der ÜberlappungArea of overlap
- 1313
- Rotationsachse; KreismittelpunktAxis of rotation; Circle center
- 1414
- Füllstopfen Bohrung (gestrichelt angedeutet)Stopper hole (indicated by dashed lines)
- 1515
- Wälzkörperlaufbahnsystem Kombination Rolle/KugelRolling element track system combination roller / ball
- 1616
- Wälzkörperlaufbahn KugelRolling element ball
- 1717
- Wälzkörperlaufbahn RolleRolling element roller
- 1818
- WälzkörperdistanzstückWälzkörperdistanzstück
- 1919
- WälzkörperkäfigRolling Element
- 2020
- Ausschnitt Wälzkörperlaufbahn RolleCutting of rolling element roller
- 2121
- Hinterschliff-bereichRelief-area
- 2222
- Bereich geringerer Härte, z. B.: Härteschlupf-bereichArea of lower hardness, z. B: hardness slippage area
- 2323
- Einhärtetiefehardening depth
- 2424
- Härteverlauf symbolischHardness progression symbolic
- 2525
- Kontaktbereich Wälzkörper-LaufbahnContact area rolling element raceway
- 2626
- Kontaktbereich Laufbahn-WälzkörperContact area raceway rolling elements
- 2828
- Abstand gehärteter Bereich zu KanteDistance hardened area to edge
- 2929
- Laufbahnnormale AchseTrack normal axis
- 3030
- Verbindungslinie zwischen Oberem und Unterem ÜberlappungsbereichConnecting line between upper and lower overlap area
- εε
- Neigungswinkeltilt angle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- WO 2010007635 [0004] WO 2010007635 [0004]
- IT 2008/000475 [0004] IT 2008/000475 [0004]
- EP 1988179 [0004] EP 1988179 [0004]
- DE 102005006701 [0004] DE 102005006701 [0004]
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