DE102016125512A1

DE102016125512A1 - Laufrolle für ein Rolltor und Verfahren zur Montage einer Laufrolle

Info

Publication number: DE102016125512A1
Application number: DE102016125512.2A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: BENJAMIN, MILTO, DE; BENTZINGER, PHILIPP, DE
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2036-12-23
Also published as: DE102016125512B4; US10337225B2; US20180179797A1

Abstract

Eine Laufrolle (1) für ein Rolltor umfasst ein Wälzlager (4), das am äußeren Umfang von einer Rolle (3) umgeben ist, und in das am inneren Umfang ein Lagerzapfen (2) eingesteckt ist, der in axiale Richtung von dem Wälzlager (4) hervorsteht, wobei der Lagerzapfen (2) ein inneres Teil (8, 8') aus einem härteren Material und eine Lagerhülse (12, 12') aus einem weicheren Material aufweist, wobei das innere Teil (8, 8') in die Lagerhülse (12, 12') eingepresst oder eingedreht ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer Laufrolle (1) für ein Rolltor.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laufrolle für ein Rolltor, mit einem Wälzlager, das am äußeren Umfang von einer Rolle umgeben ist, und in das am inneren Umfang ein Lagerzapfen eingesteckt ist, der in axiale Richtung von dem Wälzlager hervorsteht, wobei der Lagerzapfen ein inneres Teil aus einem härteren Material und eine Lagerhülse aus einem weicheren Material aufweist, und ein Verfahren zur Montage einer Laufrolle für ein Rolltor.
Bei Laufrollen für Rolltore ist es bekannt, dass metallische Materialien geschützt angeordnet werden müssen, um Korrosion zu vermeiden. Insofern wird meist ein metallischer Stift im Spritzgussverfahren ummantelt, so dass die äußere Oberfläche der Laufrolle durch einen Kunststoffmantel umgeben ist. Der Kunststoffmantel bildet dann benachbart zu einem Wälzlager mit der Laufrolle eine im Wesentlichen abgedichtete Einheit aus. Die Herstellung solcher Laufrollen ist allerdings vergleichsweise aufwändig, insbesondere müssen die metallischen Stifte zunächst in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt werden, damit sie ummantelt werden können. Nach der Herstellung des ummantelten Bauteils müssen dann das Wälzlager und die Laufrolle noch montiert werden, so dass eine Vielzahl von Schritten notwendig ist.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Laufrolle für ein Rolltor und ein Verfahren zur Montage einer solchen Laufrolle zu schaffen, die das Herstellungsverfahren vereinfachen.
Diese Aufgabe wird mit einer Laufrolle mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 12 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Laufrolle ist ein inneres Teil aus einem härteren Material, insbesondere Metall vorgesehen, das in eine Lagerhülse eingepresst oder eingedreht ist, an der ein Wälzlager mit einer Rolle vorgesehen ist. Durch das Einpressen oder Eindrehen des inneren Teils in die Lagerhülse können diese unabhängig voneinander hergestellt werden. Zudem kann die Form des inneren Teils aus Metall optimal an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden. Die Lagerhülse besteht aus einem weicheren Material als das innere Teil, beispielsweise aus Kunststoff.
Vorzugsweise weist das innere Teil einen Gewindeabschnitt an einem äußeren Umfang auf. Das Gewinde kann sich dann in die Lagerhülse aus Kunststoff eindrehen, so dass eine stabile Verbindung sowohl in radiale Richtung als auch in axiale Richtung vorhanden ist. Hierfür kann die Lagerhülse eine im Wesentlichen zylindrische Hohlkammer aufweisen, in die das innere Teil eingedreht oder eingesteckt ist. An der Lagerhülse können optional dabei nach innen hervorstehende Rippen ausgebildet sein, die für eine besonders stabile Verbindung mit einem Außengewinde des inneren Teils sorgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist integral mit dem inneren Teil ein radial hervorstehende Kopfabschnitt ausgebildet, der benachbart zu einer axialen Seitenfläche an einem inneren Ring des Wälzlagers in axiale Richtung angeordnet ist. Dies erleichtert die Montage, da das innere Teil in einem einzigen Verfahrensschritt durch den inneren Ring des Wälzlagers und gleichzeitig auch die Lagerhülse aus Kunststoff eingefügt werden kann, wobei das Wälzlager zwischen dem Kopfabschnitt und der Lagerhülse gesichert ist.
Zur Abdichtung eines Innenraums an der Laufrolle, in dem das Wälzlager angeordnet ist, kann die Lagerhülse einen radial hervorstehenden Ring aufweisen, der sich zu der Laufrolle erstreckt und das Wälzlager an einer ersten Seite überdeckt. Der Ring kann dabei eine Spaltdichtung mit der Laufrolle ausbilden, gegebenenfalls auch eine Labyrinthdichtung, um das Eintreten von Feuchtigkeit nach Möglichkeit zu vermeiden. An einer gegenüberliegenden Seite kann eine Abdeckung an der Laufrolle montiert werden, die abgedichtet an der Laufrolle anliegt und somit zusammen mit der Laufrolle drehbar ist, um ein Eintreten von Feuchtigkeit zu vermeiden.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegt ein innerer Ring des Wälzlagers auf dem inneren Teil auf, so dass ein besonders guter Rundlauf der Laufrolle erreicht wird. Der innere Teil kann dabei einen zylindrischen Abschnitt und einen Gewindeabschnitt aufweisen, wobei das Wälzlager auf dem zylindrischen Abschnitt gelagert ist. Das innere Teil kann somit unmittelbar für eine Zentrierung des Wälzlagers sorgen, so dass bei präziser Ausbildung des inneren Teils, das aus einem harten Werkstoff, wie Metall oder einem Hartkunststoff besteht, ein präziser Rundlauf gewährleistet wird.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung ist das innere Teil als eine Schraube ausgebildet, die bis auf einen Schraubenkopf vollständig in die Lagerhülse eingedreht ist. Dann kann die Lagerhülse einen Lagerabschnitt ausbilden, auf dem ein innerer Ring des Wälzlagers aufgesteckt ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage einer Laufrolle wird zunächst eine Lagerhülse aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt. Anschließend wird ein metallisches inneres Teil in einen Ring eines Wälzlagers und die Lagerhülse eingesteckt oder eingedreht und das innere Teil kraftschlüssig an der Lagerhülse fixiert. Dadurch kann in einem Arbeitsgang sowohl das Wälzlager als auch die Lagerhülse und das metallische Teil aneinander fixiert werden. Zudem wird eine Rolle auf den äußeren Ring des Wälzlagers aufgebracht, wobei dieser Verfahrensschritt vor der Montage des inneren Teils, nach der Montage oder auch gleichzeitig erfolgen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand zweier Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Laufrolle;
2 eine Seitenansicht der Laufrolle der 1;
3 eine Schnittansicht durch die Laufrolle der 1;
4 eine perspektivische Schnittansicht der Laufrolle der 3;
5 eine perspektivische Ansicht einer modifizierten Laufrolle gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
6 eine Explosionsdarstellung der Laufrolle der 5;
7 eine geschnittene Explosionsdarstellung der Laufrolle der 5, und
8A und 8B zwei Ansichten der Laufrolle der 5 in einer montieren Position.

Eine Laufrolle 1 umfasst einen Lagerzapfen 2 und eine relativ zu dem Lagerzapfen 2 drehbare Rolle 3, die an einer Führungsschiene geführt sein kann, beispielsweise an einem Rolltor oder einem Garagentor.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, befindet sich in der Rolle 3 ein Wälzlager 4, das einen inneren Ring 5, kugelförmige Wälzkörper 6 und einen äußeren Ring 7 aufweist. Statt dem gezeigten Kugellager können auch andere Wälzlager 4 eingesetzt werden. An dem äußeren Ring 7 ist an der Außenseite die ringförmige Rolle 3 angeordnet, die aus einem elastischen Material, insbesondere Kunststoff oder Gummi, hergestellt sein kann.
In den inneren Ring 5 des Wälzlagers 4 ist ein inneres Teil 8 aus einem harten Material, beispielsweise Metall, einem verstärktem Kunststoff oder einem Hartkunststoff, eingesteckt, das einen zylindrischen Abschnitt 9 und einen Gewindeabschnitt 10 aufweist. An dem zylindrischen Abschnitt 9 liegt am äußeren Umfang der innere Ring 5 des Wälzlagers 4 an. Das innere Teil 8 aus Metall weist ferner einen Kopfabschnitt 11 auf, der in radiale Richtung hervorsteht und eine axiale Seitenfläche an dem inneren Ring 5 zumindest teilweise überdeckt. Auf der zum Kopfabschnitt 11 gegenüberliegenden Seite ist eine Lagerhülse 12 aus einem weicheren Material als das innere Teil, insbesondere aus Kunststoff vorgesehen, die einen im Wesentlichen zylindrischen Innenraum 13 aufweist, der auf der zur Rolle 3 abgewandten Seite durch einen Boden 14 verschlossen ist.
Das innere Teil 8 ist kraftschlüssig mit der Lagerhülse 12 verbunden, wobei der Gewindeabschnitt 10 des inneren Teils 8 in die Lagerhülse 12 eingedreht ist und sich die Gewindegänge in das Material der Lagerhülse 12 eingeschnitten haben. Dadurch ist über das innere Teil 8 eine stabile Verbindung zwischen dem inneren Teil 8 und der Lagerhülse 12 hergestellt, und gleichzeitig wird auch das Wälzlager 4 zwischen dem Kopfabschnitt 11 und der Lagerhülse 12 axial gesichert. Die Lagerhülse 12 umfasst einen ersten Abschnitt 15 mit geringerem Durchmesser, an den sich ein zweiter Abschnitt 16 mit größerem Durchmesser anschließt, an dem weitere Bauteile, beispielsweise eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden mehrerer Laufrollen 1 zu einer Einheit, angeordnet werden können. An dem Abschnitt 16 steht ein Ring 17 radial hervor, der sich bis zu einer inneren Umfangsfläche der Rolle 3 erstreckt und das Wälzlager 4 in axiale Richtung überdeckt, so dass dieser Bereich im Wesentlichen abgedichtet ist. Das innere Teil 8 aus Metall erstreckt sich dabei nicht über die gesamte Länge der Lagerhülse 12, sondern nur über einen Teil, wobei das innere Teil 8 aus Metall mehr als 50 % kürzer ist als die Lagerhülse 12 in axiale Richtung. Dadurch kann die Laufrolle 1 mit geringem Gewicht hergestellt werden.
In 4 ist die Laufrolle 1 mit den Einzelteilen vor der Montage gezeigt. An dem Wälzlager 4 ist an dem äußeren Ring 7 die Rolle 3 fixiert worden. Die Lagerhülse 12 ist als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt und umfasst an dem Innenraum 13 nach innen hervorstehende Rippen 19, die für eine bessere Verbindung mit dem Gewindeabschnitt 10 des metallischen Teils 8 sorgen. Es ist auch möglich, optional auf die Rippen 19 zu verzichten oder die Innenkontur an der Lagerhülse 12 anders auszugestalten. Für die Montage wird das innere Teil 8 durch das Wälzlager 4 gesteckt und dann mit dem Gewindeabschnitt 10 in die Lagerhülse 12 eingedreht, so dass in einem Arbeitsschritt sowohl die Lagerhülse 12 mit dem inneren Teil 8 verbunden wird als auch die Rolle 3 mit dem Wälzlager 4 zwischen dem Kopfabschnitt 11 und der Lagerhülse 12 montiert wird. Anschließend wird an der Rolle 3 eine Abdeckung 20 auf der zu der Lagerhülse 12 abgewandten Seite montiert. In dem metallischen inneren Teil 8 ist an dem Kopfabschnitt 11 eine Werkzeugaufnahme 18 ausgebildet, die den Eingriff eines Werkzeuges ermöglicht, um das innere Teil 8 mit einem vorbestimmten Drehmoment an der Lagerhülse 12 zu fixieren.
In den 5 bis 8 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Laufrolle 1' gezeigt, die im Wesentlichen wie die Laufrolle 1 des ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet ist, und es wurden für die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Bei der Laufrolle 1' ist das metallische innere Teil 8' als Schraube ausgebildet, die einen sich in radiale Richtung verbreiternden Kopfabschnitt 11' aufweist und in einen Befestigungsabschnitt 31 einer Lagerhülse 12' eingedreht wird. Die Lagerhülse 12' ist wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel mit einem zylindrischen Abschnitt 15 mit kleinerem Durchmesser ausgebildet, in dem ein zylindrischer Innenraum 13 vorgesehen ist, der an einer Stirnseite durch einen Boden 14 verschlossen ist. An den zylindrischen Innenraum 13 schließt sich der zylindrische Befestigungsabschnitt 31 an. Ferner weist die Lagerhülse 12' einen zylindrischen Abschnitt 16 mit größerem Durchmesser auf, der benachbart zu einem radial hervorstehenden Ring 17 angeordnet ist. Neben dem Ring 17 befindet sich ein Lagerabschnitt 30, der hülsenförmig ausgebildet ist und am inneren Umfang durch das innere Teil 8' durchgriffen ist, und an dessen äußerem Umfang ein innerer Ring des Wälzlagers 4 anliegt, das nur schematisch dargestellt ist. Insofern liegt das Wälzlager 4 nicht an dem metallischen Teil 8' an, sondern an dem Lagerabschnitt 30 der Lagerhülse 12' aus Kunststoff.
Die Montage erfolgt ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel durch Herstellen der Lagerhülse 12' im Spritzgussverfahren und dem Montieren des Wälzlagers 4 mit dem inneren Teil 8' in einem Arbeitsgang, wobei das innere Teil 8' als Schraube ausgebildet ist und durch ein Werkzeug in den Befestigungsabschnitt 31 der Lagerhülse 12' eingedreht wird, bis der Kopfabschnitt 11' an einer axialen Seitenfläche des inneren Rings des Wälzlagers 4 anliegt, so dass das Wälzlager 4' zwischen dem Kopfabschnitt 11' und einer Seitenfläche des Ringes 17 gehalten ist. An dem Wälzlager 4 wurde vorzugsweise vor der Montage, optional aber auch gleichzeitig oder danach, die Rolle 3 angebracht. Ferner wird anschließend eine seitliche Abdeckung 20 an der Rolle 3 fixiert, die zusammen mit der Rolle 3 drehbar ist, so dass das Wälzlager 4 sich in einem geschützten Innenraum befindet.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen weist das innere Teil 8 und 8' jeweils einen Gewindeabschnitt auf, um diesen in eine Aufnahme an der Lagerhülse 12 oder 12' einzudrehen. Es ist auch möglich, statt einer Schraubverbindung eine Klemmverbindung durch ein Einstecken eines inneren Teils 8' in die Lagerhülse vorzunehmen, beispielsweise mit einem entsprechenden Klemmprofil an dem inneren Teil 8 und/oder der Lagerhülse 12. Die Länge des inneren Teils 8 oder 8' beträgt vorzugsweise weniger als 40 % der Länge der Lagerhülse 12, 12', so dass der Materialeinsatz gegenüber einer Lösung, bei der das innere Teil aus Metall im Wesentlichen die gleiche Länge wie die Lagerhülse besitzt, erheblich reduziert ist. Optional kann der Hohlraum in der Lagerhülse 12 oder 12' auch ausgefüllt sein, oder die Lagerhülse 12 oder 12' kann kürzer ausgebildet werden.
Bezugszeichenliste

1, 1': Laufrolle
2: Lagerzapfen
3: Rolle
4, 4': Wälzlager
5: Ring
6: Wälzkörper
7: Ring
8, 8': inneres Teil
9: Abschnitt
10: Gewindeabschnitt
11, 11': Kopfabschnitt
12, 12': Lagerhülse
13: Innenraum
14: Boden
15: Abschnitt
16: Abschnitt
17: Ring
18: Werkzeugaufnahme
19: Rippe
20: Abdeckung
30: Lagerabschnitt
31: Befestigungsabschnitt

Claims

Laufrolle (1) für ein Rolltor, mit einem Wälzlager (4), das am äußeren Umfang von einer Rolle (3) umgeben ist, und in das am inneren Umfang ein Lagerzapfen (2) eingesteckt ist, der in axiale Richtung von dem Wälzlager (4) hervorsteht, wobei der Lagerzapfen (2) ein inneres Teil (8, 8') aus einem härteren Material und eine Lagerhülse (12, 12') aus einem weicheren Material aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Teil (8, 8') in die Lagerhülse (12, 12') eingepresst oder eingedreht ist.
Laufrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Teil (8, 8') einen Gewindeabschnitt (10) an einem äußeren Umfang aufweist.
Laufrolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Lagerhülse (12, 12') eine im Wesentlichen zylindrische Hohlkammer (13) ausgebildet ist, in die das innere Teil (8, 8') eingedreht oder eingesteckt ist.
Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Teil (8, 8') um mindestens 20 % kürzer in axiale Richtung ausgebildet ist als die Lagerhülse (12, 12'), vorzugsweise um mindestens 40 % kürzer.
Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass integral mit dem mindestens einen inneren Teil (8, 8') ein radial hervorstehender Kopfabschnitt (11, 11') ausgebildet ist, der benachbart zu einer axialen Seitenfläche eines inneren Ringes (5) des Wälzlagers (4) in axiale Richtung angeordnet ist.
Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (12, 12') einen radial hervorstehenden Ring (17) aufweist, der sich zu der Laufrolle (3) erstreckt und das Wälzlager (4) an einer ersten Seite überdeckt.
Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Teil (8) aus Metall hergestellt ist.
Laufrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein innerer Ring (5) des Wälzkörpers (4) auf dem metallischen inneren Teil (8) angeordnet ist.
Laufrolle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass innere Teil (8) einen zylindrischen Abschnitt (9) und einen Gewindeabschnitt (10) aufweist.
Laufrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Teil (8') durch eine Schraube gebildet ist, die bis auf einen Schraubenkopf (11') vollständig in die Lagerhülse (12') eingedreht ist.
Laufrolle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse (12') einen Lagerabschnitt (30) ausbildet, auf den ein innerer Ring (5) des Wälzlagers (4) aufgesteckt ist.
Verfahren zur Montage einer Laufrolle (1) für ein Rolltor, mit den folgenden Schritten: - Spritzgießen einer Lagerhülse (12, 12') aus Kunststoff; - Einstecken und/oder Eindrehen eines inneren Teils (8, 8') in einen inneren Ring (5) eines Wälzlagers (4) und die Lagerhülse (12, 12') und Fixieren des inneren Teils (8, 8') kraftschlüssig an der Lagerhülse (12, 12'), und - Aufbringen einer Rolle (3) an einem äußeren Ring (7) des Wälzlagers (3)