DE102017119477A1 - Needle or roller bearings - Google Patents
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Abstract
Nadel- oder Rollenlager umfassend eine Hülse (2) oder Büchse und einen darin eingesetzten Nadel- oder Rollenkranz bestehend aus einem Käfig und daran gehalterten Nadeln oder Rollen, wobei der Nadel- oder Rollenkranz in der Hülse (2) oder Büchse beidseits axial gesichert ist, wobei zumindest an einer Seite der gezogenen Hülse (2) oder Büchse Rastmittel (6) vorgesehen sind, an denen eine den Nadel- oder Rollenkranz axial sichernde, korrespondierende Rastmittel (7) aufweisende Ringscheibe (4) fixiert ist. A needle or roller bearing comprising a sleeve (2) or sleeve and a needle or roller ring inserted therein comprising a cage and needles or rollers supported thereon, wherein the needle or roller ring is axially secured in the sleeve (2) or sleeve on both sides, wherein at least on one side of the drawn sleeve (2) or sleeve locking means (6) are provided, on which a needle or roller ring axially locking, corresponding locking means (7) having annular disc (4) is fixed.
Description
Die Erfindung betrifft ein Nadel- oder Rollenlager, umfassend eine Hülse oder Büchse und einen darin eingesetzten Nadel- oder Rollenkranz bestehend aus einem Käfig und daran gehalterten Nadeln oder Rollen, wobei der Nadel- oder Rollenkranz in der Hülse oder Büchse beidseitig axial gesichert ist.The invention relates to a needle or roller bearing, comprising a sleeve or sleeve and a needle or roller ring inserted therein consisting of a cage and held it needles or rollers, wherein the needle or roller ring in the sleeve or sleeve is axially secured on both sides.
Bei derartigen Nadel- oder Rollenlagern mit einer spanlosen, zumeist durch Tiefziehen hergestellten Hülse oder Büchse erfolgt das axiale Sichern des eingesetzten Nadel-oder Rollenkranzes durch an den Hülsenenden oder Büchsenende ausgebildete Borde. Während der eine Bord oder Büchsenboden üblicherweise bereits beim Ziehen der Hülse oder Büchse ausgebildet wird, wird der andere nach dem Einsetzen des Nadel- oder Rollenkranzes und gegebenenfalls auch zusätzlicher Dichtringe, Dichtscheiben oder Distanzscheiben durch mechanisches Umlegen des Hülsen- oder Büchsenrandes durch Bördeln oder dergleichen ausgebildet. Hierfür muss bei der konventionellen Lagerfertigung die bereits wärmebehandelte Hülse, die auch als Büchse bezeichnet werden kann, durch einen zusätzlichen Anlassschritt im Randbereich angelassen werden, um das bereits gehärtete Material wieder hinreichend weich zu glühen, so dass die Bördelfähigkeit gegeben ist. Dadurch entstehen prozessbedingt immer wieder Fehler aufgrund zu stark angelassener Hülsen- oder Büchsenränder oder zu gering angelassener Hülsen- oder Büchsenränder, was entweder zu einer Beeinflussung der angrenzenden Laufbahnhärte führen kann oder zu Störungen beim Bördelprozess selbst, wo sich dann Ausbrüche oder Risse bilden können. Auch kann sich durch eine zu starke Bördelung ein Materialaufwurf am Laufbandende ausbilden, was ebenfalls nachteilig ist, wie auch etwaige Flimmerspäne, die die Produktsauberkeit, das Geräuschverhalten und die Lebensdauer negativ beeinflussen können.In such needle or roller bearings with a non-cutting, usually produced by deep-drawing sleeve or sleeve, the axial securing of the inserted needle or roller ring is formed by formed on the sleeve ends or sleeve end shelves. While a board or can bottom is usually already formed when pulling the sleeve or sleeve, the other after insertion of the needle or roller ring and possibly also additional sealing rings, sealing washers or spacers by mechanical folding of the sleeve or sleeve edge by crimping or the like is formed , For this purpose, in conventional storage, the already heat-treated sleeve, which can also be referred to as a sleeve, be tempered by an additional annealing step in the edge region to glow the already cured material sufficiently soft again, so that the flanging is given. As a result of this, process-related errors repeatedly arise due to excessively tempered sleeve or rims edges or too low tempered sleeve or rims edges, which can either affect the adjacent career hardness or disturbances in the crimping process itself, where then breakouts or cracks can form. Also, a too strong curling a Materialaufwurf train at the treadmill end, which is also detrimental, as well as any flicker chips that can adversely affect the product cleanliness, the noise behavior and the life.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Nadel- oder Rollenlager anzugeben.The invention is therefore based on the problem to provide a contrast improved needle or roller bearings.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Nadel- oder Rollenlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest an einer Seite der gezogenen Hülse oder Büchse Rastmittel vorgesehen sind, an denen eine den Nadel- oder Rollenkranz axial sichernde, korrespondierende Rastmittel aufweisende Ringscheibe fixiert ist.To solve this problem is provided according to the invention in a needle or roller bearings of the type mentioned that at least on one side of the drawn sleeve or bush locking means are provided on which a needle or roller ring axially locking, corresponding locking means having annular disc is fixed.
Anderes als bisher, wird bei dem erfindungsgemäßen Nadel- oder Rollenlager an zumindest einer Seite (an der anderen Seite kann bereits beim Tiefziehen der Hülse oder Büchse der Bord ausgebildet werden) ein entsprechender axial sichernder Bord mittels einer hülsen- oder büchsenseitig verrasteten Ringscheibe ausgebildet. Hülsen- oder büchsenseitig sowie scheibenseitig sind entsprechende, miteinander zusammenwirkende Rastmittel vorgesehen, respektive ausgebildet, die ein einfaches Fixieren der Ringscheibe an der Hülse oder Büchse nach Befüllen mit dem Nadel-oder Rollenkranz und gegebenenfalls zusätzlichen Dichtringen, Dichtscheiben oder Distanzscheiben ermöglichen. Es ist lediglich erforderlich, über einen einfachen Auf- oder Anpressschritt die Ringscheibe an der Hülse oder Büchse zu verrasten, so dass der Käfig und Rollensatz sowie gegebenenfalls die Dichtringe, Dichtscheiben oder Distanzscheiben insgesamt axial gesichert werden. Natürlich wäre es grundsätzlich auch möglich, beidseits der Hülse bzw. einseitig an der Büchse entsprechende Rastmittel auszubilden und beidseits entsprechende Ringscheiben zu fixieren.Other than before, in the needle or roller bearing according to the invention on at least one side (on the other side can already be formed during deep drawing of the sleeve or sleeve of the board) formed a corresponding axially securing board by means of a sleeve or bush side latched annular disc. Sleeve or bushing side and disk side corresponding, cooperating locking means are provided, respectively formed, which allow easy fixation of the annular disc on the sleeve or sleeve after filling with the needle or roller ring and optionally additional sealing rings, sealing washers or spacers. It is only necessary to lock the annular disk on the sleeve or bush via a simple pressing or pressing step, so that the cage and roller set as well as optionally the sealing rings, sealing washers or spacers are secured axially as a whole. Of course, it would also be possible in principle to form locking means on both sides of the sleeve or on one side of the sleeve and to fix corresponding annular discs on both sides.
Für das Anbringen der Ringscheibe sind - außer der Ausbildung der Rastmittel an der Hülse oder Büchse - keine zusätzlichen spezifischen Wärmebehandlungsschritte vorzusehen, die sich nachteilig auf die Funktion des Lagers auswirken können. Darüber hinaus ist es grundsätzlich möglich, im Bedarfsfall das Lager nacharbeiten zu können, da eine verrastete Ringscheibe, mitunter auch Bordscheibe genannt, wieder demontiert werden kann, so dass eine zerstörungsfreie Nacharbeit respektive auch eine zerstörungsfreie Fehleranalyse möglich ist. Auch ist die Herstellung des Lagers deutlich schneller möglich, da das Verrasten der Ringscheibe wesentlich einfacher und schneller von statten gehen kann als das aufwendige Wärmebehandeln und nachfolgende Bördeln des Bordes. Auch kann grundsätzlich die offene Hülsen- oder Büchsenlänge etwas reduziert werden, da hülsen- oder büchsenseitig kein Bördelabschnitt vorzuhalten ist. Die Bordscheibe bietet darüber hinaus auch eine Schnittstelle für eine mögliche Ankopplung eines Sensors zur Zustandsüberwachung des Lagers (z. B. hinsichtlich Schwingungen, Temperatur, Drehzahl etc.), denn die Bordscheibe bietet eine definierte Verbindungsebene, an der ein solcher Sensor angeordnet werden kann.For the attachment of the annular disc are - except for the formation of the locking means on the sleeve or sleeve - no additional specific heat treatment steps provide, which can adversely affect the function of the bearing. In addition, it is basically possible to rework the bearing if necessary, since a latched annular disc, sometimes called flanged wheel, can be dismantled again, so that a non-destructive reworking or a non-destructive failure analysis is possible. Also, the production of the bearing is much faster possible because the locking of the annular disc much easier and faster than can go from the expensive heat treatment and subsequent beading of the board. Also, in principle, the open sleeve or sleeve length can be reduced somewhat, since sleeve or bushing side no flare is vorzuhalten. The flange also provides an interface for a possible coupling of a sensor for condition monitoring of the bearing (eg with regard to vibrations, temperature, speed, etc.), because the flanged wheel provides a defined connection plane at which such a sensor can be arranged.
Die Rastmittel der Hülse oder Büchse wie auch der Ringscheibe sind bevorzugt durch spanloses Umformen ausgearbeitet. Wie einleitend beschrieben, ist beim erfindungsgemäßen Nadel- oder Rollenlager die Hülse oder Büchse ein gezogenes Bauteil. Es besteht nun die Möglichkeit, unmittelbar beim Ziehen der Hülse oder Büchse bei entsprechender Werkzeugauslegung auch die entsprechenden Rastmittel respektive die entsprechende Rastgeometrie auszubilden oder diese unmittelbar danach mit einem entsprechenden Werkzeug ebenfalls spanlos durch Umformen auszubilden. In entsprechender Weise kann auch die Ringscheibe, die üblicherweise aus einem entsprechenden Blechmaterial ausgestanzt wird, sogleich beim Ausstanzen (Umformen) mit den entsprechenden Rastmitteln versehen werden.The locking means of the sleeve or sleeve as well as the annular disc are preferably prepared by chipless forming. As described in the introduction, in the needle or roller bearing according to the invention, the sleeve or sleeve is a drawn component. It is now possible, immediately upon pulling the sleeve or bushing with appropriate tool design and the corresponding latching means respectively form the corresponding locking geometry or this immediately after also form with a corresponding tool without cutting by forming. Similarly, the annular disc, which is usually punched out of a corresponding sheet material, immediately during punching (forming) be provided with the appropriate locking means.
Die Rastmittel der Hülse oder Büchse können dabei als umlaufende Rastnut oder als lokale, um den Umfang verteilte Ausnehmungen ausgebildet sein, während die Rastmittel der Ringscheibe als um den Umfang verteilte Rastvorsprünge ausgebildet sind. Die Rastvorsprünge rasten oder schnappen beim Fügen der Ringscheibe in die Rastnut oder die Rastausnehmungen der Hülse oder Büchse ein, so dass sich ein fester Verbund ergibt, der jedoch auch im Bedarfsfall wieder lösbar ist. Diese Rastverbindung kann ohne weiteres durch einen einfachen Anpressvorgang erreicht werden.The locking means of the sleeve or sleeve can be formed as a circumferential locking groove or as local, distributed around the circumference recesses, while the locking means of the annular disc are formed as distributed around the circumference locking projections. The latching projections snap or snap when joining the annular disc in the locking groove or the recesses of the sleeve or sleeve, so that there is a solid bond, which, however, is also solvable again when needed. This locking connection can be easily achieved by a simple pressing.
Dabei ist es entweder möglich, dass die Radialnut oder die Ausnehmungen nach außen offen sind und die Rastvorsprünge nach innen gerichtet sind, so dass die Ringscheibe die Hülse oder Büchse randseitig quasi umgreift. Alternativ kann die Anordnung auch umgekehrt sein, so dass hülsen- oder büchsenseitig die Radialnut oder die Ausnehmung nach innen und die scheibenseitigen Rastvorsprünge nach außen gerichtet sind, so dass die Scheibe komplett in die Hülse oder Büchse eingesetzt werden kann.It is either possible that the radial groove or the recesses are open to the outside and the locking projections are directed inward, so that the annular disc surrounds the sleeve or sleeve edge side quasi. Alternatively, the arrangement may also be reversed, so that the sleeve or sleeve side, the radial groove or the recess are directed inwardly and the disk-side locking projections to the outside, so that the disc can be completely inserted into the sleeve or sleeve.
Die Wandstärke der Hülse oder Büchse sollte zwischen 0,5 - 5,0 mm betragen, es handelt sich wie ausgeführt erfindungsgemäß um eine gezogene, also spanlos hergestellte Hülse oder Büchse.The wall thickness of the sleeve or bush should be between 0.5 - 5.0 mm, it is as stated according to the invention to a drawn, that is produced without cutting sleeve or sleeve.
Neben dem Lager selbst betrifft die Erfindung ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Nadel- oder Rollenlagers der beschriebenen Art, mit folgenden Schritten:
- - Herstellen einer Hülse oder Büchse mit einem an einer Seite ausgebildeten Axialbord oder Büchsenboden durch Ziehen eines Blechmaterials,
- - Ausbilden von Rastmitteln an der anderen Seite durch spanloses Bearbeiten des Blechmaterials oder der Hülse oder Büchse, während oder nach dem Ziehen,
- - Einbringen oder Aufsetzen eines mit Nadeln oder Rollen befüllten Käfigs und gegebenenfalls zusätzlicher Dichtringen, Dichtscheiben oder Distanzscheiben in oder auf die Hülse oder Büchse,
- - Befestigen einer Rastmittel aufweisenden Ringscheibe an den Rastmitteln der Hülse oder Büchse.
- Producing a sleeve or bushing with an axial flange or bushing bottom formed on one side by pulling a sheet metal material,
- Forming locking means on the other side by chipless machining of the sheet material or sleeve or sleeve, during or after drawing,
- Introduction or placement of a cage filled with needles or rollers and optionally additional sealing rings, sealing washers or spacers in or on the sleeve or sleeve,
- - Attaching a locking means having annular disc to the locking means of the sleeve or sleeve.
Erfindungsgemäß wird also in einem ersten Schritt zunächst das Blechmaterial durch Ziehen spanlos umgeformt, um die Hülse oder Büchse mit einseitig ausgebildetem Axialbord herzustellen. Bereits während dieses Umformschrittes können die hülsen- oder büchsenseitige Rastmittel spanlos ausgearbeitet werden, alternativ kann dies auch in einem nachgeschalteten Arbeitsschritt, ebenfalls spanlos, erfolgen. Sodann wird in einem nächsten Schritt der Nadel- oder Rollenkranz und gegebenenfalls zusätzliche Dichtringen, Dichtscheiben oder Distanzscheiben montiert. Dies kann entweder dadurch erfolgen, dass diese in die Hülse oder Büchse eingesetzt werden, die Hülse / Büchse also quasi einen Außenring bildet. Alternativ ist es auch denkbar, den Nadel- oder Rollenkranz auf die Hülse oder Büchse aufzuschieben, das heißt, dass die Hülse oder Büchse in den Kranz eingreift und mithin den Innenring bildet.According to the invention, in a first step, the sheet metal material is first formed without cutting by drawing to produce the sleeve or bushing with axial flange formed on one side. Already during this forming step, the sleeve or bush side locking means can be worked without cutting, alternatively, this can also be done in a subsequent step, also without cutting. Then, in a next step, the needle or roller ring and, if necessary, additional sealing rings, sealing washers or spacers are mounted. This can be done either by being inserted into the sleeve or sleeve, the sleeve / sleeve thus virtually forms an outer ring. Alternatively, it is also conceivable to postpone the needle or roller ring on the sleeve or sleeve, that is, that the sleeve or sleeve engages in the ring and thus forms the inner ring.
In jedem Fall wird sodann in einem letzten Schritt die Ringscheibe hülsen- oder büchsenseitig angesetzt und verrastet.In any case, then in a final step, the annular disc sleeve or sleeve side recognized and locked.
Das Ausbilden der Rastmittel an der Hülse oder Büchse nach dem Ziehen kann beispielsweise durch Prägen oder Rollieren erfolgen, wobei die Aufzählung dieser spanlosen Umformverfahren nicht abschließend ist.The forming of the locking means on the sleeve or bushing after pulling can be done for example by embossing or rolling, the list of these non-cutting forming process is not exhaustive.
Die Rastmittel der Hülse oder Büchse selbst sind bevorzugt als umlaufende Nut oder als lokale, um den Umfang verteilte Ausnehmungen ausgebildet, wobei die Radialnut oder die Ausnehmungen entweder nach außen offen oder nach innen offen ausgebildet werden können.The latching means of the sleeve or sleeve itself are preferably formed as a circumferential groove or as a local, distributed around the circumference recesses, wherein the radial groove or the recesses can be formed either open to the outside or inwardly open.
Das verwendete Blechmaterial sollte eine Wandstärke zwischen 0,5 --5,0 mm aufweisen.The sheet material used should have a wall thickness between 0.5-5.0 mm.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen:
-
1 eine Prinzipdarstellung, im Schnitt, eines Nadel- oder Rollenlagers ohne Nadel- oder Rollenkranz, -
2 eine vergrößerte Ansicht des Bereichs II aus1 , -
3 eine Perspektivansicht der Ringscheibe der Anordnung aus1 , -
4 eine Prinzipdarstellung, im Schnitt, eines erfindungsgemäßen Nadel- oder Rollenlagers einer zweiten Ausführungsform ohne Nadel- oder Rollenkranz, -
5 eine vergrößerte Teilansicht des Bereichs V aus4 , -
6 eine Perspektivansicht der Hülse mit der Ringscheibe der Anordnung aus4 , und -
7 eine Perspektivansicht der Ringscheibe der Anordnung aus4 .
-
1 a schematic representation, in section, of a needle or roller bearing without needle or roller ring, -
2 an enlarged view of the area II1 . -
3 a perspective view of the annular disc of thearrangement 1 . -
4 a schematic representation, in section, of a needle or roller bearing according to the invention a second embodiment without needle or roller rim, -
5 an enlarged partial view of the area V from4 . -
6 a perspective view of the sleeve with the annular disc of thearrangement 4 , and -
7 a perspective view of the annular disc of thearrangement 4 ,
An der gegenüberliegenden Seite ist diese axiale Sicherung über eine lösbar angeordnete Ringscheibe
Die Verbindung von Hülse
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das hülsenseitige erste Rastmittel
Demgegenüber sind die zweiten Rastmittel
Wie die Schnittansicht gemäß
Die
An der Ringscheibe
Beim Fügen der Ringscheibe
Auch hier kann die Rastnut
Wie beschrieben weist die Hülse oder Büchse eine Wanddicke zwischen 0,5 - 5,0 mm auf, so dass sie in einem Ziehverfahren spanlos aus einem entsprechenden Blechmaterial umgeformt werden kann und auch ohne weiteres der Bord
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Nadel- oder RollenlagerNeedle or roller bearings
- 22
- Hülse BordSleeve board
- 44
- Ringscheibewasher
- 55
- Rastverbindunglocking connection
- 66
- erstes Rastmittelfirst locking means
- 77
- zweites Rastmittelsecond locking means
- 88th
- Rastnutlocking groove
- 99
- Rastvorsprungcatch projection
- 1010
- Rastschulterlocking shoulder
- 1111
- Rastnutlocking groove
- 1212
- Rastvorsprungcatch projection
- 1313
- Rastschulterlocking shoulder
Claims (10)
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