DE202012005812U1 - Rolling bearings with integrated braking torque - Google Patents

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Abstract

Wälzlager von einem Gehäuse (1) und einer Welle (2) mit dazwischenliegendem Wälzkörpersatz (5) dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (5) nicht alle den gleichen, identischen Abrolldurchmesser besitzen und einzelne Wälzkörper (6) eine Durchmesser-Vergrößerung haben, so dass ein zu erzeugendes Bremsmoment in Relation zu den Passungsverhältnissen von Gehäuse (3)- und Wellendurchmesser (4) entsteht.Rolling bearing of a housing (1) and a shaft (2) with an intermediate rolling element set (5), characterized in that the rolling elements (5) do not all have the same, identical rolling diameter and individual rolling elements (6) have a diameter increase, so that A braking torque to be generated is created in relation to the fit ratios of the housing (3) and shaft diameter (4).

Description

Die Erfindung betrifft Wälzlager mit einem Wälzlagersatz, der ein zusätzliches Bremsmoment integriert.The invention relates to rolling bearings with a rolling bearing set, which integrates an additional braking torque.

Wälzlager der hier angesprochenen Art sind bekannt; unter DE 932942 wird die Bremswirkung durch eine zusätzliche, außenliegende Vorrichtung, z. B. Bremsscheiben durch Abbremsen des Käfigs erzielt. Diese Vorrichtung bedarf eines zusätzlichen Bauraumes und stellt eine unwirtschaftliche Lösung dar. In der gleichen Patentschrift wird die Erzeugung von erhöhter Rollreibung der Rollkörper mittels zusätzlich eingebrachter Nuten in den Rollbahnen mit eingelegten elastischen Elementen beschrieben, was jedoch auch eine deutliche Zusatzbearbeitung und aufwendige Montage bedeutet und somit eine Verteuerung hervorruft.Rolling of the type discussed here are known; under DE 932942 the braking effect by an additional, external device, for. B. discs achieved by braking the cage. This device requires additional space and is an uneconomical solution. In the same patent, the generation of increased rolling friction of the rolling elements by means of additionally introduced grooves in the runways with inserted elastic elements is described, but this also means a significant additional processing and complex assembly and thus causes a rise in prices.

Desweiteren stellt DE 60300772 eine gebremste Lagerung im Einsatz von Lenkrädern in Kraftfahrzeugen, Fördermaschinen oder Baumaschinen dar; hierbei werden wiederum durch seitlich oder im Umfang sitzende, federelastische Ringelemente die Wälzkörper abgebremst. Dies kann durch ein- oder beidseitig angeordnete speziell geprägte Zungenelemente erfolgen. Darüber hinaus kann die Reibleistung zusätzlich durch angeordnete Ringe mit integrierten Reibbelägen erhöht und mit Dichtungen zusätzlich gekapselt werden, um die Bremsmittel zu schützen. Falls nötig kann die Bremswirkung ebenfalls mittels integrierter Signal-Aufnehmer elektrisch erfasst werden. All diese Spezialkonstruktionen sind sehr aufwendig gestaltet, benötigen zusätzlichen Bauraum und stellen daher eine erhebliche Verteuerung der gebremsten Lagerstelle dar.Furthermore poses DE 60300772 a braked storage in the use of steering wheels in motor vehicles, conveyors or construction machinery; In this case, the rolling bodies are in turn braked by laterally or circumferentially seated, resilient ring elements. This can be done by one or both sides arranged specially embossed tongue elements. In addition, the friction can be additionally increased by arranged rings with integrated friction linings and additionally encapsulated with seals to protect the braking means. If necessary, the braking effect can also be detected electrically by means of integrated signal transducers. All these special designs are very elaborate, require additional space and therefore represent a significant increase in price of the braked bearing point.

In DE 29721010 wird die Reibungserhöhung innerhalb eines Kugellagers beschrieben, indem die Laufbahnradien von Außen- und Innenring kleiner ausgeführt sind als die eigentlichen Laufkugeldurchmesser, was eine negative Schmiegung verursacht. Hierbei können die Kugellagerringe auch gegenüberliegend und zugeordnet sein, welches eine mehrkontaktige Anlagegeometrie verursacht. Diese Lagerausführung kann auch in paarweiser Anordnung als Doppellager geschehen, mit unterschiedlichen Bohrungsdurchmessern und mit integriertem Flansch ausgeführt werden. Diese Art der Reibleistungserhöhung birgt eine erhebliche Gefahr des Verklemmens der Kugeln, was zu einem unkontrollierten Anstieg der Reibung bis zur Blockade führt. Außerdem ist eine solche Lagerung verschleißbehaftet, was die Bremswirkung auf Dauer reduziert und die Lagerlebensdauer beeinträchtigt.In DE 29721010 the friction increase is described within a ball bearing by the race radii of outer and inner ring are made smaller than the actual running ball diameter, causing a negative osculation. Here, the ball bearing rings may also be opposite and assigned, which causes a multi-contact investment geometry. This bearing design can also be done in a paired arrangement as a double bearing, with different bore diameters and with integrated flange. This type of frictional increase involves a considerable risk of jamming of the balls, which leads to an uncontrolled increase in friction to blockage. In addition, such storage is subject to wear, which reduces the braking effect in the long term and affects the bearing life.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Wälzlager über den Wälzkörpersatz mit integriertem Bremsmoment zu entwickeln.The object of the invention is therefore to develop a rolling bearing on the rolling element with integrated braking torque.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Wälzlager entgegen üblicher Anordnung mit ein oder mehreren im Durchmesser vergrößerten Wälzkörpern versehen ist, die auf Basis der Laufbahnpaarung von Gehäuse- und Wellendurchmesser gemäß dem erforderlichen, zu integrierenden Zusatzreibmoment bestimmt sind.The object is achieved in that the rolling bearing is provided, contrary to the usual arrangement with one or more enlarged diameter rolling elements, which are determined on the basis of the pair of raceway housing and shaft diameter according to the required, to be integrated Zusatzreibmoment.

Darüber hinaus ist diese reibungsangepasste Wälzlagerung auch in Verbindung mit Wälzlagerringen und als vollständiges Bremslager mit abgestimmtem Reibmoment einsetzbar.In addition, this friction-adapted rolling bearing can also be used in conjunction with roller bearing rings and as a complete brake bearing with a matched friction torque.

Die Wahl der Wälzkörper ist jeweils von der Art der Anwendung, dem Bauraum und der Belastung abhängig.The choice of rolling elements depends on the type of application, the installation space and the load.

Die Abhängigkeit des zu induzierenden Reibmomentes in Bezug auf Anzahl bzw. Vergrößerung des Wälzkörperdurchmessers ist über empirische Reibmoment-Meßreihen festgelegt. Die im Durchmesser vergrößerten Wälzkörper können vorzugsweise durch verschleißärmere Wälzkörperwerkstoffe, wie z. B. Keramikmaterialien eingesetzt werden.The dependence of the friction torque to be induced in relation to the number or increase in the rolling body diameter is determined by empirical friction torque measurement series. The enlarged in diameter rolling elements can preferably by low-wear rolling elements, such. B. ceramic materials are used.

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert:The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment:

1 zeigt einen reinen Wälzkörpersatz, der mit einzelnen im Durchmesser vergrößerten Wälzkörpern eine Wälzlagerung mit integrierter Bremswirkung darstellt. 1 shows a pure rolling element set, which represents a rolling bearing with integrated braking effect with individual enlarged diameter rolling elements.

2 zeigt einen Wälzkörpersatz mit ein oder mehreren im Durchmesser vergrößerten Wälzkörpern zur Reibungserhöhung, die in einem Wälzlageraußenring und Wellenzapfen mit integrierter Laufbahn laufen. 2 shows a rolling element set with one or more enlarged diameter rolling elements for friction increase, which run in a rolling bearing outer ring and shaft journal with integrated track.

3 zeigt einen Wälzkörpersatz mit ein oder mehreren im Durchmesser vergrößerten Wälzkörpern zur Reibungserhöhung, die in einem Wälzlagerinnenring und Gehäuse mit integrierter Laufbahn laufen. 3 shows a rolling element set with one or more enlarged diameter rolling elements for friction increase, which run in a roller bearing inner ring and housing with integrated career.

4 zeigt ein vollständiges, einbaufertiges Wälzlager mit einem Wälzlagersatz, der über im Durchmesser vergrößerte Wälzkörper zur Bremswirkung verfügt. 4 shows a complete, ready-to-mount bearings with a rolling bearing set, which has larger diameter rolling elements to the braking effect.

In 1 ist zu erkennen, daß ein Gehäuse (1) und eine Welle (2) mittels einem Wälzkörpersatz (5) gelagert ist. Gemäß der Gehäuse-Bohrungstoleranz (3) und der Wellen-Außendurchmessertoleranz (4) sind dem Wälzkörpersatz ein oder mehrere Wälzkörper (6) hinzugefügt, um die gewünschte Bremswirkung zu erhalten. Die Anzahl und Durchmesser-Vergrößerung der Wälzkörper ist abhängig von der zu erzielenden Bremswirkung.In 1 it can be seen that a housing ( 1 ) and a wave ( 2 ) by means of a rolling element set ( 5 ) is stored. According to the housing bore tolerance ( 3 ) and shaft outer diameter tolerance ( 4 ) are the rolling element set one or more rolling elements ( 6 ) to obtain the desired braking effect. The number and diameter increase of the rolling elements depends on the braking effect to be achieved.

In 2 wird die Anordnung eines Wälzkörpersatzes (5) gezeigt in Verbindung mit einem Lageraußenring (1) und einer Welle (2), die eine Laufbahnkontur (4) beinhaltet. Gemäß der geforderten Bremswirkung sind auf Basis des Außenring-Laufbahndurchmessers (3) und des Wellen-Laufbahndurchmessers (4) im Durchmesser vergrößerte Wälzkörper (6) hinzugefügt, welche gemäß empirisch ermittelter Reibmomentkurve ermittelt sind. In 2 the arrangement of a rolling element set ( 5 ) shown in connection with a bearing outer ring ( 1 ) and a wave ( 2 ), which has a track contour ( 4 ) includes. According to the required braking effect are based on the outer raceway diameter ( 3 ) and the shaft raceway diameter ( 4 ) enlarged in diameter rolling bodies ( 6 ), which are determined according to empirically determined friction torque curve.

3 stellt die umgekehrte Anordnung wie 2 dar, indem ein Wälzkörpersatz (5) in Verbindung mit einem Lager-Innenring (2) und einem Gehäuse (1) mit integrierter Laufbahn (3) gezeigt wird. Das erforderliche Brems-Reibmoment wird durch im Durchmesser vergrößerte Wälzkörper (5) generiert, die über die Laufbahndurchmesser von Innenring (4) und dem Gehäuse-Laufbahndurchmesser (3) bestimmt sind. 3 represents the reverse arrangement as 2 by a rolling element set ( 5 ) in conjunction with a bearing inner ring ( 2 ) and a housing ( 1 ) with integrated track ( 3 ) will be shown. The required braking friction torque is increased by larger diameter rolling elements ( 5 ) generated over the raceway diameter of inner ring ( 4 ) and the housing raceway diameter ( 3 ) are determined.

In 4 wird ein vollständiges Wälzlager gezeigt, welches über einen Wälzkörpersatz (5) zwischen Außenring (1) und Innenring (2) verfügt. Die erforderliche Bremswirkung ist durch im Durchmesser vergrößerte Wälzkörper in Relation zum Außenring-Laufbahndurchmessers (3) und Innenring-Laufbahndurchmesser (4) gegeben. Vorzugsweise sind die vergrößerten Wälzkörper aus verschleißfestem Material, wie z. B. Keramik einzusetzen.In 4 a complete rolling bearing is shown, which via a rolling element set ( 5 ) between outer ring ( 1 ) and inner ring ( 2 ). The required braking effect is due to enlarged in diameter rolling elements in relation to the outer ring raceway diameter ( 3 ) and inner ring raceway diameter ( 4 ). Preferably, the enlarged rolling elements of wear-resistant material, such. B. ceramic use.

Die Erfindung erstreckt sich in gleicher Ausführung auf alle Arten von Wälzlagern mit jeglicher Form von Wälzkörpern.The invention extends in the same design to all types of bearings with any form of rolling elements.

Die beschriebene Erfindung von derartigen Wälzlagern mit integrierter Bremswirkung ist sehr wirtschaftlich, da der einzubauende Wälzkörpersatz sich rein über die Passungssituation von Gehäuse und Welle oder über die Laufbahndurchmesser-Paarung bestimmen lässt. Auch sind keinerlei bauraumveränderte Zusatzelemente zur Erzielung der Bremswirkung nötig, die aufwendig und teuer sind. Alle herkömmlichen Lager-Funktionen wie Aufnahme radialer und axialer Kräfte bleiben erhalten.The described invention of such rolling bearings with integrated braking effect is very economical, since the Wälzkörpersatz to be installed can be determined purely on the fit situation of housing and shaft or on the raceway diameter pairing. Also, no installation space modified additional elements to achieve the braking effect necessary, which are complicated and expensive. All conventional bearing functions such as radial and axial forces are retained.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 932942 [0002] DE 932942 [0002]
  • DE 60300772 [0003] DE 60300772 [0003]
  • DE 29721010 [0004] DE 29721010 [0004]

Claims (8)

Wälzlager von einem Gehäuse (1) und einer Welle (2) mit dazwischenliegendem Wälzkörpersatz (5) dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (5) nicht alle den gleichen, identischen Abrolldurchmesser besitzen und einzelne Wälzkörper (6) eine Durchmesser-Vergrößerung haben, so dass ein zu erzeugendes Bremsmoment in Relation zu den Passungsverhältnissen von Gehäuse (3)- und Wellendurchmesser (4) entsteht.Rolling bearings of a housing ( 1 ) and a wave ( 2 ) with interposed rolling element set ( 5 ) characterized in that the rolling elements ( 5 ) do not all have the same, identical rolling diameter and individual rolling elements ( 6 ) have a diameter increase, so that a brake torque to be generated in relation to the fit ratios of housing ( 3 ) and shaft diameter ( 4 ) arises. Wälzlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ihre Lagerung mit einem montierbaren Außenring (1), einer Welle (2) mit integrierter Laufbahn und einem Wälzkörpersatz (5) ausgeführt ist.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that its storage with a mountable outer ring ( 1 ), a wave ( 2 ) with integrated raceway and a rolling element set ( 5 ) is executed. Wälzlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ihre Lagerung mit einem montierbaren Innenring (2), einem Gehäuse (1) mit integrierter Laufbahn und einem Wälzkörpersatz (5) ausgeführt ist.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that its storage with a mountable inner ring ( 2 ), a housing ( 1 ) with integrated raceway and a rolling element set ( 5 ) is executed. Wälzlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine einbaufertige Lagerung sowohl über einen Außenring (1), einen Innenring (2) und einen Wälzkörpersatz (5) verfügt.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that a ready-to-mount bearing both via an outer ring ( 1 ), an inner ring ( 2 ) and a rolling element set ( 5 ). Wälzlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Durchmesser vergrößerten Wälzkörper (6) als Verschleißschutz aus Keramik bestehen.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that the enlarged diameter rolling elements ( 6 ) consist of ceramic as wear protection. Wälzlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Durchmesser vergrößerten Wälzkörper (6) als Dämpfungselement aus Gummi bestehen.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that the enlarged diameter rolling elements ( 6 ) exist as a damping element made of rubber. Wälzlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Durchmesser vergrößerten Wälzkörper (6) aus Geräuschgründen aus Kunststoff bestehen.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that the enlarged diameter rolling elements ( 6 ) for reasons of noise made of plastic. Wälzlager nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Durchmesser vergrößerten Wälzkörper (6) aus Präzisionsgründen aus Silber bestehen.Rolling bearing according to claim 1, characterized in that the enlarged diameter rolling elements ( 6 ) are made of silver for precision reasons.
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Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20120830

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R071 Expiry of right