DE2729795A1

DE2729795A1 - High speed roller with ball bearings races - has thin oblique inner races supported on bolt by elastic rings which set clearance

Info

Publication number: DE2729795A1
Application number: DE19772729795
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl Ing Dr Mayer
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1977-07-01
Publication date: 1979-01-18
Also published as: DE2729795C2

Abstract

The high-speed roller runs in ball bearings, the rotary outer face being supported by one or more rows of balls on a bolt. The inner races(4) for the balls(2) are thin oblique shoulders, pref. drawn sheet-metal rings, and are mounted on the bolt(3) with elastic rubber or plastic rings(5) in between. This prevents direct contact between the inner races and the bolt, and spring-loads the races against the balls, giving the necessary amount of bearing clearance. The inner races can be of S-section, and the elastic rings circular, typically conventional O-rings. These latter can bear against cone faces on the bolt and on washers fixed to the bolt.

Description

Kugelgelagerte Rolle für hohe Drehzahlen Ball-bearing roller for high speeds

Die Erfindung betrifft eine kugelgelagerte Rolle für hohe Drehzahlen, bei der ein umlaufender äußerer Lagerring unter Zwischenschaltung von einer oder mehreren Reihen von Kugeln auf einem Bolzen gelagert ist. Es kann sich dabei um eine Rolle handeln, auf der ein Band oder Riemen läuft; die Rolle kann Jedoch auch ein sonstiges rotierendes Teil abstützen. Unter hohen Drehzahlen werden im Zusammenhang mit der Erfindung solche ab etwa 1000 pro Minute verstanden.The invention relates to a ball-bearing roller for high speeds, in which a circumferential outer bearing ring with the interposition of an or several rows of balls is mounted on a bolt. It can be about act on a reel with a tape or belt running on it; However, the role can also support another rotating part. Under high speeds are related understood with the invention those from about 1000 per minute.

Kugelgelagerte Rollen sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt geworden. Solange diese mit niedrigen Drehzahlen laufen, bereiten sie keine Probleme. In dem hier angesprochenen Drehzahlbereich treten jedoch durch die Wälzlagerung hervorgerufene Geräusche auf, die sehr stören können.Ball bearing rollers are known in various designs become. As long as these run at low speeds, they do not cause any problems. In the speed range mentioned here, however, occur due to the roller bearings produced noises, which can be very annoying.

In Jüngster Zeit werden derartige Rollen in sehr großer Anzahl beispielsweise in Briefsortieranlagen eingebaut, bei denen die Geräuschentwicklung unerwtizischt ist. Um bei herkömmlichen Rollenkonstruktionen den Geräuschpegel abzusenken, ist es erforderlich, die Wälzlagerung mit feinstbearbeiteten Laufbahnen und mit extrem niedrigem Spiel auszufuhren. Dies bedingt eine sehr aufwendige und damit teure Herstellung, was bei der großen Anzahl der benötigten Rollen aus Kostengründen untragbar ist.Recently, for example, such roles are being used in very large numbers built into letter sorting systems where the noise development is unexpected is. In order to reduce the noise level with conventional roller constructions, is it is necessary to have the roller bearings with finely machined raceways and with extreme low play. This requires a very complex and therefore expensive production, which, given the large number of roles required, is prohibitive for reasons of cost.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine derartige Rolle zu schaffen, die bei niedrigsten Gestehungskosten die Anforderungen bezüglich Geräuschentwicklung optimal erfüllt.The invention is therefore based on the object of such a role to create the noise requirements at the lowest possible cost optimally fulfilled.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß als Laufringe für die Kugeln dünnwandige, insbesondere aus Blech gezogene Ringe in der Form von Schrägschulterkugellagerringen unter Einschaltung von elastischen Ringen aus Gummi oder Kunststoff so auf dem Bolzen angeordnet sind, daß die elastischen Ringe einerseits eine direkte Berührung zwischen den Laufringen und dem Bolzen verhindern und andererseits die Laufringe so federnd gegen die Kugeln drükken, daß in den Lagerungen Spielfreiheit gewährleistet ist.According to the invention, this object is achieved in that as races for the balls thin-walled rings, in particular rings drawn from sheet metal, in the form of Angular contact ball bearing rings with the inclusion of elastic rings made of rubber or plastic are arranged on the bolt that the elastic rings on the one hand prevent direct contact between the races and the bolt and on the other hand press the races so resiliently against the balls that there is no play in the bearings is guaranteed.

Auf diese Weise wird das angestrebte Ziel erreicht bei einer gleichzeitigen Summierung mehrerer Herstellungsvorteile, die zur Verbilligung der Rolle führen. Da besondere Laufringe, die in einfacher und kostensparender Weise aus Blech hergestellt werden können, angewendet werden, ist es nicht mehr erforderlich, für den Bolzen hochwertigen Stahl zu verwenden. Es kann vielmehr eine Stahlsorte minderer Qualität, die nicht gehärtet werden muß, verwendet werden. Eine besonders aufwendige Bearbeitung der Kugellaufbahnen mit dem Ziel der Maßgenauigkeit und bester Oberfläche kann stark vereinfacht werden, weil die Laufringe durch die elastischen Ringe spielfrei an die Kugeln angestellt werden. Diese elastischen Ringe erfüllen die doppelte Aufgabe, einerseits die Laufringe unter elastischer Vorspannung gegen die Kugeln anzudrücken und andererseits die Laufringe so gegenüber dem Bolzen abzustützen, daß eine Ubertragungvom Körperschall weitestgehend vermieden wird.In this way the intended goal is achieved while at the same time Summation of several manufacturing advantages that lead to the cheaper role. There are special races that are made from sheet metal in a simple and cost-saving manner can be applied, it is no longer necessary for the bolt to use high quality steel. Rather, it can be a steel grade of inferior quality, which does not need to be hardened can be used. A particularly complex process the ball raceways with the aim of dimensional accuracy and best surface finish can be strong can be simplified because the races are backlash-free due to the elastic rings the balls are turned on. These elastic rings fulfill the double task of on the one hand to press the races against the balls under elastic pretension and on the other hand to support the races against the bolt in such a way that a transmission of Structure-borne noise is largely avoided.

Die Laufringe selbst sind sehr einfache Blechformteile, die ein im wesentlichen S-förmiges Längsschnittprofil aufweisen können. Auch die elastischen Ringe können in einfacher Weise kreisförmigen Querschnitt besitzen. Das bedeutet, daß hierfür handelsübliche O-Ringe verwendet werden können.The races themselves are very simple sheet metal parts that are an im can have substantial S-shaped longitudinal section profile. Even the elastic ones Rings can have a circular cross-section in a simple manner. That means, that commercially available O-rings can be used for this.

Diese elastischen Ringe können sich.an kegeligen Flächen einerseits am Bolzen und andererseits an einem Ring, der auf dem Bolzen befestigt ist, abstützen. Die gegenseitige Lage zwischen Bolzen und aufgesetztem Ring bei dessen Befestigung definieren den Grad der Vorspannung, der über die zwischengelegten elastischen Ringe und die Laufringe auf die Kugellagerung gegeben wird.These elastic rings can be on the one hand on conical surfaces on the bolt and on the other hand on a ring that is attached to the bolt. The mutual position between the bolt and the attached ring when it is fastened define the degree of pretension over the interposed elastic rings and the races are placed on the ball bearing.

Schließlich ist es möglich, die Laufringe an ihrem äußeren, den Kugeln abgewandten Ende mit einem Ansatz zu versehen, der sich so weit radial nach außen erstreckt, daß er mit der Bohrung des äußeren Lagerringes eine Spaltdichtung bildet. Damit ist es in einfachster Weise möglich, eine ausreichende Abdichtung der Kugellagerung zu schaffen, ohne daß zusätzliche Dichtungsbauteile erforderlich werden.Finally, it is possible to have the races on their outer surface, the balls remote end to be provided with an approach that extends so far radially outward extends that it forms a gap seal with the bore of the outer bearing ring. This makes it possible in the simplest possible way to achieve adequate sealing of the ball bearing to create without additional sealing components are required.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung im Längsschnitt dargestellt.In the drawings, two embodiments of the invention are in Longitudinal section shown.

Die in Figur 1 dargestellte Rolle besteht aus dem äußeren Lagerring 1, der unter Zwischenschaltung der Kugeln 2 auf dem Bolzen 3 gelagert ist.The roller shown in Figure 1 consists of the outer bearing ring 1, which is mounted on the bolt 3 with the interposition of the balls 2.

Während die Laufbahnen für die Kugeln in dem äußeren Laufring in bekannter Weise eingearbeitet sind, sind auf den Bolzen 3 die Laufringe 4 aufgesetzt, die als Blechteile ausgebildet sind. Diese Laufringe 4 stützen sich an den elastischen Ringen 5 ab, die ihrerseits gegen die Kegelfläche 6 des Bolzens 3 bzw. die Kegelfläche 7 einer Scheibe 8 anliegen. Die Scheibe 8 ist auf das im Außendurchmesser abgesetzte und rohrförmig ausgebohrte freie Ende des Bolzens 3 aufgesetzt und dort durch die Umbördelung 9 gehalten. Die Laufringe 4 weisen an ihrem äußeren, den Kugeln abgewandten Ende den Ansatz 10 auf, der sich so weit radial nach außen erstreckt, daß er mit der Bohrung des äußeren Lagerringes 1 eine Spaltdichtung bildet. Schließlich ist der Bolzen 3 an seinem einen Ende noch mit einem Innengewinde 11 zur Befestigung der Rolle versehen.While the raceways for the balls in the outer race in known Way are incorporated, the races 4 are placed on the bolt 3, the are designed as sheet metal parts. These races 4 are based on the elastic Rings 5 from, which in turn against the conical surface 6 of the bolt 3 or the conical surface 7 rest against a disk 8. The disc 8 is offset on the outside diameter and placed tubular bored free end of the bolt 3 and there through the Flanging 9 held. The races 4 have on their outer, facing away from the balls The end of the approach 10, which extends so far radially outward that it is with the bore of the outer bearing ring 1 forms a gap seal. Finally is the bolt 3 at one end with an internal thread 11 for fastening the Role provided.

In Figur 2 ist eine Rolle mit einer einreihigen Kugellagerung dargestellt. Der äußere Lagerring 12 ist unter Einschaltung der Kugeln 13 auf dem Bolzen 14 gelagert. Auf dem Bolzen 14 sind - in gleicher Weise wie bei der Ausführung nach Figur 1 - unter Zwischenschaltung von elastischen Ringen 15 die Laufringe 16 angeordnet, wobei in diesem Falle beide Laufringe 16 mit derselben Kugelreihe in Berührung stehen. Die elastischen Ringe 15 stützen sich einerseits an der Kegelfläche 17 des Bolzens 14, andererseits an der Kegelfläche 18 der Scheibe 19 ab. Diese Scheibe 19 ist - ähnlich wie bei Figur 1 - auf den Bolzen 14 aufgesetzt und dort durch über den Umfang verteilte Verstemmungen 20 gehalten. Der Bolzen 14 weist in diesem Falle an seinem einen Ende ein Außengewinde 21 zu seiner Befestigung auf.In Figure 2, a roller is shown with a single-row ball bearing. The outer bearing ring 12 is mounted on the bolt 14 with the engagement of the balls 13. On the bolt 14 are - in the same way as in the embodiment according to Figure 1 - with the interposition of elastic rings 15, the races 16 are arranged, wherein in this case both races 16 are in contact with the same row of balls. The elastic rings 15 are supported on the one hand on the conical surface 17 of the bolt 14, on the other hand on the conical surface 18 of the disk 19. This disk 19 is - similar to Figure 1 - placed on the bolt 14 and there through over the circumference distributed caulking 20 held. The bolt 14 has in this case on his one end has an external thread 21 for its attachment.

Eine Umkehrung der Lageranordnung derart, daß die Blechlaufringe unter Zwischenschaltung elastischer Mittel mit einem äußeren Lagerring zusammenwirken, während der Bolzen eingearbeitete Kugellaufrillen trägt, liegen noch im Bereich der Erfindung.A reversal of the bearing arrangement such that the sheet metal races under Interposition of elastic means interact with an outer bearing ring, while the bolt has incorporated ball grooves, are still in the area the invention.

Claims

Claims 1. Ball-bearing roller for high speeds in which a circumferential outer bearing ring with the interposition of one or more rows Balls is mounted on a bolt, characterized in that as races (4, 16) for the balls (2, 13) thin-walled rings, in particular rings drawn from sheet metal in the form of angular contact ball bearing rings with the involvement of elastic ones Rings (5, 15) made of rubber or plastic are arranged on the bolt (3, 14), that the elastic rings (5, 15) on the one hand a direct contact between the Races (4, 16) and the bolt (3, 14) prevent and on the other hand the races (4, 16) press so resiliently against the balls (2, 13) that there is no play in the bearings is guaranteed.

2. Ball-bearing roller according to claim 1, characterized in that the races (4, 16) have an essentially S-shaped longitudinal section profile.

3. Ball-bearing roller according to claim 1 or 2, characterized in that that the elastic rings (5, 15) have a circular cross-section, in particular are formed by commercially available O-rings.

4. Ball-bearing roller according to claim 1, 2 or 3, characterized in that that the elastic rings (5, 15) on conical surfaces (6, 7, 17, 18) on the one hand on the bolt (3, 14) and on the other hand on a washer (8, 19) which is on the bolt is attached, support.

5. Ball-bearing roller according to claim 1 or 2, characterized in that that the races (4) at their outer end facing away from the balls (2) with a Approach (10) are provided which extends so far radially outward that it forms a gap seal with the bore of the outer bearing ring (1).