DE4019055C1 - Clamping bush for bearings - has interlocking formations on end faces of bearing slot wall - Google Patents
Clamping bush for bearings - has interlocking formations on end faces of bearing slot wallInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Spannbuchse, insbesondere Einspannbuchse für Lagerungen.The invention relates to a clamping bush, in particular Clamping bushing for bearings.
Insbesondere betrifft die Erfindung Einspannbuchsen gemäß DIN 1498.In particular, the invention relates to clamping bushes according to DIN 1498.
Solche Buchsen werden üblicherweise aus Federstahl 55 SI 7 nach DIN 17 222 gefertigt.Such bushings are usually made of spring steel 55 SI 7 manufactured according to DIN 17 222.
Es sind auch andere Federstahlsorten als Herstellungs material üblich. There are also other types of spring steel than manufacturing usual material.
Die bekannten Spannbuchsen weisen häufig einen geraden Schlitz auf, wobei auch pfeilförmige Schlitze oder schräge Schlitze möglich sind.The known clamping bushes often have a straight one Slit, with arrow-shaped slits or oblique slots are possible.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist ein gerader Schlitz bevorzugt.In the training according to the invention is a straight one Slot preferred.
Insbesondere bei solchen Einspannbuchsen für Lagerungen werden Möglichkeiten nach einem erweiterten Einsatz gebiet gesucht.Especially with such clamping bushes for bearings become opportunities after an extended deployment area wanted.
Beispielsweise besteht bei Bremslagerungen von Schienenfahrzeugen ein mögliches Einsatzgebiet, wobei dort aber Voraussetzung ist, daß sichergestellt werden kann, daß über lange Zeiträume, von beispiels weise 30 Jahren, die entsprechenden Einspannbuchsen ihren ordnungsgemäßen Sitz behalten.For example, in the case of brake bearings Rail vehicles a possible area of application, whereby but there is a requirement that it is ensured can be that over long periods of time, for example wise 30 years, the corresponding clamping bushes keep their proper seat.
Bei den bisher üblichen Einspannbuchsen ist dies nicht mit Sicherheit gewährleistet.This is not the case with the usual clamping bushes guaranteed with certainty.
Bei den bisher bekannten Spannbuchsen, insbesondere Einspannbuchsen, wird der sichere Sitz in der entsprechenden Buchsenbohrung ausschließlich durch die materialeigene Federkraft und die entsprechende Vorspannung der Spannbuchse erreicht.In the previously known clamping bushes, in particular Clamping bushes, the secure fit in the corresponding Socket bore exclusively through the material's own Spring force and the corresponding preload of the clamping bush reached.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Spannbuchse gattungsgemäßer Art, insbesondere eine Einspannbuchse für Lagerungen zu schaffen, die bei geringem Herstellungsaufwand höhere Vorspannkräfte zu erreichen vermag, als aufgrund ihrer Federeigen schaften möglich ist.Proceeding from this, the object of the invention is a clamping bush of the generic type, in particular to create a bushing for bearings that at low manufacturing costs higher preload forces is able to achieve than due to their spring properties is possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die einander gegenüberstehenden Längsrandkanten des Buchsenschlitzes mindestens einen ineinandergreifenden, miteinander verkeilbaren Vorsprung bzw. Rücksprung aufweisen, wobei der Keilwinkel der miteinander in Eingriff bringbaren Keilflächen größer ist als der Selbsthemmungswinkel.To solve this problem it is proposed that the opposing longitudinal edge edges of the Socket slot at least one interlocking, projection or recess that can be wedged together have, the wedge angle of each other in Interlockable wedge surfaces is larger than that Self-locking angle.
Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß beim Ein treiben der Spannbuchse, insbesondere Einspannbuchse, in die entsprechende Buchsenbohrung nicht nur die Feder kraft der Spannbuchse für festen Sitz sorgt, sondern, daß darüber hinaus quasi eine Vorspannung der Buchse dadurch erfolgt, daß die verkeilbaren Vorsprünge in die entsprechenden Rücksprünge eingreifen und sich dort aufgrund der Keilwirkung, die außerhalb des Selbst hemmungsbereiches liegt, eine erhöhte Vorspannkraft in radialer Richtung aufbaut.This training ensures that the one drive the clamping bush, especially the clamping bush, not only the spring in the corresponding socket bore thanks to the clamping bush ensures a tight fit, but that moreover a quasi bias of the socket in that the wedge-shaped projections intervene in the corresponding recesses and yourself there due to the wedge effect that is outside of the self inhibition area, an increased preload builds up in the radial direction.
Beim Eintreiben der Spannbuchsen kann das Buchsen material im Bereich der miteinander verkeilbaren Flächen auch plastisch verformt werden, ohne daß die Funktion der Buchse beeinträchtigt würde.When driving in the clamping bushes, the bushings can material in the area of the wedged areas can also be plastically deformed without the function the socket would be affected.
Eine bevorzugte Weiterbildung wird darin gesehen, daß die Vorsprünge und Rücksprünge symmetrisch zur Mittelschnittebene der Spannbuchse angeordnet sind.A preferred further development is seen in that the projections and recesses are symmetrical are arranged to the central section plane of the clamping bush.
Unter Mittelschnittebene ist dabei die Ebene zu ver stehen, die quer zur Mittellängsachse die Buchse mittig durchsetzt.The plane is to be ver under the middle section plane stand, the bushing in the middle of the central longitudinal axis enforced.
Die Symmetrie kann in der Weise erzeugt werden, daß die Vorsprünge und Rücksprünge mittig der Längsrandkanten des Buchsenschlitzes angeordnet werden, wozu schon ein einziger Vorsprung und Rücksprung im Bereich der Buchsen mitte ausreicht. The symmetry can be created in such a way that the Projections and recesses in the middle of the longitudinal edge the socket slot can be arranged, for what already only projection and recess in the bushing area middle is sufficient.
Es ist aber auch möglich, jeweils zwei Vorsprünge und zwei Rücksprünge außermittig, aber symmetrisch zu der Mittelschnittebene anzuordnen.But it is also possible to have two protrusions each and two recesses off-center but symmetrical to to arrange the mid-section plane.
Die symmetrische Anordnung ist bevorzugt, um einen gleichmäßigen Kraftaufbau und damit verbundene gleich mäßige Haltekräfte zu erreichen.The symmetrical arrangement is preferred to one even build-up of force and the same to achieve moderate holding forces.
Des weiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß jeder Vorsprung durch einen rechteckigen bzw. trapez förmigen Anschnitt an der einen Längsrandkante und jeder Rücksprung durch einen trapezförmigen Ausschnitt an der anderen Längsrandkante gebildet ist, wobei die kurze Basisseite bei trapezförmigem Ausschnitt durch die zurückversetzte Randkante und bei trapez förmigem Anschnitt durch die vorversetzte Randkante gebildet ist.Furthermore, it is preferably provided that everyone Projection through a rectangular or trapezoid shaped gate on the one longitudinal edge and each return through a trapezoidal cutout is formed on the other longitudinal edge, wherein the short base side with a trapezoidal neckline through the recessed edge and with trapezoid shaped cut through the offset edge is formed.
Innerhalb dieser Variationsmöglichkeiten wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn der Anschnitt in wesentlichen rechteckige Grundform aufweist, während der Ausschnitt trapezförmig ausgebildet ist. Die längere Basislinie des trapezförmigen Ausschnittes, die durch die gedachte Verlängerung der entsprechenden Längsrandkante im Bereich des Buchsenschlitzes gebildet ist, ist dabei um ein geringes Maß größer anzusetzen, als die lange Seite des rechteckigen Anschnittes, dessen lange Seite parallel zur Schlitzrandkante verläuft.Within these variations, it is called viewed particularly advantageous when the gate has an essentially rectangular basic shape, while the neckline is trapezoidal. The longer baseline of the trapezoidal neckline, by the intended extension of the corresponding Longitudinal edge in the area of the socket slot is formed is a little larger set as the long side of the rectangular Bleed, the long side parallel to the edge of the slot runs.
Die kurze Trapezseite, die durch die zurückversetzte Randkante des Ausschnittes gebildet ist, ist dabei entsprechend dem Keilwinkel kürzer als die lange Rechteckseite des Anschnittes.The short trapezoid side, which is set back by the The edge of the cutout is formed corresponding to the wedge angle shorter than the long one Rectangular side of the gate.
Beim Eintreiben der Buchse in eine entsprechende Buchsen aufnahme greift dabei der rechteckige Anschnitt mit seinen vornliegenden Eckbereichen an den Keilflächen (Seitenflächen) des trapezförmigen Ausschnittes an, wobei durch entsprechende Bemessung der Buchsen aufnahme innerhalb der möglichen Toleranzgrenzen die Randkanten des Anschnittes, insbesondere dessen Ecken eine Materialverformung im Bereich der Seitenrandkanten des trapezartigen Ausschnittes bewirken. When driving the socket into a corresponding socket the rectangular gate is included its forward corner areas on the wedge surfaces (Side faces) of the trapezoidal cutout on, by appropriate dimensioning of the sockets inclusion within the possible tolerance limits Edge edges of the gate, especially its corners a material deformation in the area of the side edges effect of the trapezoidal neckline.
Dadurch daß der Keilwinkel außerhalb der Selbsthemmung gewählt ist, ist sichergestellt, daß die Buchse nach radial außen auffedern kann, wobei durch die Keilwirkung der entsprechenden Flächen eine Vorspannung der Buchse innerhalb der Aufnahmebohrung erreicht wird, die über die materialeigene Vorspannkraft weit hinaus geht.Because the wedge angle outside of self-locking is selected, it is ensured that the socket after can spring radially outside, by the wedge effect of the corresponding surfaces Socket is reached within the mounting hole, that go far beyond the material's own preload goes.
Bevorzugt ist ferner vorgesehen, daß die Übergänge von Ausschnitt und Anschnitt in den Eckbereichen gerundet sind.It is also preferably provided that the transitions of cutout and bleed in the corner areas are rounded.
Diese Rundungen dienen einerseits dazu, Kerbrisse oder dergleichen zu vermeiden.On the one hand, these curves serve to create notches or to avoid the like.
Andererseits dienen die Rundungen, insbesondere an den vorderen Eckbereichen des Anschnittes dazu, einen relativ weichen Eingriff an den Keilflächen des Ausschnittes zu erreichen. On the other hand, the curves serve, especially on the front corner areas of the gate, a relatively soft engagement on the wedge surfaces of the To achieve clipping.
Des weiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß die Höhe des Anschnittes etwa ein Zehntel des Buchsenradius beträgt und die Tiefe des Ausschnittes mindestens gering größer als die Höhe des Anschnitts ist.Furthermore, it is preferably provided that the height of the Gate approximately one tenth of the socket radius and the depth of the cutout is at least small is greater than the height of the gate.
Hierbei ist eine Grenze einerseits dadurch gesetzt, daß der Anschnitt nicht zu weit vorragen darf, um dessen Bruchgefahr zu mindern und anderer seits die Tiefe des Ausschnittes relativ zur Höhe des Anschnittes so gewählt sein muß, daß ein Anschlag der zur Schlitzkante parallelen Fläche des Anschnittes an den Grund des Ausschnittes vermieden wird.Here is a limit on the one hand set that the gate should not protrude too far to reduce the risk of breakage and others on the one hand, the depth of the cutout relative to the height the gate must be chosen so that a Stop the surface of the slot parallel to the slot edge Bleed to the bottom of the neckline avoided becomes.
Des weiteren wird bevorzugt vorgesehen, daß der Keilwinkel zwischen den korrespondierenden Seitenrandkanten von Anschnitt und Ausschnitt etwa 4° bis 12°, vorzugs weise etwa 6° bis 9°, bevorzugt etwa 6,5° bis 7,5°, beträgt. Furthermore, it is preferably provided that the Wedge angle between the corresponding side edges from gate and cut approximately 4 ° to 12 °, preferred approximately 6 ° to 9 °, preferably approximately 6.5 ° to 7.5 °, is.
In der Praxis hat sich beispielsweise ein Keilwinkel von 7° als hervorragend brauchbar erwiesen.In practice, for example, a wedge angle of 7 ° proved to be extremely useful.
Weiterhin ist besonders bevorzugt vorgesehen, daß die Keilkanten des Anschnittes beidseits angefast sind.Furthermore, it is particularly preferably provided that the wedge edges of the gate are chamfered on both sides.
Auch kann vorgesehen sein, daß die Keilkanten des Ausschnittes beidseits angefast sind.It can also be provided that the wedge edges of the Cutout are chamfered on both sides.
Die beiden Maßnahmen können alternativ vorgesehen sein. Das Anfasen der Keilkante ist insofern vorteilhaft, als das beim Eintreiben der Buchse verdrängte Material im Bereich der aneinandergreifenden Keil flächen hierdurch nicht in den Innenraum der Buchse fließt und damit vorsteht, sondern quasi die durch die Anfasung gebildeten Freiräume ausfüllen kann. Ein Vorstehen von plastisch verdrängtem Material in den Innenraum der Buchse würde die innere Lager fläche stören, was insbesondere bei Einspannbuchsen für Lagerungen deren Brauchbarkeit erheblich herabsetzen würde. The two measures can alternatively be provided. Chamfering the wedge edge is advantageous in that than that displaced when driving the socket Material in the area of the interlocking wedge Do not surface in the interior of the socket flows and thus projects, but quasi through the Chamfer formed can fill free spaces. A protrusion of plastically displaced material in the interior of the socket would be the inner bearing disrupt surface, which is particularly the case for clamping bushes Bearings significantly reduce their usability would.
Des weiteren ist bevorzugt vorgesehen, daß die Spannbuchse aus vergütetem Stahl besteht und ihre Oberfläche gehärtet ist.Furthermore, it is preferably provided that the Clamping bush made of tempered steel and their Surface is hardened.
Dabei ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Oberfläche carbonnitriert ist.It is particularly advantageous if the surface is carbon nitrided.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht es, anstelle der bisher üblichen Federstähle, beispielsweise eines Stahles 55 Si 7, Vergütungsstähle, beispielsweise einer Qualität C 45, einzusetzen.The training according to the invention enables instead of the usual spring steels, for example a steel 55 Si 7, tempered steels, for example quality C 45.
Diese Vergütungsstähle der Klasse, beispielsweise C 45 sind nitrierfähig, insbesondere auch mittels Carbonnitrieren, so daß eine hohe Oberflächenhärte bei zähem Kernmaterial erreichbar ist, was zu einem geringem Verschleiß der Lagerfläche bei Einspannbuchsen für Lagerungen führt.These tempering steels of the class, for example C 45 are capable of nitriding, especially by means of Carbon nitriding, so that a high surface hardness tough core material is achievable, resulting in a Little wear of the bearing surface with clamping bushes leads for storage.
Die erfindungsgemäße Ausbildung ist im übrigen auch bei Spannstiften vorteilhaft und brauchbar.The training according to the invention is also otherwise advantageous and usable for dowel pins.
Ein Ausführungsbeispiel einer Spannbuchse ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:An embodiment of a clamping bush is in the Drawing shown and described in more detail below. It shows:
Fig. 1 eine Spannbuchse in Ansicht; Figure 1 shows a clamping bush in view.
Fig. 2 eine Einzelheit in vergrößerter Darstellung. Fig. 2 shows a detail in an enlarged view.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Einspannbuchse für Lagerungen.The illustrated embodiment is around a clamping bush for bearings.
Dabei sind an den einander gegenüberstehenden Längs randkanten 1 des Buchsenschlitzes 2 (im Ausführungsbeispiel an dem geraden Schlitz) jeweils ein Vorsprung 3 und ein Rücksprung 4 vorgesehen, die beim Eintreiben der Buchse in eine entsprechende Aufnahmebohrung miteinander verkeilbar sind.In this case, a projection 3 and a recess 4 are provided on the opposing longitudinal edge 1 of the socket slot 2 (in the exemplary embodiment on the straight slot), which can be wedged together when driving the socket into a corresponding receiving bore.
Dabei ist der Keilwinkel der miteinander in Eingriff bringbaren Keilflächen 5, 6 größer als der Selbst hemmungswinkel. The wedge angle of the mutually engageable wedge surfaces 5, 6 is greater than the self-locking angle.
Die Vorsprünge 3 und Rücksprünge 4 sind symmetrisch zur Mittelschnittebene 7 der Spannbuchse angeordnet.The projections 3 and recesses 4 are arranged symmetrically to the central section plane 7 of the clamping bush.
Im Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung 3 durch einen rechteckigen Anschnitt an der einen Längsrand kante 1 gebildet, während der Rücksprung 4 durch einen trapezförmigen Ausschnitt an der anderen Längsrand kante 1 gebildet ist.In the exemplary embodiment, the projection 3 is formed by a rectangular chamfer on the one longitudinal edge 1 , while the recess 4 is formed by a trapezoidal cutout on the other longitudinal edge 1 .
Die kurze Basisseite des trapezförmigen Ausschnittes ist durch die zurückversetzte Randkante 8 gebildet. Die lange Rechteckseite des rechteckigen Anschnittes 3 läuft parallel zum Buchsenschlitz 2 und zu der kurzen Basisseite 8 des trapezförmigen Ausschnittes. Die Übergänge von Ausschnitt und Anschnitt in den Eckbereichen sind vorzugsweise gerundet, wobei insbesondere die vornliegenden Eckbereiche 9, 10 relativ groß zügig gerundet sind, um ein Verhaken beim Einspannen der Buchse zu vermeiden.The short base side of the trapezoidal cutout is formed by the recessed edge 8 . The long rectangular side of the rectangular gate 3 runs parallel to the socket slot 2 and to the short base side 8 of the trapezoidal cutout. The transitions from the cutout and the gate in the corner areas are preferably rounded, with the front corner areas 9 , 10 in particular being rounded relatively large to avoid getting caught when the bushing is clamped.
Dies ist in der Fig. 2 links gezeigt, während bei der Darstellung in Fig. 2 rechts und in Fig. 1 schematisch ein scharfkantiger Eckbereich gezeigt ist. This is shown in Fig. 2 on the left, while a sharp-edged corner area is shown schematically in the representation in Fig. 2 to the right and in FIG. 1.
Die Höhe des Anschnittes (Vorsprung 3) beträgt etwa ein Zehntel des Buchsenradius, während die Tiefe des Ausschnittes (Rücksprung 4) mindestens gering größer als die Höhe des Anschnittes ist.The height of the gate (protrusion 3 ) is approximately one tenth of the socket radius, while the depth of the cutout (recess 4 ) is at least slightly greater than the height of the gate.
Der Keilwinkel zwischen den korrespondierenden Seitenrandkanten von Anschnitt und Ausschnitt beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 7°.The wedge angle between the corresponding ones Side edges of bleed and cut-out is approximately 7 ° in the exemplary embodiment.
Das bedeutet, daß die Seitenrandkanten 5 des trapez artigen Ausschnittes im Winkel von 7° gegenüber der Bezugsebene geneigt sind, welche Bezugsebene durch eine Parallele zur Mittelschnittebene 7 gebildet ist, die durch den unteren Fußpunkt 11 des Ausschnittes verläuft.This means that the side edges 5 of the trapezoidal cutout are inclined at an angle of 7 ° with respect to the reference plane, which reference plane is formed by a parallel to the central cut plane 7 which runs through the lower base point 11 of the cutout.
Die Keilkanten des Anschnittes oder auch des Aus schnittes sind vorzugsweise beidseitig, also vor und hinter der Zeichnungsebene gedacht angefast, um Freiraum für das beim Verkeilen verdrängte plastifizierte Material zu schaffen.The wedge edges of the gate or off cuts are preferably on both sides, in front and chamfered behind the plane of the drawing to Free space for the plasticized that is displaced during wedging Creating material.
Die Spannbuchse kann aus vergütetem Stahl, beispielsweise C 45 bestehen, wobei ihre Oberfläche vorzugsweise carbonnitriert ist, um die Verschleißneigung zu minimieren. The clamping bush can be made of tempered steel, for example C 45 exist, their surface preferably is carbon nitrided to minimize wear.
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.The invention is not limited to the exemplary embodiments limited, but often within the scope of the disclosure variable.
Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.All new, in the description and / or drawing disclosed individual and combination features regarded as essential to the invention.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8363 | Opposition against the patent | ||
| 8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |