WO2004081396A1 - Arresting device or ball caster - Google Patents

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WO2004081396A1 PCT/EP2004/002084 EP2004002084W WO2004081396A1 WO 2004081396 A1 WO2004081396 A1 WO 2004081396A1 EP 2004002084 W EP2004002084 W EP 2004002084W WO 2004081396 A1 WO2004081396 A1 WO 2004081396A1
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shell
section
cross
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Leo Müntnich
Andreas Neudecker
Klaus Becker
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Ina-Schaeffler Kg
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    • F16H63/38—Detents

Definitions

  • the invention relates to a locking device or ball roller with a ball, which is secured in a shell of a component, preferably by means of bearing balls, secured against leakage from the shell and sealed.
  • This component for receiving the sealing ring and for securing the ball against escaping from the shell is an additional component which is expensive to manufacture and which is expensive and considerably increases the cost of the locking device or the ball roller.
  • the component must also be fastened to the component having the shell or to the support by means of screws, a central thread or by means of a press fit, which causes additional work and costs.
  • the object of the present invention is to remedy these disadvantages and to provide a locking device or ball roller in which a sealing of the ball against incoming dirt is ensured with simple means and, in addition, a securing of the ball against escaping from the shell is provided.
  • the object of the invention is achieved by a sealing ring which is connected in the edge region of the shell, preferably in a form-fitting manner, to the component whose sealing edge cross section facing the ball is smaller than the maximum ball cross section and whose sealing edge cross section is arranged on the ball half facing away from the shell.
  • the sealing ring has a double function, namely both sealing against external influences, such as the ingress of dirt into the shell area and sealing the shell area against the escape of lubricant, and also securing the ball against leakage from the shell.
  • the form-fitting connection of the sealing ring to the component is advantageously achieved in that the component has a preferably annular recess in the edge region of the shell, in which a bead of the sealing ring is arranged.
  • the recess and consequently also the bead can have a different configuration with a rectangular, semicircular, pointed or other shaped cross section. It is important to ensure that the sealing ring in the component is held in a fluid form while at the same time sealing.
  • the inner cross section of the sealing ring is advantageously larger than the ball cross section in the area of the maximum ball cross section, so that a space is created for the ball and the ball is guided in the shell or on the bearing balls.
  • the sealing edge cross section is an amount 2 Y smaller than the inside cross section of the sealing ring, so that a secure hold of the ball in the shell is ensured and a good sealing effect is achieved.
  • the cross section of the sealing edge must also be determined according to how far it is from the maximum cross section of the ball.
  • the component has a support edge which partially engages behind the sealing ring on its side facing away from the shell.
  • such a shape and / or material is selected for the sealing ring that it can withstand a non-destructive expansion of the sealing edge up to the maximum spherical cross-section. It should be taken into account that the sealing ring should not be widened in the area of the bead, but primarily in the area of the sealing edge.
  • the sealing ring is first inserted into the recess in the component and then the ball is then pressed into the shell to such an extent that the sealing ring engages behind the maximum ball cross section and the ball snaps into place.
  • This assembly method ensures simple and safe assembly of the locking device or ball roller. A particularly good hold and a good possibility of installation result if the depth X of the recess at the edge of the shell is greater than the dimension Y.
  • Figure 2 shows a section according to Figure 1 in a modified embodiment.
  • 1 denotes a ball, which is supported on bearing balls 2, which in turn are arranged in a shell 3.
  • the shell 3 is part of a component 4, which can be part of a locking device, not shown, or also serves as a support for a ball roller.
  • a recess 7 is machined in the component 4 on the edge of the shell 3, which is designed in a ring shape and has a substantially rectangular cross section.
  • the sealing ring 5 in FIG. 1 has a bulge 8 which fits the recess 7.
  • the recess 7a in Figure 2 is also ring-shaped and has an approximately triangular cross-section.
  • the bead 8a of the sealing ring 5 in FIG. 5 is designed accordingly.
  • a support edge 9 is formed on the component 4 according to FIG. The support edge 9 runs along the edge of the shell and is annular.
  • the sealing ring 5 has a dimension in the area of the largest cross section of the ball 1 which is larger than the cross section of the ball 1, so that the ball 1 is supported and guided in the bearing balls 2 , Only the sealing edge 6 of the sealing ring 5 rests on the ball.
  • the effective depth of the recess 7 and 7a and the effective height of the bead 8 and 8a is designated by X.
  • Y is the free space between the largest cross section of the ball 1 and the inner wall of the sealing ring 5.
  • the value X is greater than the value Y. This measure ensures that the ball can be pressed into the respective recess 7 or 7a in the direction of the shell 3 after insertion of the sealing ring 5 and engages behind the sealing edge 6. This ensures a good hold and a good seal of the ball 1.

Abstract

The invention relates to an arresting device or ball caster comprising a ball (1), which is guided inside a shell (3) of a component (4), preferably by means of ball bearings (2), is prevented from coming out of the shell (3), and which is sealed. A sealing ring (5) is connected to the component (4) in the peripheral area of the shell (3). The sealing edge cross-section of the sealing ring (5) facing the ball is less than the maximum ball cross-section, and the sealing edge is placed on the ball half facing away from the shell (3).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Arretiervorrichtung oder KugelrolleLocking device or ball roller
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine Arretiervorrichtung oder Kugelrolle mit einer Kugel, die in einer Schale eines Bauelements, vorzugsweise mittels Lager- kugeln geführt, gegen Austreten aus der Schale gesichert und abgedichtet ist.The invention relates to a locking device or ball roller with a ball, which is secured in a shell of a component, preferably by means of bearing balls, secured against leakage from the shell and sealed.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Es ist bekannt, US- 3,557,401 , die Kugel einer Kugelrolle mittels eines getrenn- ten Bauteils gegen Austreten aus der Schale zu sichern. Es handelt sich dabei um ein ringförmiges Bauteil, dessen kleinster Innenquerschnitt kleiner als der maximale Kugelquerschnitt ist.It is known, US Pat. No. 3,557,401, to secure the ball of a ball roller against escaping from the shell by means of a separate component. It is a ring-shaped component, the smallest internal cross-section of which is smaller than the maximum spherical cross-section.
In einer weiteren Ausgestaltung des US-Patents ist dargestellt und beschrie- ben, in dieses Bauteil einen Dichtring einzusetzen, der die Schale und die Lagerkugel gegen eintretenden Staub und Schmutz schützt.In a further embodiment of the US patent, it is shown and described to use a sealing ring in this component, which protects the shell and the bearing ball against incoming dust and dirt.
Bei diesem Bauteil zur Aufnahme des Dichtringes und zur Absicherung der Kugel gegen Austreten aus der Schale handelt es sich um ein zusätzliches aufwendig herzustellendes Bauteil, das kostenintensiv ist und die Arretiervorrichtung oder die Kugelrolle erheblich verteuert. Das Bauteil muss darüber hinaus an dem die Schale aufweisenden Bauelement oder an der Stütze mittels Schrauben, einem zentralen Gewinde oder mittels Presssitz befestigt werden, was einen zusätzlichen Arbeitsaufwand und weitere Kosten verursacht. Aufgabe der ErfindungThis component for receiving the sealing ring and for securing the ball against escaping from the shell is an additional component which is expensive to manufacture and which is expensive and considerably increases the cost of the locking device or the ball roller. The component must also be fastened to the component having the shell or to the support by means of screws, a central thread or by means of a press fit, which causes additional work and costs. Object of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und eine Arretiervorrichtung oder Kugelrolle zur Verfügung zu stellen, bei der mit einfachen Mitteln eine Abdichtung der Kugel gegen eintretenden Schmutz sichergestellt ist und darüber hinaus eine Sicherung der Kugel gegen Austreten aus der Schale vorgesehen ist.The object of the present invention is to remedy these disadvantages and to provide a locking device or ball roller in which a sealing of the ball against incoming dirt is ensured with simple means and, in addition, a securing of the ball against escaping from the shell is provided.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung durch einen Dichtring, der im Randbereich der Schale, vorzugsweise formschlüssig, mit dem Bauelement verbunden ist, dessen der Kugel zugewandter Dichtrandquerschnitt kleiner als der maximale Kugelquerschnitt ist und dessen Dichtrandquerschnitt auf der der Schale abgewandten Kugelhälfte angeordnet ist. Dadurch erhält der Dichtring eine Doppelfunktion, nämlich sowohl das Abdichten gegen äußere Einflüsse, wie Eindringen von Schmutz in den Schalenbereich und Abdichten des Schalenbereichs gegen Austritt von Schmiermittel als auch die Sicherung der Kugel gegen Austreten aus der Schale.The object of the invention is achieved by a sealing ring which is connected in the edge region of the shell, preferably in a form-fitting manner, to the component whose sealing edge cross section facing the ball is smaller than the maximum ball cross section and whose sealing edge cross section is arranged on the ball half facing away from the shell. As a result, the sealing ring has a double function, namely both sealing against external influences, such as the ingress of dirt into the shell area and sealing the shell area against the escape of lubricant, and also securing the ball against leakage from the shell.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.Further advantageous refinements can be found in subclaims 2 to 6.
Die formschlüssige Verbindung des Dichtringes mit dem Bauelement erfolgt in vorteilhafter Weise dadurch, dass das Bauelement im Randbereich der Schale eine vorzugsweise ringförmige Ausnehmung aufweist, in der ein Wulst des Dichtringes angeordnet ist. Die Ausnehmung und folglich auch der Wulst können eine unterschiedliche Ausgestaltung mit rechteckigem, halbrundem, spit- zem oder anders geformtem Querschnitt aufweisen. Es kommt darauf an, dass ein formflüssiger Halt des Dichtringes im Bauelement unter gleichzeitiger Abdichtung gewährleistet ist. In vorteilhafter Weise ist der Innenquerschnitt des Dichtringes im Bereich des maximalen Kugelquerschnitts größer als der Kugelquerschnitt, so dass ein Freiraum für die Kugel geschaffen wird und die Kugel in der Schale bzw. auf den Lagerkugeln geführt ist.The form-fitting connection of the sealing ring to the component is advantageously achieved in that the component has a preferably annular recess in the edge region of the shell, in which a bead of the sealing ring is arranged. The recess and consequently also the bead can have a different configuration with a rectangular, semicircular, pointed or other shaped cross section. It is important to ensure that the sealing ring in the component is held in a fluid form while at the same time sealing. The inner cross section of the sealing ring is advantageously larger than the ball cross section in the area of the maximum ball cross section, so that a space is created for the ball and the ball is guided in the shell or on the bearing balls.
Der Dichtrandquerschnitt ist um einen Betrag 2 Y kleiner als der Innenquerschnitt des Dichtringes, so dass ein sicherer Halt der Kugel in der Schale gewährleistet ist und eine gute Dichtwirkung erzielt wird. Selbstverständlich ist der Querschnitt des Dichtrandes auch danach zu bestimmen, wie weit er vom maximalen Querschnitt der Kugel entfernt ist.The sealing edge cross section is an amount 2 Y smaller than the inside cross section of the sealing ring, so that a secure hold of the ball in the shell is ensured and a good sealing effect is achieved. Of course, the cross section of the sealing edge must also be determined according to how far it is from the maximum cross section of the ball.
Je nach Formgebung des Dichtringes und der Werkstoffauswahl desselben kann des günstig sein, wenn das Bauelement einen Stützrand aufweist, der den Dichtring auf seiner der Schale abgewandten Seite teilweise hintergreift.Depending on the shape of the sealing ring and the material selection thereof, it can be advantageous if the component has a support edge which partially engages behind the sealing ring on its side facing away from the shell.
Durch die vorgenannten gegenständlichen Merkmale ist es möglich, die Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach einem besonderen Verfahrensablauf zu montieren.The aforementioned physical features make it possible to mount the locking device or ball roller according to a special process sequence.
Dabei wird zunächst eine solche Formgebung und/oder ein solcher Werkstoff für den Dichtring gewählt, dass er eine zerstörungsfreie Aufweitung des Dichtrandes bis zum maximalen Kugelquerschnitt erträgt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass eine Aufweitung des Dichtringes nicht im Bereich des Wulstes sondern primär im Bereich des Dichtrandes erfolgen soll.First of all, such a shape and / or material is selected for the sealing ring that it can withstand a non-destructive expansion of the sealing edge up to the maximum spherical cross-section. It should be taken into account that the sealing ring should not be widened in the area of the bead, but primarily in the area of the sealing edge.
Weiterhin wird zunächst der Dichtring in die Ausnehmung des Bauelements eingesetzt und dann anschließend wird die Kugel soweit in die Schale eingedrückt, dass der Dichtring den maximalen Kugelquerschnitt hintergreift und die Kugel einschnappt.Furthermore, the sealing ring is first inserted into the recess in the component and then the ball is then pressed into the shell to such an extent that the sealing ring engages behind the maximum ball cross section and the ball snaps into place.
Durch dieses Montageverfahren wird eine einfache und sichere Montage der Arretiervorrichtung bzw. Kugelrolle erreicht. Ein besonders guter Halt und eine gute Montagemöglichkeit ergibt sich dann, wenn die Tiefe X der Ausnehmung am Rand der Schale größer ist als das Maß Y ist.This assembly method ensures simple and safe assembly of the locking device or ball roller. A particularly good hold and a good possibility of installation result if the depth X of the recess at the edge of the shell is greater than the dimension Y.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:To further explain the invention, reference is made to the drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form. Show it:
Figur 1 einen Schnitt durch ein Bauelement und eine Schale einer1 shows a section through a component and a shell
Arretiervorrichtung oder Kugelrolle undLocking device or ball roller and
Figur 2 einen Schnitt gemäß Figur 1 in modifizierter Ausgestal- tung.Figure 2 shows a section according to Figure 1 in a modified embodiment.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
In den Figuren 1 und 2 ist, soweit im einzelnen dargestellt, mit 1 eine Kugel bezeichnet, die sich auf Lagerkugeln 2 abstützt, die ihrerseits in einer Schale 3 angeordnet sind. Die Schale 3 ist Bestandteil eines Bauelements 4, das Teil einer nicht dargestellten Arretiervorrichtung sein kann, oder auch als Stütze für eine Kugelrolle dient.In Figures 1 and 2, as far as shown in detail, 1 denotes a ball, which is supported on bearing balls 2, which in turn are arranged in a shell 3. The shell 3 is part of a component 4, which can be part of a locking device, not shown, or also serves as a support for a ball roller.
Mit 5 ist ein Dichtring bezeichnet, der mit dem Bauelement 4 am Rande der Schale 3 verbunden ist und einen Dichtrand 6 aufweist, der, wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, an der Kugel 1 anliegt.5 denotes a sealing ring which is connected to the component 4 at the edge of the shell 3 and has a sealing edge 6 which, as can be seen from FIGS. 1 and 2, bears against the ball 1.
Gemäß Figur 1 ist im Bauelement 4 am Rande der Schale 3 eine Ausnehmung 7 eingearbeitet, die ringförmig ausgeführt ist und im wesentlichen einen rechteckigen Querschnitt hat. Der Dichtring 5 in Figur 1 weist einen Wulst 8 auf, der zu der Ausnehmung 7 passt. Die Ausnehmung 7a in Figur 2 ist ebenfalls ringförmig ausgeführt und hat in etwa einen dreieckförmigen Querschnitt. Der Wulst 8a des Dichtringes 5 in Figur 5 ist entsprechend ausgebildet. Im Gegensatz zu Figur 1 ist an dem Bauelement 4 gemäß Figur 2 ein Stützrand 9 angeformt, der ausgehend von der Ausnehmung 7a, im Querschnitt gesehen einen Bogen beschreibt, und dadurch den Dichtring 6 hintergreift. Der Stützrand 9 verläuft entlang des Randes der Schale und ist ringförmig ausgebildet.According to FIG. 1, a recess 7 is machined in the component 4 on the edge of the shell 3, which is designed in a ring shape and has a substantially rectangular cross section. The sealing ring 5 in FIG. 1 has a bulge 8 which fits the recess 7. The recess 7a in Figure 2 is also ring-shaped and has an approximately triangular cross-section. The bead 8a of the sealing ring 5 in FIG. 5 is designed accordingly. In contrast to FIG. 1, a support edge 9 is formed on the component 4 according to FIG. The support edge 9 runs along the edge of the shell and is annular.
Wie weiter den Figuren 1 und 2 zu entnehmen ist, hat der Dichtring 5 im Be- reich des größten Querschnitts der Kugel 1 eine Abmessung die größer ist als der Querschnitt der Kugel 1 , so dass die Kugel 1 in den Lagerkugeln 2 gestützt und geführt ist. Lediglich der Dichtrand 6 des Dichtringes 5 liegt an der Kugel an.As can also be seen from FIGS. 1 and 2, the sealing ring 5 has a dimension in the area of the largest cross section of the ball 1 which is larger than the cross section of the ball 1, so that the ball 1 is supported and guided in the bearing balls 2 , Only the sealing edge 6 of the sealing ring 5 rests on the ball.
In den Figuren 1 und 2 ist die wirksame Tiefe der Ausnehmung 7 bzw. 7a und die wirksame Höhe des Wulstes 8 bzw. 8a mit X bezeichnet. Mit Y ist der freie Raum bezeichnet, der zwischen dem größten Querschnitt der Kugel 1 und der Innenwand des Dichtringes 5 besteht.In Figures 1 and 2, the effective depth of the recess 7 and 7a and the effective height of the bead 8 and 8a is designated by X. Y is the free space between the largest cross section of the ball 1 and the inner wall of the sealing ring 5.
Von Bedeutung ist, dass der Wert X größer als der Wert Y ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass die Kugel nach Einsetzen des Dichtringes 5 in die jeweilige Ausnehmung 7 bzw. 7a in Richtung der Schale 3 eingedrückt werden kann und hinter den Dichtrand 6 einrastet. Dadurch wird ein guter Halt und eine gute Abdichtung der Kugel 1 gewährleistet. It is important that the value X is greater than the value Y. This measure ensures that the ball can be pressed into the respective recess 7 or 7a in the direction of the shell 3 after insertion of the sealing ring 5 and engages behind the sealing edge 6. This ensures a good hold and a good seal of the ball 1.
BezugszeicheniisteBezugszeicheniiste
KugelBullet
Lagerkugelnbearing balls
SchaleBowl
Bauelementmodule
Dichtringseal
Dichtrandsealing edge
Ausnehmung a AusnehmungRecess a recess
Wulst a WulstBead a bead
Stützrand supporting edge

Claims

Patentansprüche claims
1. Arretiervorrichtung oder Kugelrolle mit einer Kugel (1 ), die in einer Schale (3) eines Bauelements (4), vorzugsweise mittels Lagerkugeln (2) geführt, gegen Austreten aus der Schale (3) gesichert und abgedichtet ist, gekennzeichnet durch einen Dichtring (5), der im Randbereich der Schale (3) mit dem Bauelement (4) verbunden ist, dessen der Kugel zugewandter Dichtrandquerschnitt kleiner als der maximale Kugelquerschnitt ist und der auf der der Schale (3) abgewandten Kugelhälfte angeordnet ist.1. Locking device or ball roller with a ball (1), which is guided and sealed against escaping from the shell (3) in a shell (3) of a component (4), preferably by means of bearing balls (2), characterized by a sealing ring (5), which is connected in the edge region of the shell (3) to the component (4), the sealing edge cross section facing the ball of which is smaller than the maximum ball cross section and which is arranged on the ball half facing away from the shell (3).
2. Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (4) im Randbereich der Schale (3) eine vorzugsweise ringförmige Ausnehmung (7, 7a) der Tiefe X aufweist, in der ein Wulst (8, 8a) des Dichtringes (5) angeordnet ist.2. Locking device or ball roller according to claim 1, characterized in that the component (4) in the edge region of the shell (3) has a preferably annular recess (7, 7a) of depth X, in which a bead (8, 8a) of the sealing ring (5) is arranged.
3. Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenquerschnitt des Dichtringes (5) im Bereich des maximalen Kugelquerschnitts größer als der Kugelquerschnitt ist.3. Locking device or ball roller according to one of claims 1 or 2, characterized in that the inner cross section of the sealing ring (5) in the region of the maximum ball cross section is larger than the ball cross section.
4. Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Kugelquerschnitt um einen Betrag 2 Y kleiner ist als der Innenquerschnitt des Dichtringes (5).4. Locking device or ball roller according to claim 3, characterized in that the maximum ball cross section by an amount 2 Y is smaller than the inner cross section of the sealing ring (5).
5. Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (4) einen5. locking device or ball roller according to one of the preceding claims, characterized in that the component (4) a
Stützrand (9) aufweist, der den Dichtring (5) auf seiner der Schale (3) abgewandten Seite teilweise hintergreift. Has support edge (9) which partially engages behind the sealing ring (5) on its side facing away from the shell (3).
6. Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß X größer ist als das Maß Y.6. locking device or ball roller according to claims 2 and 4, characterized in that the dimension X is greater than the dimension Y.
7. Verfahren zum Einsetzen einer Kugel (1) in eine Schale (3) eines Bau- elements (4) und Sichern derselben gegen Austreten aus der Schale (3), dadurch gekennzeichnet, dass zur Sicherung der Kugel gegen Austreten und Abdichten derselben ein Dichtring (5) benutzt wird, dass die Formgebung und/oder der Werkstoff des Dichtringes (5) für eine zerstörungsfreie Aufweitung eines Dichtrandes (6) bis zum maximalen Kugel- querschnitt ausgewählt wird, dass der Dichtring (5) zunächst in eine7. A method for inserting a ball (1) into a shell (3) of a component (4) and securing it against leakage from the shell (3), characterized in that a sealing ring is used to secure the ball against leakage and sealing (5) it is used that the shape and / or the material of the sealing ring (5) for a non-destructive expansion of a sealing edge (6) up to the maximum spherical cross-section is selected, that the sealing ring (5) is first in a
Ausnehmung (7, 7a) des Bauelements (4) eingesetzt wird und dass anschließend die Kugel (1) in die Schale (3) so weit eingedrückt wird, dass der Dichtrand (6) den maximalen Kugelquerschnitt hintergreift. Recess (7, 7a) of the component (4) is inserted and that the ball (1) is then pressed into the shell (3) until the sealing edge (6) engages behind the maximum ball cross-section.
PCT/EP2004/002084 2003-03-14 2004-02-28 Arresting device or ball caster WO2004081396A1 (en)

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