DE4421161C2 - Wälzgelagerter Klemmrollenfreilauf mit Dichtung - Google Patents
Wälzgelagerter Klemmrollenfreilauf mit DichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Klemmrollenfreilauf, der
wenigstens ein daneben angeordnetes Kugellager aufweist, mit inein
ander angeordneten Hülsen, zwischen denen gegen Klemmbahnen angefe
derte Klemmrollen und an Kugelrillen abwälzende Kugeln angeordnet
sind, mit zumindest einem zwischen den Hülsen stirnseitig angeordneten
Dichtring, wobei die Kugeln in einem einen Bordring aufweisenden
Kugelkäfig und die Klemmrollen in einem einen Bordring aufweisenden
Rollenkäfig aufgenommen sind. Ein derartiger Klemmrollenfreilauf ist
beispielsweise in der DE 40 15 790 C2 offenbart. Der axiale Abstand
zwischen den Dichtlippen der Dichtringe und den Kugeln bzw. den Klemm
rollen ist dabei relativ groß.
Aus der DE 22 25 394 A ist eine Freilaufkupplung bekanntgeworden, bei
der ein Klemmrollenfreilauf in einer Hülse angeordnet ist. Der Klemm
rollenfreilauf weist in einem Käfig angeordnete Klemmrollen auf, wobei
der Käfig verdrehfest in der Hülse angeordnet ist. Die Hülse ist mit
Klemmrampen für die Klemmrollen versehen. Auf beiden Seiten des Klemm
rollenfreilaufs sind Gleitlagerringe in der Hülse drehfest angeordnet.
Die Gleitlagerringe weisen für die Gleitlagerung Bohrungen für eine
Welle auf. Die Gleitlagerringe sind mit an der Welle anliegenden
Dichtlippen versehen, die radial innerhalb des Bordrings des Käfigs
angeordnet sind und die den Bordring axial überlappen. Zwar sind der
Käfig und der zusätzlich als Dichtring vorgesehene Gleitlagerring
axial nahe beieinander angeordnet. Allerdings sind Beschädigungen an
dem Dichtring nicht ausgeschlossen, wenn dieser mit dem Bordring des
Käfigs in Kontakt gerät. Die Gefahr von möglichen Beschädigungen an
dem Dichtring wächst, wenn dieser aus einem weichen elastomeren Werk
stoff gebildet ist und/oder wenn Relativdrehungen zwischen dem Dicht
ring und dem Bordring auftreten.
Aus der DE 35 28 961 C3 ist ein Kugellager bekannt geworden, bei dem
in einem Käfig angeordnete Kugeln zwischen zwei ineinander angeord
neten Ringen angeordnet sind und an umfangsseitig einander zugewandten
Kugelrillen der beiden Ringe abwälzen. Zu beiden Seiten der in dem
Käfig angeordneten Kugeln sind Dichtringe angeordnet, die am Außenring
befestigt sind und die mit Dichtlippen versehen sind, die am Innenring
anliegen. Die jeweils innere Dichtlippe der beiden Dichtringe ist
radial innerhalb des Käfigs angeordnet und überlappt den Käfig in
axialer Richtung. Die Dichtringe sind jeweils mit einem Armierungsring
versehen. Die Armierungsringe sind u-förmig bzw. L-förmig gestaltet,
wobei die koaxial zur Drehachse angeordneten kurzen Schenkel dem
Kugellager zugewandt sind. Zwar sind hier wegen der axialen Überlap
pung des Käfigs und der inneren Dichtlippen reduzierte axiale
Baubreiten des Kugellagers möglich. Allerdings bilden die kurzen
Schenkel der Armierungsringe Kanten. Wenn nun diese kurzen Schenkel
der Armierungsringe in Kontakt mit dem Käfig kommen, sind zumindest
Beschädigungen an dem Käfig die Folge. Außerdem ist eine Reduzierung
der axialen Baubreite des Kugellagers beschränkt durch die kurzen
Schenkel der Armierungsringe, da diese jeweils den Kugeln bzw. dem
Käfig zugewandt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Dichtringe derart
weiterzubilden, daß reduzierte Baubreiten von gattungsgemäßen Klemm
rollenfreiläufen möglich sind, wobei Beschädigungen an dem Käfig
und/oder an den Dichtringen zuverlässig ausgeschlossen sind.
Eine erste erfindungsgemäße Lösung sieht vor, daß zumindest eine
Dichtlippe des Dichtrings den Bordring axial überlappt, wobei der
Dichtring mit einem Armierungsring versehen ist, dessen dem Bordring
zugewandte Strinseite als Anlauffläche für den Käfig ausgebildet ist.
Bei diesem Klemmrollenfreilauf ist zwischen den einander zugewandten
Mantelflächen des Bordrings und der benachbarten Hülse, beispielsweise
durch eine Ringnut im Bordring, soviel Platz gelassen, daß die Dicht
lippe darin eingreifen kann. Auf diese Weise ist der axiale Platzbe
darf für den Klemmrollenfreilauf reduziert. Der Armierungsring über
nimmt zwei Aufgaben, nämlich sowohl eine Versteifung des in der Regel
aus einem weichen Kunststoff hergestellten Dichtlippenringes, als auch
als axialer Anschlag für den Käfig.
Eine zweite erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß der
Dichtring an dem Bordring einstückig angeformt ist. Bei dieser erfin
dungsgemäßen Weiterbildung ist vorteilhaft, daß kein separater Dicht
ring vorzusehen ist. Der Käfig und der Dichtring können beispielsweise
in einem Spritzgießverfahren auf wirtschaftliche Weise hergestellt
werden.
Gemäß Anspruch 3 ist es zweckmäßig, daß ein axial gerichteter, zu
mindest eine Dichtlippe aufnehmender Abschnitt des Dichtringes die
Hülsen stirnseitig überragt. Dieser Abschnitt ist beispielsweise
vorgesehen, um dichtend an einem axial benachbarten Teil anzuliegen.
Gemäß Anspruch 4 ist es zweckmäßig, daß die Hülsen und die daran
ausgebildeten Klemmbahnen in einem spanlosen Herstellverfahren, ins
besondere Tiefziehverfahren, hergestellt sind. Dieses Verfahren ist
insbesondere dann zweckmäßig, wenn große Stückzahlen produziert werden
sollen. Wahlweise können die rampenförmig gestalteten Klemmbahnen an
der inneren oder äußeren Hülse vorgesehen sein. Dabei sollen die
rampenförmigen Klemmbahnen mit dem Vorteil einer radial kompakten
Bauweise innerhalb der Wandstärke der Hülse angeordnet sein.
Gemäß Anspruch 5 ist es zweckmäßig, daß an einer der Hülsen ein An
schlußflansch vorgesehen ist, der der lagerichtigen Befestigung des
erfindungsgemäßen Klemmrollenfreilaufs an einem bestimmungsgemäßen
Anschlußteil dient. Beispielsweise könnte der Anschlußflansch als
radial nach außen gerichteter Radialflansch ausgeführt sein, der
mittels Schrauben mit dem Anschlußteil fest verbunden wird. Derartige
erfindungsgemäße Klemmrollenfreiläufe sind insbesondere dann zweckmä
ßig, wenn die Hülsen dickwandig ausgeführt sind. Dann nämlich können
die in Sperrichtung des Freilaufs auftretenden radialen Kräfte ohne
unzulässige Verformung ausschließlich von den Hülsen aufgenommen
werden. Bei dünnwandig ausgeführten Hülsen müssen diese in der Regel
in eine Bohrung enganliegend eingefügt werden, damit diese radialen
Kräfte über das festigkeitsstabilisierende Gehäuse in die Umgebung
weitergeleitet werden können.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt drei
Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
Klemmrollenfreilauf in teilweiser Darstellung
Fig. 2 in gebrochener Darstellung einen Querschnitt entlang
der Linie II-II aus Fig. 1 und
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen weiteren erfindungs
gemäßen Klemmrollenfreilauf in teilweiser Darstellung.
Zwischen der Innenhülse 1 und einer Außenhülse 2 sind Kugeln 3 und
Klemmrollen 4 je in einer Reihe in Umfangsrichtung angeordnet. Die
Hülsen 1, 2 sind je mit einer Kugelrille 5, 6 versehen, an denen die
Kugeln 3 abwälzen. Die Kugeln 3 sind dabei in einem Kammkäfig 7 gehal
ten. Der Kammkäfig 7 besteht im wesentlichen aus einem Bordring 8 und
Axialstegen 9. Die Hülsen 1, 2 sind mit Klemmbahnen 10, 11 versehen,
gegen die die Klemmrollen, vorzugsweise über Kunststoffedern, angefe
dert sind. Die Klemmrollen 4 sind dabei in einem Käfig 12 gehalten,
der an seinen axialen Enden je mit einem Bordring 13 versehen ist. An
ihren axialen Enden ist die äußere Hülse 2 an ihrer inneren Mantel
fläche mit je einer Umfangsnut 14 versehen, in die je ein Dichtring
15, 16 eingeschnappt ist. Die Dichtringe 15, 16 sind an ihren radial
innen liegenden Enden je mit zwei axial benachbarten Dichtlippen 17,
18 versehen.
Die innere Dichtlippe 18 des Dichtrings 16 überlappt den Bordring 8
des Kammkäfigs 7, wobei die innere Dichtlippe 18 in einen Spalt hin
einragt, der von der äußeren Mantelfläche der inneren Hülse 1 und der
inneren Mantelfläche des Bordrings 8 begrenzt ist. Die innere Dicht
lippe 17 überlappt den Bordring 13 des Käfigs 12 in axialer Richtung,
wobei die Dichtlippe 17 in einen Spalt hineinragt, der von der äußeren
Mantelfläche der inneren Hülse 1 und einer kegeligen Mantelfläche 19
des Bordrings 13 begrenzt ist. Die äußeren Dichtlippen 17, 18 der
Dichtringe 15, 16 sind axial innerhalb der Stirnfläche 20, 21 der
Dichtringe 15, 16 angeordnet. Die Dichtringe 15, 16 sind weiterhin mit
je einem Armierungsring 22, 23 versehen, deren einander zugewandten
Stirnflächen als Anlaufflächen 24, 25 für die Bordringe 8, 13 des
Kammkäfigs 7 bzw. des Käfigs 12 ausgebildet sind.
Fig. 2 zeigt, wie die Klemmbahnen 11 an der äußeren Hülse 2 gestaltet
sind. Durch Materialverdrängung im Tiefziehverfahren sind in Umfangs
richtung benachbarte keilförmige Taschen 26 innerhalb der Wanddicke
der äußeren Hülse 2 gebildet, wobei der Taschenboden die Klemmbahn 11
bildet.
Der in der Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Klemmrollenfreilauf
unterscheidet sich von dem aus den Fig. 1 und 2 im wesentlichen
durch die Ausbildung der Dichtungseinrichtung. Der Bordring 8 ist mit
zwei Dichtlippen 27 und 27a versehen, von denen die Dichtlippe 27a an
der inneren Mantelfläche der äußeren Hülse 2 und die Dichtlippe 27 an
der äußeren Mantelfläche der inneren Hülse 1 anliegt. Der Bordring 13
ist mit Dichtlippen 28, 29 versehen, wobei mehrere axial benachbarte
Dichtlippen 28 an der inneren Mantelfläche der äußeren Hülse 2 bzw. an
deren Stirnfläche anliegen und von denen die Dichtlippe 29 an der
äußeren Mantelfläche der inneren Hülse 1 anliegt. Auf diese Weise sind
von den Hülsen 1, 2 begrenzte Spalte 30, 31 verschlossen.
Die äußere Hülse 2 ist an einem axialen Ende mit einem Radialflansch
32 zur Befestigung an einem nicht dargestellten Anschlußteil versehen.
Die Dichtlippen 28, 29 sind hier an einem axial gerichtetem Abschnitt
33 des Bordrings 13 vorgesehen.
1
innere Hülse
2
äußere Hülse
3
Kugel
4
Klemmrolle
5
Kugelrille
6
Kugelrille
7
Kammkäfig
8
Bordring
9
Axialsteg
10
Klemmbahn
11
Klemmbahn
12
Käfig
13
Bordring
14
Umfangsnut
15
Dichtring
16
Dichtring
17
Dichtlippe
18
Dichtlippe
19
innere kegelige Mantelfläche
20
Stirnfläche
21
Stirnfläche
22
Armierungsring
23
Armierungsring
24
Anlauffläche
25
Anlauffläche
26
keilförmige Taschen
27
Dichtlippe
28
Dichtlippe
29
Dichtlippe
30
Spalt
31
Spalt
32
Radialflansch
33
Abschnitt
Claims (5)
1. Klemmrollenfreilauf, der wenigstens ein daneben angeordnetes Kugel
lager aufweist, mit ineinander angeordneten Hülsen (1, 2), zwischen
denen gegen Klemmbahnen (10, 11) angefederte Klemmrollen (4) und an
Kugelrillen (5, 6) abwälzende Kugeln (3) angeordnet sind, mit zumindest
einem zwischen den Hülsen (10, 11) stirnseitig angeordneten Dichtring
(15, 16), wobei die Kugeln (3) in einem einen Bordring (8) aufweisenden
Kugelkäfig (7) und die Klemmrollen (4) in einem einen Bordring (13)
aufweisenden Rollenkäfig (12) aufgenommen sind, dadurch gekennzeich
net, daß zumindest eine Dichtlippe (17, 18) des Dichtrings (15, 16) den
Bordring (8, 13) axial überlappt, wobei der Dichtring (15, 16) mit einem
Armierungsring (22, 23) versehen ist, dessen dem Bordring (8, 13) zu
gewandte Stirnseite als Anlauffläche (25) für den Käfig (7, 12) ausge
bildet ist.
2. Klemmrollenfreilauf, der wenigstens ein daneben angeordnetes Kugel
lager aufweist, mit ineinander angeordneten Hülsen (1, 2), zwischen
denen gegen Klemmbahnen (10, 11) angefederte Klemmrollen (4) und an
Kugelrillen (5, 6) abwälzende Kugeln (3) angeordnet sind, mit zumindest
einem zwischen den Hülsen (10, 11) stirnseitig angeordneten Dichtring,
wobei die Kugeln (3) in einem einen Bordring (8) aufweisenden Kugelkä
fig (7) und die Klemmrollen (4) in einem einen Bordring (13) aufwei
senden Rollenkäfig (12) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß
der Dichtring an den Bordring (8, 13) einstückig angeformt ist.
3. Klemmrollenfreilauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein axial gerichteter, zumindest eine Dichtlippe (28) aufnehmender
Abschnitt (33) des Dichtringes (13) die Hülsen (1, 2) stirnseitig
überragt.
4. Klemmrollenfreilauf nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Hülsen (1, 2) und die daran ausgebildeten Klemmbahnen
(10, 11) in einem spanlosen Herstellverfahren, insbesondere Tiefzieh
verfahren, hergestellt sind.
5. Klemmrollenfreilauf nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zu dessen lagerichtiger Befestigung an einem bestim
mungsgemäßen Anschlußteil an einer der Hülsen (1, 2) ein Anschluß
flansch (32) vorgesehen ist.
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