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Dokumentenidentifikation DE10311208A1 23.09.2004
Titel Arretiervorrichtung oder Kugelrolle
Anmelder INA-Schaeffler KG, 91074 Herzogenaurach, DE
Erfinder Müntnich, Leo, 91086 Aurachtal, DE;
Neudecker, Andreas, 91085 Weisendorf, DE;
Becker, Klaus, Dipl.-Ing., 91074 Herzogenaurach, DE
DE-Anmeldedatum 14.03.2003
DE-Aktenzeichen 10311208
Offenlegungstag 23.09.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.09.2004
IPC-Hauptklasse F16C 13/00
IPC-Nebenklasse F16C 33/76   G05G 5/05   
Zusammenfassung 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, wobei ein Dichtring (5) im Randbereich der Schale (3) mit dem Bauelement (4) verbunden ist, wobei der der Kugel zugewandte Dichtrandquerschnitt des Dichtringes (5) kleiner als der maximale Kugelquerschnitt ist und der Dichtrand auf der der Schale (3) abgewandten Kugelhälfte angeordnet ist.

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Arretiervorrichtung oder Kugelrolle mit einer Kugel, die in einer Schale eines Bauelements, vorzugsweise mittels Lagerkugeln geführt, gegen Austreten aus der Schale gesichert und abgedichtet ist.

Hintergrund der Erfindung

Es ist bekannt, US- 3,557,401, die Kugel einer Kugelrolle mittels eines getrennten 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.

In einer weiteren Ausgestaltung des US-Patents ist dargestellt und beschrieben, in dieses Bauteil einen Dichtring einzusetzen, der die Schale und die Lagerkugel gegen eintretenden Staub und Schmutz schützt.

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 Erfindung

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.

Zusammenfassung der Erfindung

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.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen 2 bis 6 zu entnehmen.

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, spitzem 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.

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.

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.

Durch die vorgenannten gegenständlichen Merkmale ist es möglich, die Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach einem besonderen Verfahrensablauf zu montieren.

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.

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.

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.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind.

Es zeigen:

1 einen Schnitt durch ein Bauelement und eine Schale einer Arretiervorrichtung oder Kugelrolle und

2 einen Schnitt gemäß 1 in modifizierter Ausgestaltung.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

In den 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.

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 1 und 2 ersichtlich, an der Kugel 1 anliegt.

Gemäß 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 1 weist einen Wulst 8 auf, der zu der Ausnehmung 7 passt.

Die Ausnehmung 7a in 2 ist ebenfalls ringförmig ausgeführt und hat in etwa einen dreieckförmigen Querschnitt. Der Wulst 8a des Dichtringes 5 in 5 ist entsprechend ausgebildet. Im Gegensatz zu 1 ist an dem Bauelement 4 gemäß 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.

Wie weiter den 1 und 2 zu entnehmen ist, hat der Dichtring 5 im Bereich 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.

In den 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.

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.

1 Kugel 2 Lagerkugeln 3 Schale 4 Bauelement 5 Dichtring 6 Dichtrand 7 Ausnehmung 7a Ausnehmung 8 Wulst 8a Wulst 9 Stützrand

Anspruch[de]
  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.
  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.
  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.
  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).
  5. Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauelement (4) einen Stützrand (9) aufweist, der den Dichtring (5) auf seiner der Schale (3) abgewandten Seite teilweise hintergreift.
  6. Arretiervorrichtung oder Kugelrolle nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß X größer ist als das Maß Y.
  7. Verfahren zum Einsetzen einer Kugel (1) in eine Schale (3) eines Bauelements (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 Kugelquerschnitt ausgewählt wird, dass der Dichtring (5) zunächst in eine 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.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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