DE1058318B

DE1058318B - Elastically sealed needle roller bearing with smooth, continuous needle raceways

Info

Publication number: DE1058318B
Application number: DEI11427A
Authority: DE
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1956-03-16
Filing date: 1956-03-16
Publication date: 1959-05-27

Description

Elastisch abgedichtetes Nadellager mit glattdurchgehenden Nadellaufbahnen Dichtungen an Wälzlagern sind an sich bekannt. Es wurden Abdichtlager vorgeschlagen, die mit einer einmaligen Schmierung für ihre gesamte Laufzeit versehen sind.Elastically sealed needle roller bearing with smooth needle raceways Seals on roller bearings are known per se. Sealing bearings have been proposed which are provided with a one-time lubrication for their entire service life.

Zum Zwecke der Abdichtung von Wälzlagern kann man auch sogenannte Spaltdichtungen oder schleifende Dichtungen anwenden. Spaltdichtungen haben jedoch insbesondere nur- dann eine hinreichende Dichtwirkung, wenn der Spalt sehr klein ist, d. h. ein geringer Unterschied zwischen Laufbahndurchmesser und Durchmesser der Dichtung gegeben ist. Enge Toleranz erfordert aber gleichzeitig genauen konzentrischen Rundlauf.For the purpose of sealing rolling bearings, you can also use so-called Use gap seals or sliding seals. However, gap seals have in particular only then a sufficient sealing effect if the gap is very small is, d. H. a slight difference between raceway diameter and diameter the seal is given. Tight tolerance, however, requires precise concentric at the same time Concentricity.

Eine ähnliche Genauigkeit in der Konzentrizität muß auch bei schleifenden Dichtungen erzielt werden, damit der Gleitdruck auf der einen Seite nicht wesentlich stärker als auf der anderen Seite ist. Hiermit ist jedoch höhere Temperatur und größere Abnutzung verbunden und der Einbau sehr erschwert.A similar accuracy in concentricity must also be used for grinding Seals are achieved so that the sliding pressure on one side is not significant stronger than on the other side. This, however, is higher temperature and associated greater wear and tear and the installation is very difficult.

Die Forderung der Konzentrizität ist aber nicht erfüllt. wenn z. B. die Zentrierungen und Einstiche für die Dichtungen unabhängig von der fertiggestellten Laufbahn bearbeitet werden. Es ist bekannt, daß zum Schleifen von Laufringen erhebliche Aufmaße bei Bohrung und Mantel vorgesehen werden, so daß also die für die Aufnahme der Dichtungen vorgesehenen Einstiche möglicherweise konzentrisch zu den Drehmaßen liegen, jedoch nicht mehr konzentrisch zu den fertiggeschliffenen Laufbahnen. Diese mögliche Exzentrizität der Anlageflächen der Dichtungen ist am größten bei besonders dünnwandigen Lagern, wie z. B. Nadellagern. Die besonderen Schwierigkeiten der geringen Formbeständigkeit solcher dünnwandigen Laufringe werden noch durch den kleinen zur Verfügung stehenden Raum erhöht. Das Verhältnis von Nadellänge zur Gesamtlänge des Nadellagers soll durch die Gestaltung der Dichtung nicht wesentlich ungünstiger ausfallen. Weitere Schwierigkeiten in der Gestaltung der Dichtung sind dadurch gegeben, daß der Käfig bei Nadellagern stirnseitig gegen den Verschlußring anläuft, während z. B. bei Zylinderrollenlagern oder Kugellagern die Dichtung von den Käfigen nicht berührt wird oder zumindest keinen axialen Druck aufzunehmen hat.However, the requirement of concentricity is not met. if z. B. the centerings and grooves for the seals regardless of the finished one Career to be edited. It is known that for grinding race rings considerable Allowances for bore and jacket are provided, so that for the recording The grooves provided in the seals may be concentric to the turning dimensions lie, but no longer concentric to the finish-ground raceways. These possible eccentricity of the contact surfaces of the seals is greatest with especially thin-walled bearings, such as B. needle bearings. The particular difficulties of the minor The dimensional stability of such thin-walled races is enhanced by the small size Increased available space. The ratio of needle length to the total length of the Needle bearing should not be significantly less favorable due to the design of the seal fail. Further difficulties in the design of the seal are given by that the cage in needle roller bearings runs up against the locking ring at the front, while z. B. in the case of cylindrical roller bearings or ball bearings, the seal of the cages does not is touched or at least does not have to absorb any axial pressure.

Während Zylinderrollenlager, Kugellager und ähnlich gestaltete Wälzlager vorwiegend eine Baueinheit bilden, die aus Innenring, Wälzkörper und Außenring besteht, sind bei Nadellagern lediglich der Käfig mit den Nadeln und ein Laufring zu einer Baueinheit zusammengefaßt; das bedeutet, daß das abgedichtete Lager zerlegbar bleiben muß und beim Einführen des Innenringes in den Außenring die Dichtung nicht beschädigt werden darf.While cylindrical roller bearings, ball bearings and similarly designed rolling bearings predominantly form a unit consisting of the inner ring, rolling elements and outer ring, with needle roller bearings, only the cage with the needles and a raceway become one Unit summarized; this means that the sealed bearing can be dismantled must and does not damage the seal when the inner ring is inserted into the outer ring may be.

Durch die vorliegende Erfindung sind a11 diese besonderen Bedingungen des Nadellagers berücksichtigt und die Nachteile, die sich bei Verwendung der bekannten Wälzlager ergeben würden, sicher vermieden: Durch die Erfindung wird ein elastisch abgedichtetes Nadellager mit glatt durchgehenden Laufbahnen in Vorschlag gebracht, bei welchem eine z. B. mittels eines Verschlußringes gegen den Einstich eines Laufringes gehaltene und an dessen geschliffener Bahnfläche mittels eines konzentrischen Ansatzes zentrierte Dichtung vorgesehen ist, die gleichzeitig den axialen Anlauf für die Lagernadeln oder den Nadelkäfig bildet.By the present invention, these are special conditions of the needle bearing and the disadvantages of using the known Rolling bearings would result, safely avoided: The invention makes an elastic Sealed needle roller bearing with smooth, continuous raceways suggested, in which a z. B. by means of a locking ring against the puncture of a raceway held and on its ground track surface by means of a concentric approach centered seal is provided, which at the same time the axial run-up for the Forms bearing needles or the needle cage.

Dabei kann die Dichtung auch aus einem metallischen Tragkörper und einer mit diesem fest verbundenen Dichtlippe bestehen.The seal can also consist of a metallic support body and consist of a sealing lip firmly connected to this.

Bei Verwendung eines metallischen Tragkörpers kann dessen Innenfläche für die Anlage der Stirnfläche der Lagernadeln bzw. des Käfigs oberflächenvergütet oder gehärtet sein.When using a metallic support body, its inner surface Surface-coated for the installation of the end face of the bearing needles or the cage or hardened.

Auf Grund ihrer kleinen axialen Ausdehnung gestattet die Dichtung die Verwendung eines Verschlußringes für Nadellager, welcher bewirkt, daß die Dichtung axial gehalten wird, so daß sie sich weder verdrehen oder verschieben kann. Besonders zweckmäßig ist die Anordnung eines plastisch fest in den Einstich eingeformten Verschlußringes.Due to its small axial extent, the seal allows the use of a locking ring for needle roller bearings, which causes the seal is held axially so that it can neither twist nor move. Particularly It is expedient to arrange a locking ring that is plastically firmly molded into the recess.

Bei Kugellagern ist es bekannt, Dichtungen mittels eines Ansatzes an der Innenfläche des äußeren Kugellagerringes zu zentrieren. Dabei erfolgt aber die Zentri erung nicht an der Laufbahn der Kugeln, die Kugeln laufen vielmehr in einer in den äußeren Laufring eingeschliffenen Laufbahn. Es können zwar bei den Kugellagern die zylindrischen Schulterflächen des äußeren Laufringes ebenfalls geschliffen sein, jedoch kann das Schleifen dieser Schulterflächen niemals gleichzeitig mit dem Schleifen der Kugellaufbahn erfolgen, so daß selbst die geschliffenen zylindrischen Schulterflächen des äußeren Laufringes nicht zwangläufig konzentrisch zur Kugellaufbahn sind. Das gleiche gilt auch für die Schulterflächen des inneren Kugellaufringes, so daß eine völlig gleichmäßige Anlage der Dichtfläche des Dichtringes bei den bekannten Kugellagern am inneren Kugellagerlaufring nicht gewährleistet ist. Im Gegensatz dazu ist beim Erfindungsgegenstand eine völlig gleichmäßige Anlage der Dichtlippe des Dichtungsringes dadurch gewährleistet, daß die mit dem Laufring verbundene Dichtung in der Laufbahn der Nadeln selbst, und zwar mittels eines zur Dichtfläche konzentrischen Ansatzes zentriert ist.In the case of ball bearings, it is known to seal by means of an approach centered on the inner surface of the outer ball bearing ring. But it takes place the centering is not on the raceway of the balls, rather the balls run in a raceway ground into the outer race. Although the Ball bearings, the cylindrical shoulder surfaces of the outer race are also ground However, the grinding of these shoulder surfaces can never be carried out at the same time the grinding of the ball race, so that even the ground cylindrical Shoulder surfaces of the outer race are not necessarily concentric to the ball race. That the same also applies to the shoulder surfaces of the inner ball race, so that a completely uniform contact of the sealing surface of the sealing ring in the known ball bearings is not guaranteed on the inner ball bearing race. In contrast, the The subject of the invention is a completely uniform system of the sealing lip of the sealing ring this ensures that the seal connected to the raceway is in the raceway the needles themselves, namely by means of an attachment concentric to the sealing surface is centered.

In der Zeichnung sind Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Nadellager mit kombinierter Dichtung aus Metallring und Dichtwerkstoff.In the drawing, embodiments of the invention are for example shown. It shows Fig. 1 a partial section through a needle bearing with a combined Seal made of metal ring and sealing material.

Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein Nadellager mit einer Kunststoffdichtung.Fig. 2 is a partial section through a needle bearing with a plastic seal.

In Fig. 1 ist mit 1 der äußere Laufring und mit 4 der innere Laufring bezeichnet. 3 stellt den Käfig mit den Nadeln 2 dar. Zur Aufnahme und Befestigung der Dichtung befindet sich im äußeren Laufring 1 ein Einstich 5, in welchem die Dichtung 6 mit ihrem äußeren Kranz 7 durch den Verschlußring 8 gehalten wird. Die Dichtung ist nun derart gestaltet, daß die Zentrierfläche 9 mit der verlängerten Nadellaufbahn 10 zentriert und die Zentrierfläche konzentrisch zur Dichtlippe 11 ist, welche die verlängerte Laufbahn 12 des Innenringes 4 berührt. Die Befestigung des Dichtwerkstoffes auf dem metallischen Tragkörper 13 der Dichtung kann auf bekannte Weise durch Vulkanisieren oder Spritzen geschehen. Bei axialen Schüben läuft die Stirnfläche 14 des Käfigs 3 gegen die Stirnfläche 15 der Dichtung an, wobei sich als zweckmäßig erwiesen hat, die Haltescheibe 8 der Dichtung oberflächlich zu vergüten oder zu härten.In Fig. 1, 1 is the outer race and 4 is the inner race designated. 3 shows the cage with the needles 2. For receiving and fastening the seal is located in the outer race 1, a recess 5 in which the Seal 6 is held with its outer rim 7 by the locking ring 8. the Seal is now designed in such a way that the centering surface 9 with the extended The needle raceway 10 is centered and the centering surface is concentric to the sealing lip 11 which touches the elongated raceway 12 of the inner ring 4. The attachment of the sealing material on the metallic support body 13 of the seal can be known Way done by vulcanizing or spraying. In the case of axial thrusts, the End face 14 of the cage 3 against the end face 15 of the seal, wherein Has proven to be useful to remunerate the retaining plate 8 of the seal superficially or to harden.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel dadurch, daß die Dichtung aus einem geeigneten Dichtwerkstoff selbst mit dem Zentrieransatz 16, welcher konzentrisch zur Dichtlippe 17 verläuft, versehen ist. Der Zentrieransatz 16 ist entsprechend Fig. 1 auf der verlängerten Laufbahn 18 der Nadeln 2 zentriert. Die Dichtung ist so gestaltet, daß der äußere Ring 19 durch den Verschlußring 20 gehalten wird. Kunststoffe, wie z. B. Polyamide, sind gut für den stirnseitigen Anlauf des Käfigs geeignet und haben sich in der Praxis bereits bewährt. Je nach den vorliegenden Betriebsbedingungen kann die Ausführung nach Fig. 1 oder 2 gewählt werden. Es kann weiterhin der entsprechende Werkstoff den Betriebsbedingungen angepaßt werden. So wird man z. B. bei niedrigen Drehzahlen eine optimale Dichtwirkung durch gummiartige Werkstoffe erzielen, die jedoch für den Käfiganlauf weniger geeignet sind, was bei niedrigen Drehzahlen von untergeordneter Bedeutung wäre. Man wird für höchste Geschwindigkeiten eine Ausführung nach Fig. 1 wählen und die Stirnflächen der Dichtscheibe möglicherweise schleifen, um besonders günstige Reibungsverhältnisse zwischen Käfig und Stirnfläche der Dichtung zu erzielen. Andererseits sind heute Kunststoffe bekannt, die sehr hohe Gleitgeschwindigkeiten gestatten, so daß z. B. Polyamide sowohl in elastischer als auch in verschleißtechnischer Hinsicht für diesen besonderen Anwendungsfall in Frage kommen.The embodiment according to FIG. 2 differs from that in FIG. 1 shown example in that the seal is made of a suitable sealing material even with the centering shoulder 16, which runs concentrically to the sealing lip 17, is provided. The centering lug 16 is shown in FIG. 1 on the extended Track 18 of the needles 2 centered. The seal is designed so that the outer Ring 19 is held by the locking ring 20. Plastics, such as B. polyamides, are well suited for the frontal approach of the cage and have become in the Already proven in practice. Depending on the prevailing operating conditions, the execution according to Fig. 1 or 2 can be selected. The corresponding material can still be used be adapted to the operating conditions. So you will z. B. at low speeds achieve an optimal sealing effect through rubber-like materials, which, however, for the cage start-up are less suitable, which is of secondary importance at low speeds Meaning would be. For highest speeds, a version according to Fig. Select 1 and possibly grind the end faces of the sealing washer to especially to achieve favorable friction conditions between the cage and the face of the seal. On the other hand, plastics are known today that have very high sliding speeds allow, so that z. B. Polyamides in both elastic and wear-resistant Respect for this particular application in question.

Die für den Außenring gezeigte Ausführung der Befestigung dieser Dichtung kann in analoger Weise auch für den Innenring angewandt werden.The embodiment of the fastening of this seal shown for the outer ring can also be used for the inner ring in an analogous manner.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Elastically sealed needle roller bearing with smooth through Needle tracks, characterized by a z. B. by means of a locking ring (8 or 20) held against the recess (5) of a race (1) and ground on it Track surface (10 or 18) centered by means of a concentric attachment (9 or 16) one-piece seal (6, 7 or 19), which simultaneously provides the axial run-up for the Bearing needles or the needle cage (3) forms.

2. Elastically sealed needle bearing according to claim 1, characterized in that the seal is made of a metallic Support body (7) and the sealing lip (6, 11) firmly connected to it.

3. Resiliently sealed needle bearing according to claim 1 or 2, characterized in that for the contact of the end face of the bearing needles or the cage (3) on the inner surface of the seal during axial thrusts of the metallic support body (7) of the seal is surface-coated or hardened. Contemplated references USA. Patent No. 1888 215, 2189838. British Patent No. 361276.