DE7108016U

DE7108016U - Wälzkörper für Wälzlager

Info

Publication number: DE7108016U
Application number: DE7108016U
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Star Kugelhalter GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Publication date: 1975-06-19

Description

PATENTANWALT!·: D I P I . - I N" (,. I^:. W Γ ' C^ M Λ Ν N,

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Deutsche Star Kugelhalter GmbH, 872 Schweinfurt/Main Ernst-Sachs-Straße 90

Wälzkörper für YJälzlager

Die Erfindung "betrifft Wälzkörper für Wälzlager.

Für bestimmte Anwendungsfälle, z.B, äff dem Gebiet der Luftfahrtindustrie, werden e&rem leichte Wälzkörper mit einer harten lauffläche benötigt.

Zur Zeit sucht die Industrie dieser Forderung durch Wälzkörper zu genügen, die aus zwei ausgehöhlten Metallhalbteilen hergestellt werden, indem diese Halbteile zu einem Metallhohlkörper zusammengesetzt werden. Ein derartiges Herstellungsverfahren ist jedoch sehr aufwendig, weshalb die Wälzkörper verhältnismäßig teuer sind. Trotzdem genügen die auf diese Weise erhaltenen Wälzkörper gewichtsmäßig noch nicht den gestellten Anforderungen, da sie noch

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erheblich zu schwer sind, so daß solche Wälzkörper lediglich als Notbehelfe angesprochen werden können.

bekanntgemachten Ein eher noch größeres Gewicht weisen die bereits nach der~V~~ deutschen Patentanmeldung C 8508 bekannt gewordenen Wälzkörper auf, die zu dem Zweck entwickelt wurden, Rattermarken bei Wälzlagern durch das Auftreten eines zu großen Spiels zu verhindern. Diese zu diesem Zweck hergestellten Wälzkörper werden ebenfalls aus zwei Metallhalbteilen zusammengesetzt und zu einem Hohlkörper ausgebildet, der in sich elastisch ist und nachträglich mit einem Werkstoff gefüllt wird, der bei seiner Verformung Arbeit verbraucht und somit als Dämpfungsglied wirkt. Diese bekannten Wälzkörper eigEn sich jedoch weder wegen ihres zu großen Gewichtes noch wegen ihrer Elastizität für den gewünschten Zweck.

Per Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen extrem leichten V/älzkörper mit entsprechend harten Laufflächen und ausreichender Tragfähigkeit zu schaffen.

Diese Aufge.be wird erfindungsgemaß durch einen Wälzkörper gelost, der sich dadurch auszeichnet, daß auf einen gewichtsmäßig leichten Formkörper durch ein galvanoplastisches Verfahren oder ein chemisches Ausfällverfahren eine in sich starre Oberflächenmetalldeckschicht aufgebracht ist. Der erfindungsgemäße Wälzköiper v/eist den Vorteil auf, daß er wesentlich leichter herzustellen ist, als die bisher bekannten Wälzkörper, daß er ein wesentlich geringeres G-ewicht alt die bisher bekannten Wälzkörper auf v/ei st und trotzdem eine ausgezeichnete Belastbarkeit besitzt.

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Der Formkörper, der vor der eigentlichen Herstellung des Wälzkörpers entsprechend der Form des herzustellenden Wälzkörper» ausgebildet wird, uiöüt alt seiner Außenfläche sozusagen als Stützfläche für die Ausbildung der darauf herzustellenden Oberflächenmetalldeckschieht. Der Formkörper kann aus einem Material mit besonders niedriger Dichte hergestellt werden und vorzugsweise wird hierzu Gummi, Zellstoff oder ein Kunststoff verwandt. Der Formkörper selbst kann hohl sein, sofern nur seine Oberfläche aus einer im wesentlichen zusammenhängenden Fläche ohne größere Ausnehmungen oder Unstetigkeiten besteht. Als besonders zweckmäßig hat sich hierbei sowohl in Bezug auf die Dichte als auch auf die Beschaffenheit der Oberfläche die Verwendung von Epoxid-Harzen für den Formkörper erwiesen.

^ie Oberflächenmetalldeckschicht kann aus Chrom, Kupfer, Nickel oder einer Nickel-Cobaüfc-Legierung bestehen. Besteht die auf die Oberfläche des Formkörpers aufgebrachte Oberflächenmetalldeckschicht aus Kupfer, Nickel oder einer Kickel-CobaÄ-Legierung, so wird die Oberflächenmetalldeckschicht zweckmäßigerweise anschließend verchromt.

Insbesondere bei der Ausbildung eines Wälzkörpers mit einer Oberflächenrnetalldeckschicht aus Nickel haben sich die Anwendung des an sich "bekannten Kanigen-VerfahrenS sowie des an sich bekannten Nibodur-Verfahren als zweckmäßig erwiesen.

Sowohl die mit Hilfe des Galvanoplastik-Verfahrens als auch die mit Hilfe eines chemischen Ausfällverfahrens her-

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gestellten Wälzkörper besitzen den Vorteil, daß die Stärke der Oberflächenmet&lldeckschicht jeweils leicht geändert und der jeweils geforderten oder gewünschten Tragfähigkeit des Wälzkörpers angepaßt werden kann. Insgesamt zeichnen sich die erfindungsgemäßen Wälzkörper somit durch ein äußerst geringes Gewicht, eine äußerst harte Lauffläche und eine verhältnismäßig große Tragfähigkeit aus.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand eines in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispiels erläutert v/erden. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Formkörper und

Figo 2 einen Schnitt durch einen fertigen, als Kugel ausgebildeten Wälzkörper gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ein Kugellager mit erfindungsgeraäßen Wälzkörpern. Im folgenden soll anhand eines Beispiels der Aufbau sowie das Herstellungsverfahren eines Kugelwälzkörpers kur-s erläutert werden. Zunächst wird in diesem Fall ein Formkörper in Form einer Kugel aus einem Stoff mit niedriger Dichte hergestellt, dessen Oberfläche mit der gewünschten Maßgenauigkeit bearbeitet wird. In Fig. 1 ist eine solche Kugel 1 dargestellt,die aus Epoxid-Harzen hergestellt ist. Im Verhältnis zu dem gewünschten Kugelwälzkörper weist die Epoxid-Harz-Kugel 1 natürlich einen kleineren Durchmesser auf. Die Differenz zwischen dem Durchmesser des fertigen iCugelwälzkürpers und dem Formkörper 1 bestimmt sich je nach dem Durchmesser des fertigen Kugelwälzkörpers.

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Oer formkörper braucht nicht n.ua einem Vollkörper zu bestehen, sondern kann ^uch im weserii;lichen in Fern einer Blase bestehen, sofern die Oberfläche des Pormkörpers während des sich naran anschließenden gnlvanupla.« oiöchen Verfahrens oder eines chemischen Ausfällverfs.hi'ens ihre Form und Maßgenauigkeit beibehält.

VJird ein galvanoplastisch.es Verfahren verwandt, um die Oborflächenmetalldeckschicht aufzubringen, so wird zunächst die Oberfläche des Pormkörpcrü, wie es bei einem galvanoplastischen Verfahren "bekannt ist, so bearbeitet, daß im wesentlichen alle Poren der Oberfläche geschlossen und die Oberfläche selbst mit einem leitenden Überzug versehen wire.. Sodann wird die derart vorbereitete Kugel des ]?Garnkörpers in ein galvanoplastisches Bad eingehängt und zwischen ihrer Oberfläche und einer anderen Elektrode eine Spannung angelegt, die so gepolt ist, daß sich die in dem galvanoplastischen Bad enthaltenen I-let.?llionen an der Oberfläche des Formkörper3 entladen und ablagern können.

Hat sich, wie es in Pig. 2 dargestellt ist, aui der Oberfläche des Fo.rmkörpers 1 eine ausreichend dicke Schicht des betreffenden Metalls oder der betreffenden Metallegierung abgelagert, so wird die Stromverbindung unterbrochen, die Kugel aus dem galvanoplastischen Bad heraus-· genommen und gegebenenfalls einer leichten Endbearbeitung unterzogen, um z.B. Knospen an der Kontaktstelle su entfernen.

Als Metalle oder Metall-Legierungen für die Oberflächennetalldeckschicht 3 in Jig. 2 kennen verschiedene Metalle

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oder Ketall-Legierungen dienen. Bevorzugt v/erden hierbei Chrom,, iiickel, Kupfer oder Nickel-Cobalt—Legierungen verwandt,, Wird auf den Formkörper 1 eine reine Chromschicht 3 aufgetragen, so ist der Kugelwälzkörper nach der oben beschriebenen mechanischen Endbearbeitimg bereits fertig. Wird dagegen in dem galvanoplastischen Bad eine Schicht aus Nickel, Kupfer oder einer Hickel-Coba^t-legierung aufgetragen, so wird zweckmäßigerweise anschließend noch eine nachträgliche Verchromung durchgeführt, um den Kugeln die erforderliche Oberilächenhärte zu geben.

Anstatt den Kugelwälzkörper mit Hilfe eines galvanoplastischen Verfahrens herzustellen, können auch bekannte chemische Ausfällverfahren, wie etwa das bekannte Kanigen-Verfahren oder das bekannte Hibodur-Verfahren verwandt werden, die ohne Anlegen einer elektrischen Spannung durchgeführt v/erden können.

bereits oben erwähnt wurde,, wird die Dicke der aufgebrachten Oberflächenmetalldeckschicht 3 in Abhängigkeit von dem Durchmesser der fertigen Kugel sowie der gewünschten Tragfähigkeit gewählt. Soll z.B. eine 1"-Kugel mit einer Tragfähigkeit von 20 - 30 kp hergestellt werden, so verwendet man als Formkörper eine 7/8"-Kugel. Die Stärke der Oberflächenmetalldeckschicht beträgt dann im Endeffekt, d.h* nach einer eventuellen.notwendig gewordenen mechanischen Bearbeitung, 1,6 mm.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Wälzlager, das unter Verwendung von erfindungsgemäßen Wälalcörpern. aufgebaut ist. Ein solches Wälzlager ist schematisch in Fig. 5 dargestellt; dort sind der Inneulaufring und der Außenlaufring mit 4 bzw. 5 bezeichnet und die Kugeln mit 6.

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Claims

- -a e rr^b Einsprüche

1. Wälzkörper für Wälzlager, dadurch gekennzeichnet , daß auf einen gewichtsmäßig leichten Formkörper durch ein galvanoplastisches Verfahren oder ein chemisches Ausfällverfahren eine in sich starre Oberflächenmetalldeckschicht aufgebracht ist.

2. Wälzkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Formkörper aus Gummi, Zellstoff oder einem Kunststoff besteht.

3. Wälzkörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Formkörper aus einem oder mehreren Epoxid-Harzen besteht.

4. Wälzkörper nach einem der vorhe gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , d; flächenmetalldeckschicht aus Chrom besteht.

dadurch gekennzeichnet , daß die Ober-

5. Wälzkörper nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet , daß die Oberflächenmetalldeckschicht aus Kupfer, Nickel oder einer Nickel-Cobalt-Legierung besteht.

6, Wälzkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet _y daß die Oberflächenmetalldeckschicht auf ihrer Außenseite verchromt ist.