NL1024843C2 - Lagereenheid met hard gesoldeerde en gelaste verbinding. - Google Patents

Description

%

Lagereenheid met hard gesoldeerde en gelaste verbinding.

»

De uitvinding betreft een constructie-eenheid omvattende ten minste twee metalen middeldelen die aan elkaar verbonden zijn door een verbindingsmiddel dat een 5 hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding omvat. De hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding kan alle bekende veibindingsontwerpen omvatten voor het lassen, hard solderen en solderen. Indien geschikt zullen nieuwe of praktisch toepasbare veibindingsontwerpen worden ontwikkeld.

In het bijzonder heeft volgens een eerste type de uitvinding betrekking op een 10 lagereenheid voorzien van een constructie-eenheid, welke lagereenheid ten minste twee lagermiddelen omvat die met betrekking tot elkaar verplaatsbaar zijn ondersteund, waarbij de metalen middeldelen van de constructie-eenheid zijn uitgevoerd als lagermiddeldelen die elk een gedeelte vormen van ten minste een van die lagermiddelen, welke lagermiddeldelen verbonden zijn door een verbindingsmiddel dat 15 een hard gesoldeerde en/of een gesoldeerde verbinding omvat.

Een lagereenheid van dit type is bekend uit EP-A-1136713. Die bekende lagereenheid bezit twee kogellagers die tot een paar zijn gevormd door een gesoldeerde verbinding tussen of wel de binnenringen dan wel de buitenringen daarvan. Aldus kan in de lagereenheid een voorbelasting worden verkregen. Ondanks het feit dat een 20 stevige en stijve verbinding kan worden verkregen tussen de twee lagen, is de toepassing van deze bekende lagereenheid beperkt. Het doel van de uitvinding is derhalve een constructie-eenheid te verschaffen en in een eerste uitvoeringsvorm daarvan een lagereenheid die een hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding omvat en die veelzijdiger is. Dat doel wordt bereikt doordat het verbindingsmiddel ook ten 25 minste een verdere verbinding omvat, bijvoorbeeld een gelaste, geschroefde, gelijmde of plastisch vervormde verbinding.

Door het verschaffen van zowel een hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding, alsmede een verdere verbinding zoals een gelaste verbinding, geschroefde verbinding, een plastisch gevormde verbinding of bijvoorbeeld een klem- of klikringverbinding 30 wordt het mogelijk een grotere reeks aan specifieke lagereenheden te verschaffen dan gepaarde lagereenheden. Als voorbeeld wordt verwezen naar een lagereenheid die twee reeksen wentelelementen omvat die elk in aanraking zijn met een loopbaan van een van de ringmiddeldelen, waarbij elk ringmiddeldeel is verbonden aan ene hulpringdeel door 1 024843 · ♦ » 2 een hard gesoldeerde verbinding, en welke hulpringdelen aan elkaar zijn verbonden door een gelaste verbinding.

De ringmiddeldelen daarvan kunnen van een staalsoort zijn die in het bijzonda* geschikt is voor rollende aanraking. Daarentegen kunnen de hulpringdelen geselecteerd 5 worden uit staalsoorten die het mogelijk maken om het gewenste lasproces uit te voeren, bijvoorbeeld een laserlasproces. Op die manier kunnen bijvoorbeeld de ringmiddeldelen en de hulpringen samen het binnenringmiddel vormen. Tegelijkertijd kan een specifieke lagerspeling of lagervoorbelasting worden verkregen. De uitvinding is toepasbaar op allerlei soorten lagers, inclusief wentellagers en glijlagers.

10 In een tweede type betreft de uitvinding een lagersamenstel, omvattende ten minste twee lagermiddelen voorzien van een constructie-eenheid, welke lagereenheid ten minste twee lagermiddelen omvatten die verplaatsbaar zijn ondersteund met betrekking tot elkaar, waarbij de delen van de constructie-eenheid zijn uitgevoerd als ten minste een van de lagermiddelen en/of een deel daarvan en een hulpeenheid, die 15 door een verbindingsmiddel, omvattende een hard gesoldeerde of gesoldeerd verbinding is verbonden aan ten minste een lagermiddel en/of dat deel daarvan. Volgens de uitvinding omvat dat lagersamenstel oök het verbindingsmiddel dat ten minste een verdere verbinding omvat, bijvoorbeeld een gelaste, geschroefde, gelijmde of plastisch vervormde verbinding. Als voorbeeld wordt verwezen naar hulpelementen 20 uitgevoerd als bijvoorbeeld hulpsteunen voor specifieke lagereenheidtoepassingen, zoals wiellagereenheden. Ook remtrommels, remschijven, schoepen voor koeldoeleinden en dergelijke kunnen op die manier aan de lagereenheid worden verbonden.

Het grote voordeel van de hiervoor aangeduide lagereenheden betreft de 25 mogelijkheid om lastechnieken toe te passen. De toepassing van lastechnieken wordt gewoonlijk beperkt tot staalsoorten met een laag koolstofgehalte. Op het terrein van lagereenheden echter worden staalsoorten met hoge koolstofgehalten toegepast. Een lasproces uitgevoerd op dergelijke staalsoorten met hoge koolstofgehalten zou leiden tot het vormen van ernstige lasonvolkomenheden die schadelijk zijn voor de 30 functionaliteit van de lagereenheid. Slechts door middel van extreme voorzorgsmaatregelen kunnen bepaalde problemen die samenhangen met lassen van staalsoorten met hoge koolstofgehalten worden verzacht. Heel vaak echter kunnen die 1024843 3 voorzorgsmaatregelen niet worden toegepast vanwege hanteringsproblemen en warmte-invoer.

Als voorbeeld wordt verwezen naar de volgende staalsoorten. Een zeer gebruikelijke lagerstaal is SAE51200 of DINlOOCró, dat ten minste 1 gew.% koolstof 5 en 1,5 gew.% chroom bevat. Verwezen wordt ook naar inductie geharde staalsoorten zoals SAE1070 en SAE1055. Voor toepassingen waar hogere eisen worden gesteld, zijn speciale staalsoorten ontwikkeld zoals Werkstoff nr. 1.3503, 1.3501, 1.3520, 1.3536, 1.3543, 1.3549, 1.3551 en 1.3553. Aanvullend omvatten roestvrij staalsoorten voor lagers AISI 440C en D. Het hogesnelheidsstaal M50 wordt toegepast voor 10 vliegtuiglagers. Deze staalsoorten hebben een hoog koolstofgehalte gemeen, alsmede legeringselementen die carbidevormers zijn. De koolstof in deze staalsoorten is verantwoordelijk voor de hoge hardheid; de legeringselementen zoals Cr, Mo verschaffen een verbetering in de hardingsdiepte. Over het algemeen is het lassen van dergelijke staalsoorten niet mogelijk.

15 De uitvinding betreft ook de hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding van een plastisch gevormd of vormbaar hulpelement aan de lagereenheid. Een dergelijk plastisch gevormd of vormbaar hulpelement kan bijvoorbeeld worden hard gesoldeerd of gesoldeerd op de ring van een wentellager. Vervolgens kan dat lager worden bevestigd aan bijvoorbeeld een ophangorgaan, zoals een stuurgewricht, door middel 20 van het plastisch gevormde of vormbare element.

Het aldus aan de lagereenheid verbonden hulpelement kan ook andere doeleinden dienen dan het verbinden van het lager aan zijn ophanging. Zo kan bijvoorbeeld het hulpelement dienen als een tussenflens waarop bepaalde bevestigingsdelen van een schijfrem of trommelrem zijn gelast; ook onderdelen zoals sensorbehuizingen, 25 remhulpstukken en dergelijke kunnen op die manier worden verbonden.

De uitvinding zal nu verder worden beschreven onder verwijzing naar de in de figuren getoonde uitvoeringsvormen.

Fig. 1 toont een lagereenheid volgens de uitvinding met hard gesoldeerd, gelast, en gesmede verbindingen.

30 Fig. 2 toont een lagereenheid met een geschroefde verbinding.

Fig. 3 toont een lagersamenstel volgens de uitvinding met een remtrommelverbinding.

,5 024 8 43 t 4

De naaflagereenheid weergegeven in fig. 1 is een voorbeeld ter illustratie van een » specifieke uitvoeringsvorm van de uitvinding. Er wordt op gewezen dat de uitvinding echter niet beperkt is tot een dergelijk soort legereenheid, doch dat andere lagereenheden met andere soorten rollen of andere typen ook binnen de omvang van de 5 uitvinding vallen.

De in fig. 1 weergegeven naaflagereenheid bezit een buitenste lagermiddel 1 en een binnenste lagermiddel 2 die elk kegelvormige loopbanen 3 tot 6 omvatten. Tussen het kegelvormige paar loopbanen 3, 5 is een reeks conische wentelelementen 7 opgenomen, tussen het paar conische loopbanen 4, 6 een reeks conische 10 wentelelementen 8. Deze elementen 7 respectievelijk 8 zijn van elkaar gescheiden door middel van een niet getoonde kooi.

Het buitenste ringmiddel omvat buitenste ringmiddeldelen 8, 10, die onderling zijn verbonden door het verbindingsmiddel 11 volgens de uitvinding. Het verbindingsmiddel 11 omvat twee tussenringdelen 12, 13 die elk, door een 15 respectievelijke hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding 14,15 zijn verbonden aan respectievelijk buitenringmiddeldeel 9,10. Op hun beurt zijn de tussenringdelen 12,13 aan elkaar verbonden door middel van de las 16.

Het voordeel van deze uitvoeringsvorm is dat de ringmiddeldelen 9, 10 vervaardigd kunnen zijn uit een staalsoort dat in het bijzonder geschikt is voor 20 wentellagertoepassingen, d.w.z. een staalsoort met hoog koolstofgehalte. Daarentegen kunnen de tussenringdelen 12, 13 bestaan uit een staalsoort met laag koolstofgehalte dat in het bijzonder geschikt is voor lasdoeleinden. De tussenringdelen 12,13 zelf zijn door middel van een hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding 14, 15 aan de buitenringmiddelen 1, 10 verbonden, hetgeen betekent dat een sterke en stijve 25 verbinding wordt verkregen zonder echter deze buitenringmiddeldelen 9, 10 met een hoog koolstofgehalte bloot te stellen aan extreme temperaturen.

Het binnenringmiddel 2 omvat een naairing 17 die een van de binnenste conische loopbanen 5 draagt. De andere binnenste conische loopbaan 6 is opgenomen op een ringstuk 19 dat op het cilindrische oppervlak 20 van de naafring 17 is geschoven en het 30 overeenkomstige cilindrische oppervlak 21 van de verbindingsring 18. Daartoe is de oorspronkelijke vorm de verbindingsring 18 volledig cilindrisch teneinde de schuifwerking bij het positioneren van het lager 19 mogelijk te maken.

1024843 f 5

Door een hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding 22 is die verbindingsring 18 verbonden aan de naairing 17. Door middel van een koud vormrolproces wordt vervolgens de kraalrand 23 gevormd. Tijdens het vormen van deze kraalrand 23 wordt de lagerring 19 in zijn uiteindelijke positie gebracht, en wordt de beoogde 5 voorbelasting (tegen de aanslag 42) of vooraf ingestelde speling binnen de lagereenheid verkregen.

In het in de onderste helft van Hg. 1 weergegeven alternatief is een verbindingsmiddel 24 toegepast omvattende een verbindingshuls 25, verbonden aan de naairing 17 door middel van een hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding 22. Door 10 middel van de las 27 is een zich radiaal naar buiten uitstrekkende ring 26 verbonden aan de verbindinghuls 25. Bij toepassing van de ring 26 kan de vereiste voorbelasting of vooraf ingestelde speling worden bereikt in het lager zoals in de hiervoor aangehaalde zaak.

Het alternatief van fig. 2 is in grote mate gelijk aan de uitvoeringsvorm van fig. 1. 15 Getoond is een verbindingsmiddel 28 bestaande uit een huls 25 waarop een ring 29 is verbonden door middel van een schroefdraadverbinding 30. Ook deze schroefdraadverbinding kan worden gebruikt voor het verkrijgen van de vereiste voorbelasting of vooraf ingestelde speling.

Fig. 3 toont een laatste uitvoeringsvorm, volgens welke een remtrommel 31 door 20 het verbindingsmiddel 36 is verbonden aan de naairing 17. Daartoe is een hulpelement 33 met een T-votmige dwarsdoorsnede door middel van de hard gesoldeerde verbinding 32 verbonden met de naafring 17. Tenslotte is door middel van de las 34 het remtrommeldeel 35 verbonden met het hulpelement 33.

1024843

Claims (18)

1. Constructie-eenheid, omvattende ten minste twee metalen middeldelen (9,10; 17, 19; 17, 35) die aan elkaar verbonden zijn door een verbindingsmiddel (11; 18; 24; 28; 5 36) dat een hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding (14,15; 22; 32) omvat, met het kenmerk, dat het verbindingsmiddel (11; 18; 24; 28; 36) ook ten minste een verdere verbinding omvat, bijvoorbeeld een gelaste (16; 27), geschroefde (30), gelijmde of plastisch gevormde verbinding (23).

2. Lagereenheid, voorzien van een constructie-eenheid volgens conclusie 1, welke lagereenheid ten minste twee lagermiddelen (1, 2) omvat dié met betrekking tot elkaar verplaatsbaar zijn ondersteund, waarbij de metalen middeldelen (9,10; 17,19; 17,356) van de constructie-eenheid zijn uitgevoerd als lagermiddeldelen (9,10; 17,19; 17, 35) die elk een gedeelte vormen van ten minste een van die lagermiddelen (1, 2), welke 15 lagermiddeldelen (9, 10; 17, 19; 17, 35) verbonden zijn door een verbindingsmiddel (11; 18,24; 26) dat een hard gesoldeerde en/of een gesoldeerde verbinding (14,15; 22; 32) omvat, met het kenmerk, dat het verbindingsmiddel (11; 18; 24; 28; 36) ook ten minste een verdere verbinding omvat, bijvoorbeeld een gelaste (16), geschroefde (30), gelijmde of plastisch vervormde verbinding (23). 20

3. Lagereenheid volgens conclusie 2, waarbij de lagermiddelen zijn uitgevoerd als ringmiddelen (1, 2) die draaibaar zijn ondersteund met betrekking tot elkaar, en ten minste een van die ringmiddelen (1, 2) ringmiddeldelen (9,10; 17,19) omvat die zijn verbonden door een verbindingsmiddel (11; 18; 24; 28) die een hard gesoldeerde en/of 25 gesoldeerde verbinding (14, 15; 22) omvat, met het kenmerk, dat het verbindingsmiddel (11; 18; 24; 28) ook ten minste een verdere verbinding omvat, bijvoorbeeld een gelaste (16; 27), een geschroefde (30), een gelijmde of een plastisch vervormde verbinding (23).

4. Lagereenheid volgens conclusie 3 waarbij ten minste twee reeksen wentelelementen (7, 8) zijn voorzien die elk in aanraking zijn met respectievelijke loopbanen (3,4) van beide ringmiddeldelen (9,10), waarbij elk ringmiddeldeel (9,10) aan een tussenringdeel (12,13) is verbonden door een hard gesoldeerde verbinding (14, 1 024843 - * « * 15. en die tussenringdelen (12, 13) aan elkaar zijn verbonden door een gelaste verbinding (16).

5. Lagereenheid volgens conclusie 3 of 4, waarbij ten minste twee reeksen 5 wentelelementen (7, 8) zijn voorzien die elk in aanraking zijn met respectievelijke loopbanen (5, 6) van beide ringmiddeldelen (17, 19), en een van die ringmiddeldelen (17) een aanslag (42) omvat en verbonden is aan een tussenringdeel (25) door een hard gesoldeerde verbinding (22), welk tussenringdeel (25) een flens (23,26,29) omvat die is gepositioneerd aan een axiaal eind van het andere ringmiddeldeel (19), waarvan het 10 andere eind aanligt tegen de aanslag (42).

6. Lagereenheid volgens conclusie 5, waarbij de flens (29) door een schroefverbinding (30) is verbonden aan het tussenringdeel (23).

7. Lagereenheid volgens conclusie 5, waarbij de flens (26) door een gelaste verbinding (27) is verbonden aan het tussenringdeel (25).

8. Lagereenheid volgens conclusie 5, waarbij de flens (23) is verkregen door plastische vervorming van het tussenringdeel (25). 20

9. Lagereenheid volgens een van de conclusies 3 tot 8, waarbij de ringmiddeldelen (9, 10) en de tussenringdelen (12, 13) samen een binnenringmiddel (2) en/of een buitenringmiddel (1) vormen.

10. Lagereenheid volgens conclusies 2 tot 9, waarbij de verbindingsmiddeldelen 918; 24; 28; 36) concentrisch naar elkaar gekeerde oppervlakken bezitten, die een laag hard gesoldeerd materiaal (22; 32) insluiten.

11. Lagereenheid volgens conclusie 2, waarbij de lagermiddelen verschuifbaar met 30 betrekking tot elkaar zijn ondersteund.

12. Lagereenheid volgens een van de conclusies 2 tot 11, waarbij het verbindingsmiddel een materiaal van relatief hoge kwaliteit omvat, bijvoorbeeld een 1024843 t « ι staalmateriaal met laag koolstofgehalte en hoge sterkte, roestvrij staal, of non-ferromaterialén zoals koperlegeringen, nikkellegeringen en dergelijke.

13. Lagereenheid volgens een van de conclusies 2 tot 12, waarbij het 5 verbindingsmiddel een lichtgewicht materiaal omvat, zoals aluminium, titanium, magnesium of hun legeringen.

14. Lagereenheid volgens een van de conclusies 2 tot 14, waarbij ten minste een van de lagermiddelen en/of de verbindingsmiddelen een keramische component omvat. 10

15. Lagersamenstel voorzien van een constructie-eenheid volgens conclusie 1, welke lagereenheid ten minste twee lagermiddelen (1, 2) omvatten die verplaatsbaar zijn ondersteund met betrekking tot elkaar, waarbij de delen (1, 2) van de constructie-eenheid zijn uitgevoerd als ten minste een van de lagermiddelen (1, 2) en/of een deel 15 (9,10; 17; 19) daarvan en een hulpeenhejd (31), die door een verbindingsmiddel (36), omvattende een hard gesoldeerde of gesoldeerde verbinding (32) is verbonden aan ten minste een lagermiddel (1,2) en/of dat deel (9,10; 17,19) daarvan, met het kenmerk, dat het verbindingsmiddel (36) ten minste een verdere verbinding omvat, bijvoorbeeld een gelaste (34), geschroefde, gelijmde of plastisch vervormde verbinding. 20

16. Lagersamenstel volgens conclusie 15, waarbij de hulpeenheid remmiddelen, bijvoorbeeld een remschijf of remtrommel omvat

17. Lagersamenstel volgens conclusie 15, waarbij de hulpeenheid een koelelement, 25 bijvoorbeeld een schoepenorgaan omvat.

18. Lagersamenstel volgens conclusie 15, waarbij de hulpeenheid een bevestigingsflens (44) omvat. 30 --------------- 1024843