Wälzlager Die Erfindung bezieht sich auf ein Wälzlager zur gradlinigen Führung eines Maschinenteiles, mit einer endlosen Umlaufbahn für Wälzrollen, wobei diese Um laufbahn in einem Lagerkörper zwei gegenüberliegend parallel angeordnete, nutförmige Laufbahnen und an deren Enden anschliessende, halbkreisförmig ge krümmte, geschlossene Umlenkbahnen aufweist.
Derartige Wälzlager haben den Zweck, zu verschie bende Maschinenteile, wie Schlitten o. dgl., spielfrei und mit möglichst wenig Reibung seitlich zu führen und die Last des Maschinenteiles sicher aufzunehmen. Bekannt sind Wälzlager, die entweder die seitliche Führung eines Maschinenteiles übernehmen oder aber die Last des. Maschinenteiles aufnehmen. Bei diesen bekannten Wälzlagern, ist von Nachteil, dass sie nur in einer Ebene, also entweder horizontal oder vertikal wirken. Als in beiden Ebenen wirksame Wälzlager sind bis jetzt nur Kugelführungen bekannt, die infolge ihrer kleinen Auflagefläche nur in geringem Masse belastbar sind.
Eine grössere Belastbarkeit kann nur durch eine Vergrösserung der Kugelabmessungen erreicht werden, wodurch die Gesamtabmessungen des Wälzlagers eine in der Praxis unbrauchbare Grösse erreichen.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, diese Nachteile zu beseitigen und ein Wälzlager mit geringen Abmessungen und Belastbarkeit sowohl in der horizon talen als auch quer dazu verlaufenden Ebene zu schaf fen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch ge löst, dass in einer Ebene quer zur Ebene der beiden Laufbahnen im Lagerkörper zwei weitere gegenüberlie gende, parallel angeordnete, nutartige Laufbahnen für Wälzrollen vorgesehen; sind, an deren Enden Umlenk bahnen anschliessen.
Die beiden Laufbahnenpaare mit zugeordneten Umlenkbahnen können je als endlose Umlaufbahn ge staltet sein. Sie können auch rechtwinklig zueinander angeordnet sein. Beispielsweise können die Umlenk bahnen für die beiden endlosen Umlaufbahnen in einem je am Ende des Lagerkörpers angebrachten Um lenkstück angeordnet sein. Je nach der zu erwartenden Belastung der beiden Ebenen können die beiden endlosen Umlaufbahnen zur Aufnahme von Wälzrollen gleicher Abmessungen dimensioniert sein, oder sie können unterschiedlich dimensioniert sein, so dass in den beiden endlosen Umlaufbahnen jeweils Wälzrollen unterschiedlicher Abmessungen angeordnet werden können.
In vorteilhafter Weise sind die Wälzrollen zylin drisch ausgebildet und an ihren Enden abgestuft und abgerundet. Die abgestuften Enden der Wälzrollen können dabei die Form eines Rotationsparaboloiden aufweisen.
Um ein Herausfallen der Wälzrollen aus dem Wälzlager im nichtmontierten Zustand zu verhindern, können längs der geradlinig parallelen Laufbahnen im Bereich der aussen liegenden Abstufungen der Wälz- rollen Halteelemente für die Wälzrollen angeordnet sein. Diese Halteelemente können entweder aus Feder stahl oder aber aus unter Vorspannung an den Um lenkstücken befestigtem, vorzugsweise auf Polycapro- lactambasis gefertigtem Kunststoffdraht bestehen.
Die nutartigen Laufbahnen können jeweils längs einer Seite des Lagerkörpers eine derartige Tiefe auf weisen, dass die Wälzrollen nicht über die Oberfläche des Lagerkörpers herausragen.
Ausserdem kann vorgesehen sein, dass der Lager körper von der Stirnseite her gesehen ein Winkelprofil aufweist und die parallelen Laufbahnen der endlosen Umlaufbahnen jeweils in einem Winkelschenkel in Längsrichtung des Winkelprofils verlaufen. Auf diese Weise kann das Wälzlager auch zur Führung eines ge- radkantigen Maschinenteils Verwendung finden, indem es das Maschinenteil sozusagen über Eck führt. Da in den meisten Fällen die Kanten eines Maschinenteils rechtwinklig sind, kann dementsprechend auch vorge sehen sein, dass die Winkelschenkel des Lagerkörpers einander rechtwinklig zugeordnet sind.
Die Winkelschenkel des Lagerkörpers können fest aber lösbar miteinander verbunden sein. Auf diese Weise kann somit der Lagerkörper baukastenartig aus mehreren Elementen zusammengesetzt werden, die jeweils mit einer oder mehreren endlosen Umlaufbah nen für Wälzrollen versehen sind.
In manchen Fällen mag es zweckmässig erscheinen, die Umlaufbahnen derart endlos ineinander überge hend zu gestalten, dass die Wälzrollen bei Verwendung eines Winkelprofiles eine in sich geschlossene Bahn durchlaufen. Zu diesem Zweck können die beiden Laufbahnenpaare je in. einem, Winkelschenkel: eines Winkelprofil aufweisenden Lagerkörpers vorgesehen sein und an den Stirnseiten des Lagerkörpers zur Bil dung einer einzigen endlosen Umlaufbahn derart ge staltete Umlenkbahnen angeordnet sein, dass an einer Stirnseite die jeweils in einem Schenkel liegenden Laufbahnen und an der anderen Stirnseite jeweils zwei nicht im gleichen Winkelschenkel liegende Laufbahnen miteinander verbunden sind.
Auf diese Weise entsteht beispielsweise ein in sich verschachteltes Umlaufsystem etwa in der Form einer rechtwinklig geknickten Acht, wodurch erreicht werden kann, dass die einzelnen Wälzrollen über einen bestimmten Zeitablauf stets gleich belastet werden und damit gleiche Verschleisser- scheinungen aufweisen, da jede Wälzrolle an jeden Punkt der in sich verschachtelten endlosen Umlauf bahn gelangen kann.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des er- findungsgemässen Wälzlagers dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht des Wälzlagers in schema tischer Darstellung, teilweise im Schnitt; Fig. 2 eine Draufsicht auf das Wälzlager gemäss Fig. 1, teilweise im Schnitt; Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie III-III in Fig. 2 in etwas grösserem Masstab; Fig. 4 eine Detailansicht der Anordnung einer Wälzrolle in einer Laufbahn; Fig. 5 zeigt einen. Schnitt durch einen Wälzlagerkör per, der auf einem Maschinenteil geführt ist.
Das Wälzlager 1 besteht aus einem Lagerkörper 2, in dem gegenüberliegend parallel hutförmige Laufbah nen 3 und 4 angeordnet sind. An den Enden des Lagerkörpers 2 sind Umlenkstücke 5 und 6 ange bracht, in denen halbkreisförmig gekrümmte Umlenk bahnen 7, 8 vorgesehen sind, so dass eine geschlos sene, endlose Umlaufbahn entsteht.
In dieser Umlauf bahn sind Wälzrollen 9 angeordnet, und zwar derart, dass die Wälzrollen 9 im Bereich der hutförmigen Laufbahn 4 über die Oberfläche des Lagerkörpers 2 herausragen und sich somit in einer Führung (nicht dar gestellt) abstützen können.
In. rechtwinklig zu den Seiten des Lagerkörpers, in denen die hutförmigen. Laufbahnen, 3 und 4 ange- bracht sind, anliegenden Seiten, ist eine weitere end lose Umlaufbahn für Wälzrollen 10 vorgesehen. Diese weitere endlose Umlaufbahn besteht aus gegenüberlie gend parallel angeordneten notartigen Laufbahnen 11 und 12, an die sich Umlenkbahnen 13 und 14 in den Umlenkstücken 5 und 6 anschliessen.
Auch hier ragen die in der hutförmigen Laufbahn 12 befindlichen Wälzrollen 10 etwas über die Oberfläche des, Lager körpers heraus, während in der gegenüberliegend ange ordneten hutförmigen Laufbahn 11 die Wälzrollen nicht über die Oberfläche des Lagerkörpers 2 heraus ragen.
Die Wälzrollen 9 und 10 können die gleichen Ab messungen haben, falls die Belastung des Wälzlagers in den beiden rechtwinklig zueinander stehenden Ebenen gleich gross ist. Sind die Belastungen jedoch unter schiedlich, so können die Wälzrollen 9 und 10 unter schiedliche Abmessungen haben, wie in der Zeichnung dargestellt. Die Wälzrollen sind zylindrisch ausgebildet und weisen an ihren Enden Abstufungen 15 auf, an die sich ein in Form eines Rotationsparaboloiden 16 aus gebildetes Endstück anschliesst.
Durch diese Form der Enden der Wälzrollen 9 und 10 ist ein Verkanten in den hutförmigen Laufbahnen 3, 4, 11, 12 sowie in den Umlenkbahnen 7, 8, 13, 14 unmöglich.
Um ein Herausfallen der Wälzrollen 9, 10 im nichtmontierten Zustand des Wälzlagers zu verhindern, sind längs der geradlinig parallelen Laufbahnen 3, 4, 11, 12 Halteelemente 17 für die Wälzrollen 9 und 10 angeordnet. Diese Halteelemente 17 bestehen aus unter Vorspannung an den Umlenkstücken 5 und 6 befestig tem Kunststoffdraht, der auf Polycaprolactambasis her- gestellt ist.
Die Halteelemente 17 sind mit genügend Spiel angebracht, so dass bei einem Versetzen der Rol lenachse aus der geradlinigen Richtung die Halteele mente 17 regulierend auf die Einhaltung des linearen Weges wirken können und die eventuell aus dieser Richtung ausgewichenen Wälzrollen wieder zurück drücken.
Zur Befestigung des; Wälzlagers 1 ist im Lagerkör per 2 eine Bohrung 18 vorgesehen, mittels derer ein Anschrauben möglich ist. In dem dargestellten Ausfüh rungsbeispiel kann das Wälzlager im Bereich der hut- förmigen Laufbahnen 3 und 12 Belastungen aufneh men, während die Wälzkörper in den jeweils gegen überliegend angeordneten hutförmigen Laufbahnen 4 und 11 unbelastet laufen.
In der in Fig.5 gezeigten Anordnung weist der Lagerkörper 2 von der Stirnseite her gesehen ein Win kelprofil mit rechtwinklig einander zugeordneten Win kelschenkeln 18 und 19 auf.
In jedem dieser Winkelschenkel 18 und 19 sind in Längsrichtung gegenüberliegend parallele, hutförmige Laufbahnen 3a und 4a bzw. 3b und 4b angeordnet. An den stirnseitigen Enden der hutförmigen Laufbahnen sind jeweils halbkreisförmig gekrümmte Umlenkbahnen vorgesehen (nicht dargestellt), so dass in sich geschlos sene, endlose Umlaufbahnen entstehen.
In diese Um laufbahnen sind Wälzrollen 9b und 10a angeordnet, und zwar derart, dass die Wälzrollen 10a im Bereich der hutförmigen Laufbahn. 4a und die Wälzrollen 9b im Bereich der hutförmigen Laufbahn 4b über die Oberfläche der Winkelschenkel 18 bzw. 19 herausra gen und sich somit auf den als Führung dienenden Oberflächen 20 bzw. 21 eines Maschinenteiles 22 ab stützen können.
Bei der gezeigten Darstellung stehen die Oberflä chen 20 und 21 des Maschinenteils 22 rechtwinklig aufeinander. Dementsprechend sind auch die Winkel schenkel 18 und 19,des Lagerkörpers 2 einander recht winklig zugeordnet.
Die Winkelschenkel 18 und 19 sind mittels sche matisch dargestellter Schrauben 23 miteinander ver- Bunden. Wie keiner näheren Erläuterung bedarf, kön nen somit Wälzlagerkörper gemäss der Erfindung bau kastenartig zusammengesetzt werden. Es besteht somit ohne weiteres die Möglichkeit, beispielsweise einen T-artigen Lagerkörper auf einfache Weise zusammen zusetzen. Natürlich kann erfindungsgemäss auch vorge sehen sein, dass jeder Winkelschenkel mit mehreren parallel nebeneinander angeordneten endlosen Umlauf bahnen für Wälzkörper versehen ist.
Rolling bearing The invention relates to a rolling bearing for linear guidance of a machine part, with an endless orbit for rolling rollers, this order has two groove-shaped raceways arranged in parallel in a bearing body and adjoining, semicircular curved, closed deflection paths at their ends.
Rolling bearings of this type have the purpose of moving machine parts, such as slides or the like, to the side without play and with as little friction as possible and safely absorbing the load of the machine part. Rolling bearings are known which either take over the lateral guidance of a machine part or take up the load of the machine part. These known rolling bearings have the disadvantage that they only act in one plane, that is to say either horizontally or vertically. As antifriction bearings effective in both planes, only ball guides are known which, due to their small contact area, can only be loaded to a small extent.
A greater load capacity can only be achieved by increasing the dimensions of the balls, as a result of which the overall dimensions of the rolling bearing reach a size that is unusable in practice.
The invention has set itself the task of eliminating these disadvantages and fencing a rolling bearing with small dimensions and load capacity in both the horizon tal and transverse plane. This object is achieved according to the invention in that in a plane transverse to the plane of the two raceways in the bearing body, two further gegenlie lowing, parallel, groove-like raceways for rolling rollers are provided; are, at the ends of which divert tracks connect.
The two pairs of tracks with associated deflecting tracks can each be designed as an endless orbit. They can also be arranged at right angles to one another. For example, the deflection tracks for the two endless orbits can be arranged in an order attached to the end of the bearing body. Depending on the expected load on the two levels, the two endless orbits can be dimensioned to accommodate rolling rollers of the same dimensions, or they can be dimensioned differently so that rolling rollers of different dimensions can be arranged in the two endless orbits.
In an advantageous manner, the rolling rollers are formed cylin drical and stepped and rounded at their ends. The stepped ends of the rolling rollers can have the shape of a paraboloid of revolution.
In order to prevent the rolling rollers from falling out of the rolling bearing in the unmounted state, holding elements for the rolling rollers can be arranged along the linearly parallel raceways in the area of the outer gradations of the rolling rollers. These holding elements can either be made of spring steel or made of plastic wire, preferably made on a polycaprolactam basis, attached to the steering pieces under bias.
The groove-like raceways can each have a depth along one side of the bearing body such that the rolling rollers do not protrude beyond the surface of the bearing body.
In addition, it can be provided that the bearing body has an angular profile viewed from the front side and the parallel tracks of the endless circulating tracks each run in an angular limb in the longitudinal direction of the angular profile. In this way, the roller bearing can also be used to guide a straight-edged machine part by guiding the machine part around a corner, so to speak. Since in most cases the edges of a machine part are rectangular, it can accordingly also be provided that the angle legs of the bearing body are assigned to one another at right angles.
The angle legs of the bearing body can be firmly but detachably connected to one another. In this way, the bearing body can thus be assembled in a modular manner from several elements, which are each provided with one or more endless Umlaufbah NEN for rolling rollers.
In some cases, it may appear expedient to design the orbits so that they merge endlessly into one another in such a way that the rolling rollers run through a self-contained path when using an angle profile. For this purpose, the two pairs of raceways can each be provided in one, angle leg: of a bearing body having an angle profile and arranged on the end faces of the bearing body to form a single endless orbit in such a way that the deflecting tracks are arranged on one end face in one leg Tracks and on the other end face two tracks that are not in the same angle leg are connected to one another.
This creates, for example, a nested circulating system in the shape of a right-angled figure eight, which means that the individual rolling rollers are always equally loaded over a certain period of time and thus show the same signs of wear, since every rolling roller at every point the nested endless orbit.
In the drawing, embodiments of the roller bearing according to the invention are shown. 1 shows a side view of the roller bearing in a schematic representation, partly in section; FIG. 2 shows a plan view of the roller bearing according to FIG. 1, partially in section; 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2 on a somewhat larger scale; 4 shows a detailed view of the arrangement of a rolling roller in a raceway; Fig. 5 shows one. Section through a Wälzlagerkör which is guided on a machine part.
The roller bearing 1 consists of a bearing body 2 in which opposite parallel hat-shaped Laufbah NEN 3 and 4 are arranged. At the ends of the bearing body 2 deflectors 5 and 6 are introduced, in which semicircular curved deflection tracks 7, 8 are provided, so that a closed sene, endless orbit is formed.
In this orbit rolling rollers 9 are arranged, in such a way that the rolling rollers 9 protrude in the area of the hat-shaped raceway 4 over the surface of the bearing body 2 and thus can be supported in a guide (not shown).
In. at right angles to the sides of the bearing body in which the hat-shaped. Raceways, 3 and 4 are attached, adjacent sides, a further endless circulating path for rolling rollers 10 is provided. This further endless orbit consists of oppositely parallel emergency-like tracks 11 and 12, to which the deflecting tracks 13 and 14 in the deflecting pieces 5 and 6 are connected.
Here too, the rolling rollers 10 located in the hat-shaped raceway 12 protrude slightly over the surface of the bearing body, while in the hat-shaped raceway 11 arranged opposite, the rolling rollers do not protrude beyond the surface of the bearing body 2.
The rollers 9 and 10 can have the same dimensions from if the load on the roller bearing is the same in the two mutually perpendicular planes. However, if the loads are different, the rollers 9 and 10 can have different dimensions, as shown in the drawing. The rolling rollers are cylindrical and at their ends have graduations 15 to which an end piece in the form of a paraboloid of revolution 16 is connected.
Because of this shape of the ends of the rolling rollers 9 and 10, tilting in the hat-shaped raceways 3, 4, 11, 12 and in the deflecting tracks 7, 8, 13, 14 is impossible.
In order to prevent the rolling rollers 9, 10 from falling out when the rolling bearing is not assembled, holding elements 17 for the rolling rollers 9 and 10 are arranged along the linearly parallel raceways 3, 4, 11, 12. These holding elements 17 consist of plastic wire which is fastened under pretension to the deflection pieces 5 and 6 and which is produced on a polycaprolactam basis.
The holding elements 17 are attached with enough play so that when the Rol lenachse is offset from the rectilinear direction, the Halteele elements 17 can regulate compliance with the linear path and press back the rolling rollers that may have evaded from this direction.
To attach the; Rolling bearing 1 is provided in the Lagerkör by 2 a bore 18 by means of which screwing is possible. In the exemplary embodiment shown, the roller bearing can absorb loads in the region of the hat-shaped raceways 3 and 12, while the rolling elements run unloaded in the hat-shaped raceways 4 and 11 arranged opposite one another.
In the arrangement shown in Figure 5, the bearing body 2, seen from the end face, an angle profile with Win angle legs 18 and 19 assigned at right angles to one another.
In each of these angle legs 18 and 19, parallel, hat-shaped raceways 3a and 4a or 3b and 4b are arranged opposite one another in the longitudinal direction. At the front ends of the hat-shaped raceways, semicircular curved deflection paths are provided (not shown), so that closed, endless orbits are created.
In order to raceways rolling rollers 9b and 10a are arranged in such a way that the rolling rollers 10a in the region of the hat-shaped raceway. 4a and the rolling rollers 9b in the area of the hat-shaped raceway 4b over the surface of the angle legs 18 and 19 respectively and can thus be supported on the surfaces 20 and 21 of a machine part 22 serving as guides.
In the illustration shown, the surfaces 20 and 21 of the machine part 22 are at right angles to one another. Accordingly, the angle legs 18 and 19 of the bearing body 2 are assigned to each other at right angles.
The angle legs 18 and 19 are connected to one another by means of screws 23 shown schematically. As no further explanation is required, rolling bearing bodies according to the invention can thus be assembled like a box. There is thus the possibility, for example, of assembling a T-like bearing body in a simple manner. Of course, according to the invention, it can also be provided that each angle leg is provided with a plurality of endless circumferential tracks for rolling elements arranged parallel to one another.