CH663648A5 - Rollenumlauflager. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rollenumlauflager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei Rollenumlauflagern bewegen sich die Rollen abwechselnd auf Wegen verschiedener Krümmung, wobei zumeist ein Wechsel von gerader und krummliniger Bewegung erfolgt. Daher kann man die Führung der Rollen, welche den verkantungsfreien Lauf und eine minimale Reibung aneinander und am Gehäuse zum Zwecke hat, nicht mit den für Linear- und Rundlager üblichen starren Käfigen lösen. Für viele Rollenumlauflager hat man deshalb Trennstücke zwischen die aufeinanderfolgenden Rollen eingelegt, was aber nicht immer zu einer ausreichend dauerhaften Lösung des Problems führt und bei Kreuzrollenumlauflagern ganz ausgeschlossen ist.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Rollenumlauflager zu schaffen, das eine saubere Führung der Rollen bei geringem Verschleiss und guter Lebensdauer gewährleistet, sich als Kreuzrollenumlauflager eignet, das aber trotzdem wirtschaftlich vorteilhaft ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Rollenumlauflager gemäss Patentanspruch 1 vorgeschlagen.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass die einzelnen Käfigelemente mit jeweilen nur einer Rolle eine den Trenn-körpern überlegene Führung der Rollen sicherzustellen vermögen, wobei die Lösung für Kreuzrollenumlauflager geeignet ist, was bisher ganz fehlte.

Dabei ist zu beachten, dass Kreuzrollenumlauflager nur in sehr bescheidenen Stückzahlen angewendet wurden, weil sie sehr schlechte Standzeiten hatten, und dies, obschon man gerade bei Kreuzrollenanordnungen die Vorteilhaftigkeit von Umlauflagern sehr zu schätzen wüsste.

Die Erfindung eröffnet dadurch den Kreuzrolìenumìaufla-gern die seit langem erwünschte breite Anwendbarkeit, weil sie es ermöglicht, wesentlich erhöhte Standzeiten bei unwesentlich unterschiedlichen Herstellungskosten zu erzielen, s Weil sich die Käfigelemente mit ihren Stirnseiten aneinander stützen können und sie mit ihren z.B. Kanten und Flächen am Gehäuse für Führung sorgen können, ist ein möglichst reibungsloser verkantungsfreier Lauf der Rollen möglich, wobei sie nur mit ihren zu Öffnungen des Käfigele-io mentes herausstehenden Rollflächen am Gehäuse Kontakt machen.

Da die Stirnseiten jedes Käfigelementes mit zwei im Winkel von über 90° zueinander verlaufenden Stirnflächen versehen ist, die während der Bewegung entlang der Lauf-15 bahn bzw. bei der Umlenkung mit den entsprechenden Stirnflächen der nächstfolgenden Käfigelemente zumindest angenähert parallel sind, so ist die geschilderte Führung ganz besonders gut, wobei dann im Übergang nur eine Berührung entlang der vorteilhaft gerundeten Kante zwischen den Stirn-20 flächen erfolgen kann, was eine störungsfreie Wegfindung der einzelnen Käfigelemente fördern kann.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Kanten und Flächen (ausser den Stirnflächen) entsprechend gerundet sind. Man kann sich vorstellen, dass das Käfigelement in einen Kubus passt, dessen Kantenlänge kleiner als der Durchmesser des Wälzkörpers ist. Die Stirnflächen wären zur Hälfte schräg abgeschnitten, um die beim Umlenken tragende Fläche zu erhalten und den Abstand beim Umlenken konstant zu halten.

30 Bei Rollen ist das Austreten der Mantelfläche (als Rollfläche) naturgemäss nur an zwei sich gegenüberliegenden Seiten zu wünschen, weil sonst ja ein gegenseitiger Rollenkontakt bestehen könnte. Die Enden der Rollen dürfen nicht austreten, weil sie zu den gefürchteten Abnutzungsschäden 35 und zum Verkeilen führen können. Daher wird man die eine Öffnung des Käfigelements vorzugsweise so gross machen, dass man die Rolle oder Kugel eindrücken kann, diese aber nicht mehr von alleine herauszufallen vermag. Das geht bei geeigneten Kunststoffen, wie z.B. Polyamiden, sehr leicht 40 unter Ausnutzung der Materialelastizität. Ist jeder Wälzkörper einmal in sein Käfigelement eingesetzt, so kann man die Käfigelemente in geeigneterWeise leicht in das Gehäuse des Wälzkörperumlauflagers einsetzen, z.B. indem man Schrauben einer den Umlenkkanal enthaltenden geteilten ■'s Schale locker genug lässt und erst nach erfolgtem Füllen anzieht.

Rollen, deren Höhe kleiner ist als ihr Durchmesser, eignen sich hervorragend für die Erfindung und zeichnen sich durch gute Laufeigenschaften in einem erfindungsgemässen Kreuz-50 rollenumlauflager aus.

Die Laufbahn eines erfindungsgemässen Rollenumlaufla-• gers kann einfach an einem Laufbahnkörper hergestellt werden, wobei Stahl und anderes Hartmaterial bevorzugte Werkstoffe sind. Der Rest des Gehäuses ist z.B. eine geteilte 55 Schale, welche mit dem Lauf bahnkörper verbunden ist und den Umlaufkanal enthält oder mit dem Laufbahnkörper zusammen bildet. Die Schale kann z.B. aus Leichtmetall oder Kunststoff hergestellt werden. Die Rollen können aus üblichem Material bestehen.

60

Die Käfigelemente lassen sich mit der ausreichenden Kunststoffpräzision spritzen.

Es ergibt sich dadurch, dass eine wirtschaftliche Herstellung des erfindungsgemässen Rollenumlauflagers möglich 65 ist und seine Standzeit ein Vielfaches mancher bisheriger Lager erreichen kann, insbesondere wenn man die bislang ungeführten Kreuzrollenumlauflager als Vergleichsbasis annimmt.

3

663 648

Die üblichen Kreuzrollenumlauflager machen die Verwendung einer gleichen Anzahl Rollen in beiden Richtungen nötig, während man beim erfindungsgemässen Kreuzrollenumlauflager der Belastung entsprechend, auch eine stärkere Bevorzugung einer Seite vornehmen kann, indem man ihr mehr Rollen zuteilt, weil die Käfigelemente die Rollenführung übernehmen, gleich in welcher Reihenfolge die Rollen stehen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der rein schematischen Zeichnung beispielsweise erörtert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Kreuzrollenumlauflagers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Kreuzrollenumlauflager,

Fig. 3 einen vergrösserten Schnitt nach Linie III-III in Fig.

1,

Fig. 4 bis 6 eine vergrösserte Darstellung eines Käfigelementes, und zwar Fig. 4 in Endansicht mit Rolle bestückt, Fig. 5 in Seitenansicht nach Pfeil V in Fig. 4, Fig. 6 im Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 4 und Fig. 7 einen Schnitt nach Linie VII—VII in Fig. 2, teilweise gebrochen.

Das in den Fig. 1 bis 7 dargestellte Kreuzrollenumlauflager 1 hat ein Gehäuse 10, das aus dem Laufbahnkörper 11 mit der V-förmigen, zweigeteilten Laufbahn 12 und der zweigeteilten Schale 13 mit dem von ihr und dem Laufbahnkörper eingeschlossenen Umlaufkanal 14 besteht. Dabei sind die beiden Teile der Schale 13 mit dem Laufbahnkörper 11 durch die Schrauben 15 verbunden. In Fig. 1 sieht man auch die Befestigungslöcher 16, welche mit oder ohne Gewinde der Anbringung des Kreuzrollenumlauflagers 1 an einer Maschine dienen. In Fig. 3 ist zudem eine Rollbahn 17 eines Maschinenteiles angedeutet, so dass ersichtlich ist, wie das Rollen der Rollen 2 zwischen der Laufbahn 12 und der Rollbahn 17 erfolgen könnte, was je im übrigen jedem Fachmann verständlich ist. Laufbahn 12 und Rollenbahn 17 sind 90° Prismenbahnen.

Jede Rolle 2 sitzt in einem eigenen Käfigelement 3 aus Kunststoff, aus dem sie nur mit Rollflächen 20 zum Fenster 5 30 und zur Einsetzöffnung 31 (nur in Fig. 6 bezeichnet) heraustreten kann, um mit der Laufbahn 12 und der Rollbahn 17 in Kontakt zu treten.

Jedes Käfigelement 3 hat zwei Stirnseiten 32 (nur in Fig. 5 bezeichnet), welche eine sogenannte vertikale Stirnfläche 33 io und eine schräge Stirnfläche 34 hat.

In Fig. 7 sieht man, wie die vertikalen Stirnflächen 33 sich berühren, wenn die Käfigelemente 3 mit den Rollen 2 sich entlang der Laufbahn 12 bewegen, während eine Berührung der schrägen Stirnflächen 34 erfolgt, wenn sich die Käfigele-15 mente 3 im Bogen 140 des Umlaufkanals 14 befinden. Beim Übergang zwischen Laufbahn 12 und Bogen 140 erfolgt ein Abrollen an den Kanten 35 (nur in Fig. 4 und 5), was aber nicht besonders dargestellt ist, weil es leicht vorstellbar ist.

Auf diese Weise ist es möglich, dass zwar ein sauberes und verkantungsfreies Abrollen der Rollen 2 auf Laufbahn 12 und Rollbahn 17 erfolgt, dass aber ein Reiben der Rollen 2 aneinander und am Gehäuse 1 ausser dem Rollen unterbleibt und ein Beschädigen des Umlaufkanals 14 nicht möglich ist, wodurch nicht nur die Lebensdauer erhöht, sondern auch die Leichtgängigkeit bei geziemender Dämpfung gewährleistet werden kann.

Man kann den Laufbahnkörper aus z.B. Stahl oder anderem Hartmaterial und die Schale aus Leichtmetall oder Kunststoff fertigen und auch die Rollen und Kugeln aus an sich herkömmlichen Material herstellen. Als Käfigmaterial kommt ein genügend zäher und relativ gut selbstschmierender Kunststoff in Frage, wie bestimmte Polyamide. Die Fertigung der Teile nach bekannten Methoden ist dem Fachmann geläufig und bedarf keiner Erklärung.

25

B

3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

663648

1. Rollenumlauflager mit einem Gehäuse, das eine Laufbahn und einen deren beide Laufbahnenden verbindenden Umlaufkanal aufweist, und mit entlang der Laufbahn und entlang des Umlaufkanals aneinandergereihten Rollen, welche Rollen beim Gebrauch des Rollenumlauflagers zwischen der Laufbahn und einer ihr dann gegenüberzuliegen bestimmten Rollbahn rollen, dadurch gekennzeichnet, dass die V-förmige prismatische Laufbahn (12) des als Kreuzrollenumlauflager ausgebildete Rollenumlauflagers zwei miteinander einen Winkel von 90° einschliessende Laufbahnteile aufweist und jede der mit sich kreuzenden Achsen aneinandergereihten Rollen (2) in einem eigenen Kunststoff-Käfigelement (3) sitzt, so dass jede Rolle (2) nur mit ihrer zu Öffnungen (30,31 ) ihres Käfigelements (3) heraustretenden Rollfläche (20) mit dem Gehäuse (10) in Berührung tritt und durch ihr Käfigelement (3) am Gehäuse geführt ist, wobei die Käfigelemente (3) mit ihren Stirnseiten (32) lose aneinanderstossend aneinandergereiht sind, und jede Stirnseite (32) jedes Käfigelements (3) zwei zueinander in einem Winkel von über 90° stehende Stirnflächen (33,34) aufweist, deren eine (33) zur Laufbahn ( 12) wenigstens angenähert senkrecht steht, wenn das Käfigelement (3) auf der Laufbahn (12) ist, während die andere Stirnfläche (34) während einer Umlenkung des Käfigelements (3) in einem Umlenkbogen (140) des Umlaufkanals (14) wenigstens angenähert radial zum Umlenkbogen (140) gerichtet ist.

2. Kreuzrollenumlauflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine ungleiche Anzahl von Rollen (2) dem einen und dem anderen Laufbahnteil der Laufbahn (12) zugeordnet ist.

2

PATENTANSPRÜCH E

3. Kreuzrollenumlauflager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge jeder Rolle (2) kleiner ist als ihr Durchmesser.