Die Erfindung betrifft ein Wälzkörperlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiges als Kugelumlauflager ausgeführtes Wälzkörperlager ist aus der DE-PS 1 425 120 bekannt. Dabei sind die Rücklaufkanäle als runde Bohrungen im Tragkörper ausgeführt, was zwar eine gute rückseitige Abstützebene ergibt, aber einen platzraubend dicken Tragkörper bedingt und zudem die Verwendung von anderen Wälzkörpern ausschliesst. Weil die Kugeln in der Lastzone nur durch die Führungsleisten geführt sind, können sie seitlich ausweichen, was sich als unbefriedigend erwiesen hat. Die Herstellung von präzisen Kugellagern dieser Art ist schon wegen der Montage der Führungsleisten umständlich und der Automation nicht ausreichend zugänglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, wirtschaftlich und weitgehend automatisch herstellbares, mehrreihiges Wälzlager für Längsführungen zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das im Anspruch 1 definierte Wälzlager vorgeschlagen.
Der prismatische Tragkörper des erfindungsgemässen Wälzlagers kann auf einfache Weise durch Bearbeitung von aussen hergestellt werden. Man kann ihn von einer entsprechenden Profilstange (vor oder nach dem Schleifen der Bahn bzw. Bahnen) durch gerade Schnitte abtrennen.
All das kann auf Automaten geschehen. Ebenso lassen sich die Halterungsbohrungen am Tragkörper durch Automatenvorgänge herstellen. Der einzige hochpräzise Arbeitsgang ist dabei die Bestimmung des Abstands der Lauffläche zur Abstützebene, bzw. einer seitlichen Anschlagebene, was automatenmässig z.B. durch Schleifen erfolgen kann.
Die aus Kunststoff bestehenden Endkörper bestehen je aus zwei Arten von Endkörper-Teilen, nämlich aus wenigstens einem Innen-Endkörperteil und aus einem Aussen-Endkörperteil, welche miteinander verrastet sind.
Bevorzugterweise enthält jeder Innen-Endkörperteil zwei hinsichtlich einer sie trennenden Trennwand spiegelbildlich angeordnete gekrümmte Umlenkkanäle, welche die Lastzone mit der Rücklaufzone wälzkörperleitend verbinden. Jeder dieser Umlenkkanäle ist vorzugsweise auf seiner der Trennwand abgewandten Seite offen. Das erleichtert seine Herstellung und ist dem Füllen des Wälzkörperlagers förderlich, wie noch gezeigt werden wird.
Wenn im gerade geschilderten Falle mehr als zwei Reihen von Wälzkörpern im Wälzkörperlager enthalten sein sollen, kann man jeweils eine gerade Zahl von Reihen durch Verwendung von entsprechend vielen Innen-Endkörperteilen nebeneinander erreichen. Man kann dann entweder die aneinandergrenzenden Umlenkkanäle doppelreihig bestücken, oder man kann eine Trennwand zwischen die Innen-Endkörperteile einfügen.
Jeweils zwei Innen-Endkörperteile sind durch wenigstens eine Führungsleiste an der Vorderseite miteinander zu einer Innen-Endeinheit einstückig verbunden.
Die beiden Aussen-Endkörperteile sind durch Halteleisten an der Rückseite miteinander zu einer Aussen-Endeinheit einstückig verbunden, wobei diese Halteleisten die Wälzkörper am Herausfallen aus den an der Rückseite des Tragkörpers offenen Rücklaufkanälen hindern.
Die Innen-Endeinheit und die Aussen-Endeinheit lassen sich mit Kunststoffpräzision einfach auf Automaten herstellen.
Beim Montieren kann man die wenigstens eine Innen-Endeinheit provisorisch mit der Führungsleiste nach unten haltern und den Tragkörper mit der Lastzone nach unten passend einlegen und ebenfalls provisorisch haltern. Nun kann man die Rollkörper einfüllen und dann die Aussen-Endeinheit passend darüberdrücken, wobei die End-Teile durch entsprechende Rasten miteinander verrastet werden. Das ist durchwegs automatisch machbar.
Man benötigt also nur noch 4 verschiedene Teilearten, nämlich:
- einen ausschliesslich von aussen bearbeitbaren Tragkörper, der nur teilweise präzis zu sein braucht und automatisch fertigbar ist;
- eine Anzahl Wälzkörper, welche mit guter Präzision im Handel erhältlich sind;
- eine oder mehrere Innen-Endeinheit, die in Kunststoffpräzision leicht automatisch herstellbar sind; und
- eine Aussen-Endeinheit, die ebenfalls in Kunststoffpräzision leicht automatisch herstellbar ist.
Das Zusammentragen und Montieren ist ohne hohe Anforderungen automatisierbar.
Demnach kann gemäss der Erfindung ein präzises Wälzlager gemäss der Erfindung wirtschaftlich vorteilhaft hergestellt werden.
Der dabei durch Verrasten der Endkörper-Teile entstehende Verbundkörper ist durch den von ihm eingeschlossenen, normalerweise metallenen, z.B. stählernen, oder aus anderem geeigneten Hartmaterial bestehenden Tragkörper von innen gestützt. Dabei kann ein seitliches Abgleiten dadurch verhindert werden, dass die Führungsleiste an der Lastzone und/oder an den dort befindlichen Wälzkörpern Halt finden kann, während die Halteleisten in die Rücklaufkanäle eingreifen.
Stabilitätsfördernd ist es, wenn die Halteleisten (in der Rücklaufzone) L-förmig sind, wobei der eine L-Schenkel parallel zur Abstützebene verläuft, während der andere L-Schenkel vertikal dazu (neben die Wälzkörper) in einen Rücklaufkanal eingreift.
Vorzugsweise ist jeder Innen-Endkörperteil mit wenigstens einem (vorzugsweise seitlich offenen) gebogenen Umlenkkanal versehen, wobei weiter bevorzugter Weise diese Kanäle seitlich durch Seitenteile des zugehörigen Aussen-Endkörperteils verschlossen werden. Während der Montage kann man einen seitlichen Verschluss der Umlenkkanäle provisorisch besorgen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung als Rollenlager kann die Laufbahn am Boden einer Nut eben ausgeführt sein, wobei die Nut mehreren Rollenreihen nebeneinander Platz bietet. Das macht die Bearbeitung der Laufbahn besonders einfach.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung als Kugellager kann man jeder Kugelreihe ihre (vorzugsweise gerundete) Laufbahnrinne zuordnen, die auch einfach herstellbar ist. Dabei sind besonders zweireihige Kugellager nützlich, welche mit einem entsprechend V-förmigen oder gerundeten Gegenorgan zusammenwirken können.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der rein schematischen Zeichnung beispielsweise besprochen werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht nach Pfeil I in Fig. 2 auf ein erfindungsgemässes Rollenlager,
Fig. 2 einen teilweisen Längs-Schnitt mit teilweiser Seitenansicht nach Linie II-II in Fig. 1 dieses Rollenlagers,
Fig. 3 ein vergrössertes Detail III aus Fig. 2,
Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV in Fig. 1 durch dieses Rollenlager,
Fig. 5 ein Explosions-Schaubild des aus Innen-Endeinheit, Tragkörper und Aussen-Endeinheit bestehenden Gehäuses dieses Rollenlagers,
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5, und
Fig. 7 einen der Fig. 4 ähnlichen Querschnitt durch ein (ansonsten nicht dargestelltes) erfindungsgemässes Kugellager, bei welchem sich nur die Lastzone des Tragkörpers und die Querschnittsform der Führungsleiste der Innen-Endeinheit von jener des gezeichneten Rollenlagers unterscheidet.
Das in den Fig. 1 bis 6 ganz oder teilweise wiedergegebene Wälzlager ist ein zweireihiges Rollenlager 1, dessen Gehäuse 2 aus dem Tragkörper 3 der Innen-Einheit 43, der Aussen-Einheit 47 und den Rollen 5 besteht.
Der Tragkörper 3 hat an der Vorderseite V eine Lastzone 31, in welcher die Laufbahn 32 am Boden einer Nut 33 vorgesehen ist. Es ist aus der Zeichnung ersichtlich, dass die Nut 33 den beiden Rollenreihen und der Führungsleiste 42 nebeneinander Platz bietet, wobei die Nut 33 weniger tief ist, als der Durchmesser der Rollen 5.
Auf der Rückseite R des Tragkörpers 3 befindet sich die Rücklaufzone 34 in welcher die beiden, je einer Rollenreihe dienenden, Rücklaufkanäle 35 angeordnet sind. Die Rücklaufkänale 35 sind auf der Rückseite R offen. Der Tragkörper 3 reicht auf der Rückseite R bis auf die Anschlägfläche 36, was ihn sehr biegesteif macht.
Der Tragkörper 3 kann also durch reine äussere Bearbeitung hergestellt werden, wobei lediglich die Laufbahn 32 einer Feinbearbeitung bedarf, und lediglich der Abstand zwischen der Laufbahn 32 und der Anschlagfläche 36 sehr genau sein muss.
Sowohl am linken Ende LE als auch rechten Ende RE des Tragkörpers 3 ist je ein Endkörper 4 vorgesehen. Jeder Endkörper 4 besteht aus einem Innen-Endkörperteil 41 und einem Aussen-Endkörperteil 45. Die beiden Innen-Endkörperteile 41 weisen spiegelbildlich zu einer Trennwand 412 angeordnete gebogene Umlenkkanäle 411 auf, durch welche die Lastzone 31 mit der Rücklaufzone 34 des Tragkörpers 3 rollenleitend verbunden sind.
Die beiden Innen-Endkörperteile 41 sind einstückig mit der Führungsleiste 42 verbunden, welche in der Nut 33 angeordnet ist und durch ihre Haltefortsätze 420 die Rollen 5 am Herausfallen hindert. Sie leitet die Rollen 5 von Innen-Endkörperteil 41 zu Innen-Endkörperteil 41. Durch die einstückige Verbindung der Innen-Endkörperteile 41 mit der Führungsleiste 42 entsteht eine Innen-Einheit 43, welche den Tragkörper 3 übergreifend auf diesen geschoben werden kann.
Die Innen-Einheit 43 hat an jedem Innen-Endkörperteil 41 einen Innenrastteil 44, auf den noch zurückgekommen wird.
Die beiden Aussen-Endkörperteile 45 weisen Seitenwände 451 auf, mit denen sie die Umlenkkanäle 411 verschliessen. Die Aussen-Endkörperteile 45 sind durch Halteleisten 46 zur Aussen-Endeinheit 47 verbunden, die von der Rückseite über den Tragkörper 3 und über die Innen-Endeinheit 43 geschoben werden kann. Dabei verrastet ihre Aussenrasteinheit 48 mit der Innenrasteinheit 44 der Innen-Endkörperteile 41.
Die Aussen-Endheit 47 weist an jedem Aussen-Endkörperteil 45 eine Nut 49 für einen Abstreifer 491 auf, so dass kein Schmutz zu den Rollen gelangen kann, wenn das Rollenlager 1 entlang einer Bahn (nicht gezeichnet) einer Werkzeugmaschine rollt.
Um die Aussen-Einheit 47 zu versteifen, ist jede Halteleiste 46 L-förmig ausgebildet und weist einen zur Anschlagfläche 36 parallelen Flansch 461 auf, welcher den zugehörigen Rücklaufkanal 35 ausreichend verschliesst, dass die Rollen 5 nicht herausfallen können. Ein zum ersten Flansch 461 vertikaler zweiter Flansch 462 greift in den betreffenden Rücklaufkanal 35 ein, wo er neben dem Ende der Rollen 5 ist.
Bei der Montage würde man zweckmässig die Innen-Einheit 43 mit der Führungsleiste 42 nach unten in einen geeigneten Halter geben, den Tragkörper 3 mit der Lastzone 31 nach unten hineinlegen und nun durch die Rücklaufkanäle 35 die Rollen 5 von oben einfach einfüllen. Danach kann man die Aussen-Endeinheit 47 aufschieben und die Rasteinheiten 44 und 48 miteinander verrasten. Die Montage ist damit abgeschlossen.
Weil eigentlich nur die Führung der Kugeln in der Lastzone 31K des Kugellagers 1K anders zu sein braucht, als soeben geschildert, wurde das Kugellager 1K lediglich in einem Querschnitt in Fig. 7 dargestellt. Der Tragkörper 3K hat in der Lastzone 31K zwei halbrunde Kugellaufbahnen 32K zwischen denen eine T-förmige Führungsleiste 42K die Kugeln am Herausfallen hindert und führt.
Auf der Rückseite R ist auch hier eine Rücklaufzone 34K mit Rücklaufkanälen 35K und der Anschlagfläche 36K vorgesehen. Auch die Halteleisten 46K entsprechen jenen des Rollenlagers 1. Anstelle der Rollen 5 sind im Kugellager 1K Kugeln 5K vorgesehen.
Auch beim Kugellager 1K ergibt sich der Vorteil, einfacher Fertigung und Montage, die vollkommen automatisierbar ist.
The invention relates to a rolling element bearing according to the preamble of claim 1.
Such a rolling element bearing designed as a recirculating ball bearing is known from DE-PS 1 425 120. The return channels are designed as round bores in the support body, which results in a good support plane on the back, but requires a bulky support body and also excludes the use of other rolling bodies. Because the balls in the load zone are only guided through the guide rails, they can move sideways, which has proven to be unsatisfactory. The production of precise ball bearings of this type is difficult because of the assembly of the guide rails and is not sufficiently accessible to automation.
The invention has for its object to provide a simple, economical and largely automatically producible, multi-row roller bearing for longitudinal guides.
To solve this problem, the rolling bearing defined in claim 1 is proposed.
The prismatic support body of the roller bearing according to the invention can be produced in a simple manner by machining from the outside. You can cut it off from a corresponding profile bar (before or after grinding the web or webs) with straight cuts.
All of this can be done on machines. Likewise, the mounting holes on the support body can be made by automated processes. The only high-precision work step is the determination of the distance of the tread to the support level or a lateral stop level, which is automatically done e.g. can be done by grinding.
The end bodies made of plastic each consist of two types of end body parts, namely at least one inner end body part and one outer end body part, which are locked together.
Each inner end body part preferably contains two curved deflection channels which are arranged in mirror image fashion with respect to a partition separating them and which connect the load zone to the return zone in a rolling-body-conducting manner. Each of these deflection channels is preferably open on its side facing away from the partition. This facilitates its manufacture and is conducive to filling the rolling element bearing, as will be shown below.
If, in the case just described, more than two rows of rolling elements are to be contained in the rolling element bearing, an even number of rows can be achieved side by side by using a corresponding number of inner end body parts. You can then either equip the adjacent deflection channels in double rows, or you can insert a partition between the inner end body parts.
In each case two inner end body parts are integrally connected to one another by an at least one guide strip on the front to form an inner end unit.
The two outer end body parts are integrally connected to each other to form an outer end unit by retaining strips on the rear side, these retaining strips preventing the rolling elements from falling out of the return channels open on the rear side of the supporting body.
The inner end unit and the outer end unit can be easily manufactured on machines with plastic precision.
When assembling, you can temporarily hold the at least one inner end unit with the guide bar facing downwards and insert the support body with the load zone downwards and also temporarily hold it there. Now you can fill in the rolling elements and then press the outer end unit over them, the end parts being locked together by means of appropriate catches. This is automatically feasible throughout.
So you only need 4 different types of parts, namely:
- A support body that can only be machined from the outside, which only needs to be partially precise and can be manufactured automatically;
a number of rolling elements which are commercially available with good precision;
- One or more internal end units, which can be easily and automatically manufactured in plastic precision; and
- An external end unit, which can also be easily and automatically manufactured in plastic precision.
Collecting and assembling can be automated without high demands.
Accordingly, according to the invention, a precise roller bearing according to the invention can be produced in an economically advantageous manner.
The resulting composite body by locking the end body parts is due to the enclosed, normally metal, e.g. steel, or from other suitable hard material supporting body supported from the inside. Lateral sliding can be prevented in that the guide bar can find a hold on the load zone and / or on the rolling elements located there, while the holding bars engage in the return channels.
It promotes stability if the retaining strips (in the return zone) are L-shaped, with one L-leg running parallel to the support plane, while the other L-leg engages vertically to it (next to the rolling elements) in a return channel.
Each inner end body part is preferably provided with at least one (preferably laterally open) curved deflection channel, with these channels being more preferably closed laterally by side parts of the associated outer end body part. A temporary closure of the deflection channels can be provisionally provided during assembly.
In one embodiment of the invention as a roller bearing, the track can be flat on the bottom of a groove, the groove offering space for several rows of rollers next to one another. This makes editing the career particularly easy.
In another embodiment of the invention as a ball bearing, each row of balls can be assigned its (preferably rounded) raceway trough, which is also easy to produce. Double-row ball bearings are particularly useful, which can interact with a corresponding V-shaped or rounded counter-organ.
The invention will be discussed below with reference to the purely schematic drawing, for example.
Show it:
1 is a plan view according to arrow I in Fig. 2 of a roller bearing according to the invention,
2 shows a partial longitudinal section with a partial side view along line II-II in FIG. 1 of this roller bearing,
3 shows an enlarged detail III from FIG. 2,
4 shows a cross section along line IV-IV in FIG. 1 through this roller bearing,
5 shows an exploded diagram of the housing of this roller bearing consisting of the inner end unit, support body and outer end unit,
Fig. 6 is a section along line VI-VI in Fig. 5, and
7 shows a cross section similar to FIG. 4 through a (otherwise not shown) ball bearing according to the invention, in which only the load zone of the supporting body and the cross-sectional shape of the guide strip of the inner end unit differ from that of the roller bearing shown.
The roller bearing shown in whole or in part in FIGS. 1 to 6 is a double-row roller bearing 1, the housing 2 of which consists of the support body 3 of the inner unit 43, the outer unit 47 and the rollers 5.
The support body 3 has a load zone 31 on the front side V, in which the raceway 32 is provided at the bottom of a groove 33. It can be seen from the drawing that the groove 33 offers space for the two rows of rollers and the guide bar 42 next to one another, the groove 33 being less deep than the diameter of the rollers 5.
On the rear side R of the support body 3 is the return zone 34 in which the two return channels 35, each serving a row of rollers, are arranged. The return channels 35 are open on the rear R. The support body 3 extends on the back R to the stop surface 36, which makes it very rigid.
The support body 3 can thus be produced by pure external machining, only the raceway 32 requiring fine machining, and only the distance between the raceway 32 and the stop surface 36 having to be very precise.
An end body 4 is provided at both the left end LE and the right end RE of the support body 3. Each end body 4 consists of an inner end body part 41 and an outer end body part 45. The two inner end body parts 41 have, in mirror image to a partition 412, curved deflection channels 411 through which the load zone 31 is connected to the return zone 34 of the support body 3 in a role-guiding manner .
The two inner end body parts 41 are integrally connected to the guide bar 42, which is arranged in the groove 33 and prevents the rollers 5 from falling out due to their holding extensions 420. It guides the rollers 5 from the inner end body part 41 to the inner end body part 41. The one-piece connection of the inner end body parts 41 to the guide strip 42 results in an inner unit 43 which can be pushed onto the support body 3 over it.
The inner unit 43 has an inner detent part 44 on each inner end body part 41, which will be referred to later.
The two outer end body parts 45 have side walls 451, with which they close the deflection channels 411. The outer end body parts 45 are connected by retaining strips 46 to the outer end unit 47, which can be pushed from the rear over the support body 3 and over the inner end unit 43. Her outer latching unit 48 locks with the inner latching unit 44 of the inner end body parts 41.
The outer end 47 has a groove 49 for a wiper 491 on each outer end body part 45, so that no dirt can get to the rollers when the roller bearing 1 rolls along a path (not shown) of a machine tool.
In order to stiffen the outer unit 47, each retaining strip 46 is L-shaped and has a flange 461 parallel to the stop surface 36, which closes the associated return channel 35 sufficiently that the rollers 5 cannot fall out. A second flange 462, vertical to the first flange 461, engages in the return channel 35 in question, where it is next to the end of the rollers 5.
During assembly, one would expediently place the inner unit 43 with the guide bar 42 downward in a suitable holder, place the support body 3 with the load zone 31 downward and now simply fill the rollers 5 through the return channels 35 from above. Then you can slide on the outer end unit 47 and lock the locking units 44 and 48 together. The assembly is now complete.
Because actually only the guidance of the balls in the load zone 31K of the ball bearing 1K needs to be different from that just described, the ball bearing 1K was only shown in cross section in FIG. 7. The support body 3K has two semicircular ball races 32K in the load zone 31K between which a T-shaped guide bar 42K prevents and guides the balls from falling out.
On the back R there is also a return zone 34K with return channels 35K and the stop surface 36K. The retaining strips 46K also correspond to those of the roller bearing 1. Instead of the rollers 5, 1K balls 5K are provided in the ball bearing.
The 1K ball bearing also has the advantage of simple manufacture and assembly, which can be fully automated.