DD247048A1 - BALL BEARING ARRANGEMENT - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kugellageranordnung, insbesondere fuer Praezisionsgeraete, mit dem Ziel, Laufgenauigkeit und Lebensdauer zu erhoehen. Aufgabe ist es, eine Kugellageranordnung zu schaffen, die insbesondere eine hohe Zentriergenauigkeit und geringe Rundlauffehler besitzt und die sich selbsttaetig spielfrei haelt. Die Kugellageranordnung umfasst einen geteilten und ungeteilten Ring, wobei die Laufflaechen des geteilten Ringes je zwei Abwaelzschultern umfassen, deren auf den Mittelpunkt gerichtete Normalen einen Winkel von etwa 45 einschliessen. Der nicht geteilte Ring besitzt an seiner Stirnseite eine sphaerische Gleitflaeche, die an einer konischen Flaeche eines Gleitringes derart anliegt, dass auch bei einer Lagerbelastung durch Radialkraefte und/oder Momente stets eine Anlage der einzelnen Kugeln an drei Waelzpunkten vorhanden ist. Fig. 1The invention relates to a ball bearing assembly, in particular for Praezisionsgeraete, with the aim to increase running accuracy and life. The object is to provide a ball bearing assembly, which in particular has a high centering accuracy and low concentricity error and the self-acting holds spielfrei. The ball bearing assembly comprises a split and undivided ring, wherein the running surfaces of the split ring each comprise two Abwälzschultern, centered on the center of the normals include an angle of about 45. The non-split ring has on its front side a spherical sliding surface which rests on a conical surface of a sliding ring in such a way that even with a bearing load caused by radial forces and / or moments there is always a bearing of the individual balls at three rolling points. Fig. 1

Description

Es ist vorteilhaft, wenn bei Anordnung des ungeteilten Ringes in einer Bohrung eines Gestells der Gleit-und Kippschneidenring ebenfalls in der Bohrung und der geteilte Innenring auf der zu lagernden Welle angeordnet sind.It is advantageous if, in the arrangement of the undivided ring in a bore of a frame of the sliding and Kippschneidenring are also arranged in the bore and the split inner ring on the shaft to be supported.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn bei Anordnung des ungeteilten Ringes auf der WeIIe der Gleit-und Kippschneidenring ebenfalls auf der Welle und der geteilte Ring in der Bohrung des Gestells angeordnet sind.Furthermore, it is advantageous if, in the arrangement of the undivided ring on the WeIIe the sliding and Kippschneidenring are also arranged on the shaft and the split ring in the bore of the frame.

Die erfindungsgemäße Kugellageranordnung gewährleistet durch seine Dreipunktberührung der Kugeln eine hohe Zentrier- und Rundlaufgenauigkeit bei gleichzeitig stark herabgesetztem Reibmoment. Durch die sich bei der Funktion eisteilende Momentenbelastung ist die Anordnung in ihren Hauptfunktionsrichtungen auch bei vorhandenem Verschleiß ständig spielfrei und leichtgängig, ohne nachgestellt zu werden. Die Kugellageranordnung ist auch geeignet, in größeren Dimensionen {Größenordnung ca. 300mm), mit Erfolg angewendet zu werden.The ball bearing assembly according to the invention ensures by its three-point contact of the balls a high centering and concentricity accuracy at the same time greatly reduced friction torque. By eisteilende in the function torque load, the arrangement in their main operating directions, even with existing wear is constantly backlash-free and smooth, without being readjusted. The ball bearing assembly is also suitable to be used in larger dimensions {order of magnitude about 300mm), with success.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show

Fig. 1: einen Schnitt durch ein Kugellager,1 shows a section through a ball bearing,

Fig. 2: die Anlage der Kugel an den Abwälzschultern,2: the system of the ball at the Abwälzschultern,

Fig.3: eine Kugellageranordnung mit einem Kugellager und ' ·3: a ball bearing arrangement with a ball bearing and '

Fig.4: eine Kugellageranordnung mit zwei Kugellagern.4 shows a ball bearing arrangement with two ball bearings.

Das in Fig. 1 dargestellte Kugellager der Kugellageranordnung umfaßt einen Außenring 1 mit Laufflächen 2; 3, welche eine V-förmige Laufrille bilden, und einen aus zwei Teilen 4; 5 bestehenden Innenring, wobei die Teile 4 und 5 gegeneinander einstellbar und durch Schrauben 6 verbunden sind. Zwischen dem Außenring 1 und dem zusammengesetzten Innenring befinden sich die Kugeln 7 des Kugellagers. Die Laufflächen derTeile 4 und 5 des Innenringes, umfassen je zwei Abwälzschultem 8; 9; 'The ball bearing of the ball bearing assembly shown in Figure 1 comprises an outer ring 1 with treads 2; 3, which form a V-shaped track groove, and one of two parts 4; 5 existing inner ring, wherein the parts 4 and 5 are mutually adjustable and connected by screws 6. Between the outer ring 1 and the composite inner ring are the balls 7 of the ball bearing. The running surfaces of the parts 4 and 5 of the inner ring, each comprising two Abwälzschultem 8; 9; '

10; 11, deren auf den Mittelpunkt M der Kugel 7 gerichtete Normalen einen Winkel von vorzugsweise 45° einschließen. Der nicht geteilte Außenring 1 ist mit einer spä'rischen Gleitfläche 13 (Fig. 1) versehen, die an einer konischen Fläche 12 (Fig.3) eines Gleitringes 14 bzw, 15 derart anliegt, daß bei einer Lagerbelastung durch Radialkräfte und/oder Momente stets eine Anlage der einzelnen Kugeln 7 an einem Wälzpunkt an einer Lauffläche 2 des Außenringes 1 und an je einem Wälzpunkt an den Abwälzschultem 10 und 11 anliegt (Fig.1). "10; 11, whose directed to the center M of the ball 7 normals enclose an angle of preferably 45 °. The undivided outer ring 1 is provided with a slow sliding surface 13 (FIG. 1) which abuts against a conical surface 12 (FIG. 3) of a sliding ring 14, 15 in such a way that at a bearing load due to radial forces and / or moments always a system of individual balls 7 at a rolling point on a running surface 2 of the outer ring 1 and at a rolling point on the Abwälzschultem 10 and 11 abuts (Fig.1). "

Bei einer Kugellageranordnung mit ungeteiltem Außenring 1 gemäß den Fig. 3 sind der Gleitring 14; 15 und der Außenring 1 z.B. in einer Bohrung eines Gehäuses oder Gestells 16 angeordnet. Der geteilte Innen ring befindet sich auf einer Welle 17 und ist dort beispielsweise durch eine Mutter 18 fixiert. Der Außenring 1 ist in der Bohrung des Gestells 16 vorteilhaft durch eine • Befestigungsscheibe 19, eineh Kippschneidenring 20 und Schrauben 21 befestigt.In a ball bearing assembly with undivided outer ring 1 as shown in FIG 3, the slide ring 14; 15 and the outer ring 1 e.g. arranged in a bore of a housing or frame 16. The split inner ring is located on a shaft 17 and is fixed there for example by a nut 18. The outer ring 1 is advantageously fastened in the bore of the frame 16 by a fastening washer 19, a tilt-cutting ring 20 and screws 21.

Der Radius R der sphärischen Gleitfläche entspricht vorteilhaft etwa dem Durchmesser Dm des Kreises, auf dem die Mittelpunkte , der Kugeln 7 umlaufen.The radius R of the spherical sliding surface advantageously corresponds approximately to the diameter D m of the circle on which the centers of the balls 7 rotate.

Bei einer Kugellageranomdung gemäß der Erfindung, welche in den Figuren nicht dargestellt ist, können auch der ungeteilte Ring und der Gleitring auf der Welle und der geteilte Ring in der Bohrung des Gestells angeordnet werden. An den Eigenschaften der Kugellageranordnung würde sich nichts ändern.In a ball bearing according to the invention, which is not shown in the figures, and the undivided ring and the sliding ring on the shaft and the split ring in the bore of the frame can be arranged. The properties of the ball bearing assembly would not change.

Die Ausführung nach Fig. 4 zeigt eine Wellenlagerung mit einem festen und einem losen Kugellager, wobei beide Kugellager gleich aufgebaut sind und den in Fig. 3 beschriebenen Aufbau besitzen. Gleiche Teile sind hier mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei dieser Ausführung erzeugen Radialkräfte, die durch die gelagerte Welle 17 eingeleitet werden und auf die Lager wirken an der sphärischen Gleitfläche 13 eines jeden Lagers ein Moment, welches über den Kippschneidenring 20, dessen Kippschneide in den Figuren 3 und 4 senkrecht zur Zeichenebene liegt, auf den geteilten Innenring wirkt und somit die gleichen Verhältnisse in bezug auf Kräfte, Momente und der Anlage der Kugeln an den Laufflächen 2 und an den Abwälzschultem 10; 11 wie bei der in Fig. 3 dargestellten Kugellageranordnung mit einem Kugellager verwirklicht werden.The embodiment of Fig. 4 shows a shaft bearing with a fixed and a loose ball bearings, both ball bearings are constructed the same and have the structure described in Fig. 3. Identical parts are identified here with the same reference numerals. In this embodiment, generate radial forces which are introduced by the mounted shaft 17 and the bearings on the spherical sliding surface 13 of each bearing a moment which lies on the Kippschneidenring 20, the tilting blade in Figures 3 and 4 perpendicular to the plane the split inner ring acts and thus the same conditions with respect to forces, moments and the system of balls on the treads 2 and the Abwälzschultem 10; 11 as in the ball bearing assembly shown in Fig. 3 are realized with a ball bearing.

Aus der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Kugellageranordnung wird ersichtlich, daß mit eintretendem Verschleiß der Abwälzpunkte der Kugeln im Außenring (ungeteilter Ring) driften und gleichzeitig eine Kippung der Welle 17 gegenüber dem Gestell 16 bei der Einhaltung des Drehzentrums auslösen. Durch die Dreipunktabwälzung der Kugeln 7 werden sehr gute Laufeigenschaften bei geringen Lageabweichungen auch bei Lagerdurchmessern von Dm = 350mm und bei größeren Belastungen erreicht. Durch die Belastung sind diese Kugellageranordnungen stets spielfrei.From the operation of the ball bearing assembly according to the invention will be seen that drift with incoming wear of the rolling points of the balls in the outer ring (undivided ring) and simultaneously trigger a tilting of the shaft 17 relative to the frame 16 in compliance with the center of rotation. Due to the three-point rolling of the balls 7 very good running properties are achieved with low positional deviations even with bearing diameters of D m = 350mm and larger loads. Due to the load, these ball bearing assemblies are always backlash-free.

Claims (3)

Patentansprüche:claims: 1. Kugellageranordnung, umfassend einen Außen- und eine Innenring mit je einer Laufflächen aufweisenden V-förmigen Laufrille, in welcher die Wälzkörper angeordnet sind, wobei mindestens einer dieser Ringe aus zwei Teilen besteht, der Außenring in einer Bohrung eines Gestells oder Gehäuses und der Innenring auf einer zu lagernden Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen des aus zwei Teilen bestehenden Ringes je zwei Abwälzschultern umfassen, deren auf den Mittelpunkt der Wälzkörper gerichtete Normalen einen Winkel α von vorzugsweise 45° einschließen, und daß der nicht geteilte Ring an einer seiner Stirnflächen mit einer spärischen Gleitfläche versehen ist, die an einer konischen Fläche eines Gleitringes anliegt, derart, daß bei einer Lagerbelastung durch Radialkräfte und/oder Momente stets über einen vorgesehenen Kippschneidenring eine Anlage der einzelnen Kugeln an drei Wälzpunkten vorhanden ist, wobei die Kippschneide des Kippschneidenringes senkrecht zur Belastungsrichtung angeordnet ist.1. A ball bearing assembly comprising an outer and an inner ring, each having a running surfaces having V-shaped groove in which the rolling elements are arranged, wherein at least one of these rings consists of two parts, the outer ring in a bore of a frame or housing and the inner ring is arranged on a shaft to be supported, characterized in that the running surfaces of the two-part ring each comprise two Abwälzschultern, directed to the center of the rolling elements normal angle α of preferably 45 ° include, and that the non-divided ring on a its end faces is provided with a spherical sliding surface, which rests against a conical surface of a sliding ring, such that at a bearing load by radial forces and / or moments always on a designated Kippschneidenring an investment of the individual balls at three pitching points is present, the Kippschneide of Kippschneidenr inges is arranged perpendicular to the loading direction. 2. Kugellageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des ungeteilten Ringes in einer Bohrung eines Gestells der Gleit- und Kippschneidenring ebenfalls in der Bohrung und der geteilte Inhenring auf der zu lagernden Welle angeordnet sind.2. Ball bearing assembly according to claim 1, characterized in that in the arrangement of the undivided ring in a bore of a frame of the sliding and Kippschneidenring are also arranged in the bore and the split Inhenring on the shaft to be stored. 3. Kugellageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung des ungeteilten Ringes auf der Welle . der Gleit- und Kippschneidenring ebenfalls auf der Welle und der geteilte Ring in der Bohrung des Gestells angeordnet sind.3. Ball bearing assembly according to claim 1, characterized in that in the arrangement of the undivided ring on the shaft. the sliding and tilt cutting ring are also arranged on the shaft and the split ring in the bore of the frame. Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention Die Erfindung betrifft eine Kugellageranordnung, insbesondere ein Kugellager und dessen Anordnung zum Lagern von Achsen, welches unter Beachtung der Wälzbedingung eine Dreipunktlagerung mit sich daraus ergebender hoher Zentriergenauigkeit ,. und geringem Reibmoment verwirklicht. Die Kugellagerung ist für hochgenaue Lagerungen bei Präzisionsgeräten und maschinen anwendbar;The invention relates to a ball bearing assembly, in particular a ball bearing and its arrangement for supporting axles, which, taking into account the rolling condition a three-point bearing with consequent high centering accuracy,. and low friction torque realized. The ball bearing is applicable for high precision bearings in precision equipment and machinery; Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions Aus der DE-OS 2347052 ist ein Vierpunktwälzkugellager mit verstellbarer Vorspannung bzw. verstellbarem Spiel bekannt, bei welchem der Kugellaufbahndurchmesser durch elastische Verformung des Außen- oder Innenringes variabel ist. Dabei besitzen der Außenring oder der Innen ring zwischen den Lauf rillen einen Einstich, der tief genug ist, um die elastische Verformung mittels Schrauben bewirken zu können. Der Außenring ist mehrteilig. Die Verformung wird durch den Anzug von Schrauben bewirkt, die auf einem Teilkreis außerhalb oder innerhalb der Kugellaufbahn angeordnet sind. Durch die Verformung des betreffenden Ringes ändert sich der Kugellaufbahndurchmesser, wobei der verspannte Ringteil sich der Geometrie des festen Ringes anpaßt. Eine Vierpunktanlage der Kugeln wird somit erreicht. Dieses Vierpunktwälzkugellager besitzt erhebliche Nachteile. So ist infolge Abnutzung des Lagers eine Zentrumsstabilität nicht immer gegeben, was bei hochgenauen Lagerungen zu Rundlauffehlern führt. Des gleichen ist zur Gewährleistung einer Spielfreiheit ein manuelles Nachstellen des Kugellagers notwendig. Ein weiteres einstellbares Kugellager, welches die gleichen Nachteile besitzt, ist in der DE-AS 1066389 beschrieben. Dieses Kugellager besitzt mindestens einen Laufring mit versetzt zueinander angeordneten, ein elastisches Glied bildenden Ausnehmungen. Durch Aufbringung einer axialen Kraft wird durch eine Durchmesserveränderung eine Nachstellung und Spielfreieinstellung des eingebauten Lagers ermöglicht.From DE-OS 2347052 a Vierpunktwälzkugellager with adjustable preload or adjustable game is known in which the ball raceway diameter is variable by elastic deformation of the outer or inner ring. In this case, the outer ring or the inner ring between the running grooves have a recess which is deep enough to cause the elastic deformation by means of screws. The outer ring is multipart. The deformation is caused by the tightening of screws, which are arranged on a pitch circle outside or inside the ball raceway. Due to the deformation of the relevant ring, the ball track diameter changes, wherein the strained ring part adapts to the geometry of the fixed ring. A four-point system of balls is thus achieved. This four-point roller bearing has significant disadvantages. Thus, due to wear of the bearing, a center stability is not always given, which leads to concentricity errors in highly accurate bearings. The same is to ensure a backlash manual adjustment of the ball bearing necessary. Another adjustable ball bearing, which has the same disadvantages, is described in DE-AS 1066389. This ball bearing has at least one race with mutually offset, an elastic member forming recesses. By applying an axial force a readjustment and play-free adjustment of the built-in bearing is made possible by a change in diameter. Ziel der ErfindungObject of the invention Es ist Zweck der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und die Laufgenauigkeit und Lebensdauer bei Kugellageranordnungen zu verbessern.It is an object of the invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to improve the running accuracy and life of ball bearing assemblies. Wesen der ErfindungEssence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugellageranordnung zu schaffen, welche, sich selbsttätig spielfrei haltend, eine hohe Zentriergenauigkeit bei gleichzeitig herabgesetztem Reibmoment sowohl als Einzellager als auch als Fest-Loslager-Anordnung gewährleistet und geringste Rundlauffehler aufweist.The invention has for its object to provide a ball bearing assembly which, holding itself free play, a high centering accuracy at the same time reduced friction both as a single bearing and as a fixed-floating bearing arrangement ensures and has the least concentricity error. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Kugellageranordnung, umfassend einen Außen- und einen Innenring mit je einer Laufflächen aufweisenden. V-förmigen Laufrille, in welcher die Wälzkörper angeordnet sind, wobei mindestens einer dieser Ringe aus zwei Teilen besteht, der Außenring in einer Bohrung eines Gestells oder Gehäusesund der Innenring auf einer zu lagernden Welle angeordnet ist, dadurch gelöst, daß die Laufflächen des aus zwei Teilen bestehenden Ringes je zwei Abwälzschultern umfassen, deren, auf den Mittelpunkt der Wälzkörper gerichtete Normalen einen Winkel α von vorzugsweise 45° einschließen, und daß der nicht geteilte Ring an einer seiner Stirnflächen mit einer sphärischen Gleitfläche versehen ist, die an einer konischen Fläche eines Gleitringes anliegt, derart, daß bei einer Lagerbelastung durch Radialkräfte und/oder Momente stets über einen vorgesehenen Kippschneidenring eine Anlage der einzelnen Kugeln an drei Wälzpunkten vorhanden ist, wobei die Kippschneide des Kippschneidenringens senkrecht zur Belastungsrichtung angeordnet ist.According to the invention this object is achieved in a ball bearing assembly comprising an outer and an inner ring, each with a running surfaces. V-shaped groove in which the rolling elements are arranged, wherein at least one of these rings consists of two parts, the outer ring is arranged in a bore of a frame or housing and the inner ring on a shaft to be supported, achieved in that the running surfaces of the two Parts of existing ring each comprise two Abwälzschultern, directed at the center of the rolling elements normal angle α of preferably 45 ° include, and that the non-divided ring is provided at one of its end faces with a spherical sliding surface, which on a conical surface of a sliding ring is applied, such that at a bearing load by radial forces and / or moments always on a designated Kippschneidenring a plant of the individual balls is present at three Wälzpunkten, wherein the Kippschneide the Kippschneidenringens is arranged perpendicular to the loading direction.
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