DE102006016615A1 - Ball bearing has deflection planes of both deflection guides, which are coupled in angle by two adjacent path of bearing surface that blends to refined planes - Google Patents
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- F16C29/04—Ball or roller bearings
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- F16C29/063—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body, e.g. a carriage or part thereof, provided between the legs of a U-shaped guide rail or track
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Führungssystem nach Art eines Kugelumlauflagers, dessen Gattung im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 näher umrissen ist.The The invention relates to a guidance system in the manner of a ball bearing, the genus in the preamble of claim 1 further outlined is.
Derartige Kugelumlauflager werden eingesetzt, wenn eine hochbelastbare und hochpräzise lineare Führung erzielt werden soll, beispielsweise bei Werkzeugmaschinen. Die DE-PS 1 256 489 zeigt schon verschiedene solcher kugelgelagerter Längsführungen.such Recirculating ball bearings are used when a heavy-duty and high-precision linear leadership is to be achieved, for example in machine tools. The DE-PS 1 256 489 already shows various such ball-bearing longitudinal guides.
Gattungsgemäße Kugelumlauflager
können so
beschaffen sein, dass zwei nebeneinander liegende und in je zwei
Paar gegenüber
liegenden Laufbahnen gelagerte Kugelreihen die Traglast zwischen
einem fest stehenden Lagerteil und einem planparallel hierzu bewegbaren
Lagerteil aufnehmen und jede Kugelreihe infolge einer Relativbewegung
zwischen den Lagerteilen am Ende der Laufbahnen des bewegbaren Lagerteils über ein
erstes Paar Umlenkführungen
in einen Kanal des bewegbaren Lagerteils zurückgeführt und am Ende des jeweiligen
Kanals über
ein zweites Paar Umlenkführungen
wieder zwischen die Laufbahnen geführt wird. Eine derartige Kugelführung ist
im Prinzip durch die
Kugelumlauflager haben sich in der Vergangenheit grundsätzlich sehr bewährt und sind daher weit verbreitet. Es gibt jedoch spezielle Anwendungsfälle, bei denen das Kugelumlauflager sowohl sehr hoch belastbar sein soll, als auch eine sehr geringe Bauhöhe haben soll. Mit Bauhöhe ist hier diejenige Abmessung des Kugelumlauflagers gemeint, die durch die Kugelgröße, die Umlenkführungen und die Rückführungskanäle bedingt ist. Nun ist die Belastbarkeit des gattungsgemäßen Lagers insbesondere abhängig von der Anzahl und dem Durchmesser der Kugeln. Werden für einen hohen Belastungsfall jedoch relativ große Kugeln verwendet, so erfordert die Umlenkung der Kugelreihe einen relativ großen Radius, der zwangsläufig zu einer Vergrößerung der genannten Bauhöhe führt. Hier setzt die Erfindung an.Recirculating ball bearing have basically proven themselves in the past and are therefore widespread. There are, however, special cases of application where the recirculating ball bearing should be both very high load, as well as a very low height should have. With height Here is the dimension of the ball bearing meant by the ball size, the deflection guides and the return channels conditionally is. Now the load capacity of the generic bearing is particularly dependent on the number and diameter of the balls. Become for one high load case, however, uses relatively large balls, so requires the deflection of the ball row a relatively large radius, which inevitably too an enlargement of the mentioned height leads. This is where the invention starts.
Der Erfindung liegt das Bestreben zu Grunde, ein Kugelumlauflager der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das sich sowohl durch eine hohe Belastbarkeit als sich auch durch eine kleine Bauhöhe auszeichnet.Of the Invention is based on the endeavor, a ball bearing of the generic type too create, both by a high load capacity than itself also by a small height distinguished.
Hierzu weicht die Erfindung grundsätzlich ab von den bisherigen Anordnungen des Kugelrücklaufs. Erfindungsgemäß wird nämlich vorgeschlagen, dass die Umlenkebenen beider Umlenkführungen jedes Paars in einem Winkel zu der durch zwei benachbarte Laufbahnen eines Lagerteils gebildete Ebene verlaufen.For this the invention differs fundamentally from the previous arrangements of the ball return. The invention proposes that the deflection levels of both deflection guides each pair at an angle to that through two adjacent raceways run a level formed by a bearing part.
Die Erfindung geht also weg von der üblichen, kürzesten, nämlich senkrechten, Rückführung und Umlenkung der Kugeln. Der Rückführweg oder Umlenkweg wird nun zwar verlängert, jedoch nicht auf Kosten der genannten Bauhöhe. Durch diese Anordnung wird zunächst die Verwendung von Kugeln mit relativ großem Durchmessern möglich, ohne dass sich hierdurch im Vergleich zur senkrechten Rückführung die Bauhöhe stark vergrößert. Dies ist die unmittelbare Folge der schräg verlaufenden und in ihrem Radius vergrößerten Umlenkführungen.The So invention goes away from the usual, shortest namely vertical, return and Deflection of the balls. The return path or deflection path is now being extended, but not at the expense of the stated height. By this arrangement is first the use of relatively large diameter balls possible, without that thereby compared to the vertical return the height greatly enlarged. This is the immediate consequence of the oblique and in their radius enlarged deflection guides.
Die Erfindung bietet zwei Möglichkeiten der schrägen Führung: Wenn die beiden Umlenkebenen parallel verlaufen und nebeneinander angeordnet sind, dann vergrößert sich zwar etwas die Baubreite, nicht jedoch die Baulänge des bewegbaren Lagerteils.The Invention offers two options the oblique Guide: When the two deflection planes are parallel and side by side are arranged, then increases Although a bit the width, but not the length of the movable bearing part.
Schneiden sich die Umlenkebenen zweier nebeneinander liegender Kugelreihen und werden ihre beiden Umlenkführungen hintereinander angeordnet, dann wird zwar in Kauf genommen, dass sich durch die Anordnung hintereinander statt nebeneinander eine leichte Vergrößerung der Baulänge des bewegbaren Lagerteils ergibt. Da der Umlenkradius bzw. die Ebene der Umlenkführung jedoch auch hier nicht mehr senkrecht, in Richtung der Bauhöhe, verläuft, sondern seitlich, schräg zur Bauhöhe, vergrößert der für große Kugeln erforderliche Umlenkradius nicht mehr unmittelbar die Bauhöhe. Die schräge Umlenkung der Kugeln und das Kreuzen der beiden unabhängigen, aber versetzten Kugelkreise führt somit zu einer ausgesprochen flachen und kompakten Bauform, die insbesondere bei entsprechend vorgegebenen beengten Raumverhältnissen eingesetzt werden kann.To cut the diverting planes of two adjacent rows of balls and become their two deflection guides arranged in a row, then it is accepted that through the arrangement one behind the other instead of side by side slight enlargement of the overall length of the movable bearing part results. Since the deflection radius or the plane the deflection guide but also here no longer perpendicular, in the direction of height, but runs laterally, at an angle to the height, increases the for big balls required deflection radius no longer directly the height. The oblique deflection of the balls and the crossing of the two independent, but offset ball circles thus leads to a very flat and compact design, in particular be used in accordance with given limited space can.
Bei beiden genannten Varianten können durch die Verwendung von relativ großen Kugeln bei relativ kleinen Systemabmessungen hohe Tragzahlen erzielt werden. Die Kugelgröße entscheidet über die erzielbare hohe Vorspannung bzw. das geringe Spiel im Gesamtsystem, was insbesondere bei Präzisionsmaschinen entscheidend sein kann. Des weiteren wird die Lebensdauer erhöht, die Schmutzempfindlichkeit gesenkt und die Laufgeräusche vermindert. Durch den großen Umlenkradius kann gleichzeitig die Geschwindigkeit erhöht werden, ohne dass gleichzeitig die Laufgeräusche wesentlich ansteigen. Die bei der zweiten Variante stets auftretende asynchrone Kugelverteilung führt ebenfalls zu einem sehr ruhigen Lauf. Besonders bei der Verwendung von zusammen gesetzten Schienen als langem, fest stehendem Lagerteil führt die Anordnung dazu, dass zuerst nur eine Kugel eines Kugelkreises und erst später eine Kugel des anderen in das neue Schienensegment einläuft, wodurch ein ruhiger Übergang erzielt wird, der eine hohe Laufruhe sicherstellt.In both variants mentioned, high load capacities can be achieved by using relatively large balls with relatively small system dimensions. The ball size determines the achievable high preload or the low clearance in the overall system, which can be crucial especially for precision machines. Furthermore, the service life is increased, the sensitivity to dirt is lowered and the running noise is reduced. Due to the large deflection radius, the speed can be increased at the same time, without at the same time the running noise increases significantly. The always occurring in the second variant asynchronous ball distribution also leads to a very quiet run. Especially when using together set rails as a long, stationary bearing part, the arrangement leads to the fact that at first only one ball of a ball circle and only later enters a ball of the other in the new rail segment, creating a smooth transition is achieved, the high smoothness ensures.
Die Erfindung kann insbesondere verwirklicht werden, indem der Winkel wesentlich kleiner ist als 90°. Er kann in Abhängigkeit der Kugelgröße und der Bauhöhe bzw. der Baubreite gewählt werden und soll in der Regel 30° bis 70° betragen, wobei der bevorzugte Wert bei etwa 60° liegt. Der genannte Winkel ist vorzugsweise bei allen Umlenkführungen gleich groß und kann zur besonders ausgewogenen Lagerung der Kugeln in der Umlenkführung so gewählt werden, dass jede Umlenkebene je eine Laufbahn des feststehenden Lagerteils und eine Laufbahn des bewegbaren Lagerteils schneidet.The In particular, the invention can be realized by the angle much smaller than 90 °. He can be dependent the ball size and the height or the width selected be and should usually be 30 ° to 70 °, the preferred value being about 60 °. The named angle is preferably the same size for all deflection guides and can for particularly balanced bearing of the balls in the deflection guide so chosen be that each diverting level ever a career of the fixed Bearing parts and a track of the movable bearing part cuts.
Zur Erzielung einer geringen Bauhöhe wird angestrebt, dass der Achsabstand zwischen den tragenden Kugeln der ersten bzw. zweiten Kugelreihe und den darüber zurück geführten Kugeln der zweiten bzw. ersten Kugelreihe kleiner ist als das 1,5fache des Kugeldurchmessers.to Achieving a low height The aim is that the center distance between the bearing balls the first and second row of balls and the balls guided back over the second or first ball row is less than 1.5 times the ball diameter.
Zur Erzielung eines insgesamt sehr kompakten Querschnitts wird vorgesehen, dass der Kanal der ersten tragenden Kugelreihe senkrecht über der zweiten tragenden Kugelreihe und der Kanal der zweiten tragenden Kugelreihe senkrecht über der ersten tragenden Kugelreihe liegt, wahlweise auch, dass beide Kugelreihen und/oder ihre Laufbahnen in der selben Ebene angeordnet sind oder dass die beiden Kanäle in der selben Ebene angeordnet sind. Insgesamt kann das Kugelumlauflager bei sich kreuzenden Umlenkebenen im Querschnitt klappsymmetrisch und damit sehr kleinbauend ausgebildet sein.to Achieving an overall very compact cross-section is provided that the channel of the first bearing ball row perpendicular to the second carrying ball row and the channel of the second bearing ball row vertically above the first bearing ball row lies, optionally also that both Rows of balls and / or their tracks arranged in the same plane are or that the two channels are arranged in the same plane. Overall, the ball bearing at intersecting deflection planes in cross-section symmetrical and thus be designed very small construction.
Der fest stehende Lagerteil kann grundsätzlich eine beliebige, bzw. eine dem konkreten Anwendungsfall angepaßte Form haben. Eine sehr wirtschaftlich herstellbare Ausführung liegt vor, wenn der fest stehende Lagerteil aus einem U- oder C-förmigen, insbesondere gezogenen Profil besteht und jeder Schenkel des Profils ein Paar innen liegende und aufeinander zu gerichtete Laufbahnen aufweist. Ein derart ausgebildetes Profil mit innen liegende Lagerung bietet gute Montagemöglichkeiten, einen bestmöglichen Schutz gegen mechanische Beschädigung und kann insbesondere zu beliebig langen festen Lagerteilen in Form von aneinander gereihten Laufschienen zusammengesetzt werden.Of the fixed bearing part can basically any, or have a form adapted to the specific application. A very economical producible version occurs when the fixed bearing part consists of a U- or C-shaped, in particular drawn profile and each leg of the profile a pair of inner and facing raceways having. Such a trained profile with internal storage offers good mounting options, a best possible Protection against mechanical damage and can in particular to arbitrarily long solid bearing parts in shape be assembled by juxtaposed rails.
Ein solches vorgenanntes Profil kann ergänzt werden, indem innerhalb des fest stehenden Lagerteils ein mit dem bewegbaren Lagerteil verbundener und profilierter Läuferteil gelagert ist, der außen zwei den Laufbahnen des fest stehenden Lagerteils zugewandte, kongruente Paare Laufbahnen aufweist und indem zwischen diesen Laufbahnen die Kugelreihen angeordnet sind. Damit wird eine abgeschirmte, stabile und ruhige Lagerung der Kugeln mit vier Kontaktpunkten bzw. Kontaktlinien erzielt. Ein solcher Läuferteil läßt sich zudem einfach und schnell austauschen.One such aforementioned profile can be supplemented by within the stationary bearing part connected to the movable bearing part and profiled rotor part is stored, the outside two facing the raceways of the fixed bearing part, congruent Having pairs of raceways and by between these tracks the ball rows are arranged. This will be a shielded, stable and quiet Storage of balls achieved with four contact points or contact lines. Such a rotor part let yourself also easy and fast exchange.
Zur reibungslosen und schnellen Montage kann der bewegbare Lagerteil einen flachen Oberteil umfassen, in dem die Kanäle angeordnet sind und der mit dem Läuferteil fest, aber lösbar verbunden ist.to smooth and quick installation, the movable bearing part a flat top, in which the channels are arranged and the with the runner part firm, but solvable connected is.
Um zu verhindern, dass Fremdkörper, Feuchtigkeit usw. in den Spalt zwischen dem fest stehenden und dem bewegbaren Lagerteil gelangen kann, wird vorgesehen, dass zwischen dem fest stehenden Lagerteil und dem bewegbaren Lagerteil zwei längslaufende Dichtlippen angeordnet sind, die am bewegbaren Lagerteil befestigt sind und den Eintritt von Schmutz, Feuchtigkeit und dergleichen zwischen die Lagerteile bzw. in die Umlenkungen verhindern. Bei der zuvor genannten Ausführung können somit die Dichtlippen zwischen den Schenkeln des U- oder C-Profils und dem flachen Oberteil angeordnet sein. Auch diese Dichtlippen lassen sich dann bei Verschleiß schnell und bequem austauschen.Around to prevent foreign bodies, moisture etc. in the gap between the fixed and the movable Can reach storage part, it is provided that between the fixed standing bearing part and the movable bearing part two longitudinal Sealing lips are arranged, which are fastened to the movable bearing part are and the entry of dirt, moisture and the like between the bearing parts or in the deflections prevent. at The aforementioned embodiment can thus the sealing lips between the legs of the U or C profile and be arranged the flat top. Also leave these sealing lips then wear quickly and exchange conveniently.
Zur Erhöhung der Tragzahl und zur Verminderung des Verschleißes wird vorgesehen, dass die Laufbahnen gehärtet sind. Bei der vorgenannten Konstruktion mit einem Lagerteil aus einem U- oder C-Profil einerseits und einem profilierten Läuferteil andererseits bietet sich insbesondere die Verwendung von gezogenem Wälzlagerstahl und die Härtung der Laufbahnen durch Induktion an.to increase the load capacity and to reduce wear is provided that the raceways hardened are. In the aforementioned construction with a bearing part a U or C profile on the one hand and a profiled rotor part on the other In particular, the use of drawn bearing steel offers and the cure of the raceways by induction.
Um die Laufbahnen langfristig sauber bzw. gleitfähig zu halten, kann auch vorgesehen werden, dass an den Enden des bewegbaren Lagerteils jeder Kugelreihe zumindest je ein Schmiernippel für Wartungsintervalle und/oder ein Schmierstoffdepot für fortlaufende Schmierung und Bindung von Schmutzpartikeln und/oder zumindest je ein die Laufbahnen schmutzfrei haltender Abstreifer zugeordnet ist. Schließlich kann an jedem Ende des fest stehenden Lagerteils ein Endanschlag für den beweglichen Lagerteil angeordnet sein.Around It is also possible to keep the tracks clean or slippery in the long term be that at the ends of the movable bearing part of each row of balls at least one grease nipple each for Maintenance intervals and / or a lubricant depot for continuous Lubrication and binding of dirt particles and / or at least ever a runway dirt-free holding scraper is assigned. Finally, can at each end of the fixed bearing part an end stop for the movable Be arranged bearing part.
Weitere besondere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind für den Fachmann auch der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele der Erfindung entnehmbar.Further particular advantages, features and details of the invention are for the Person skilled in the following description of two embodiments of the invention.
Ein
Kugelumlauflager
Der
bewegbare Lagerteil
Der
bewegbare Lagerteil
Der
bewegbare Lagerteil
Zwischen
dem fest stehenden Lagerteil
Die
besondere Anordnung der Umlenkführungen
Die
Umlenkführung
Die
Winkel α1
und α2 sind
hier gleich groß, die
beiden Kugelreihen
Wie
insbesondere aus
In
Hier
sind die beiden nur strichpunktiert angedeuteten Umlenkebenen X1'-X1' und X2'-X2' auch unter dem Winkel α1' bzw. α2' zur Lagerebene Y1'-Y1' und Y2'-Y2' angeordnet,
schneiden sich jedoch nicht wie in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- KugelumlauflagerRecirculating ball bearing
- 1'1'
- KugelumlauflagerRecirculating ball bearing
- 22
- fester Lagerteilsolid bearing part
- 2'2 '
- fester Lagerteilsolid bearing part
- 33
- bewegbarer Lagerteilmovable bearing part
- 3'3 '
- bewegbarer Lagerteilmovable bearing part
- 44
- Stegweb
- 55
- Öffnungopening
- 66
- Schenkelleg
- 77
- Schenkelleg
- 88th
- Laufbahncareer
- 99
- Laufbahncareer
- 1010
- Laufbahncareer
- 1111
- Laufbahncareer
- 1212
- Endanschlagend stop
- 1313
- Endanschlagend stop
- 1414
- Läuferteilrotor part
- 1515
- Laufbahncareer
- 1616
- Laufbahncareer
- 1717
- Laufbahncareer
- 1818
- Laufbahncareer
- 1919
- Oberteiltop
- 2020
- Schraubescrew
- 2121
- Kanalchannel
- 2222
- Kanalchannel
- 2323
- Dichtlippesealing lip
- 2424
- Dichtlippesealing lip
- 2525
- Umlenkführungdeflection guide
- 25'25 '
- Umlenkführungdeflection guide
- 2626
- Umlenkführungdeflection guide
- 26'26 '
- Umlenkführungdeflection guide
- 2727
- Umlenkführungdeflection guide
- 2828
- Umlenkführungdeflection guide
- 2929
- Schraubescrew
- 3030
- Kugelreiheball row
- 30'30 '
- Kugelreiheball row
- 3131
- Kugelreiheball row
- 31'31 '
- Kugelreiheball row
- AA
- AchsabstandWheelbase
- A'A '
- AchsabstandWheelbase
- Dkdk
- KugeldurchmesserBall diameter
- HH
- Bauhöheheight
- H'H'
- Bauhöheheight
- SS
- Schmiernippelgrease nipple
- L1-L1L1 L1
- Ebenelevel
- L2-L2L2 L2
- Ebenelevel
- X1-X1X1-X1
- Umlenkebenedeflection plane
- X1'-X1'X1'-X1 '
- Umlenkebenedeflection plane
- X2-X2X2-X2
- Umlenkebenedeflection plane
- X2'-X2'X2'-X2 '
- Umlenkebenedeflection plane
- Y1-Y1Y1-Y1
- Ebenelevel
- Y1'-Y1'Y1 'Y1'
- Ebenelevel
- Y2-Y2Y2-Y2
- Ebenelevel
- Y2'-Y2'Y2'-Y2 '
- Ebenelevel
- Z1-Z1Z1-Z1
- Ebenelevel
- Z1'-Z1'Z1'-Z1 '
- Ebenelevel
- Z2-Z2Z2-Z2
- Ebenelevel
- Z2'-Z2'Z2'-Z2 '
- Ebenelevel
- α1α1
- Winkelangle
- α1'α1 '
- Winkelangle
- α2α2
- Winkelangle
- α2'α2 '
- Winkelangle
Claims (20)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200610016615 DE102006016615A1 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Ball bearing has deflection planes of both deflection guides, which are coupled in angle by two adjacent path of bearing surface that blends to refined planes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200610016615 DE102006016615A1 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Ball bearing has deflection planes of both deflection guides, which are coupled in angle by two adjacent path of bearing surface that blends to refined planes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102006016615A1 true DE102006016615A1 (en) | 2007-10-18 |
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ID=38514460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE200610016615 Withdrawn DE102006016615A1 (en) | 2006-04-06 | 2006-04-06 | Ball bearing has deflection planes of both deflection guides, which are coupled in angle by two adjacent path of bearing surface that blends to refined planes |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102006016615A1 (en) |
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-
2006
- 2006-04-06 DE DE200610016615 patent/DE102006016615A1/en not_active Withdrawn
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