DE1257495B

DE1257495B - Kugelbuechse

Info

Publication number: DE1257495B
Application number: DE1961D0035424
Authority: DE
Inventors: Werner Eissfeldt
Original assignee: Deutsche Star Kugelhalter GmbH
Current assignee: Bosch Rexroth AG
Priority date: 1961-02-16
Filing date: 1961-02-16
Publication date: 1967-12-28
Also published as: CH391396A; BE613949A

Description

Kugelbüchse Die Erfindung betrifft eine Kugelbüchse mit mehreren in geschlossenen Bahnen umlaufenden Kugelreihen für die Lagerung einer glatten kreiszylindrischeu Welle in einem sie umschließenden Maschinenelement, die beide in ihrer Achsrichtung zueinander verschiebbar sind.
Bekannte KugelbüchseR dieser Art enthalten zwei an ihren Enden miteinander verbundene, zur Buchsenachse parallele Rinnen zur Aufnahme der Kugeln. Die eine Rolle ist offen. In dieser Rinne können die Kugeln in Richtung der Achse der Kugelbüchse abrollen, und zwar auf erhöhten, nach innen vorspringenden Laufflächen der Buchse. Beide Rinnen sind mit Kugeln gefällt, von denen nur die je- weils in der offenen Rinne liegenden zur Lagerung der Büchse dienen.
E$ ist bekannt, Kugelbüchsen gleichzeitig zur übertragung von Drehmomenten von der Kugelbüchse auf eine hierin gelagerte Welle zu benutzen. In diesem Fall laufen die Kugeln in Nuten, die aus der Oberfläche der Welle und der Innenfläche der Büchse ausgearbeitet sind. Die genaue Herstellung derartiger Nuten, deren Teilungen zudem genau übereinstimmen müssen, ist umständlich und teuer. Weiter ist bei Klemmrollenfreiläufen bekannt, die Führungsflächen der Klemmrollen so auszubilden, daß sie mit der durch die Rollenmitte -ehenden Radialebene einen Winkel bilden, der kleiner als 901 ist. Bei Kugelbüchsen jedoch ist dieses Merkmal nicht bekannt.
Durch die Erfindung soll eine Kugelbüchse der eingangs genannten Gattung so ausgebildet werden, daß unter Vermeidung von Führungsnuten in der Welle eine Mitnahme zwischen Welle und Maschinenelement möglich ist, wobei aber die Längsverschiebbarkeit zwischen Welle und Maschinenelement erhalten bleiben muß.
Die erfindungsgemäße Kugelbüchse ist dadurch gekennzeichnet daß an der Innenseite der Büchse in deren Achsrichtung verlaufende, der Führung der belasteten und auf der Welle abrollenden Kugeln jeder Kugelreihe dienende, an ihrem Grunde dem Kugelradius entsprechend ausgerundete Rillen ebene Flankenflächen aufweisen, wovon jeweils eine mit der durch die Kugelmitten der belasteten Kugeln gehenden Radialebene der Büchse einen Winkel bildet, der größer bzw. kleiner als 90' und so bemessen ist, daß bei kleiner Relativdrehung zwischen Welle und Büchse die belasteten Kugeln zwischen diesen beiden Teilen eingeklemmt werden und so deren drehfeste Kupplung bewirken. Die Mitnehmerverbindung zwischen Welle und Buchse erfolgt durch Festklemmen der Kugeln. Die teuere Herstellung von Mitnehmernuten wird dadurch vermieden. Auch bei kraftschlüssiger Verbindung zwischen Welle und Kugelbüchse ist eine Aixalverschiebung möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind jeweils zwei in Umfangsrichtung gesehen aufeinanderfolgende Führungsflächen der Kugelbüchse entgegengesetzt zur genannten Radialebene geneigt. Hiermit wird auf einfache Weise erreicht, daß bei jeder Richtung des Drehmomentes eine Mitnahme erfolgt.
Vorteilhafterweise sind jeweils zwei benachbarte Kugelreihen in einem Blechgehäuse zusammengefaßt. Dies bringt den Vorteil, daß die Herstellung der Nuten, die die nichttragenden Kugeln aufnehmen, vereinfacht ist, da das Herausfallen der Kugeln durch den Käfig und nicht durch die Nut verhindert wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt F i g. 1 eine Kugelbüchse gemäß der Erfindung in Ansicht und ein darauf befestigtes Maschinenelement im Schnitt und F i g. 2 einen Querschnitt durch die Kugelbüchse allein.
Die in der Zeichnung mit 1 bezeichnete Kugelbüchse sitzt in der Bohrung eines Zahnrades 2 und ist mit diesem drehfest durch Keile 3 verbunden, die in Ausnehmungen 4 am Umfang der Büchse eingesetzt sind. Entsprechende Nuten sind am inneren Umfang der Zahnradbohrung angebracht. Die Büchse ist durch zwei Lager 5 in einem nicht dargestellten Maschinenteil gelagert und dient zur Lagerung einer Welle 6, die in ihrer Achsrichtung verschiebbar ist. Es könnte auch die Welle stillstehen und die Büchse mit dem Zahnrad relativ zur Welle in deren Achsrichtung verschoben werden.
Wie F i g. 2 zeigt, sind in der Büchse mehrere Blechgehäuse mit endlosen Kugelbahnen, im Ausführungsbeispiel drei Gehäuse 7,8 und 9 und sechs Ku 'gelreihen, angeordnet, von denen je zwei in einem Gehäuse sitzen. Die belasteten Kugeln jeder Kugelreihe sind mit 10 und die unbelasteten mit 11 bezeichnet. Die belasteten Kugeln dienen zur Führung der Welle 6 und rollen zwischen der Oberfläche dieser Welle und Führungsflächen 12 bzw. 13, die an der Innenseite der Büchse 1 liegen. Diese Flächen sind zu einer durch den Mittelpunkt der Welle und den Mittelpunkt der Kugel 10 gehenden radialen Ebene geneigt, d. h. sie schließen mit dieser einen Winkel ein, der kleiner oder größer als 901 ist. Je zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Führungsflächen 12 bzw. 13 sind zu den genannten Radialebenen entgegengesetzt geneigt. Die schrägen Flächen gehen in einen bogenförmigen Teil 14 über, dessen Krümmungsradius etwas größer ist als der Kugelradius und von der Oberfläche der Welle einen Abstand hat, der dem Durchmesser der Kugeln entspricht. Die Blechgehäuse sind im übrigen so geformt, daß die Kugeln 10 an den Stirnseiten der Gehäuse in die höher gelegene Rinne für die Kugeln 11 el el aufsteigen bzw. die Kugeln 11 aus dieser Rinne in die Lage der Kugeln 10 absteigen können. Jedes Spiegelbildlich ausgebildete Blechgehäuse hat in der Mitte C t2 einen Ste- 15, der ein seitliches Spiel der Kugeln in Umfangsrichtung zuläßt.
Wird die Welle 6 bei stillstehender Kugelbüchse in ihrer Achsrichtung verschoben, so laufen die belasteten Kugeln 10 jeder Kugelreihe in dem Raum, der von der Oberfläche der Welle und den Flächen 12 und 13 der Führungsbahn an der Innenseite der Büchse 1 begrenzt ist. Wird gleichzeitig das Zahnrad 2 angetrieben, z. B. im Uhrzeigersinn, so folgt die Büchse 1 der Drehbewegung des Zahnrades und diese Bewegung wird auf die Welle 6 übertragen, da die belasteten Kugeln zwischen der Welle und den schrägen Führungsflächen festgeklemmt werden. Von den sechs Kugelreihen übernehmen also drei Reihen die übertragung des Drehmomentes. Wechselt die Drehrichtung, so wird das Drehmoment durch die anderen Kugelreihen übertragen. Die zur Führung der Welle in der Kugelbüchse dienenden belasteten Kugeln der betreffenden endlosen Kugelreihe erfahren also eine Klemmung. Diese Klemmung hindert aber nicht ihr Abrollen auf der Welle bzw. auf den Führungsbahnen.

Claims

Patentansprüche: 1. Kugelbüchse mit mehreren in geschlossenen Bahnen umlaufenden Kugelreihen für die Lagerung einer glatten kreiszylindrischen Welle in einem sie umschließenden Maschinenelement, die beide in ihrer Achsrichtung zueinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichn e t, daß an der Innenseite der Büchse in deren Achsrichtung verlaufende, der Führung der belasteten und auf der Welle abrollenden Kugeln jeder Kugelreihe dienende, an ihrem Grunde dem Kugelradius entsprechend ausgerundete Rillen ebene Flankenflächen aufweisen, wovon jeweils eine mit der durch die Kugelmitten der belasteten Kugeln gehenden Radialebene der Büchse einen Winkel bildet, der größer bzw. kleiner als 901 und so bemessen ist, daß bei kleiner Relativdrehung zwischen Welle und Büchse die belasteten Kugeln zwischen diesen beiden Teilen eingeklemmt werden und so deren drehfeste Kupp lung bewirken.
2. Kugelbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Führungsflächen der Kugelbüchse entgegengesetzt zur genannten Radialebene geneigt sind. 3. Kugelbüchse nach Anspruch 1, dadurA gekennzeichnet, daß zwei benachbarte Kugelreihen der Kugelbüchse in einem Blechgehäuse zusammengefaßt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift »Der Maschinenmarkt«, 11. Februar 1955, S. 26, Abb. 3.