DE1525206B2 - Lager fuer geradlinige bewegung - Google Patents

Description

mittelbaren Abrollen der Rollkörper sowohl auf der Oberfläche des Zapfenloches als auch auf der ihr zugeordneten Oberfläche des Zapfens ausgespart ist, wobei der axiale Halt der Rollkörper durch den Boden der äußeren Schale und durch einen auf der Seitenfläche einer der Schalen geformten Flansch gewährleistet ist.

Durch die vorstehend beschriebene Zusammenfassung der beiden Schalen ergibt sich ein die Rollkörper auch außerhalb des Einbaus sicher führendes Gehäuse, das durch seine Gänge, die die Enden der Zapfen umfassen, die Rollkörper auch hier leitet. Dabei wird durch die Aussparungen ermöglicht, daß die Rollkörper unmittelbar auf den Oberflächen der Zapfen bzw. der Zapfenlöcher abrollen, wobei sich wegen des Fehlens eines Käfigs eine sehr enge Folge der Rollkörper und damit eine besonders hohe Belastungsfähigkeit ergibt. Die Präzision des Zusammenbaues und die Genauigkeit des Lagers hängt dann nur noch von der Genauigkeit der beweglichen Körper ab.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Welle, die unter Zwischenlage zweier erfindungsgemäßer Lager in einer Muffe verschiebbar angeordnet ist, F i g. 2 einen Schnitt bei Linie 2-2 der F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt bei Linie 3-3 der F i g. 1,

F i g. 4 einen Schnitt bei Linie 4-4 der F i g. 1,

F i g. 5 und 6 Schnitte entsprechend den F i g. 1 und 2 durch eine abgewandelte Ausführungsform bei der die Welle und die Muffe unter Zwischenlage dreier Lager zusammengebaut sind,

F i g. 7 eine abgewandelte Ausführungsform der Fig. 6,

F i g. 8 eine abgewandelte Ausführungsform der F i g. 5 und

F i g. 9 und 10 abgewandelte Ausführungsformen entsprechend F i g. 4 bzw 3.

In den F i g. 1 und 2 ist eine Muffe 1 dargestellt, in der unter Zwischenlage zweier erfindungsgemäßer Lager eine Welle 2 verschiebbar ist, die in Drehung versetzt ist. Die beiden Lager sind über Zapfen 3 der Welle 2 geschoben, die in das Innere von komplementären Zapfenlöchern 4 der Muffe 1 eingreifen.

Jedes Lager besteht aus zwei einfachen oder zusammengesetzten Blechteilen 6 und 7 in Form einer Schale (F i g. 3 und 4); diese Teile sind übereinandergeschoben und haben jeweils einen ebenen Boden 8,9, eine senkrecht zu diesem Boden verlaufende Wand 11, 12 und einen ebenfalls ebenen Flansch 13, 14.

Die Böden 8 und 9 sind in Anlage aneinander und die Wände 11, 12 haben jeweils zwei ebene parallele Teile, die zwei Führungsbahnen 16, 17 für die Nadeln 10 begrenzen und durch zwei halbzylindrische Teile 18 (F i g. 3) miteinander verbunden sind.

Die ebenen Teile der Wände 11, 12 werden mit einem derartigen Abstand geformt, daß die Strecke a zwischen den Außenseiten der Wände kleiner ist als der Durchmesser d der Nadeln 10 (F i g. 4). Anschließend werden sie auf eine derartige Höhe zurechtgeschnitten, daß lediglich Teilella, 11 b und 12a, 12 b verbleiben. Letztere ermöglichen das Festhalten der Nadeln 10, deren Enden spitz zulaufen und deren Mantellinien geradlinig oder leicht gekrümmt sind. Sie wirken mit ebenen Rollbahnen zusammen, von denen zumindest eine über ihre Breite hinweg geringfügig konvex sein kann.

Die halbzylindrischen Teile 18 sind, unter Wahrung eines Abstandes, konzentrisch geformt. So ist beispielsweise der Abstand der Innenseiten b (F i g. 3) geringfügig größer als der Durchmesser d der beweglichen Elemente 10 und die Breite U₁ der inneren Schale 6 am Ausgangspunkt der Abrundung geringfügig kleiner als die Breite!^ des auszurüstenden Zapfens 3. Selbstverständlich ist der Abschnitt des ebenen Teils der äußeren Schale 7 weit genug verlängert, damit die Breite über alles ZZ₂, selbst im halbzylindrischen Teil, kleiner ist als die Breite L., des Zapfenloches 4, in das die beweglichen Elemente zwecks Umlauf eingebracht werden. Im dargestellten Beispiel sind, wie bei den herkömmlichen Anordnungen mit Rillen, die Zapfen an der Welle und die Zapfenlöcher in der Muffe ausgebildet; die Erfindung könnte jedoch auch dann angewandt werden, wenn die Zapfenlöcher an der Welle und die Zapfen an der Innenseite der Muffe angeordnet wären.

Jedenfalls müssen die Seitenwände der Zapfen und Zapfenlöcher mit einem beliebigen bekannten Verfahren gehärtet werden, und der Zapfen 3 soll eine bestimmte Länge M haben, die geringfügig kleiner ist als die Länge der Teilungsnähte der Schale 6. Dadurch ist die Längseinstellung gewährleistet, und die Quereinstellung ist durch die Kanten oder Lippen 11 a, 11 b und durch die Verbindung der Schalen 6 und 7 sichergestellt. Diese wird beispielsweise durch Schweißstellen auf den Flanschen 13 und 14, den Böden 8 und 9 oder durch jedes andere herkömmliche Mittel (Verklammern, Verkleben usw.) erzielt.

Um die äußerst schwierig durchführbare Wärmebehandlung des Hohlteils zu vermeiden, ist gemäß F i g. 5 und 6 vorgesehen, einen im allgemeinen zylindrischen Zwischenteil 20 zu verwenden. Dieser hat einen Boden 21, der zumindest zwei Zylinderteile miteinander verbindet, beispielsweise drei Teile 22. Diese sparen zwischeneinander Nuten aus, z. B. drei Nuten 23. Die Nuten 23 haben jeweils zwei Seitenwände 24, 25, die z. B. durch Gesamthärten von geeignetem Stahl oder auch durch örtliche Oberflächenhärtung auf geeignete Weise gehärtet sind. Um eine Zentrierung der Welle in bezug auf die Muffe ohne Bearbeitung konzentrischer zylindrischer Oberflächen zu ermöglichen, ist ausdrücklich die Verwendung zumindest dreier Nuten beansprucht, die aus drei Zylindersegmenten bestehen.

Es ist vorgesehen, daß die Seitenwände 24, 25 eben oder leicht konvex sind (F i g. 7), so daß nicht nur etwaige Verbiegungen der Antriebsteile und insbesondere der Zapfen 3 ausgeglichen sind, sondern daß auch durch die Mitverwendung konvexer Seiten drei Zapfen und Zapfenlöcher, sowie ein Spiel zwischen den zylindrischen, zwischen den Zapfen und Zapfenlöchern liegenden Oberflächen möglich sind. Dadurch werden die Gliederungsunregelmäßigkeiten bei der Herstellung der Teile ausgeglichen, und dabei ist gleichzeitig eine wohl ausgewogene Zentrierung erzielbar.

Der Antrieb zwischen Muffe 30 und Zwischenteil 20 ist durch in die Muffe eingearbeitete Zapfen 31 sichergestellt und die Zentrierung ist durch den Außendurchmesser 26 des auf dem Innendurchmesser 32 der Muffe 30 aufliegenden Zwischenteils bewirkt.

Der axiale Halt ist an dem einen Ende durch ein beliebiges Mittel erzielt, das, wie auf der Zeichnung dargestellt, eine Schulter 33, ein elastisches Rohr, ein

Blindboden usw. sein kann und das andere Ende ist durch eine Mutter 34 verspannt, die eine Fläche 35 hat. Um dem Ganzen die notwendige Starrheit zu verleihen, kann die Mutter 34 vorteilhafterweise eine konische Fläche 36 haben, die einer konischen Oberfläche 37 zugeordnet ist, die am Zwischenteil geformt ist. Die Mutter 34 hat gegebenenfalls (nicht dargestellte) Abdichtungsmittel, die dazu dienen, das Schmiermittel im Innern des Systems festzuhalten.

In einer Abwandlung ist ausdrücklich vorgesehen, daß die drei Zylindersegmente 22 unabhängig vom Boden 21 (F i g. 8) sein können. Um sie genau lagegerecht festzuhalten, ist ein beliebiges mechanisches oder nicht-mechanisches Mittel, wie Schweißen, Löten, Kleben usw., anwendbar. Insbesondere können sich diese Segmente jedoch in ihrer Lagerung abstützen, indem eine mechanische Verspannung verwendet wird, die auf die Enden' einwirkt. So ist am Ende der Teile 22 gegenüber der vorstehend beschriebenen konischen Fläche 37 eine konische Fläche 47 vorgesehen und eine konische Fläche 46, gegebenenfalls mit leicht konvexer Mantellinie, um die Auflage auf den Konussegmenten 47 der verschiedenen Zylindersegmente 22 zu erleichtern, ist an der Außenseite des unabhängigen Bodens 21 vorgesehen, und zwar derart, daß die Zentrierung sowie der radiale und axiale Halt in Verbindung mit der Mutter 34 und den vorstehend beschriebenen Flächen 36 und 37, sowie der Schulter 33, gewährleistet sind.

Andererseits ist ausdrücklich die Verwendung eines Ausgleichssystems für die Längen- und Durchmesserungleichmäßigkeiten der Zylindersegmente 22 vorgesehen. Dieses gegebenenfalls elastische System kann beispielsweise aus einer Unterlagscheibe 21

ίο oder einer verformbaren Mutter 34 bestehen oder eine zusätzliche elastische Vorrichtung haben, um einen ausreichenden Kontakt dieser Teile mit den Enden der verschiedenen Zylindersegmente zu gewährleisten.

In der abgewandelten Ausführungsform gemäß F i g. 9 ist der über das Äußere der äußeren Schale 7 hinausragende Teil 13 a, 14 α der Flanschen 13, 14 der Schalen 6 und 7 in der zu den Böden 8,9 entgegengesetzten Richtung leicht gekröpft, so daß er sich der Rundung des angrenzenden Teils der Welle 2 anpassen kann.

In Fig. 10 sind die entsprechenden Teile 13 6, 14 6 ganz genau eingeschliffen, so daß eine komplizierte Bearbeitung der Welle an den Zapfenden überflüssig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Wand, die gleichzeitig eine Rollbahn für die Nadeln Patentansprüche: ist. Diese Anordnung erschwert die Fertigung, denn sie bringt eine gewisse Gebundenheit hinsichtlich der

1. Lager mit eng aneinanderstoßenden Nadeln Präzision, der Oberflächenbehandlung usw. mit sich, oder Rollen zur Verwendung als Rollkörper zwi- 5 Andererseits schränkt sie die Verwendungsmöglichschen zwei einen Zapfen und ein Zapfenloch bil- keiten auf Grund der Oberflächenbeschaffenheit der denden und einer gegenseitigen Schubbewegung zwischen die Nadeln und den Zapfen eingesetzten unterworfenen Teilen, mit einer um den Zapfen Wand ein, nämlich eines Bleches mit geringer Ermüherum befestigten Fassung mit zwei geradlinigen dungsbeständigkeit und verhältnismäßig großen Stär-Führungsbahnen, die durch Gänge miteinander io keabweichungea.

verbunden sind, mit deren Hilfe die Rollkörper In der britischen Patentschrift 872 549 ist ein Na-

von der einen Bahn zur anderen gelangen, da- dellager beschrieben, bei dem der Querhalt für die

durch gekennzeichnet, daß die Fassung Nadeln ausschließlich an den Nadelenden vorgesehen

aus zwei schalenförmigen, ineinander gesteckten ist, so daß ein Abrollen der Nadeln unmittelbar auf

und miteinander ,verbundenen Teilen (6,7) be- 15 den Oberflächen des Zapfens und des Zapfenloches

steht, deren Seitenwände längs der geradlinigen möglich ist. Dieses Lager hat jedoch keine aneinan-

Führungsbahnen in Abstand voneinander an- derstoßenden Nadeln, da diese von einem verform-

geordnet und jeweils derart ausgebildet sind, daß baren und beweglichen Käfig geführt werden, der mit

einerseits zwei Lippen (11 a, 11 b, 12 a, 12 b) für Öffnungen zur Aufnahme der Nadeln versehen ist

einen Querhalt vorgesehen sind, die sich axial auf 20 und ähnlich wie ein Treibriemen geführt wird, in

die im Durchmesser verringerten Enden der Roll- dem er über die runden Enden des Zapfens abrollt,

körper (10) erstrecken, und andererseits zwischen Außer der Tatsache, daß die Anzahl der Nadeln

den Lippen ein freier Raum zum unmittelbaren und folglich die Belastungsfähigkeit eines derartigen

Abrollen der Rollkörper sowohl auf der Ober- Lagers bei einer gegebenen Zapfenlänge auf Grund

fläche des Zapfenloches (4) als auch auf der ihr 25 der Notwendigkeit der Unterbringung der Nadeln in

zugeordneten Oberfläche des Zapfens (3) ausge- Öffnungen eines Käfigs beschränkt ist, weist dieses

spart ist, wobei der axiale Halt der Rollkörper Lager den schwerwiegenden Nachteil auf, daß einer-

durch den Boden (9) der äußeren Schale und seits die Enden der Zapfen sehr genau bearbeitet sein

durch einen auf der Seitenfläche einer der Scha- müssen und andererseits der Käfig im Betrieb einer

len geformten Flansch (13) gewährleistet ist. 30 ständigen Belastung und damit Ermüdung ausgesetzt

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ist, da er sich unausgesetzt verformt und für seine zeichnet, daß der Abstand (ZZ₁) der Enden der Herstellung ein Werkstoff gewählt werden muß, der inneren Schale am Ausgangspunkt des den Gang den zwei entgegengesetzten Bedingungen, nämlich bildenden Teils geringfügig kleiner ist als die Geschmeidigkeit für die Verformung und Führungs-Breite (L₁) des Zapfens. 35 vermögen für die Halterung der Nadeln, genügen

3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekenn- muß.

zeichnet, daß die Aussparungen für die Rollkör- Weiterhin ist in der USA.-Patentschrift 2 983 120

per (10) in der äußeren Schale (7) über eine be- ein Rollenlager beschrieben, dessen Rollen unmittelstimmte Strecke hinweg über den Ausgangspunkt bar in Berührung mit den Oberflächen des Zapfens des den Gang bildenden Teils der inneren Schale 4° und des Zapfenlochs rollen. Bei diesem Lager dient (6) verlängert sind. ein Rahmen dazu, auf einem Zapfen bereits angeord

nete Rollen auf diesem zu sichern und damit das Zusammenfügen von Zapfen und dem Bauteil mit dem

Zapfenloch zu erleichtern. Ein Gehäuse für die RoIl-

45 körper, das diese auch außerhalb von Zapfen bzw. Zapfenloch gesichert hält, existiert hier also nicht.

Die Erfindung bezieht sich auf die Nadel- oder Darüber hinaus benötigt dieses Lager abgerundete Rollenlager, die als Rollkörper zwischen zwei einen Enden der Zapfen, damit die Rollen bei einer Ver-Zapfen und ein Zapfenloch darstellenden und gegen- Schiebung des Zapfens in dem Zapfenloch definiert einander eine Schubbewegung durchführenden Tei- 50 um den Zapfen herumgeführt werden können,
len verwendet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein

Bei derartigen Lagern hat eine längliche, um den derartiges Lager mit einer Fassung zu schaffen, die Zapfen herum befestigte Fassung zwei geradlinige die Rollen auch vor der Montage des Lagers gesi-Führungsbahnen, die zwischen die einander zugeord- chert hält, wobei das Abrollen der Rollkörper auf neten Oberflächen des Zapfens und des Zapfenlo- 55 den Oberflächen des Zapfens und des Zapfenloches ches eingebracht sein können und längs derer die sowie eine Rückführung der Rollen an den Enden Rollkörper festgehalten sind. Dieser Halt erstreckt der Zapfen ermöglicht sein soll, die unabhängig von sich einerseits in einer parallel zu ihrer Achse verlau- der Formgebung dieser Enden ist.
fenden Richtung und andererseits in einer senkrecht Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

zu dieser Achse und der Symmetrieebene des Lagers 60 löst, daß die Fassung aus zwei schalenförmigen, inverlaufenden Querrichtung. einander gesteckten und miteinander verbundenen Beide Führungsbahnen sind über beliebig ge- Teilen besteht, deren Seitenwände längs der geradliformte, beispielsweise halbzylindrische Gänge, mit- nigen Führungsbahnen in Abstand voneinander aneinander verbunden, mit deren Hilfe die Rollkörper geordnet und jeweils derart ausgebildet sind, daß eivon einer Bahn zur anderen gelangen können. 65 nerseits zwei Lippen für einen Querhalt vorgesehen Bei den bekannten Nadellagern besteht das den sind, die sich axial auf die im Durchmesser verringer-Querhalt der Nadeln auf der Innenseite neben dem ten Enden der Rollkörper erstrecken, und anderer-Zapfen gewährleistende Mittel aus einer axialen seits zwischen den Lippen ein freier Raum zum un-