DE1575608B2

DE1575608B2 - Wälzlager für Längsbewegungen

Info

Publication number: DE1575608B2
Application number: DE19661575608
Authority: DE
Inventors: Alfons 6072 Dreieichenhain Hentschke
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1966-05-14
Filing date: 1966-05-14
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE1575608A1; DE1575608C3

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager für Längsbewegungen mit mehreren am Umfang verteilten endlosen Kugelreihen.

Wälzlager für Längsbewegungen mit endlosen Kugelreihen, bei welchen die Kugeln in der belasteten Zone zwischen Welle und Außenhülse abrollen und nach Überleitung in der entlasteten Zone ohne Berührung mit der Welle zurück zur belasteten Zone geleitet werden, sind bereits in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Die gebräuchlichste Form ist die sogenannte Kugelbüchse, die im wesentlichen aus einer gehärteten, geschliffenen und geschlitzten Außenhülse aus Kugellagerstahl besteht, in der die Laufbahnen für die Kugeln eingearbeitet sind. Die Kugeln werden in mehreren auf dem Umfang gleichmäßig verteilten, aus Blechstreifen gestanzten Führungen — oftmals auch als »Käfige« bezeichnet — geführt.

Diese Ausführungsform hat sich zwar sehr gut bewährt; da sie jedoch aus sehr vielen Einzelteilen besteht, sind die Herstellungskosten und vor allem die Montagekosten verhältnismäßig hoch.

Es sind weiterhin bereits Wälzlager für Längsbewegungen mit endlosen Kugelreihen bekanntgeworden, die einen mit mehreren paarweise in axialer Richtung parallel oder annähernd parallel zueinander verlaufenden und durch halbkreisförmige Überleitungszonen miteinander verbundenen Nuten, in denen die Kugeln angeordnet sind, versehenen Innenkörper aus Kunststoff aufweisen. Dieser Innenkörper wird von einem geschlossenen oder an einer Stelle geschlitzten hülsenförmigen Stahlmantel umgeben, der die Laufbahnen für die belasteten Kugeln bildet und der Schlitze oder Durchbrechungen auf- ( weist, durch welche die Kugeln in den entlasteten Zonen hindurchragen.

Weiterhin wurde bereits eine Kugelführung mit einem die Führungsnuten für die Kugeln aufweisenden Kunststoffring vorgeschlagen, bei der die die tragenden Kugeln führenden Nuten zum Ringinnern, d. h. zur Bohrung hin in Schlitze münden und zum Ringäußern, d. h. zur Mantelfläche hin durch einzelne Stahllaufplatten abgedeckt sind, die beidseitig der Nutenränder im Kunststoff verankert sind.

Bei dieser vorgeschlagenen Ausführung decken die Stahllaufplatten nur den achsparallel verlaufenden Teil der Nuten für die tragenden Kugeln ab. Die Laufbahnen erstrecken sich ebenfalls nur über diesen Bereich, so daß die aus der tragenden Zone auslaufenden Kugeln durch die Seitenwände der Nut im Kunststoffring umgelenkt werden müssen. Da der Kunststoff im allgemeinen weniger verschleißfest ist, bilden sich in dem Bereich der Umlenkzonen sehr rasch Grübchen od. dgl., die zu einem Hindernis beim Abrollvorgang werden und zu einem raschen Aus- / fall der Kugelführung führen können. Diese Ausführung ist somit insbesondere für größere Verschiebegeschwindigkeiten weniger gut geeignet.

Die vorgeschlagene Ausführung hat zusätzlich den Nachteil, daß bei Durchbiegungen der Welle oder bei nicht fluchtendem Einbau der Kugelführung lediglich einige Kugeln im Bereich der Enden der Laufbahnen tragen, so daß diese Enden übermäßig beansprucht werden, was zur vorzeitigen Ermüdung und damit zum baldigen Ausfall der Kugelführung führen kann.

Bei dieser vorgeschlagenen Ausführung sind die die Laufbahnen tragenden Stahllaufplatten, die in entsprechende Ausnehmungen des Kunststoffkörpers eingefedert werden, mit Kerben od. dgl. versehen, in die Vorsprünge des Kunststoffkörpers zum Zwecke der Fixierung der Stahllaufplatten in axialer Richtung einzugreifen haben. Diese Ausgestaltung hat den Nachteil, daß die Stahllaufplatten durch Deformation des Kunststoffes radial von außen in den Kunststoffring eingeführt werden müssen. Um das Einfedern zu erleichtern, werden die Begrenzungslippen des Kunststoffringes elastisch ausgebildet. Dies geschieht durch Längskerben am Mantel des Kunststoffringes. Dadurch wird die Außenform des Kunststoffringes

komplizierter gestaltet, was ein komplizierteres Spritz- F i g. 3 eine Draufsicht nach F i g. 1 eines Lagers

werkzeug erfordert. nach der Erfindung mit geschlossenem Innenkörper,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den F i g. 4 einen Radialschnitt eines Lagers mit offe-

bereits vorgeschlagenen Gegenstand noch weiter zu nem Innenkörper.

verbessern, so daß er selbst höheren Anforderungen 5 Das Wälzlager nach den F i g. 1 bis 3 besteht im im Betrieb gewachsen ist und in einfacher Weise wesentlichen aus dem Innenkörper 1, der — vorzugsohne komplizierte Werkzeuge gefertigt und zusam- weise aus Kunststoff durch Spritzen oder Gießen hermengebaut werden kann. gestellt — die Kugelführungen, die sich aus je paar-

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- weise, in axialer Richtung parallel zueinander verlaulöst, daß die eingesetzten, die Laufbahnen für die io fenden Nuten 2 und 3 zusammensetzen, trägt. Die Kugeln tragenden Stahlschienen annähernd die ge- Nuten 2, die die belasteten Zonen des Lagers bilden, samte Länge des Innenkörpers überdecken und daß weisen jeweils eine Durchbrechung nach innen auf, die Laufbahnen in den Stahlschienen im Anschluß an so daß die Kugeln 4 in diesen Bereichen mit der die achsparallel verlaufenden Abschnitte auch den Welle in Berührung kommen können. Nach außen halbkreisförmigen Überleitungszonen folgende ge- 15 sind diese Nuten 2 durch in den Innenkörper 1 eingekrümmte Abschnitte aufweisen. setzte, sich annähernd über die gesamte Länge des

Durch die erstgenannte Maßnahme ist einmal ge- Innenkörpers erstreckende Stahlschienen 5 verschlos-■währleistet, daß die Abstützlänge für die Stahlschie- sen, die die entsprechend der Kugelform ausgebildenen in der entsprechenden Nut im Innenkörper grö- ten Laufbahnen 6 für die Kugel 4 tragen. Diese Laufßer wird, so daß ein guter Sitz gewährleistet ist; zum 20 bahnen weisen achsparallel verlaufende Abschnitte 6' zweiten werden dadurch auch die Umlenkzonen zum und daran anschließend gekrümmte Abschnitte 6" größten Teil überdeckt, so daß die Fortsetzung der auf. Die in den belasteten Zonen befindlichen Ku-Laufbahnen auch um gekrümmte Abschnitte möglich geln werden im Betrieb, d. h. bei einer Längsbeweist. Durch die gekrümmten Abschnitte der Laufbah- gung des Lagers, am Ende des achsparallelen Abnen werden die aus der tragenden Zone auslaufenden 25 Schnitts 6' der Laufbahn 6 durch die gekrümmten "bzw. die in diese einlaufenden Wälzkörper umge- Abschnitte 6" der Laufbahn in eine halbkreisförmige lenkt, ohne daß eine Berührung mit den Seitenwän- Überleitungszone 7 bzw. 8 geschoben, die einen den der Nut im Innenkörper erfolgt. Dadurch wird schrägen Boden 9 aufweist, durch den die Kugeln eine einwandfreie Umlenkung bewirkt und frühzeiti- von der Welle abgehoben werden. Im weiteren Verger Verschleiß des beispielsweise aus Kunststoff be- 30 lauf gelangen die Kugeln in die Nuten 3, die lediglich stehenden Innenkörpers verhindert. nach außen offen sind. Diese Nuten 3 bilden die ent-

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wer- lasteten Zonen, in denen die Kugeln über die Uberden die die Laufbahnen für die Kugeln tragenden leitungszonen 7 bzw. 8 zurück in die belasteten Zo-Stahlschienen am Mantel im Bereich der Enden der nen, d. h. in die Nuten 2, geleitet werden,
achsparallelen Abschnitte der Laufbahnen nach 35 Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung außen hin abgeschrägt. Durch diese Maßnahme ist sind die Stahlschienen 5 am Mantel im Bereich der gewährleistet, daß bei Durchbiegungen der Welle die Laufbahnen 6 in Achsrichtung ballig ausgeführt, d. h. Laufbahnen in einem gewissen Maße nachgeben nach den Enden zu abgeschrägt, so daß bei Durchkönnen, ohne daß die Enden der Laufbahnen über- biegungen der Welle die Laufbahnen in einem gewismäßig starken Beanspruchungen ausgesetzt werden. 40 sen Maße nachgeben können, ohne daß die Enden

Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfin- der Laufbahnen übermäßig großen Beanspruchungen

dung zweckmäßig, den Innenkörper mit zumindest ausgesetzt werden. Auch die Wandstärke der Stahl-

an einer Seite offenen schwalbenschwanzförmig aus- schienen kann den Betriebsbedingungen entspre-

gebildeten Nuten zu versehen, in die die Stahlschie- chend variiert werden, gleichfalls kann auch die

nen in axialer Richtung eingeschoben werden kön- 45 Schmiegung zwischen Kugeln und den Laufrillen ent-

nen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß es keiner sprechend geändert werden.

elastischen oder plastischen Verformung des Werk- Der Innenkörper 1, der sowohl ein- als auch mehr-

stoffes des Innenkörpers bedarf, um die Stahlschie- teilig ausgebildet sein kann, weist einen einfachen

nen einzusetzen. Aufbau auf, so daß er ohne Schwierigkeiten durch

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, 50 Spritzen oder Gießen hergestellt werden kann. Die jede Stahlschiene auf der einen Seite durch einen An- die Laufbahnen 6 für die Kugeln 4 tragenden, Vorschlag und auf der anderen Seite durch einen in eine zugsweise gehärteten Stahlschienen 5 sind ebenfalls Nut des Innenkörpers eingesetzten Sprengring in leicht zu fertigen und können auf einfache Weise axialer Richtung zu fixieren. Dieser Sprengring kann nach dem Einfüllen der Kugeln von einer Seite in die gleichzeitig zur axialen Fixierung des Lagers selbst 55 hinterschnittenen Ausnehmungen 10 im Innenkörherangezogen werden. Schließlich ist es nach einem perl eingeschoben werden. Zur axialen Fixierung weiteren Merkmal der Erfindung auch vorteilhaft, der Stahlschienen 5 dient im dargestellten Beispiel den Innenkörper selbst mit mindestens einem radial auf der einen Seite der Anschlag 11 und auf der ansich nach außen erstreckenden Ringflansch zu verse- deren Seite beispielsweise ein in eine Nut 12 eingehen. Dieser Ringflansch dient ebenfalls zur axialen 60 setzter Sprengring 13 (gestrichelt gezeichnet), der zuFixierung des Wälzlagers in dem zu lagernden Ma- sammen mit dem an einer Seite des Innenkörpers 1 schinenteil. vorgesehenen radialen Flansch 14 zur Festlegung des

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele Lagers dienen kann. Es ist selbstverständlich mög-

des erfindungsgemäßen Wälzlagers dargestellt. Es lieh, diesen Flansch wegzulassen und an seiner Stelle

zeigt 65 ebenfalls eine Nut für einen Sprengring vorzusehen.

F i g. 1 einen Radialschnitt, Es ist hier darauf hinzuweisen, daß die Stahlschie-

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie A-C der nen5 auch entweder bereits bei der Herstellung des

F i g. 1 und Innenkörpers mit eingegossen oder eingespritzt oder

später radial eingeschnappt werden können. Wenn die Stahlschienen bereits bei der Herstellung des Innenkörpers mit eingegossen werden, ist es vorteilhaft, für jede Kugelreihe eine besondere Einfüllöffnung vorzusehen, die nach dem Einfüllen der Kugeln verschlossen wird. Dies ist besonders dann zu empfehlen, wenn beispielsweise ein Einfedern der Kugeln in die Nuten nicht möglich ist.

Es ist selbstverständlich auch möglich, das Lager mit einer bekannten Abdichtung zu versehen. Im dargestellten Beispiel ist der Innenkörper an beiden Enden der Bohrung mit ringsumlaufenden elastischen Vorsprüngen 15 versehen, die im eingebauten Zustand federnd gegen die Welle anliegen und das Lager so abdichten.

In der F i g. 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei der der Innenkörper 1 an einer Stelle 16 offen ist, so daß es möglich ist, dieses Lager, das im Aufbau grundsätzlich dem Lager nach Fig. 1 bis 3 entspricht, auch für abgestützte Wellen, Säulen od. dgl. zu verwenden. Die Abstützorgane können dann durch die sich in axialer Richtung über die Längen des Lagers erstreckende öffnung 16 greifen.

Es sind im Rahmen des Erfindungsgedankens noch viele Einzelmaßnahmen möglich, die hier aufzuzählen zu weit führen würde. Es sei nur noch erwähnt, daß beispielsweise eine Beschränkung auf die genannten Werkstoffe, wie z.B. Kunststoff für den Innenkörper oder Stahlblech für die Stahlschienen, nicht beabsichtigt ist. Selbstverständlich können hierfür je nach dem gewünschten Verwendungszweck und den gewünschten Eigenschaften (Korrosionsbeständigkeit, Geräuscharmut u.dgl.) auch andere Werkstoffe Verwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wälzlager für Längsbewegungen mit mehreren am Umfang verteilten endlosen Kugelreihen, das einen mit mehreren paarweise in axialer Richtung parallel zueinander verlaufenden und durch halbkreisförmige Überleitungszonen miteinander verbundenen Nuten zur Aufnahme der Kugeln versehenen Innenkörper aufweist, der im Bereich der die belasteten Zonen des Lagers bildenden, zur Lagerbohrung hin offenen Nuten mit die Laufbahnen für die Kugeln tragenden Stahlschienen verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlschienen (5) annähemd die gesamte Länge des Innenkörpers (1) überdecken und daß die Laufbahnen (6) in den Stahlschienen (5) im Anschluß an die achsparallel verlaufenden Abschnitte (6') auch den halbkreisförmigen Uberleitungszonen (7) bzw. (8) folgende, gekrümmte Abschnitte (6") aufweisen.

2. Wälzlager für Längsbewegungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlschienen (5) am Mantel im Bereich der Enden der achsparallelen Abschnitte (6-) der Laufbahnen (6) nach außen hin abgeschrägt sind.

3. Wälzlager für Längsbewegungen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper (1) im Bereich der die belasteten Zonen des Lagers bildenden Nuten (2) mit mindestens einseitig offenen schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Nuten (10) versehen ist, in die die Stahlschienen (5) in axialer Richtung eingeschoben sind.

4. Wälzlager für Längsbewegungen nach An-Spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stahlschiene (5) auf der einen Seite durch einen Anschlag (11) und auf der anderen Seite durch einen in eine Ringnut (12) eingesetzten Sprengring (13) in axialer Richtung fixiert ist.

5. Wälzlager für Längsbewegungen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in eine Ringnut (12) eingesetzte Sprengring (13) gleichzeitig zur axialen Fixierung des Lagers dient.

6. Wälzlager für Längsbewegungen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper mit mindestens einem radial sich nach außen erstreckenden Ringflansch versehen ist.