DE1931983C - Kugelbüchse - Google Patents

Description

1 931 9Θ3

¹ Die Erfindung betrifft olno Kugelbüchse für Linearbowegungen, umfassend eine Außeiihülse mit einem prismatischen Innenraum und einen in diesem prismatischen Innenraum untergebrachten Käfig mit Kugelfllhrungsbahnen zur Führung jeweils eines an einer Prismenfliiche anliegenden Kugelkranzes, wobei dio Kugeln dieses Kugelkranzes in einem ersten FUh* rungsbiihnllingsabschnitt lUngs einer mittleren Lauflinie der zugehörigen Prismenflüche laufen und durch einen Schlitz des KUfigs in einen Zontralraum innerhalb des Käfigs überstehen, in einem Zweiten FUhrungsbahniUngsabschnitt llings einer Prismenkante laufen und durch Führungsbahnbogenabschnitte von FUhrungsbahnlängsabschnitt zu FUhrungsbahnlängsabschnitt Übergeführt werden.

Eine Kugelbüchse dieser Art ist aus den Zeichnungen der schweizerischen Patentschrift 368 978 bekannt.

Bei der bekannten Anordnung ist der Käfig von einem Rohr gebildet, dessen innere und äußere ao Mantelflächen Kreiszylinderflächen sind. Es müssen deshalb besondere Maßnahmen getroffen werden, um die winkelmäßige Ausrichtung des Käfigs gegenüber der Außenhülse sicherzustellen, die für einen einwandfreien Lauf der Kugeln in den Kugelführungs- as bahnen unerläßlich ist.

Bei der bekannten Ausführungsform ist weiterhin zu beanstanden, daß die Führungsbahnbogenabschnitte nur mit verhältnismäßig geringem Durchmesser ausgeführt werden können mit der Folge, daß der vom Durchmesser der Führungsbahnbogenabschnitte abhängige Reibungswiderstand der Kugeln in den Kugelführungsbahnen unerwünscht groß ist. Die Notwendigkeit, die Durchmesser der Führungsbahnbogenabschnitte verhältnismäßig klein zu halten, rührt daher, daß man mit der Ortswahl des ersten Führungsbahnlängsabschnittes annähernd an die geometrische Mittellinie der zugehörigen Prismenfläche der Außenhülse gebunden ist, um die Kugeln gleichzeitig an der zugehörigen Prismenfläche anliegen zu lassen und in den Zentralraum des Käfigs überstehen lassen zu können und daß man mit der Ortswahl für den zweiten Führungsbahnlängsabschnitt an den Verschneidungsbereich zwischen der zugehörigen Prismenfläche und der nächst folgenden Prismenfläche gebunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kugelbüchse der eingangs bezeichneten Art derart auszugestalten, daß einerseits die winkelmäßige Ausrichtung von AußenhUlse und Käfig zwangläufig eintritt und daß andererseits bei gegebenen Abmessungen des Außenmantels der Durchmesser der Führungsbahnbogenabschnitte vergrößert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Käfig eine komplementär zu dem prismatischen Innenraum der Außenhülse gestaltete prismatische äußere Mantelfläche aufweist und daß für die in dem zweiten Führungsbahnlängsabschnitt laufenden Kugeln in der an die zu diesem Kugelkranz zugehörigen Prismenfläche angrenzenden Prismenfläche eine tangential in die zugehörige Prismcnfläche übersehende Laufrinne ausgebildet ist.

Dadurch, daß bei der. erfindungSRemäßen Ausbildung der Käfig auf seiner Außenfläche prismatisch gestaltet ist, steht im Käfig genügend Fleisch zur Verfücung, um den Kugeln im Käfig eine ausreichende Führung vermitteln zu könnten, obwohl die Kugeln durch die Laufrinnenbildung in der Außenhütoe nach

%TS^«*rin 3330606 tat bereits eine Kugelbüchse bekannt, bei der zur Winkeltest, leßung des Käfigs gegenüber der AußenhUlse der Innenumfong von AußenhUlse und der Außenumfang vom Küflg komplementär ausgeführt sind. Dabei besteht aber nicht das Problem der Durchmesservergrößerung der Fllhrungsbahnbogenabschnilte in dem Maße, in dem es bei Kugelbüchsen besteht, die eine Außenhülse mit prismatischem Innenraum besitzen,

Der gegenseitige Abstand der Kugelmitteverbindungslinien der Kugeln in den beiden Kugelbahnlängsabschnitten eines Kugelkranzes kann größer sein als die halbe Breite der zugehörigen PrismenflHche.

Im Falle eines prismatischen Innenraums mit einer regelmäßig sechseckigen Basis kann der Winkelabstand, bezogen auf die Kugelbüchsenachse, zwischen den Kugelmitteverbindungslinien 30 bis 40°, vorzugsweise 32 bis 38° betragen.

Um Zuführung und Depots für Schmiermittel zu schaffen, kann man, ohne daß dadurch die winkelmäßige Ausrichtung von Käfig und Außenhülse beeinträchtigt wird, die zwischen den Führungsbahnlängsabschnitten benachbarter Kugelführungsbahnen gelegenen Prismenflächenbereiche des äußeren Käfigmantels gegenüber den zwischen zusammengehörigen Führungsbahnlängsabschnitten eingeschlossenen Prismenflächenbereichen des äußeren Käfigmantels zurücksetzen, so daß nur noch die letzteren Prismenflächenbereiche an den Prismenflächen des prismatischen Innenraums berührend anliegen.

Die axiale Fixierung des Käfigs in der Außenhülse gestaltet sich bei prismatischer Ausführung des Innenraums der Außenhüise besonders einfach. Man braucht nur in den Prismenflächen an mittleren Stellen zwischen den Prismenkanten Einsenkungen vorsehen, die von Prismenfläche zu Prismenfläche in pheripherer Richtung miteinander fluchten. Legt man in diese miteinander fluchtenden Einsenkungen dann einen Federring ein, so ist dieser in axialer Richtung gesichert, hat aber im Bereich der Prismenkanten Abstand von der Begrenzungsfläche des prismatischen Innenraums, so daß zur Lösung des Federrings ein Lösewerkzeug leicht angesetzt werden kann.

Die Figuren erläutern die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels. Es stellt dar:

F i g. 1 einen die Achse enthaltenden Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kugelbüchse,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie U-II der Fig. 1.

In den Figuren ist eine Außenhülse mit 10 bezeichnet. Diese Außenhülse weist einen prismatischen Innenraum 12 auf, der durch Prismenflächen 14a, 14 b definiert ist. In den prismenförmigen Innenraum 12 ist ein Käfig 16 eingesetzt, dessen äußere Mantelfläche 18 komplementär prismatisch zum prismatischen Innenraum 12 ist und durch Prismenflächen 18a, 18b definiert ist. In dem Käfig sind Kupelführungsbahnen 20 a, 20 b ausgebildet, deren jede sich aus einem ersten Führungsbahnlängsabschnitt 20'a bzw. 20' b und einem zweiten Führungsbahnlänpsabschnitt 20"α bzw. 20" b zusammensetzt. Die Führungsbahnlänesabschnitte 20'a, Wb und 20"a, 20"Z) sind durch Führungsbahnbogenabschnitte miteinander verbunden, weiche nicht eingezeichnet sind. In den Kugelführungsbahncn sind Kuceln 22a, 22b kranzförmig geführt. In den ersten Führungsbahnabschmtten 20'α, 20' b ragen die Kugeln 22a bzw. 22b durch

Schlitze 24«, 246 des Klifigs 16 in den Zentralraum ' 26 des KÜfigs hinein, so daß sie an einer in diesen Zentralem eingeführten Welle 28 anliegen. Die Kugeln 22« und 226 liegen an den PrismenflUchen 14« bzw. 146 des prismatischen Innenraums der a Hülse 10 an, und zwar wUhrerid ihres ganzen Umlaufs, Sie haben also keine Steigungen zu Überwinden. Die in den FUhrungsbahnabschnitten 20'« und 20'6 gerade laufenden Kugeln sind die tragenden Kugeln, welche LagerkrUfte von der Welle 28 auf die Hülse 10 übertragen, während die in den FUhrungsbahnabschnitten 20"« und 20" 6 laufenden Kugeln unbelastete RUcklaufkugeln sind.

Die im FUhrungsbahnabschnitt 20"« laufenden Kugeln 22« laufen in einer Laufrinne 30«, die in die Prismenfläche 146 eingearbeitet ist; entsprechend laufen die Kugeln 226 im Beteich des Führungsbahnabschnittes 20" 6 in einer Laufnnne 306, welche in die Prismenfläche 14c eingearbeitet ist. Die Laufrinnen 30« und 306 gehen in die zugehörigen ao Prismenflächen 14« und 146 tangential über.

Die Prismenfläche 18a ist unterteilt in einen Flächenbereich 18'« zwischen den zusammengehörigen Führungsbahnabschnitten 20'« und 20'6 und einen Flächenbereich 18"« zwischen dem Führungs- as bahnabschnitt 20"/ und dem Führungsbahnabschnitt 20'«. Der Flächenbereich 18'6 ist gegenüber dem Flächenbereich 18'α zurückgesetzt, so daß zwischen dem zurückgesetzten Flächenbereich 18"« und der Prismenfläche 14« ein Zwischenraum 32 ausgebildet ist, der der Zuführung und Speicherung von Schmiermitteln dienen kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der Käfig 16 in axialer Richtung durch Federringe 34 gesichert. Diese Federringe 34 sind in Einsenkungen 36 der Prismenflächen eingelegt, welche sich, wie aus der rechten Hälfte von F i g. 1 ersichtlich, nicht über die Prismenkanten hinweg erstrecken.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kugelbüchse für Linearbewegungen, umfassend eine Außenhülse mit einem prismatischen Innenraum und einen in diesem prismatischen Innenraum untergebrachten Käfig mit Kugelführungsbahnen zur Führung jeweils eines an einer Prismenfläche anliegenden Kugelkranzes, wobei die Kugeln dieses Kugelkranzes in einem ersten Führungsbahnlängsabschnitt längs einer mittleren Lauflinie der zugehörigen Prismenfläche laufen und! durch einen Schlitz des Käfigs in den Zentralraum innerhalb des Käfigs überstehen, in einem zweiten FllhrungsbehnlUngsubwhniU lUngs einer Prismunkunie laufen und durch FUlirungibuhnbogenabschnitie von FUhrungsbwhiilUngsubsiiliniu zu FUhrungsbahnlUngsubschnlti übergeführt worden dadurch ge kennzeich η o\, daß der Klifi« (16) eine komplementär zu dem prismatischen Innenraum (12) der Außenhülse (10) gestaltete prismatische UuUuro Mantelllachc (18) aufweist und daß für die in dem zweiten FUhrunusbulinlUngsubsehniU (20"«) laufenden Kugeln (22) in der an die zu diesem Kugclkraiu zugehörige PrismenflUche (14«) angrenzenden Pnsmenfliichc (146) eine tangential in die zugehörige PrismenflUche (14«) übergehende Laufrinnc (30«) gebildet ist.

2. Kugelbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der Kugelmittcverbindungsiinien der Kugeln (22«) in den beiden Kugelbahniüngsabsehnittcn (20'«, 20"«) eines Kugelkrunzes größer ist als die halbe Breite der zugehörigen Prismenfliiche (18 a).

3. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines prismatischen Innenruums (12) mit einer regelmäßig sechseckigen Basis der Winkelabstand, bezogen auf die Kugelbüchsenachse, zwischen den Kugelmitteverbindungslinien 30 bis 40°, vorzugsweise 32 bis 38 beträgt.

4. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Führungsbahnlängsabschnitten (20"/ und 20'a) benachbarter Kugelführungsbahnen (20/ und 20«) gelegenen Prismenflächenbereiche (18"«) der äußeren Mantelfläche (18) des Käfigs (16) gegenüber den zwischen zusammengehörigen Führungsbahnlängsabschnitten (20'«, 2.0"α) liegenden Prismenflächenbereichen (18«) zurückgesetzt sind, daß die letzteren Flächenbereiche (18'fl) an den Prismenflächen (14«) des prismatischen Innenraums (12) berührend anliegen und daß die ersteren Prismenflächenbereiche (18"«) den Prismenflächen (14a) des prismatischen Innenraums (12) parallel und in Abstand gegenüberstehen.

5. Kugelbüchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (16) in der Außenhülse (10) an mindestens einem Ende durch einen Federring (34) gegen axiale Verschiebung gesichert ist, welcher in pheripher miteinander fluchtenden Einsenkungen (36) der Prismenflächen (14 a, 146) eingerastet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen