DE1932072A1 - Kugellager fuer geradlinige Bewegung - Google Patents

Kugellager fuer geradlinige Bewegung

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DE1932072A1
DE1932072A1 DE19691932072 DE1932072A DE1932072A1 DE 1932072 A1 DE1932072 A1 DE 1932072A1 DE 19691932072 DE19691932072 DE 19691932072 DE 1932072 A DE1932072 A DE 1932072A DE 1932072 A1 DE1932072 A1 DE 1932072A1
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DE
Germany
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cage
ball
movement
guide grooves
balls
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Application number
DE19691932072
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English (en)
Inventor
Rudolf Feiler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SKF GmbH
Original Assignee
SKF Kugellagerfabriken GmbH
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Publication date
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Publication of DE1932072A1 publication Critical patent/DE1932072A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
    • F16C29/04Ball or roller bearings
    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/068Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track
    • F16C29/0683Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a rail or rod of circular cross-section, i.e. the linear bearing is not suited to transmit torque
    • F16C29/0685Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a rail or rod of circular cross-section, i.e. the linear bearing is not suited to transmit torque with balls
    • F16C29/0688Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a rail or rod of circular cross-section, i.e. the linear bearing is not suited to transmit torque with balls whereby a sleeve surrounds the circulating balls and thicker part of the sleeve form the load bearing tracks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C29/04Ball or roller bearings
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    • F16C29/068Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track
    • F16C29/0692Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a guide rail or track of non-circular cross-section, e.g. with grooves or protrusions, i.e. the linear bearing is suited to transmit torque
    • F16C29/0695Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a guide rail or track of non-circular cross-section, e.g. with grooves or protrusions, i.e. the linear bearing is suited to transmit torque with balls
    • F16C29/0697Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with the bearing body fully encircling the guide rail or track the bearing body encircles a guide rail or track of non-circular cross-section, e.g. with grooves or protrusions, i.e. the linear bearing is suited to transmit torque with balls with polygonal guide rail or track

Description

  • Kugellager für geradlinige Bewegung Die Erfindung bezieht sich auf ein Kugellager für geradlinige Bewegung, das aus einem Gehäuse mit Laufbahnen, einem Käfig und den darin geführten Kugeln besteht, wobei der Käfig mehrere, vorzugsweise parallel zueinander in Bewegungsrichtung verlaufende gerade Führungsnuten für die sich in Bewegungsrichtung abwälzenden belasteten und die rücklaufenden unbelasteten Kugeln sowie an den Enden der Führungsnuten angeordnete Kugel-Umlenkungsnuten aufweist und die Führungsnuten im Bereich der belasteten Kugeln für deren teilweisen Durchtritt am Nutgrund mit Schlitzen von geringerer Breite als der Kugeldurchmesser versehen sind.
  • Wälzlager für geradlinige Bewegung werden in den Fällen benötigt, bei denen es auf eine reibungsarme Lagerung von Maschinenteilen ankommt. Vor allem soll die Reibung auch im Anlauf gering sein und denselben Wert aufweisen, wie die Reibung während des Bewegungsablaufs. Ist dies nicht der Fall, wie z. B. bei hydrodynamischen Gleitlagern, so kommt es bei langsamer Bewegung wegen der sich ändernden Reibungszahl (die Reibung der Ruhe ist bekanntlich größer als die Reibung der Bewegung) zur Entstehung einer ruckweisen Bewegung, dem sogenannten "stick-slip". Dies kann z. B. bei der Lagerung von Schlitten in Werkzeugmaschinen zu Ungenauigkeiten am bearbeiteten Werkstück führen.
  • Es sind Wälzlager für geradlinige Bewegung bekanntgeworden, deren Gehäuse kreisrund oder reohteckig ausgebildet ist und bei denen ein Käfig mit in Bewegunsrichtung verlaufenden geraden, an den Enden über Umlenkbögen miteinander verbundenen, in sich geschlossenen Eindrückungen versehen ist (deutsohes Patent 931 019; kanadisches Patent 644 666). Auch bei dem aus dem USA-Patent 3 035 873 bekannten Linearwälzlager bilden die sich abwälzenden belasteten und unbelasteten, über Umlenkbögen geführten Kugeln Jeweils eine in sich geschlossene Einheit.
  • Nachteilig bei diesen bekannten Wälzlagern für geradlinige Bewegung ist, daß kein vollständiger Schmiermittelumlauf stattfindet. Bei einseitiger Belastung werden nur die Wälzkörper einer Einheit und das in dessen Bereich befindliche Schmiermittel beansprucht.
  • Es. sind zwar auch Kugellager für geradlinige Bewegung bekanntgeworden, bei denen die in Bewegungsrichtung verlaufenden geraden Kugelführungsstrecken fortlaufend über Umlenkbögen miteinander verbunden sind, so daß ein in sich geschlossener Kugel- und damit Schmiermittelumlauf möglich ist (USA-Patent 2 576 269; französisches Patent 755 957). Damit nun aber tatsächlich ein vollständiger Schmiermittelumlauf entsteht, muß die geradlinige Bewegung mindestens eine Größe erreichen, die der doppelten Länge der Summe sämtlicher gerader und gekrümmter Kugelführungssstrecken entspricht. Diese Forderung wird in der Praxis kaum erfüllt, weil es sich in den meisten Fällen um die Lagerung von Maschinenteilen mit kleinen oszillierenden Bewegungen handelt.
  • Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, ein Kugellager für geradlinige Bewegung zu schaffen, bei dem auch bei geringen hin- und hergehenden Bewegungen des gelagerten Maschinenteils ein vollständiger Kugel- und damit Schmiermittelumlauf erhalten wird. Darüber hinaus soll das erfindungsgemäße Kugellager billig in der Herstellung sein.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Kugellager der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß Jede der Kugel-Umlenkungsnuten als im wesentlichen senkrecht zu den Führungsnuten verlaufende und sämtliche Führungsnuten miteinander verbindende Käfigaussparung ausgebildet ist.
  • Die Erfindung soll nun im folgenden mit Bezug auf einige in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.
  • Hierbei zeigen: Fig. 1 ein Kugellager für geradlinige Bewegung zur Lagerung einer Stange, Welle od. dgl. mit kreisförmigem Querschnitt, geschnitten nach der Linie C - C in Fig. 2, Fig. 2 ein Schnitt durch das erfindungsgemäße Kugellager nach Linie A - A in Fig. 1, Fig. 3 ein Schnitt durch das Kugellager in Fig. 1 nach der Linie B -Fig. 4 der die Kugeln führende Käfig des erfindungsgemäßen Kugellagers nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1, Fig. 5 eine teilweise innere Abwicklung des Kugellagers nach Fig. 1, Fig. 6 ein Kugellager für geradlinige Bewegung zur Lagerung einer Stange od. dgl. mit rechteckigem Querschnitt, Fig. 7 ein Kugellager für geradlinige Bewegung im Sohnitt zur Lagerung eines Masohinenteils mit in einer Richtung wirkenden Lagerkräften, Fig. 8 das Kugellager nach Fig. 7 in der Draufsicht.
  • Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Linearwälzlager, eine sogenannte Kugelbüchse, das zur Lagerung einer strichpunktiert gezeichneten Stange 1 mit Kreisquerschnitt dient, besteht aus dem Gehäuse 2, einem Käfig 3 und den im Käfig 3 geführten Kugeln 4. Das Gehäuse 2 ist aus dünnwandigem Material, z. B. Tiefziehblech, gefertigt, und im Bereich seiner spanlos angeformten Laufbahnen 5 vorzugsweise gehärtet. Der Käfig 3 ist zweckmäßigerweise aus einem weichem Material, beispielsweise Kunststoff, hergestellt. Die geraden, in Axialriehtung verlaufenden Führungsnuten 6 des Käfigs 3 sind im Bereich der die Last übertragenden Kugeln 4 am Nutgrund geschlitzt (Schlitze 7), so daß die Kugeln 4 teilweise durch den Käfig 3 hindurchtreten und sich zwischen den Laufbahnen 5 des Gehäuses 2 und der Stange 1 abwälzen können. Parallel zu den die belasteten Kugeln 4 aufnehmenden Führungsnuten 6 und Jeweils abwechselnd mit diesen sind Führungsnuten 8 für die rücklaufenden unbelasteten Kugeln 4 angeordnet.
  • Im Übergangsbereich zwischen den geraden Führungsnuten 6 und 8 ist eine sich senkrecht zu den Führungsnuten 6 und 8 erstreckende, im Ausführungsbeispiel ringförmig umlaufende, in sich geschlossene Umlenkungsnut 9 angeordnet, die sämtliche Führungsnuten 6 und 8 miteinander verbindet. Die erfindungsgemäße Ausbildung ist vor allem aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich. Auf das Prinzip des Kugelumlaufs wird weiter unten eingegangen. Der in Fig. 4 gezeigte Käfig 3 besitzt außerdem eine oder mehrere Vertiefungen 10, in die Abbördelungen 11 des Gehäuses 2 (siehe Fig. 1) eingreifen und so den Käfig 3 gegen Verdrehen oder Verschieben halten.
  • Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung soll nun insbesondere unter Hinweis auf Fig. 5, in der ein Teil einer inneren Abwicklung des Kugellagers nach Fig. 1 dargestellt ist, erklärt werden: Die belasteten Kugeln 4, die z. T. durch den Schlitz 7 (der Übersichtlichkeit wegen dunkel gezeichnet) hindurohtreten, wälzen sich beispielsweise in Pfeilrichtung in der Führungsnut 6 ab. Auf diese Weise gelangt z. B. die Kugel A nach B und schließlich in die Kugel-Umlenkungsnut 9 nach C oder D, wobei sie im Endbereich der Führungsnut 6 gleichzeitig radial nach außen (siehe Fig. 1) wandert. Ob die Kugel A nun nach C oder D gelangt, hängt davon ab, in welcher Richtung die an den Kugeln 4 angreifende Schwerkraft wirkt; es hängt weiter von evtl. auftretenden Erschütterungen in der Lagerung ab, kurz, entsoheidend für die Laufrichtung der Kugeln ist die sich Jeweils am Austritt der Führungsnut 6 ergebende Richtung der Resultierenden in Umfangsrichtung der die Mittelpunkte zweier benachbarter Kugeln 4 (z. B.
  • B - D oder B - C) verbindenden Strecke. Die Jeweilige Laufrichtung der Kugeln 4 ist also zufallsbedingt. Von C aus wird die Kugel A entweder weiter in Umfangsrichtung geführt (E und F) oder sie wird in die Rückführungsnut 8 eingeführt und nimmt im weiteren Verlauf des Bewegungsvorganges die Stellen G und H ein. Nahm die Kugel A vorher die Stellung D ein, so wandert sie in die andere Umfangsrichtung bis zum evtl. Wiedereinordnen in eine Rückführungsnut 8. Um ein Verklemmen der Kugeln 4 mit Sicherheit zu verhindern, ist zwischen ihnen ein gewisses Spiel vorgesehen. Die Bewegungsbahnen der Kugeln 4 sind in Fig. 4 zum besseren Verständnis strichpunktiert eingezeichnet.
  • In Fig. 6 und 7 sind weitere Ausführungsvarianten dargestellt, denen das gleiche Erfindungsprinzip zugrunde liegt. Das in Fig. 6 abgebildete, im Querschnitt im wesentlichen rechteckig oder quadratisch gestaltete Kugellager für geradlinige Bewegung stützt die im Querschnitt rechteckige bzw. quadratische Stange 1 auf Jeder Seite durch im Ausführungsbeispiel Je zwei in FUhrungsnuten 6 des Käfigs 3 geführte Kugelreihen gegen das Gehäuse 2 ab.
  • Fig. 7 zeigt ein Kugellager für Linearbewegung, das Kräfte lediglich in einer Richtung aufnimmt. Das strichpunktiert gezeichnete Maschinenteil 12 (z. B. der Teil eines Schlittens einer Werkzeugmaschine) wird über zwei in einem planen Käfig 3 geführten Reihen von Kugeln 4 gegen die Laufbahnen 5 des aus Blech bestehenden Gehäuses 2 abgestützt. Der Käfig 3 wird durch Abbördelungen bzw.
  • Umfalzungen 13 des Gehäuses 2 gehalten. Zusätzlich können Sohrauben 14 (siehe Fig. 8) die Fixierung übernehmen.
  • In Fig. 8 schließlich ist der Bewegungsablauf der Kugeln 4 bei der geradlinigen Verschiebung des Maschinenteils 12 bzw. der in Fig. 6 gelagerten Stange 1 dargestellt, der prinzipiell in gleicher Weise wie bei Fig. 5 erfolgt. Die die in Bewegungsrichtung gerade verlaufenden Führungsnuten 6 und 8 verbindenden Umlenkungsnuten 9 sind Jedoch in diesem Fall nicht ringförmig umlaufend, sondern in einer Ebene (Fig. 7) bzw. in Jeweils einer Ebene (Fig. 6) liegend ausgebildet.
  • Die Vorteile der Erfindung bestehen vor allem darin, daß ein Kugellager für geradlinige Bewegung gesohaffen wurde, bei dem trotz kleiner oszillierender Bewegungen ein vollständiger Kugel- und Schmiermittelumlauf erreicht wird, so daß das Schmiermittel gleichmäßig verbraucht wird und die Kugeln gleichmäßig verschleißen. Dies führt zu einer deren Sohmiertrist und einer größeren Gebrauohsdauer des erfindungsgemäßen r'sers.

Claims (2)

Patentansprüche
1. Kugellager für geradlinige Bewegung, bestehend aus einem Gehäuse mit Laufbahnen, einem Käfig und den im Käfig geführten Kugeln, wobei der Käfig mehrere, vorzugsweise parallel zueinander in Bewegungsrichtung verlaufende gerade Führungsnuten für die sich in Bewegungsrichtung abwälzenden belasteten und die sich entgegen der Bewegungsrichtung abwälzenden unbelasteten Kugeln sowie an den Enden der Führungsnuten angeordnete Kugel-Umlenkungsnuten aufweist und die Fuhrungsnuten im Bereich der belasteten Kugeln für deren teilweisen Durchtritt am Nutgrund mit Schlitzen von geringerer Breite als der Kugeldurchmesser versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß Jede der Kugel-Umlenkungsnuten (9) als im wesentlichen senkrecht zu den Führungsnuten (6 und 8) verlaufende und sämtliche Führungsnuten (6 und 8) miteinander verbindende Käfigaussparung ausgebildet ist.
2. Kugellager, insbesondere nach Anspruch 1, mit im Querschnitt im wesentlichen kreisförmigem Gehäuse und kreisförmigem Käfig, dadurch gekennzeichnet, daß Jede der Kugel-Umlenkungsnuten (9) als in sioh geschlossene, ringförmig umlaufende Käfigaussparung ausgebildet ist.
L e e r s e i t e
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2296122A1 (fr) * 1974-12-24 1976-07-23 Borel Denis Element de guidage axial par contact a billes
WO2004040154A1 (de) * 2002-10-31 2004-05-13 Ina-Schaeffler Kg Lager einer teleskopischen verbindung
DE102010019529A1 (de) 2010-05-06 2011-11-10 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lageranordnung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2296122A1 (fr) * 1974-12-24 1976-07-23 Borel Denis Element de guidage axial par contact a billes
WO2004040154A1 (de) * 2002-10-31 2004-05-13 Ina-Schaeffler Kg Lager einer teleskopischen verbindung
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