DE19902177A1

DE19902177A1 - Mehrreihiges Schrägkugellager

Info

Publication number: DE19902177A1
Application number: DE19902177A
Authority: DE
Inventors: Juergen Oetjen
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2000-07-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein mehrreihiges Schrägkugellager (13), insbesondere für die Lagerung von Wälzschraubtrieben in der Feinwerktechnik, mit einem Außen- (14) und einen Innenring (15) sowie dazwischen angeordneten auf zugehörigen Laufbahnen abwälzenden Lagerkugeln (16), wobei entweder der Außen- (14) oder der Innenring (15) eine radial hervorstehende, die Kugelreihen (16) trennende, Schulter (17) aufweist und Mittel zur Erzeugung einer Lagervorspannung vorhanden sind. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist der Außenring (14) in Längsrichtung durchgehend geschlitzt und es ist eine auf diesen im Sinne einer Durchmesserreduzierung einwirkende Spannvorrichtung in Formn einer einen Längsschlitz (20) durchsetzenden Spannschraube (22) vorhanden. DOLLAR A Durch Drehen dieser Spannschraube (22) läßt sich in einfacher Weise die Vorspannung des erfindungsgemäßen mehrreihigen Schrägkugellagers (13) elegant einstellen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein mehrreihiges Schrägkugellager, insbesondere für die Lagerung von Wälzschraubtrieben in der Feinwerktechnik, mit einem Außen- und einem Innenring sowie dazwischen angeordneten auf zugehörigen Lauf bahnen abwälzenden Lagerkugeln, wobei entweder der Außen- oder der In nenring eine radial hervorstehende die Kugelreihen voneinander trennende Schulter aufweist und Mittel zur Erzeugung einer Lagervorspannung vorhanden sind.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges gattungsgemäßes zweireihiges Axial-Schrägkugellager ist aus der Druckschrift ZAE "Lager für Gewindetriebe" vorbekannt. Das auf Seite 30 dieser Vorveröffentlichung gezeigte Schrägkugellager weist einen durch eine Fuge zweigeteilten Innenring und einen Außenring auf, der eine radial hervor stehende Schulter besitzt, die die beiden Kugelkränze voneinander trennt. Der Innenring hält das Endstück einer Welle, während der Außenring an einer Planfläche einer Anschlußkonstruktion anliegt. Die Halterung des Schrägku gellagers auf dem Wellenzapfen erfolgt durch eine Präzisions-Nutmutter, die mit einem Innengewinde versehen ist und rechtsseitig hinter dem Schrägku gellager auf den Wellenzapfen aufgeschraubt ist. Bei Anziehen dieser Präzisi ons-Nutmutter wird das Schrägkugellager in axialer Richtung nach links ver schoben, bis die geteilten Innenringe aneinanderliegen. Über diese Nutmutter wird nun die Vorspannung der Lagerung eingestellt. Um die Lagervorspannung exakt zu erhalten, ist die Fugenbreite zwischen den beiden Innenringen nur 0,002 bis 0,006 mm. Diese ist durch ein präzises Schleifen der beteiligten La gerflächen und maßliche Zusortierung der Lagerringe und Lagerkugeln mög lich.

Nachteilig dabei ist, daß einerseits diese Präzions-Nutmutter zusätzlich gefer tigt werden muß und dieses zusätzliche Bauteil die Lagerung daher erheblich verteuert. Andererseits muß die gewünschte Vorspannung des Lagers durch Anziehen der Nutmutter durch den Kunden selbst erfolgen, was nicht immer unproblematisch ist. Es ist weiter von Nachteil, daß diese zusätzliche Nutmutter den erforderlichen axialen Bauraum des Schrägkugellagers vergrößert.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der bishe rigen Nachteile ein mehrreihiges vorspannbares Schrägkugellager zu entwic keln, das sich kostengünstig herstellen läßt und einfacher handhaben läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß der Außenring in Längsrichtung durchgehend geschlitzt ist und eine auf diesen im Sinne einer Durchmesserreduzierung ein wirkende Spannvorrichtung vorhanden ist.

Durch diese Spannvorrichtung wird im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik das Lager in radialer und nicht in axialer Richtung vorgespannt. Dies hat den Vorteil, daß die den axialen Bauraum unnötig vergrößernde Präzisions- Nutmutter nicht mehr gefertigt zu werden braucht. Aufgrund dieser fehlenden Nutmutter sind die Gesamtkosten erheblich geringer. Außerdem wird die Handhabung für den Lagerkunden wesentlich erleichtert, da die Einstellung der Lagervorspannung durch den Kunden selbst mittels der Nutmutter entfällt. Der Lagerhersteller übernimmt jetzt die Einstellung der Vorspannung, wobei jedes gewünschte Lagerreibmoment über die Spannvorrichtung gezielt eingestellt werden kann. Die Funktionssicherheit der Lagerung und der Service werden dadurch erheblich gesteigert.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü chen beschrieben.

So ist nach Anspruch 2 vorgesehen, daß die Spannvorrichtung als eine einen Längsschnitt durchsetzende Spannschraube ausgebildet ist, die mit ihrem Kopf an einem im Außenring angeordneten Absatz anliegt und die mit ihrem Schraubenkörper in eine hinter dem Längsschlitz liegende Gewindebohrung eingeschraubt ist.

Eine solche Spannvorrichtung ist sehr einfach und deshalb besonders kosten günstig, da Spannschrauben als Zukaufteile in sämtlichen Größenordnungen vorhanden sind, so daß lediglich im Lageraußenring der Absatz mit Durchtritts bohrung und die zugehörige Gewindebohrung zu fertigen ist.

Nach einem weiteren zusätzlichen Merkmal gemäß Anspruch 3 ist vorgesehen, daß der Kopf der Spannschraube mit einer Aufnahmeöffnung für ein Werkzeug versehen ist. Dies kann beispielsweise ein Sechskant sein, in den ein Imbus schlüssel eingeführt werden kann. Auf diese Weise kann sehr wirkungsvoll und präzise durch einfaches Drehen der Spannmutter die gewünschte Lagervor spannung eingestellt werden, wobei sich der Längsschnitt durch entsprechen des Drehen der Spannschraube in seiner Spaltbreite verringert oder auch ver größert.

Ein weiteres zusätzliches Merkmal geht aus Anspruch 4 hervor, wonach die Spaltbreite des Längsschlitzes etwa 0,1 mm beträgt. Dadurch ist sichergestellt, daß sich dieser nicht negativ auf die Rotation der Lageranordnung auswirkt.

In Weiterbildung der Erfindung ist nach Anspruch 5 vorgesehen, daß der La geraußenring eine Füllbohrung und einen Füllstopfen aufweist.

Schließlich ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsvariante in Anspruch 6 be schrieben. Danach soll der einteilige Lagerinnenring in seiner Bohrung mit ei nem Befestigungsgewinde versehen sein. Auf diese Weise ist eine besonders einfache Verbindung mit einer Anschlußkonstruktion möglich.

Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen:

Fig. 1 eine Kugelgewindespindel mit beidseitiger Festlagerung nach dem bisherigen Stand der Technik,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Schrägkugellagers, teilweise geschnitten und

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Schrägkugellager, teilweise geschnitten.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig. 1 ist eine Kugelgewindespindel 1 einer schematisch dargestellten Werkzeugmaschine 2 beidseitig mit je einem dreireihigen Schrägkugellager 3 und 4 gelagert. Die beiden nicht näher bezeichneten Lageraußenringe sind mit je einem Absatz versehen, der von einer mit einer Bodenplatte 5 verbundenen Anschlußkonstruktion 6 aufgenommen ist. Die axiale Fixierung und Vorspan nung der beiden Schrägkugellager 3 und 4 erfolgt durch drei Präzisions- Nutmuttern 7, die mit ihren Innengewinden auf der Kugelgewindespindel 1 auf geschraubt sind. Nach Erreichen der jeweiligen Endstellung der Präzisions- Nutmuttern 7 werden diese durch Feststellschrauben 8 auf der Kugelgewinde spindel 1 fixiert. Die Kugelgewindespindel 1 weist ein Außengewinde 9 auf, auf dem eine Kugelgewindemutter 10 geführt ist, die über eine weitere Anschluß konstruktion 11 mit einem Tisch 12 verbunden ist, der bei Rotation der Kugel gewindespindel 1 über die Kugelgewindemutter 10 in beiden Richtungen axial verfahrbar ist.

In den Fig. 2 und 3 ist ein erfindungsgemäß ausgestaltetes zweireihiges Axial-Schrägkugellager 13 gezeigt, das die bisherigen Schrägkugellager 3 und 4 in Fig. 1 ersetzen soll. Das Lager 13 weist einen Lageraußenring 14 und einen Lagerinnenring 15 auf, zwischen denen zwei Reihen von Lagerku geln 16 abwälzen, wobei dieses Lager nach außen durch Dichtungen 28 abge dichtet ist. Der Lageraußenring 14 weist eine radial nach innen vorspringende Schulter 17 auf, die die beiden Kugelreihen 16 voneinander trennt. Zur Fixie rung an einer Anschlußkonstruktion ist der Lageraußenring 14 mit einem Flansch 18 versehen, der wiederum mehrere durchgehende Bohrungen 19 besitzt. Außerdem ist der einteilige Lagerinnenring 15 in seiner Bohrung mit einem Befestigungsgewinde 29 versehen, so daß ein schnelles Aufschrauben auf eine Anschlußkonstruktion möglich ist. Das derart beschriebene zweireihi ge Schrägkugellager entspricht in seiner Funktion paarweise verwendeten ein reihigen Schrägkugellagern in O-Anordnung. Wäre im Gegensatz dazu dieses erfindungsgemäße Axial-Schrägkugellager 13 an seinem Lagerinnenring 15 mit der Schulter 17 versehen, entspräche ein solches Lager in seiner Funktion paarweise verwendeten einreihigen Schrägkugellagern in X-Anordnung.

Wie aus Fig. 2 weiter ersichtlich, ist das Lager 13 zur Befüllung mit den La gerkugeln 16 im Außenring 14 mit einer Füllbohrung 30 und einem diese ver schließenden Füllstopfen 31 versehen.

Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist der Lageraußenring 14 in Längsrichtung durchgehend geschlitzt, wobei der sich ergebende Längsschlitz 20 parallel zur Lagerachse 21 oder unter einem bestimmten Winkel zu dieser verlaufen kann. Der Längsschnitt 20 wird von einer um 90° zur Lagerachse 21 versetzt verlau fenden Spannschraube 22 durchsetzt, die mit ihrem Kopf 23 an einen in Au ßenring 14 angeordneten Absatz 24 anliegt. Die Spannschraube 22 ist mit ih rem Schraubenkörper 25 in einer Gewindebohrung 26 eingeschraubt, so daß der Längsschlitz 20 überbrückt ist.

Durch Drehen der Spannschraube 22 mit Hilfe eines in deren Aufnahmeöff nung 27 eingesetzten Werkzeuges kann der Lageraußenring 14 in seinem Durchmesser eingeengt werden, wobei sich die Spaltbreite des Längsschlit zes 20 ebenfalls verkleinert. Auf diese Weise werden die beiden Kugelrei hen 16 über die Laufbahnen des gesprengten Außenringes 14 in die Laufbah nen des einstückig ausgebildeten Lagerinnenringes 15 hineingepresst, so daß das Lager in gewünschter Weise vorgespannt ist. Die Konstruktion ist so aus gelegt, daß sich auch ein relativ dickwandiger Lageraußenring 14 mit geringen Kräften in seinem Durchmesser einengen läßt und damit ein Spielausgleich bzw. eine Vorspannung in eleganter Art und Weise erreichbar ist. Durch die geringe Schlitzbreite ist sichergestellt, daß bei Rotation der Kugelgewindespin del 1 sich keine Probleme für die beiden Lagerkugelreihen 16 ergeben.

Bezugszeichen

1

Kugelgewindespindel

2

Werkzeugmaschine

3

Schrägkugellager

4

Schrägkugellager

5

Bodenplatte

6

Anschlußkonstruktion

7

Präzisions-Nutmutter

8

Feststellschraube

9

Außengewinde

10

Kugelgewindemutter

11

Anschlußkonstruktion

12

Tisch

13

Axial-Schrägkugellager

14

Lageraußenring

15

Lagerinnenring

16

Lagerkugel

17

Schulter

18

Flansch

19

Bohrung

20

Längsschlitz

21

Lagerachse

22

Spannschraube

23

Kopf

24

Absatz

25

Schraubenkörper

26

Gewindebohrung

27

Aufnahmeöffnung

28

Dichtung

29

Befestigungsgewinde

30

Füllbohrung

31

Füllstopfen

Claims

1. Mehrreihiges Schrägkugellager (13), insbesondere für die Lagerung von Wälzschraubtrieben in der Feinwerktechnik, mit einem Außen- (14) und ei nem Innenring (15) sowie dazwischen angeordneten auf zugehörigen Lauf bahnen abwälzenden Lagerkugeln (16), wobei entweder der Außen- (14) oder der Innenring (15) eine radial hervorstehende die Kugelreihen (16) voneinander trennende Schulter (17) aufweist und Mittel zur Erzeugung ei ner Lagervorspannung vorhanden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (14) in Längsrichtung durchgehend geschlitzt ist und eine auf diesen im Sinne einer Durchmesserreduzierung einwirkende Spannvor richtung vorhanden ist.

2. Mehrreihiges Schrägkugellager (13) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannvorrichtung als eine einen Längsschnitt (20) durchsetzende Spannschraube (22) ausgebildet ist, die mit ihrem Kopf (23) an einem im Außenring (14) angeordneten Absatz (24) anliegt und die mit ihrem Schraubenkörper (25) in eine hinter dem Längsschlitz (20) liegende Gewindebohrung (26) eingeschraubt ist.

3. Mehrreihiges Schrägkugellager (13) nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Kopf (23) der Spannschraube (22) mit einer Aufnahme öffnung (27) für ein Werkzeug versehen ist.

4. Mehrreihiges Schrägkugellager (13) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spaltbreite des Längsschlitzes (20) etwa 0,1 mm beträgt.

5. Mehrreihiges Schrägkugellager (13) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der Außenring (14) eine Füllbohrung (30) und einen Füll stopfen (31) besitzt.

6. Mehrreihiges Schrägkugellager (13) nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß der einteilige Innenring (15) in seiner Bohrung mit einem Befestigungsgewinde (29) versehen ist.