DE19934961A1

DE19934961A1 - Wälzlagerung

Info

Publication number: DE19934961A1
Application number: DE1999134961
Authority: DE
Inventors: Hans-Joerg Zielfleisch
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2001-02-01
Also published as: EP1196695A1; WO2001007794A1

Abstract

Wälzlagerung für linear oder rotativ zueinander bewegte Bauteile mit einem ersten Bauteil 1, welches eine erste Laufbahn 3 aufweist, mit einem zweiten Bauteil 2, welches eine zweite Laufbahn 4 aufweist, wobei das erste Bauteil 1 und das zweite Bauteil 2 relativ zueinander bewegbar angeordnet sind, mit Wälzkörpern 7, 7', 7'', welche zwischen der ersten Laufbahn 3 und der zweiten Laufbahn 4 auf diesen abrollend angeordnet sind, wobei die zweite Laufbahn 4 in Richtung der Abrollbewegung der Wälzkörper 7, 7',7'' periodisch durch Rückstellbereiche 5, 6 unterbrochen ist, innerhalb derer die Wälzkörper 7, 7', 7'' außer Kontakt zu der zweiten Laufbahn 4 sind und wobei die Wälzkörper 7, 7', 7'' relativ zum ersten Bauteil 1, ausgehend von einer Ausgangsposition über einen begrenzten Abrollweg verlagerbar sind und mittels Rückstellmittel 8, 9, 10, 8', 9', 10', 8'', 9'', 10'' zur Ausgangsposition beaufschlagt sind. Somit wird eine Wälzlagerung bereitgestellt, die einen geringen Bauraum aufweist und die einen unbegrenzten Weg, den die beiden Bauteile 1, 2 zueinander bewegbar sind, zuläßt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wälzlagerung für zwei linear oder rotativ zueinander bewegte Bauteile, welche jeweils eine Lauf bahn aufweisen, zwischen denen Wälzkörper auf den Laufbahnen ab rollend angeordnet sind.

Wälzlagerungen werden z. B. in Form von Linearwälzführungen ein gesetzt, bei denen die beiden Bauteile linear gegeneinander ver schiebbar angeordnet sind und die Laufbahnen der Bauteile eben und parallel zueinander angeordnet sind. Eines der Bauteile kann z. B. als Rollenumlaufschuh ausgebildet sein, der entlang einer Führungsschiene, die das zweite Bauteil darstellt, verschoben werden kann. In dem Rollenumlaufschuh sind Wälzkörper geführt, die auf einer Laufbahn des Rollenumlaufschuhs sowie auf einer Laufbahn der Führungsschiene abwälzen.

Nachteilig wirkt sich hierbei aus, daß die Wälzkörper nach Er reichen des Endes der Laufbahn des Rollenumlaufschuhs über Rück führungskanäle zum Anfang der Laufbahn zurückgeführt werden müs sen. Aufgrund der Rückführungskanäle ergeben sich großbauende Rollenumlaufschuhe.

Wälzlagerungen für linear zueinander bewegte Bauteilen können auch separat in einem Käfig geführte Wälzkörper aufweisen. Die Wälzkörper wälzen auf den Laufbahnen beider Bauteile ab, ohne innerhalb eines der Bauteile zurückgeführt zu werden. Hierdurch ergibt sich, daß die Wälzkörper relativ zu einem Bauteil den halben Weg desjenigen Weges zurücklegen, den die beiden Bauteile zueinander zurücklegen. Der Weg, um den die beiden Bauteile zu einander abwälzend bewegbar sind, ist daher grundsätzlich durch die Länge der Laufbahn und durch den maximalen Abrollweg der Wälzkörper eingeschränkt.

Wälzlagerungen werden zudem z. B. als Radialwälzlager eingesetzt, bei denen die beiden Bauteile um eine Drehachse zueinander dreh bar angeordnet sind, wobei eines der Bauteile koaxial um das je weilige andere Bauteil angeordnet ist. Die Laufbahnen verlaufen jeweils auf einem Kreis um die Drehachse. Die Wälzkörper, die zwischen den Laufbahnen angeordnet sind, sind in der Regel in Käfigen geführt und rotieren um die Drehachse. Da die Wälzkörper vollständig um den Umfang des innen angeordneten Bauteiles dre hen, muß ein großer Bauraum für die Wälzkörper vorgesehen sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wälzlagerung für linear oder rotativ zueinander bewegte Bauteilen bereitzustel len, die einen geringeren Bauraum aufweist und die einen unbe grenzten Weg, um den die beiden Bauteile zueinander bewegbar sind, zuläßt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wälzlagerung für li near oder rotativ zueinander bewegte Bauteile mit einem ersten Bauteil, welches eine erste Laufbahn aufweist, mit einem zweiten Bauteil, welches eine zweite Laufbahn aufweist, wobei das erste Bauteil und das zweite Bauteil relativ zueinander bewegbar ange ordnet sind, mit Wälzkörpern, welche zwischen der ersten Lauf bahn und der zweiten Laufbahn auf diesen abrollend angeordnet sind, wobei die zweite Laufbahn in Richtung oder entgegen der Abrollbewegung der Wälzkörper periodisch durch Rückstellbereiche unterbrochen ist, innerhalb derer die Wälzkörper außer Kontakt zu der zweiten Laufbahn sind, und wobei die Wälzkörper relativ zum ersten Bauteil ausgehend von einer Ausgangsposition über einen begrenzten Abrollweg verlagerbar sind und mittels Rück stellmittel in Richtung zur Ausgangsposition beaufschlagt sind, gelöst.

Die Wälzkörper durchlaufen somit entlang der zweiten Laufbahn Bereiche, in denen die Wälzkörper auf der zweiten Laufbahn ab rollen und eine Last übertragen, sowie Rückstellbereiche, in de nen die Wälzkörper nicht abwälzen und keine Last übertragen. In den Rückstellbereichen werden die Wälzkörper mittels Federmittel um denjenigen Weg zurückgeführt, den sie im vorherigen Bereich abwälzend zurückgelegt haben. Die Wälzlagerung ermöglicht somit eine Bewegung, die lediglich durch die Länge der zweiten Lauf bahn begrenzt ist. Bei Linearwälzführungen sind keine Wälzkör perrückführungen mehr notwendig. Die Wälzkörper bewegen sich ge genüber dem ersten Bauteil lediglich innerhalb eines begrenzten Abrollweges. Bei Radialwälzlagern durchlaufen die Wälzkörper re lativ zum ersten Bauteil somit nicht eine volle Umdrehung um die Drehachse. Die Wälzkörper müssen daher lediglich in durch Ra dialkräfte belasteten Zonen des Umfangs angordnet werden. Gegen über Linear-Wälzführungen ohne Wälzkörperumlauf besteht der Vor teil der zwangsweise geführten Bewegung der Wälzkörper und diese können daher nicht zu einem Ende der Wälzführung laufen und blockieren.

Die Rückstellbereiche können durch Vertiefungen in der zweiten Laufbahn dargestellt sein. Somit wird durch einfache Mittel ge währleistet, daß die Wälzkörper in den Rückstellbereichen außer Kontakt zur zweiten Laufbahn sind. Denkbar sind jedoch auch an dere Mittel, die gewährleisten, daß die Wälzkörper in den Rück stellbereichen in die Ausgangsposition zurück bewegt werden kön nen, wie z. B. reibungsmindernde Mittel, die ein Gleiten der Wälzkörper ermöglichen.

Bei den Wälzkörpern kann es sich um üblicherweise bei Wälzlage rungen eingesetzte Wälzkörper, wie z. B. Kugeln, Rollen oder Na deln handeln. Diese rollen auf den Laufbahnen ab und bewegen sich somit aus der Ausgangsposition heraus. In den Rückstellbe reichen werden die Wälzkörper translatorisch in die Ausgangspo sition zurückbewegt.

Ebenso können Wälzkörper eingesetzt werden, die an diametral ge genüberliegenden Seiten abgeflacht sind. Diese Wälzkörper schwenken über einen begrenzten Winkelbereich aus der Ausgangs position heraus und werden in den Rückstellbereichen mittels der Rückstellmittel in die Ausgangsposition zurückgeschwenkt.

Die Rückstellmittel können Käfige und Federmittel umfassen, wo bei die Wälzkörper in den Käfigen geführt sind und mittels der Federmittel, die sich jeweils einerseits gegen das erste Bauteil und andererseits zumindest in von der Ausgangsposition abwei chenden Position der jeweiligen Wälzkörper gegen einen Käfig ab stützen, in Richtung zur Ausgangsposition beaufschlagt sind. Hierbei kann je Wälzkörper ein Käfig vorgesehen sein. Ebenso kann ein Käfig jeweils mehrere Wälzkörper führen. Die Funktion des Führens der Wälzkörper und die Funktion des Rückstellens der Wälzkörper werden somit jeweils von einem separaten Bauteil übernommen, wobei zusätzlich durch Verwendung von Käfigen mehre re Wälzkörper zu Gruppen zusammengefaßt werden können, die je weils gemeinsam durch Federelemente in Richtung der Ausgangs position beaufschlagt sind.

Ebenso ist es möglich, daß die Rückstellelemente Federmittel um fassen, die sich einerseits gegen das erste Bauteil und anderer seits zumindest in von der Ausgangsposition abweichenden Posi tionen des jeweiligen Wälzkörpers gegen einen Wälzkörper abstüt zen. Die Federmittel wirken somit ohne Zwischenschaltung eines Käfigs auf die Wälzkörper. Somit wird die Teilevielfalt redu ziert und eine kompakte Bauform ermöglicht.

Sind die Bauteile lediglich in einer Richtung zueinander beweg bar, ist ein Federmittel je Wälzkörper, welches z. B. in Richtung der Bewegung des ersten Bauteils relativ zum zweiten Bauteil vor dem Wälzkörper angeordnet ist, ausreichend.

Sind die Bauteile in zwei Richtungen relativ zueinander beweg bar, können je Wälzkörper jeweils ein Federmittel vor und ein Federmittel hinter dem jeweiligen Wälzkörper angeordnet sein. Um die Rückstellkraft bei der Verwendung vorgespannter Federmittel zu erhöhen, können sich die Federmittel in der Ausgangsposition der Wälzkörper einerseits gegen das erste Bauteil und anderer seits in Richtung zum jeweiligen Wälzkörper gegen einen Anschlag des ersten Bauteils abstützen.

Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Wälzkörpern in Richtung der Abrollbewegung der Wälzkörper hintereinander angeordnet. Hierbei ist zu beachten, daß stets möglichst viel Wälzkörper auf der zweiten Laufbahn abrollen und eine Last übertragen.

Hierzu kann vorgesehen sein, daß die Teilung der Wälzkörper, d. h. der Abstand zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Wälzkörpern in der Ausgangsposition, zwischen allen Wälzkörpern gleich ist, daß die Teilung der Rückstellbereiche d. h. der Ab stand in Richtung der Abrollbewegung von jeweils einem Anfang eines Rückstellbereiches bis zum Anfang des darauffolgenden Rückstellbereiches zwischen allen Rückstellbereichen gleich ist und daß keine der beiden Teilungen einem ganzzahligen Vielfachen der jeweilig anderen Teilung entspricht.

Ebenso ist es möglich, daß die Teilung aller Wälzkörper gleich ist und daß die Teilung der Rückstellbereiche variiert.

Ferner kann vorgesehen sein, daß die Teilung der Wälzkörper va riiert und daß die Teilung aller Rückstellbereiche gleich ist. Auch können bezüglich der Wälzkörper und der Rückstellbereiche unter besonderen Bedingungen ungleiche Teilungen gewählt werden.

In einer speziellen Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Wälzlagerung als Linearwälzführung ausgebildet ist, wobei die beiden Bauteile linear gegeneinander verschiebbar angeordnet sind und die beiden Laufbahnen eben und parallel zueinander an geordnet sind.

Bei einer solchen Linearwälzlagerung ist es möglich, daß die zweite Laufbahn länger ausgebildet ist als die erste Laufbahn, daß die Wälzkörper über die gesamte Länge der ersten Laufbahn angeordnet sind, daß die zweite Laufbahn einem feststehenden Ma schinenteil zugeordnet ist und daß die erste Laufbahn einen ge genüber dem feststehenden Maschinenteil bewegbaren Maschinenteil zugeordnet ist. Die Wälzkörper bewegen sich somit zusammen mit dem bewegbaren Maschinenteil.

Umgekehrt kann vorgesehen sein, daß die erste Laufbahn länger ausgebildet ist als die zweite Laufbahn, daß die Wälzkörper über die gesamte Länge der ersten Laufbahn angeordnet sind, daß die erste Laufbahn einem feststehenden Maschinenteil zugeordnet ist und daß die zweite Laufbahn einem gegenüber dem feststehenden Maschinenteil bewegbaren Maschinenteil zugeordnet ist. Die Wälz körper sind somit dem feststehenden Maschinenteil zugeordnet, so daß sich das bewegbare Maschinenteil entlang der Wälzkörper be wegt.

Bei der Ausbildung als Linearwälzführung sind keine Wälzkörper rückführungen notwendig und der Verschiebeweg der beiden Bautei le zueinander ist lediglich durch die Längen der beiden Laufbah nen begrenzt.

Eine weitere spezielle Ausführungsform sieht vor, daß das Wälz lager als Radialwälzlager ausgebildet ist und daß die beiden Bauteile um eine Drehachse relativ zueinander drehbar angeordnet sind und eines der Bauteile zumindest teilweise koaxial um das jeweilig andere Bauteil angeordnet ist und daß die Laufbahn des innen angeordneten Bauteils auf einem Kreis um die Drehachse an geordnet ist und die Laufbahn des außen angeordneten Bauteils auf einem Kreis oder einem Kreisbogen koaxial um die Laufbahn des innen angeordneten Bauteils angeordnet ist.

Bei Radialwälzlagern ist es somit möglich, Wälzkörper lediglich in den belasteten Bereichen des Umfangs der Laufbahnen vorzuse hen. Beispielsweise ist es möglich, daß das zweite Bauteil durch ein Zahnrad dargestellt ist, wobei die zweite Laufbahn durch die Zahnköpfe und die Rückstellbereiche durch die Lücken zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Zähnen gebildet sind. Da die Wälzkörper keine vollständige Umdrehung um die Drehachse zurück legen, ist eine kompakte Bauform möglich.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Wälz lagerung als Axialwälzlager ausgeführt ist, daß die beiden Bau teile um eine Drehachse relativ zueinander drehbar angeordnet sind und daß die Laufbahnen der beiden Bauteile axial beabstan det jeweils auf einem Kreis koaxial um die Drehachse angeordnet sind.

Auch bei einem Axialwälzlager müssen die Wälzkörper nicht gleichmäßig auf einem Kreis um die Drehachse angeordnet sein. Es können partielle Abstützungen durch Gruppen von Wälzkörpern vor gesehen sein, wobei sich die Wälzkörper innerhalb einer Gruppe lediglich über einen Teil des Umfangs der Laufbahnen erstrecken.

Die erfindungsgemäße Wälzlagerung kann ebenfalls als Kugelgewin detrieb ausgebildet sein. Sie kann auch als Lagerung mit kombi nierter rotatorischer und linearer Bewegung gestaltet sein.

Zudem wird die Aufgabe durch eine Wälzlagerungsanordnung, bei der zumindest zwei Wälzlagerungen mit den vorangenannten Merkma len nebeneinander angeordnet sind, wobei die ersten Bauteile der Wälzlagerungen fest miteinander verbunden sind und die zweiten Bauteile der Wälzlagerungen fest miteinander verbunden sind und wobei in jeder beliebigen Position der ersten Bauteile relativ zu den zweiten Bauteilen zumindest die Wälzkörper einer Wälzla gerung abrollend zwischen der jeweiligen ersten Laufbahn und der jeweiligen zweiten Laufbahn angeordnet sind, gelöst.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele werden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Skizze einer erfindungsgemäßen Wälzlagerung für linear bewegte Bauteile,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Wälzlagerung mit einem Käfig in dem zwei Wälzkörper geführt sind,

Fig. 3 eine Draufsicht eines ersten Bauteiles gemäß der Ansicht III-III in Fig. 2,

Fig. 4 die Skizze einer Wälzlagerung bei der alle Ab stände zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wälz körpern in deren Ausgangspositionen gleich sind und die Abstände vom Anfang eines Rückstellberei ches zum Anfang des darauf folgenden Rückstell bereiches variieren,

Fig. 5 die Skizze einer Wälzlagerung bei der die Abstän de zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wälzkörpern in deren Ausgangspositionen variieren und die Ab stände jeweils zwei aufeinanderfolgender Rück stellbereiche gleich sind,

Fig. 6 die Draufsicht eines ersten Bauteiles mit federn den Laschen, die sich direkt gegen den Wälzkörper abstützen,

Fig. 7 eine Anordnung mehrerer Wälzkörper in zwei Rei hen, wobei sich Federelemente direkt gegen die Wälzkörper abstützen,

Fig. 8 die Kombination zweier erfindungsgemäßer Wälzla ger, wovon eines als Radialwälzlager und das an dere als Axialwälzlager ausgeführt ist, und

Fig. 9 die Skizze einer Wälzlagerung, wobei sich die Federelemente in der Ausgangsposition des Wälz körpers direkt gegen das Bauteil abstützen.

Fig. 1 zeigt eine Skizze eines Längsschnittes durch eine erfin dungsgemäße Wälzlagerung. Ein erstes Bauteil 1 ist linear gegen über einem zweiten Bauteil 2 bewegbar angeordnet. Die Bewegungs richtung ist durch einen Pfeil gekennzeichnet. Das erste Bauteil 1 weist eine erste Laufbahn 3 auf, welche einer zweiten Laufbahn 4 des zweiten Bauteils 2 zugewandt ist. Die beiden Laufbahnen 3, 4 sind eben ausgebildet und parallel zueinander angeordnet. Die zweite Laufbahn 4 weist Rückstellbereiche in Form von Vertiefun gen 5, 6 auf, die in Bewegungsrichtung des ersten Bauteiles 1 periodisch hintereinander angeordnet sind.

Zwischen den Bauteilen 1, 2 sind Wälzkörper 7, 7', 7" auf den Laufbahnen 3, 4 abrollend angeordnet. Die Wälzkörper 7, 7', 7" sind jeweils in einem Käfig 8, 8', 8" geführt. Die Käfige 8, 8', 8" und die Wälzkörper 7, 7', 7" sind jeweils durch zwei Federelemente 9, 10, 9', 10', 9", 10" in Richtung zu einer Ausgangsposition der Käfige 8, 8', 8" und der Wälzkörper 7, 7', 7" beaufschlagt. Hierbei ist jeweils eines der beiden Feder elemente 9, 9', 9", die einem Käfig 8, 8', 8" zugeordnet sind in Bewegungsrichtung vor dem Käfig 8, 8', 8" angeordnet, wohin gegen das jeweilig andere Federelement 10, 10', 10" in Bewe gungsrichtung des ersten Bauteiles 1 hinter dem Käfig 8, 8', 8" angordnet ist. Die Federelemente 9, 10, 9', 10', 9", 10" stüt zen sich jeweils zwischen dem ersten Bauteil 1 und einem Käfig 8, 8', 8" ab.

Der Wälzkörper 7 befindet sich in einer Ausgangsposition, in der die beiden Federelemente 9, 10, den Käfig 8 mit gleichen Feder kräften beaufschlagen. Der Wälzkörper 7 befindet sich zu dem in Bewegungsrichtung des ersten Bauteiles 1 am Ende der Vertiefung 5 und beginnt auf der zweiten Laufbahn 4 abzurollen. Im weiteren Verlauf der Bewegung des Bauteiles 1 rollt der Wälzkörper 7 so mit auf den beiden Laufbahnen 3, 4 ab, wobei der Wälzkörper 7 relativ zum Bauteil 1 entgegen der Bewegungsrichtung des Bau teils 1 abrollt und die Ausgangsposition relativ zum Bauteil 1 verläßt. Hierbei wird das Federelement 9 vor dem Wälzkörper 7 expandiert und das Federelement 10 hinter dem Wälzkörper 7 kom primiert bis der Wälzkörper 7 die Position des Wälzkörpers 7' eingenommen hat.

Im weiteren Verlauf der Bewegung des Bauteiles 1 ausgehend von der dargestellten Position wälzt der Wälzkörper 7' weiter auf den beiden Laufbahnen 3, 4 ab bis der Wälzkörper 7' den Anfang der folgenden Vertiefung 5 erreicht hat. Diese Position ent spricht der dargestellten Position des Wälzkörpers 7".

Der Wälzkörper 7" hat die Vertiefung 6 erreicht, so daß der Wälzkörper 7" keinen Kontakt mehr zur zweiten Laufbahn 4 hat. Der Wälzkörper 7" wird daher mittels der Federelemente 9" und 10" zu seiner Ausgangsposition gegenüber dem Bauteil 1 über führt, in der beide Federelemente 9" und 10" gleichmäßig auf den Käfig 8" einwirken. Der Wälzkörper 7" gleitet somit ent lang der ersten Laufbahn 3 in Richtung der Bewegungsrichtung des ersten Bauteiles 1 zu seiner Ausgangsposition.

In der Ausführung gemäß Fig. 1 ist die Teilung aller Wälzkörper 7, 7', 7" d. h. der Abstand zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Wälzkörpern 7, 7', 7" in der Ausgangsposition gleich. Ebenso ist die Teilung der Rückstellbereiche, d. h. der Abstand in Richtung der Abrollbewegung von jeweils einem Anfang einer Vertiefung 5, 6 bis zum Anfang der darauffolgenden Vertiefung 5, 6 gleich. Es ist jedoch gewährleistet, daß keine der beiden Tei lungen einem ganzzahligen Vielfachen der jeweilig anderen Tei lung entspricht. Somit wird sichergestellt, daß zu jeder Zeit möglichst viele Wälzkörper tragen. Die Rückstellbereiche 5 und 6 sind größer als die Abrollbereiche der Laufbahn 4, um eine ausreichende Rückstellzeit im Verhältnis zur Bewegungsgeschwin digkeit der beiden Laufbahnen zu erzielen.

Fig. 2 zeigt ein erstes Bauteil 11, welches linear gegenüber einem zweiten Bauteil 12 bewegbar ist. Das erste Bauteil 11 weist eine Tasche 13 auf, in welcher die erste Laufbahn 14 aus gebildet ist. In der Tasche 13 ist ein Käfig 15 verschiebbar an geordnet, welcher zwei Wälzkörper 16, 16' führt. Der Käfig 15 ist in Verschieberichtung des ersten Bauteiles 11 verschiebbar geführt und mittels zweier Spiraldruckfedern 17, 18 zu einer Ausgangsposition hin beaufschlagt. Die Ausgangsposition des Kä figs 15 entspricht der Mittenposition in der Tasche 13. Das zweite Bauteil 12 weist eine zweite Laufbahn 19 auf, welche in Verschieberichtung des ersten Bauteils 11 periodisch durch Ver tiefungen 20 unterbrochen ist.

Fig. 3 zeigt die Ansicht des ersten Bauteils 11 entlang der Schnittlinie III-III in Fig. 2. Es ist erkennbar, daß parallel zur Verschieberichtung des Bauteiles 11 neben der Tasche 13 eine weitere Tasche 21 im ersten Bauteil 11 ausgebildet ist. Entspre chend der ersten Tasche 13 ist in der zweiten Tasche 21 ein Kä fig 22 verschiebbar angeordnet, der zwei Wälzkörper 23, 23' führt. Der Käfig 22 ist ebenfalls mittels zweier Spiraldruckfe dern 24, 25 in Richtung zu einer Ausgangsposition beaufschlagt. Die beiden Taschen 13, 21 sind in Bewegungsrichtung des ersten Bauteiles 11 versetzt zueinander angeordnet, wodurch auch die Ausgangspositionen der beiden Käfige 15, 22 zum ersten Bauteil 11 zueinander versetzt sind. Hierdurch ist gewährleistet, daß bei Vertiefungen 20, welche über die gesamte Breite des ersten Bauteiles 11 verlaufen, stets zumindest die Wälzkörper eines Kä figs auf der zweiten Laufbahn 19 abrollen und eine Last übertra gen.

Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Skizze einer Wälzlagerung, bei der nur ein erstes Bauteil 26 mit einer ersten Laufbahn 27, ein zweites Bauteil 28 mit einer zweiten Laufbahn 29 sowie Wälzkör per 30 dargestellt sind. Um zu gewährleisten, daß stets mög lichst viele Wälzkörper 30 auf der zweiten Laufbahn 29 abwälzen und eine Last übertragen, sind Vertiefungen 31 in der zweiten Laufbahn 29 derart vorgesehen, daß in Bewegungsrichtung, welche durch einen Pfeil gekennzeichnet ist, des ersten Bauteiles 26, die Abstände zwischen den Anfängen 32 der Vertiefungen 31 va riieren, wobei die Abstände zwischen zwei aufeinanderfolgenden Wälzkörpern 30 in deren Ausgangspositionen stets gleich sind.

Eine andere Möglichkeit zu gewährleisten, daß stets möglichst viele Wälzkörper auf der zweiten Laufbahn abwälzen, ist in Fig. 5 dargestellt. Auch hier ist eine Wälzlagerung vereinfacht dar gestellt, wobei lediglich ein erstes Bauteil 33 mit einer ersten Laufbahn 34, ein zweites Bauteil 35 mit einer zweiten Laufbahn 36 sowie Wälzkörper 37 dargestellt sind. Die zweite Laufbahn 36 ist in Bewegungsrichtung, welches durch einen Pfeil gekennzeich net ist, des ersten Bauteiles 33 periodisch durch Vertiefungen 38 unterbrochen, wobei die Längen der Vertiefungen 38 und die Längen der ununterbrochenen Bereiche der zweiten Laufbahn 36 stets gleich sind. Jedoch sind die Abstände zweier aufeinander folgender Wälzkörper 37 in deren Ausgangspositionen unterschied lich.

Fig. 6 zeigt ein erstes Bauteil 39, welches Taschen 40 auf weist, in denen Wälzkörper 41 verschiebbar angeordnet sind. Ein teilig mit dem ersten Bauteil 39 sind elastische Laschen 42 vor gesehen, welche als Federmittel dienen und die Wälzkörper 41 in Richtung zu deren Ausgangsposition beaufschlagen.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung eines ersten Bauteils 43 und einer ersten Reihe von Wälzkörpern 44 und einer zweiten Reihe von Wälzkörpern 45, wobei die Reihen nebeneinander angeordnet sind. Zudem sind die Wälzkörper 44 der ersten Reihe, in Bewegungs richtung des ersten Bauteiles 43 betrachtet, zu den Wälzkörpern 45 der zweiten Reihe versetzt angeordnet. Zwischen dem ersten Bauteil 43 und den Wälzkörpern 44, 45 sind jeweils, in Bewe gungsrichtung des ersten Bauteiles 43 betrachtet, vor einem Wälzkörper und nach einem Wälzkörper Federmittel 46 vorgesehen, welche die Wälzkörper 44, 45 jeweils in Richtung zu deren Aus gangsposition beaufschlagen.

Fig. 8 zeigt ein Anwendungsbeispiel zweier Wälzlagerungen, von denen das eine als Radialwälzlager dient und das andere als Axi alwälzlager. Das Radialwälzlager umfaßt ein erstes Bauteil 47 mit zwei ersten Laufbahnen 48, 48', welche auf einem Kreisab schnitt um eine Drehachse 49 verlaufen. Den ersten Laufbahnen 48, 48' sind jeweils eine Mehrzahl von Wälzkörpern 50, 50' zuge ordnet, welche auf den ersten Laufbahnen 48, 48' abrollen. Ein zweites Bauteil 51 weist eine zweite Laufbahn 52 auf, welche ko axial um die Drehachse 49 angeordnet ist. Die zweite Laufbahn 52 ist über den Umfang periodisch durch Vertiefungen 53 unterbro chen. Da die Wälzkörper 50, 50' relativ zu den ersten Laufbahnen 48, 48' nur geringe Abrollbewegung durchführen, und während sie die Vertiefungen 53 überstreichen, zu deren Ausgangspositionen zurückgeführt werden, laufen die Wälzkörper 50, 50' nicht voll ständig um die Drehachse 49 um, so daß das erste Bauteil 47 der Radialwälzlagerung kleinbauend ausfällt.

Zudem weist das zweite Bauteil 51 stirnseitig eine kreisringför mige zweite Laufbahn 54 auf, welche in Umfangsrichtung perio disch durch Vertiefungen 55 unterbrochen ist. Es sind drei Bau teile 56, 56', 56" vorgesehen, welche jeweils über einen Um fangsabschnitt der zweiten Laufbahn 54 verlaufen. In den Bautei len 56, 56', 56" sind Wälzkörper 57, 57', 57" geführt, welche einerseits auf der zweiten Laufbahn 54 und andererseits auf ei ner ersten Laufbahn eines hier nicht dargestellten Bauteils ab wälzen, welches mit dem Bauteil 47 verbunden sein kann, und auf die Rückstellelemente in Form von Federn einwirken.

Bezugszeichenliste

1

erstes Bauteil

2

zweites Bauteil

3

erste Laufbahn

4

zweite Laufbahn

5

Vertiefung

6

Vertiefung

7

,

7

',

7

" Wälzkörper

8

,

8

',

8

" Käfig

9

,

9

',

9

" Federelement

10

,

10

',

10

" Federelement

11

erstes Bauteil

12

zweites Bauteil

13

erste Tasche

14

erste Laufbahn

15

Käfig

16

,

16

' Wälzkörper

17

Spiraldruckfeder

18

Spiraldruckfeder

19

zweite Laufbahn

20

Vertiefung

21

zweite Tasche

22

Käfig

23

,

23

' Wälzkörper

24

Spiraldruckfeder

25

Spiraldruckfeder

26

erstes Bauteil

27

erste Laufbahn

28

zweites Bauteil

29

zweite Laufbahn

30

Wälzkörper

31

Vertiefung

32

Anfang einer Vertiefung

33

erstes Bauteil

34

erste Laufbahn

35

zweites Bauteil

36

zweite Laufbahn

37

Wälzkörper

38

Vertiefung

39

erstes Bauteil

40

Taschen

41

Wälzkörper

42

Laschen/Federmittel

43

erstes Bauteil

44

Wälzkörper

45

Wälzkörper

46

Federmittel

47

erstes Bauteil

48

,

48

' erste Laufbahn

49

Drehachse

50

,

50

' Wälzkörper

51

zweites Bauteil

52

zweite Laufbahn

53

Vertiefung

54

zweite Laufbahn

55

Vertiefung

56

,

56

',

56

" Bauteile

57

,

57

',

57

" Wälzkörper

58

Spiraldruckfeder

59

Wälzkörper

60

erstes Bauteil

61

Anschlag

62

erste Laufbahn

63

zweites Bauteil

64

zweite Laufbahn

Claims

1. Wälzlagerung für linear und/oder rotativ zueinander bewegte Bauteile mit einem ersten Bauteil (1, 11, 26, 33, 39, 43, 47, 60), welches eine erste Laufbahn (3, 14, 27, 34, 48, 48', 62) aufweist,
mit einem zweiten Bauteil (2, 12, 28, 35, 51, 63), welches eine zweite Laufbahn (4, 19, 29, 36, 52, 54, 64) aufweist, wobei das erste Bauteil (1, 11, 26, 33, 39, 43, 47, 60) und das zweite Bauteil (2, 12, 28, 35, 51, 63) relativ zueinan der bewegbar angeordnet sind,
mit Wälzkörpern (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 30, 37, 41, 44, 45, 50, 50', 57, 57', 57", 59), welche zwischen der ersten Laufbahn (3, 14, 27, 34, 48, 48', 62) und der zwei ten Laufbahn (4, 19, 29, 36, 52, 54, 64) auf diesen abrol lend angeordnet sind,
wobei die zweite Laufbahn (4, 19, 29, 36, 52, 54, 64) in Richtung oder entgegen der Abrollbewegung der Wälzkörper (7, 7', 7") periodisch durch Rückstellbereiche unterbro chen ist, innerhalb derer die Wälzkörper (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 30, 37, 41, 44, 45, 50, 50', 57, 57', 57", 59) außer Kontakt zu der zweiten Laufbahn (4, 19, 29, 36, 52, 54, 64) sind, und
wobei die Wälzkörper (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 30, 37, 41, 44, 45, 50, 50', 57, 57', 57", 59) relativ zum ersten Bauteil (1, 11, 26, 33, 39, 43, 47, 60) ausgehend von einer Ausgangsposition über einen begrenzten Abrollweg verlager bar und mittels Rückstellmittel in Richtung zur Ausgangspo sition beaufschlagt sind.

2. Wälzlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellbereiche durch Vertiefungen (5, 6, 20, 31, 38, 53, 55) in der zweiten Laufbahn (4, 19, 29, 36, 52) dargestellt sind.

3. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellmittel Käfige (8, 8', 8", 15, 22) und Fe dermittel (9, 9', 9", 10, 10', 10", 17, 18, 24, 25) um fassen, wobei die Wälzkörper (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 30, 37) in den Käfigen (8, 8', 8", 15, 22) geführt sind und mittels der Federmittel (9, 9', 9", 10, 10', 10", 17, 18, 24, 25), die sich jeweils einerseits gegen das erste Bauteil (1, 11) und andererseits zumindest in von der Aus gangsposition abweichenden Positionen der jeweiligen Wälz körper gegen einen Käfig (8, 8', 8", 15, 22) abstützen, in Richtung zur Ausgangsposition beaufschlagt sind.

4. Wälzlagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß je Wälzkörper (7, 7', 7") ein Käfig (8, 8', 8") vor gesehen ist.

5. Wälzlagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Käfig (15, 22) jeweils mehrere Wälzkörper (16, 16', 23, 23') führt.

6. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Rückstellmittel Federmittel (42, 46, 58) vorgesehen sind, die sich jeweils einerseits gegen das erste Bauteil (39, 43, 60) und andererseits zumindest in von der Aus gangsposition abweichenden Positionen des jeweiligen Wälz körpers gegen einen Wälzkörper (41, 44, 45, 59) abstützen.

7. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Federmittel (58) in der Ausgangsposition der Wälzkörper (59) einerseits gegen das erste Bauteil (60) und andererseits in Richtung zum jeweiligen Wälzkörper gegen einen Anschlag (61) des ersten Bauteils abstützen.

8. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Wälzkörpern (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 30, 37, 41, 44, 45, 50, 50', 57, 57', 57") in Abroll richtung der Wälzkörper (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 30, 37, 41, 44, 45, 50, 50', 57, 57', 57") hintereinander an geordnet ist.

9. Wälzlagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Wälzkörper (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 45, 50, 50', 57, 57', 57"), d. h. der Abstand zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Wälzkörpern (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 45, 50, 50', 57, 57', 57") in der Aus gangsposition, zwischen allen Wälzkörpern (7, 7', 7", 16, 16', 23, 23', 45, 50, 50', 57, 57', 57") gleich ist, daß die Teilung der Rückstellbereiche (5, 6, 20, 53, 55), d. h. der Abstand in Richtung der Abrollbewegung von jeweils ei nem Anfang eines Rückstellbereiches (5, 6, 20, 53, 55) bis zum Anfang des darauffolgenden Rückstellbereiches (5, 6, 20, 53, 55), zwischen allen Rückstellbereichen (5, 6, 20, 53, 55) gleich ist und daß keine der beiden Teilungen einem ganzzahligen Vielfachen der jeweilig anderen Teilung ent spricht.

10. Wälzlagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung aller Wälzkörper (30) gleich ist und daß die Teilung der Rückstellbereiche (31) variiert.

11. Wälzlagerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Wälzkörper (37) variiert und daß die Teilung aller Rückstellbereiche (38) gleich ist.

12. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlagerung als Linearwälzführung ausgebildet ist, wobei die beiden Bauteile (1, 2, 11, 12, 26, 28, 33, 35, 60, 63) linear gegeneinander verschiebbar angeordnet sind und die beiden Laufbahnen (3, 4, 14, 19, 27, 29, 34, 36, 62, 64) eben und parallel zueinander angeordnet sind.

13. Wälzlagerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Laufbahn länger ausgebildet ist als die er ste Laufbahn,
daß die Wälzkörper über die gesamte Länge der ersten Lauf bahn angeordnet sind,
daß die zweite Laufbahn einem feststehenden Maschinenteil zugeordnet ist und
daß die erste Laufbahn einen gegenüber dem feststehenden Maschinenteil bewegbaren Maschinenteil zugeordnet ist.

14. Wälzlagerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Laufbahn länger ausgebildet ist als die zwei te Laufbahn,
daß die Wälzkörper über die gesamte Länge der ersten Lauf bahn angeordnet sind,
daß die erste Laufbahn einem feststehenden Maschinenteil zugeordnet ist und daß die zweite Laufbahn einem gegenüber dem feststehenden Maschinenteil bewegbaren Maschinenteil zugeordnet ist.

15. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß das Wälzlager als Radialwälzlager ausgebildet ist,
daß die beiden Bauteile (47, 51) um eine Drehachse (49) re lativ zueinander drehbar angeordnet sind und eines der Bau teile (47) zumindest teilweise koaxial um das jeweilig an dere Bauteil (51) angeordnet ist und
daß die Laufbahn (52) des innen angeordneten Bauteils (51) auf einem Kreis um die Drehachse (49) angeordnet ist und
die Laufbahn (48, 48') des außen angeordneten Bauteils (47) auf einem Kreis oder einem Kreisbogen koaxial um die Lauf bahn des innen angeordneten Bauteils (51) angeordnet ist.

16. Wälzlagerung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil durch ein Zahnrad dargestellt ist, wobei die zweite Laufbahn durch die Zahnköpfe und die Rück stellbereiche durch die Lücken zwischen jeweils zwei aufei nanderfolgenden Zähnen gebildet sind.

17. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wälzlagerung als Axialwälzlager ausgeführt ist, daß die beiden Bauteile (51) um eine Drehachse (49) relativ zueinander drehbar angeordnet sind und
daß die Laufbahnen (54) der beiden Bauteile (51) axial be abstandet jeweils auf einem Kreis koaxial um die Drehachse (49) angeordnet sind.

18. Wälzlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzlagerung als Kugelgewindetrieb ausgebildet ist.

19. Wälzlagerungsanordnung, bei der zumindest zwei Wälzlagerun gen mit den Merkmalen des Anspruches 1 nebeneinander ange ordnet sind,
wobei die ersten Bauteile (11, 43) der Wälzlagerungen fest miteinander verbunden sind und die zweiten Bauteile (12) der Wälzlagerungen fest miteinander verbunden sind und
wobei in jeder beliebigen Position der ersten Bauteile (11, 43) relativ zu den zweiten Bauteilen (12) zumindest die Wälzkörper (16, 16', 23, 23', 44, 45) einer Wälzlagerung abrollend zwischen der jeweiligen ersten Laufbahn (14) und der jeweiligen zweiten Laufbahn (19) angeordnet sind.