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Hülse eines Längskugellagers Die Erfindung betrifft eine Hülse eines
Längskugellagers mit an ihrer inneren Umfangsfläche angebrachten FUhrungebahnen
von gugelumlaufführungen.
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Es ist bekannt, solche hülsen aus Rohrabschnitten durch spanabhebene
Bearbeitung herzustellen. Die spanabhebende arbett mg ist Je nach der Form der Profilierung
an der inneren Umfangsfiäche sehr aufwendig. Es ist weiter auch schon bekannt, einen
Teil der spanabhebenden Bearbeitung dadurch zu vermeiden, daß die Hülse aus einem
massiven Metallrohling durch kalpressen hergsstellt wird.
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Die Erfindung baut auf der Überlegung auf, daß, bedingt durch die
untereinander gleiche Gestalt der Kugelumaufführungen, die an der Umfangsfläche
angebrachten Führungsbahnen periodisch sich wiederholende Profilierungen an der
Innenumfangsfläche der Hülse ergeben und daß man demnach die Hülse sich aus untereinander
gleichen, den Profilperioden entsprechenden Hülsensegmenten zusammengesetzt vorstellen
kann.
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Von dieser bisher nicht veröffentlichten Überlegung ausgehend, wird
zur Verminderung des Herstellungsaufwandes, ins besondere des Aufwandes an spanabhebender
Bearbeitung, bei der herstellung von Hülsen für Längskugellager erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß die Hülse aus einer er Zahl der Eugelumlaufführungen entsprechenden
Zahl von in achsparellelen Stoßflächen aneinanderstoßenden Hülsensegmenten von unter
einander gleicher Form zusammengesetzt ist, welche in an sich bekannter Weise durch
Elektronenstrahl schweißen miteinander verbunden sind.
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Die Anwendung des Elektronenstrahlschweißens zum Herstellen von Ijaufringen
für Rotationslager, nämlich Gleit oder Wälzlager, ist an sich bekannt. In diesem
Fall tritt aber da spezielle Problem, das bei Kiilsen fü Längskugellager durch die
periodische Wiederholung bestimmter Profilierungen entsteht, nict auf.
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Bei Benutzung des Erfindungsvorschlags reduziert sieh also die Herstellung
der Hülsen auf die Fertigung verhältnismäßig einfacher, im wesentlichen zylinderschalenförmiger
Teile die sowohl der spanabhebenden Bearbeitung gut zugänglich sind, als auch weitgehend
unter Anwendung moderer spanloser Herstellungsmethoden gefertigt werden können.
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Die Zusammensetzung der Hülsensegmente und das Zusammenschweißen derselben
bringen nach dem heutigen Entwicklungsstand des Elektronenstrahlschweißverfahrens
keine Probleme mehr nlit sieh. Der durch das nachträgliche Zusammenschweißen der
Hülsensegmente bedingte zusätzliche Fertigungsaufwand ist klein im Vergleleh zu
der Ersparnis an Fertigungsaufwand, die durch die Herst-ellung von Hülsensegmenten
erzielt wird, verglichen mit dem älteren Verfahren der Herstellung einstückiger
Hülsen.
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In vieltin Fällen wird es die rrofiliorm der Hülseninnenflächen gestatten,
die Stoßflächen so zu legen, daß sie die innere Umfangsfläche außenrhalb der Führungsbahnen
der Kugelumlaufführungen schneiden. Diese Ortswahl der Stoßflä.ehen vermeidet von
vorneheirn alle Schwierigkeit, die durch das Angrenzen der Schweißnahtquerschnitte
an die Führungsbahnen entstehen könnten.
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Wenn es schon nicht gelingen sollte, die Stoßflächen so zu legen,
daß sie die innere Umfangsfläche außerhalb der Piihrungsbahnen schneiden, so wird
es jedenfalls in den meisten Fällen möglich Pein, die StoßBlachen so zu legen, daß-
sie die innere Umfangafläche außerhalb derjenigen achsparallelen Führungsbahnabschnitte
schneiden, in denen die Kugeln unter Last abrollen und in denen deshalb höchste
Anforderungen an Oberflächenform und Oberflächenstruktur gestellt werden. Wenn man
die Stoßtläehen die innere Umfangsfläche im Bereich derjenigen achsparallelen Führungsbahnabschnitte
schneiden läßt, in denen die Kugeln belastungsirei laufen, so führt dies in aller
Regel zu keinen Schwierigkeiten, da die durch das Angrenzen der Schweißnaht allenfalls
zu besorgend en Oberflächenstörungen so minimal sind, daß sie für die unbelasteten
Kugeln nicht von Bedeutung sind.
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Wenn es unvermeidlich ist, die sSchieißnattquerschnitte an Führungsbahnabschnitte
angrenzen zu lassen, so steht immer noch die Möglichkeit offen, die Schweißnantquerschnitte
mindestens im Bereich der Führungsbahnen radial außerhalb der inneren Umfangsfläche
enden zu lassen.
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Vom fertigungstechnischen Standpunkt her kann es von Vorteil sein,
die Stoßflächen so ZU legen, daß sie die innere Umfangsfläche an den Grenzlinien
zwischen aneinander anschließenden Flächenbereichen unterschiedlicher Krümmung und/oder
Orientierung anschneiden. Auf diese Weise kann es gelingen, die Zahl der einzelnen,
unterschiedlich zu bearbeitenden Flächenbereiche an den einzelnen Hülsensegmenten
zu reduzieren.
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Bei Ausführung der Hülse mit einer prismatischen Innenfläche und Zylindernuten
in den Prismenkanten kommt man zu einer besonders vorteilhaften Fertigungsweise
dann, wenn diese tangential in jeweils eine der angrenzenden Prismenflächen übergehen,
die Stoßflächen die innere Umfangsfläche an diesem tangentialen uebergang schneiden.
Man braucht dann nur eine plane Fläche und eine Zylinderfläche an Jedem.Hülsensegment
zu bearbeiten, und zwar liegen die Zylinderfläche und die plane Fläche so zueinander,
daß die plane Fläche geschliffen werden kann, ohne daß die Gefahr einer Beschädigung
der ihr gegenüber zurückgesetzten Zylinderfläche besteht.
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fm Hinblick auf möglichst exakte gegenseitige Ausrichtung der Rülsensegniente
bei ihrem Zusammenbau wird es in der Regel von Vorteil sein, wenn die Stoßflächen
im wesentlichen radial in bezug auf die Achse der Hülse gelegt erden, Die belliegenden
Piguren erläutern Ausführungsbeispiele der Erfindung. Es stellen dar: Figur 1 einen
Querschnitt durch ein Längskugellager mit erfindungsgemäß gestalteter Hülse, Pigur
2 einen Längsschnitt nach Linie 11-11 der Figur 1, Figur 3 einen Schnitt entsprechend
demjenigen der Figur bei einer Hülse von gleichem Ctesamtquers¢hnitt, jedoch geänderter
Teilung der Hülsensegmente.
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in den Figuren 1 und 2 ist die WtlSe eines Längskugellagers mit 10
bezeichnet, Die Hülse weist eine innenumfangsfläche 12 mit im wesentlichen prismatischer
Form auf. In die Hülse ist ein Kugelkäfig 14 eingesetzt, dessen äußere Umfangsfläche
16 der inneren Umfangsfläche 12 der Hülse 10 komplementUr entspricht, Zwischen dem
Käfig 14 und der Hülse 10 sind Kugelumlaufführungen 18 gebildet. Insgesamt sind
sechs solcher Kugelumlaufführungen vorgesehen. Jede Kugelumlaufführung eist zwei
achsparallel und geradlinig verlaufende Führungsetrecken 20 und 22 auf. Diese Führungsstrecken
sind durch nicht eingezeichnete Halbkreisbogenstrecken miteinander verbunden. In
der Führungsstrecke 20 greifen die Kugeln 24 durch einen Schlitz 26 des Käfigs 14
hindurch in den Innenraum 28 des Käfigs hinein und stehen in Berührung mit einer
den Innenraum des Käfigs 14 durchsetzenden Welle 30, In der gleichen Führungsstrecke
20 liegen die Kugeln 24 an einer i.astführungsbahn 32 an, in der die Kugeln 24 die
auf sie von der Welle 30 her übertragene Radiallast an die innere UmEangsfläche
der Hülse 10 abgeben. En der Führungsstrecke 22 laufen die Kugeln 24 außer Berührung
mit der Welle 30 und rollen an der innenumfangsfläche der Hülse 10 in einer Rücklaufführungsbahn
34 ab. Die i;astlaufbahn 32 ist im Beispielsfalle von einem planen Flächenbereich
der inneren Umfangsfläche 12 der Hülse 10 gebildet, während die Rücklaufführungsbahn
34 von einer Zylinder-: nut mit teilkreisförmigem, dem Kugelradius entsprechendem
Querschnitt gebildet ist.
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Die Hülse 10 ist erfindungsgemäß aus llülsensegmenten 36 zusammengesetzt,
welche durch Elektronenstrahlschweißnähte 38 miteinander verbunden sind. Man erkennt,
daß die ElektronenstrahlBchweißnähte am tangentialen Übergang der Rücklauff.ihrungsbcihnen
34 in die planen Flächen 12 liegen. Dies bedeutet, daß die Segmente besonders leicht
geschliffen werden können, daß die Planfläche 12 ohne Gefahr einer Beschädigung
der jeweils mit ihr zusammenhängenden (nicht tangential in sie übergehenden) Rücklaufführungsbahn
geschliffen werden kann. Wie insbesondere aus der untersten Schweißnaht 58' zu entnehmen,
können die Schweißnähte radial außerhalb der inneren Umfangswand 12 enden, so daß
der Schweißnahtquerschnitt
nicht an die Rücklauffläche 34 angrenzt.
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Wie aus Figur 2 zu entnehmen, ist der Käfig 14 in der Hülse 10 durch
Sprengringe 42 festgehalten, welche in Umfangsnuten an den radial verdickten Umfangsbereichen
der Hülse eingelegt sind.
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In der Ausführungsform nach Figur 3 sind die Schweißnähte 138 so gelegt,
daß sie zwischen auf einander folgenden hugelumlaufführungen 118 liegen, diese Kugelumlaufführungen
also an keiner Stelle von der Schvieißnaht 138 begrenzt werden.
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Man entnimmt der Figur 3 weiter, daß die Stoßflächen benachbarten
Hälsensegmente 136, welche den Ort der Schweißnaht 138 definieren, im wesentlichen
radial zur Achse A der Welse verlaufen. Das Radialmaß der Hülse ist am Orte der
Schweißnaht 138 beinahe ein Maximum. Dies hat den weiteren Vorteil, daß die Hülsenabschnitte
136 durch ihre aneinander anliegenden Stoßflächen in eine exakte gegenseitige Lage
gebraeht werdende Es ist noch nachzutragen, daß die Stoßflächen, die in den Figuren
durch die Schweißnähte 138 verdeckt sind, vor der: Herstellung der Schweißnähte
exakt eine solche Lage haben, daß bei Zusammensetzen der lIülsensegmente zur geschlossenen
Hülse die Stoßflächen flächig aneinander anliegens