DE2123529C3 - Rollenlager zur längsbeweglichen Lagerung eines Teiles auf einer ebenen Lauffläche, insbesondere Rollenumlaufschuh - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rollenlager zur längsbewegüchen Lagerungeines Maschinenteils auf einer ebenen Lauffläche, insbesondere einen Roilenumlaufschuh, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei diesen bekannten Rollenlagern tritt der Nachteil auf, daß die Rollen, wenn sie aus der Tragzone des Lagers, also aus dem geraden tragenden Laufbahnabschnitt, in den Bereich des daran anschließenden Umlenk-Laufbahnabschnitts gelangen, bis zur vollen Berührung mit diesem Laufbahnabschnitt weiterhin mit einer Kraft auf die Lauffläche gedrückt werden, die aus den Massen- und Reibungskräften der vorhergehenden, im Umlenk-Laufbahnabschnitt befindlichen Rollen und den Schubkräften der nachfolgenden tragenden Rollen resultiert Dies hat zur Folge, daß die Rollen beim Übergang von dem geraden Laufbahnabschnitt in den Umlenk-Laufbahnabschnitt gegen die Einlaufkante des Umlenk-Laufbahnabschnitts laufen, wodurch diese allmählich zur ebenen Lauffläche hin abgebogen wird. Dadurch vergrößert sich das Teilkreisendspiel und es kann zu einem Verhaken der Trennstege und zu einem Bruch des Wälzlagers kommen.
Weiterhin besteht die Gefahr, daß durch das Anlaufen der Wälzkörper gegen besagte Kante Partikel herausgeschlagen werden. Diese Partikel geraten auf die Laufbahnen, wo sie von den Wälzkörpern überrollt werden und eine Zerstörung der Laufbahnen und der Wälzkörper verursschen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Rollenlager der vorher beschriebenen Art zu schaffen, bei dem die vorerwähnten Nachteile vermieden sind und das sich demzufolge durch eine lange Lebensdauer auszeichnet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht im kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird also erreicht, daß die Rollen nach Verlassen des Lagerkörpers und vor dem Eintritt in den Umlenk-Laufbahnabschnitt in dem betreffenden Seitenteil des Lagers durch die Trennstege aufgrund der radialen Abstützung der Ansätze der Trennstege an den Führungsbahnabschnitten angehoben werden, ohne die Einlaufkante am Umlenk-Laufbahnabschnitt des betreffenden Seitenteils zu berühren.

Diese Führungsbahnabschnitte sind nur in der Einlaufzone des Umlenk-Laufbahnabschnitts bzw. bei hin- und herbewegbaren Rollenumlaufschuhen dann in beiden Einlaufzonen vorgesehen. Vorzugsweise erfolgt jedoch eine gewisse Führung der Trennstege über den ganzen Umfang des Rollenlagers. Zu diesem Zweck sind zur Führung der Ansätze der Trennstege an den Borden die Führungsbahnabschnitte vorgesehen und die Höhe der Borde in der sich an die Einlaufzone anschließenden eigentlichen Umlenkzone ist kleiner als in der Einlaufzone, derart, daß in der Einlaufzone die Rollen von den Trennstegen radial abgestützt sind, ohne die Laufbahn zu berühren, und in der daran anschließenden eigentlichen Umlenkzone sowie im tragenden Laufbahnabschnitt als auch im Rückführ-Laufbahnabschnitt die Trennstege von den Rollen radial gehalten sind, ohne daß die Ansätze der Trennstege die Borde berühren. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß eine Führung der Rollen durch die Trennstege nur in dem Bereich stattfindet, in dem noch keine oder jedenfalls keine wesentlichen radialen Kräfte auf die Rollen wirken, während in der eigentlichen Umlenkzone, in der die auf die Rollen wirkenden Fliehkräfte erheblich sein können, eine Ab-Stützung der Rollen auf ihrer Laufbahn erfolgt, wobei die Ansätze der Trennstege von den Borden abgehoben sind. Letzteres gilt auch für den tragenden Laufbahnabschnitt und den Rückführ-Laufbahnabschnitt. Dadurch

wird der Verschleiß an den Ansätzen der Trennstege verringert und eine Belastung der Trennstege durch die auf die Rollen wirkenden Kräfte, die zum Bruch der Trennstege führen kann, vermieden. Diese Wechselwirkung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Führungsbahnabschnitte in der Einlaufzone einen größeren Krümmungsradius aufweisen als im daran anschließenden Bereich. Beispielsweise können die Führungsbahnabschnitte in der Einlaufzone als Tangenten zu einem Kreisabschnitt ausgebildet sein.

Die Ansätze der Trennstege können als Gleitschuhe ausgebildet sein, die mit den Führungsbahnabschnitten zusammenwirken. Diese Gleitschuhe sollen sich in der Bewegungsrichtung der Rollen bis etwa unterhalb der Mittelpunkte benachbarter Rollen erstrecken, um beim Übergang von der geraden Führungsbahn im Bereich des geraden Laufbahnabschnitts in den beispielsweise tangentialen Führungsbahnabschnitt ein Abheben der vorlaufenden Rolle von der Lauffläche zu bewirken und dadurch zu vermeiden, daß diese Rolle mi* der Einlaufkante in Berührung kommt

Die Gleitschuhe der Trennstege können gleichzeitig axiale Führungen für die Rollen bilden.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Rollenumlaufschuh bekannter Ausführung, teilweise geschnitten,

F i g. 2 einen Teilschnitt eines Rollenumlaufschuhes in einer erfindungsgemäßen Ausführung,

Fig.3 ein Seitenteil mit dem Umlenk-Laufbahnabschnitt im Schnitt und

F i g. 4 einen Schnitt gemäß Linie A-A in F i g. 2.

Der Rollenumlaufschuh besteht aus dem Lagerkörper 1 und den Seitenteilen 2 und 3, die z. B. durch Schrauben 4 mit dem Lagerkörper ί verbunden sind. Der Lagerkörper 1 weist zwei zueinander parallele gerade Laufbahnabschnitte 5 und 6 für die Rollen 7 auf, von denen der Laufbahnabschnitt 5 die Rollen 7 in der Tragzone abstützt und der Laufbahnabschnitt 6 zur Rückführung der Rollen dient. In den Seitenteilen 2 und 3 sind halbzylindrische Umlenk-Laufbahnabschnitte 8 vorgesehen, welche die geraden Laufbahnabschnitte 5 und 6 miteinander verbinden. Die geraden Laufbahnabschnitte 5 und 6 sowie die Umlenk-Laufbahnabschnitte 8 sind durch seitlich hochstehende Borde begrenzt. Zwisehen benachbarten Rollen 7 sind Trennstege 9 angeordnet, welche ein Herausfallen der Rollen im unmontierten Zustand des Lagers verhindern und außerdem eine direkte Berührung der Rollen 7 ausschließen. Der Rollenumlaufschuh trägt auf seiner Oberseite 10 beispielsweise einen Werkzeugschlitten und läuft auf einer ebenen Lauffläche 11 hin und her. Bei der Bewegung des Rollenumlaufschuhes in Richtung des Pfeiles .P läuft die durch die Rollen 7 und die Trennstege 9 gebildete Rollenkette im Uhrzeigersinn um. Die Rolle, die sich im Übergang von dem geraden Laufbahnabschnitt 5 in den Umlenk-Laufbahnabschnitt 8 befindet, in Fig. 1 die Rolle 7a, ist dabei Kräften ausgesetzt, deren Resultierende R bestrebt ist, die Rolle 7a auf der Lauffläche 11 zu halten. Dies hat zur Folge, daß die Rolle 7 a gegen die Einlaufkante 12 des Umlenk-Laufbahnabschnitts 8 anläuft. Das ständige Anlaufen der Rollen 7 gegen diese Einlaufkante 12 hat zur Folge, daß diese zur Lauffläche 11 hin abgebogen wird. Dadurch vergrößert sich das Teilkreisendspiel der Rollenkette, einzelne Trennstege 9 können sich verhaken und führen eine alsbaldige Zerstörung des Lagers herbei. Die gleichen Verhältnisse treten naturgemäß in der Einlaufzone des in der Zeichnung rechten Umlenk-Laufbahnabschnitts ein, wenn der Rollenumlaufschuh in der Zeichnung nach links verschoben wird.

Dieser Nachteil der bekannten Rollenumlaufschuhe wird bei dem erfindungsgemäßen Rollenumlaufschuh gemäß F i g. 2 bis 4 dadurch vermieden, daß die Rollen 7 in der Einlaufzone, d. h. am Übergang von dem geraden tragenden Laufbahnabschnitt 5 in den Umlenk-Laufbahnabschnitt 8 so geführt werden, daß sie nicht auf die Einlaufkante 12 auf treffen können. Diese Führung wird im Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß die Trennstege 9 an ihren Enden Gleitschuhe 13 aufweisen, die an Führungsbahnen 14 an den die geraden Laufbahnabschnitte 5 und 6 begrenzenden Borden 15 und an Führungsbahnabschnitten 16a an den die Umlenk-Laufbahnabschnitte 8 begrenzenden Borden 17 geführt sind, wobei der Führungsbahrabschnitt 16a im Bereich der Einlaufzone 1 (F i g. 3) so gestaltet ist, daß der darauf mit seinem Gleitschuh 13 laufende Trennsteg 9 die vorlaufende Rolle Ta radial abstützt und eine Berührung dieser Rolle 7a mit der Einlaufkante 12 verhindert. Bei weiterer Bewegung der Rollenkette im Uhrzeigersinn gelangt die Rolle 7a in Berührung mit der Laufbahn 8 in der Umlenkzone II, wobei der an die Einlaufzone I anschließende Bereich 16 der Borde 17 so gestaltet ist, daß der Gleitschuh 13 von den Borden 17 abgehoben wird. Dadurch wird erreicht, daß in der eigentlichen Umlenkzone II, in welcher auf die Rollen erhebliche Fliehkräfte wirken, die Rollen 7 sich direkt auf der Lauffläche 8 abstützen können, so daß die Trennstege 9 keinen Belastungen aufgrund dieser Fliehkräfte ausgesetzt sind. Durch das Abheben der Gleitschuhe 13 von den Borden 17 in deren Bereich 16 wird auch der Verschleiß an den Gleitschuhen verringert. Dieser Zustand ist in F i g. 4 nochmals dargestellt.

Die beschriebene Abstützung der Trennstege wird in der Praxis dadurch erreicht, daß die Führungsbahnabschnitte 16a in der Einlaufzone I einen größeren Krümmungsradius aufweisen als die Borde 17 in der daran anschließenden eigentlichen Umlenkzone II. Wie ersichtlich ist, ist der Abstand X_x zwischen dem Führungsbahnabschnitt 16a und der Rollenlaufbahn 8 größer als der Abstand X2, der der Höhe der Borde 17 in deren Bereich 16 und damit in der eigentlichen Umlenkzone Il entspricht.

Die Gleitschuhe 13 erstrecken sich in der Bewegungsrichtung der Rollen 7 bis etwa unterhalb der Mittelpunkte benachbarter Rollen. Dadurch wird, wie in F i g. 2 deutlich gezeigt, ein Anheben der vorlaufenden Rolle 7a beim Auflaufen des vorderen Endes des Gleitschuhes 13 auf den Führungsbahnabschnitt 16a bewirkt. Der Gleitschuh 13 ist symmetrisch zur Längsmittelebene des Trennsteges 9, da der dargestellte Rollenumlaufschuh für hin- und hergehende Bewegung bestimmt ist und auf der nicht gezeigten rechten Seite des Rollenumlaufschuhes die gleichen Verhältnisse bestehen, wenn sich der Rollenumlaufschuh in der Zeichnung nach links bewegt.

Die Gleitschuhe 13 bilden gleichzeitig axiale Führungen für u'e Rollen 7.

Wie ersichtlich, ist eine radiale Abstützung der Trennstege 9 an sich nur in der oder den Einlaufzonen erforderlich, die den Übergang von der Tragzone in die Umlen'f>Laufbahnabschnitte bilden. Deshalb würde es genügen, nur im Bereich dieser Einlaufzone eine entsprechende Führung für die Trennstege 9 vorzusehen, durch welche die Rollen 7 daran gehindert werden, an der Einlaufkante 12 anzulaufen. Die Führungsbahnab-

schnitte 14 außerhalb der Einlaufzone dienen lediglich dazu, ein Herausfallen der Rollen zu verhindern, solange das Lager bzw. der Rollenumlaufschuh nicht eingebaut ist.

Falls erforderlich, kann der Übergang von den Um- 5 lenk-Laufbahnabschnitten 8 zu dem Rückführ-Laufbahnabschnitt 6 ebenfalls entsprechend der Einlaufzone I ausgebildet werden.

Die Trennstege können aus Blech bestehen. Als besonders geeignetes Material hat sich ein thermoplasti- 10 scher Kunststoff erwiesen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

Patentansprüche:

1. Rollenlager zur längsbeweglichen Lagerung eines Maschinenteils auf einer ebenen Lauffläche, insbesondere Rollenumlaufschuh, bestehend aus einem Lagerkörper mit einem geraden tragenden Laufbahnabschnitt und einem Rückführ-Laufbahnabschnitt sowie zwei Seitenteilen mit die beiden Laufbahnabschnitte miteinander verbindenden Umlenk-Laufbahnabschnitten für die Rollen, wobei die Laufbahnabschnitte seitlich durch hochstehende Borde begrenzt sind und zwischen benachbarten Rollen voneinander unabhängige Trennstege vorgesehen sind, die ein Herausfallen der Rollen im unmontierten Zustand des Lagers verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß an den Borden (17) der Seitenteile (2,3) im Bereich der Einlaufzone (!) des sich an den tragenden Laufbahnabschnitt (5) anschließenden Umlenk-Laufbahnabschnitts (8) Führungsbahnabschnitte (16a) für an die Enden der Trennstege (9) angeformte Ansätze (13) derart ausgebildet sind, daß die Rollen (7) in der Einlaufzone von den Trennstegen radial abgestützt sind, ohne den Umlenk-Laufbahnabschnitt (8) zu berühren.

2. Rollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Borde (17) in der sich an die Einlaufzone (I) anschließenden eigentlichen Umlenkzone (II) kleiner ist als in der Einlaufzone, so daß in der eigentlichen Umlenkzone die Trennstege (9) von den sich am Umlenk-Laufbahnabschnitt (8) abstützenden Rollen (7) radial gehalten sind, ohne daß die Ansätze (13) der Trennstege die Borde (17) berühren.

3. Rollenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnabschnitte (16a) einen größeren Krümmungsradius aufweisen als die Borde (17) im Bereich der eigentlichen Umlenkzone (II).

4. Rollenlager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansätze (13) an den Enden der Trennstege (9) als Gleitschuhe ausgebildet sind, die mit Führungsbahnabschnitten (14) an den Borden (15) des Lagerkörpers (1) sowie mit den Führungsbahnabschnitten (16a) an den Borden (17) der Seitenteile (2, 3) zusammenwirken und sich in der Bewegungsrichtung der Rollen (7) bis etwa unterhalb der Mittelpunkte benachbarter Rollen erstrekken.

5. Rollenlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die als Gleitschuhe ausgebildeten Ansätze (13) der Trennstege (9) axiale Führungen für die Rollen (7) bilden.

6. Rollenlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Borden (17) der Seitenteile (2,3) in der Auslaufzone des Umlenk-Laufbahnabschnitts (8) ebenfalls Führungsbahnabschnitte für die Ansätze (13) der Trennstege (9) ausgebildet sind, die den Führungsbahnabschnitten (16a) in der Einlaufzone (I) entsprechen.