DE2212189A1

DE2212189A1 - BALL CAGE FOR FLAT GUIDES

Info

Publication number: DE2212189A1
Application number: DE2212189A
Authority: DE
Inventors: Heinz Moelle
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-03-14
Filing date: 1972-03-14
Publication date: 1973-09-20

Description

Kugelkäfig für Fiachführungen Die Erfindung bezieht sich auf einen mit Kugeln versehenen, für eine Fiachführung bestimmten Käfig bestehend aus einer flachen Leiste, in der die Kugeln allseitig drehbar, aber nicht verschiebbar in durchgehenden Öffnungen eingebettet sind, wobei sie zumindest mit den Bereichen ihrer Oberfläche aus der Leiste herausragen, die im eingeauten Zustand des Käfigs mit der Flachführung in Berührung stehen, sowie auf Verfahren zu seiner Herstellung. Ball cage for flat guides The invention relates to a Cage provided with balls and intended for a guide, consisting of a flat bar in which the balls can be rotated in all directions, but not slid in through openings are embedded, at least with the areas their surface protrude from the bar, which in the self-contained state of the cage are in contact with the flat guide, as well as on the process for its manufacture.

Eine derartige Kugelleiste ist bereits bekannt. Dabei sind die Öffnungen von später nachgearbeiteten Bohrungen gebildet, deren ursprünglicher Durchmesser geringfügig größer war als der Kugeldurchmesser. Nachdem die Kugeln symmetrisch in die Bohrungen eingelegt worden sind, werden auf beiden Seiten der Leiste die Raldbereiche der Bohrungen so gestaucht, daß die an den Außenflachen der Leiste liegenden Durchmesser kleiner sind als die Kugeldurchmesser, wodurch die Kugeln in der Leiste gehalten werden. I)ieseAusführung hat verschiedene Nachteile.Such a ball bar is already known. Here are the openings formed by later reworked bores, their original diameter was slightly larger than the sphere diameter. After the balls are symmetrical in the holes have been inserted, are on both pages of the bar, the rald areas of the holes so compressed that the on the outer surfaces the diameters lying on the bar are smaller than the ball diameter, whereby the balls are held in the bar. I) This design has several disadvantages.

Damit im Hinblick auf eine ausreichende Lagerung der Kugeln für die erforderliche Verformung der Bohrungen durch beiderseitiges Stauchen genügend Material vorhanden ist, darf die Naterialstärke für die Leiste nicht so gering sein, wie man es allein von der Festigkeit des Käfigs her verantworten könnte. Andererseits sollen die Kugeln aber auch möglichst weit aus der Leistenoberfläche hervorstehen, um beispielsweise eine prismatische Führung aufnehmen zu können. Insofern istman bei der Herstellung der bekannten Kugelleisten immer auf einen Kompromiß angewiesen, der sich nachteilig auf einen festen und sicheren Sitz der Kugeln in den Öffnungen auswirkt. So kommt es denn auch im Betrieb häufiger vor, daß einzelne Kugeln durch einseitige Belastung aus ihren Lagerstellen herausgedrückt werden, weil der jeweilige durch die Stauchung gebildete, die Kugel zunächst in ihrer Lagerstelle haltende Kranz der Belastung nicht standhält Abgesehen von der dann verminderten Leichtgängigkeit der Führung kann es auch vorkommen, daß dabei die herausgefallenen Kugeln in solchen Bereichen beispielsweise einer Maschine liegen bleiben, wo sie die Betriebssicherheit der Maschine empfindlich stören und gar großen Schaden anrichten können. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Leiste wegen der Stauchfähigkeit aus relativ weichem Material hergestellt sein muß, was aber wiederum der- Festigkeit der fertigen Lagerstellen entgegenwirkt. Bei der bekannten Ausführung hat man als Material für die Leiste Messing gewählt, was bekanntlich im Vergleich zu Stahl nicht gerade billig ist, zumal, wie schon erwähn' eine bestimmte Nindestdicke der Leiste nicht unterschritten werden darf. also von vornherein ein hohes Einsatzgewicht erforderlich ist.So that in terms of sufficient storage of the balls for the required deformation of the bores by upsetting enough material on both sides is available, the material thickness for the bar must not be as small as one could justify it from the strength of the cage alone. on the other hand but should the balls protrude as far as possible from the bar surface, in order to be able to take up a prismatic guide, for example. In this respect one is Always dependent on a compromise in the production of the well-known ball bars, which is detrimental to a firm and secure fit of the balls in the openings affects. So it happens more often during operation that individual balls get through unilateral load are pushed out of their bearings because of the respective formed by the upsetting, initially holding the ball in its bearing position The wreath cannot withstand the load, apart from the reduced ease of movement the leadership, it can also happen that the fallen out balls in such Areas of a machine, for example, are left where it is safe to operate can seriously disturb the machine and even cause great damage. Another The disadvantage is that the bar is relatively easy to compress because of its compressibility soft material must be made, but this in turn of the strength of the finished Counteracts bearing points. In the known version you have Brass was chosen as the material for the bar, which is known to be compared to steel is not exactly cheap, especially since, as already mentioned, a certain minimum thickness of the The bar must not be undercut. So a high operating weight from the start is required.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demzufolge darin, einen für eine Flachführung bestimmten Käfig der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, der die angeführten Nachteile nicht auSweist, insbesondere aber eine hohe Betriebssicherheit bei vergleichsweise einfacher Montage. und geringen Herstellungskosten gewährleistet.The object of the invention is therefore to provide one for one Flat guide to create certain cage of the type described above, which the does not show the disadvantages mentioned, but in particular a high level of operational reliability with comparatively simple assembly. and low manufacturing costs guaranteed.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Bereich der Öffnungen beidseitig aus dem Material der Leiste herausgearbeitete Lappen vorhanden sind, die sich an die aus der Oberfläche der Leiste herausragenden Bereiche der Kugeln anschmiegen. Dadurch kann die Leiste aus vergleichsweise dünnem Material, beispielsweise aus dünnem Stahlblech, hergestellt sein. Durch die sich an die Kugeln anschmiegenden Lappen ist die eigentliche Lagerfläche so vergrößert bzw. die größte lichte Weite der Öffnung im Vergleich zum Kugeldurchmesser so weit verkleinert, daß die Kugeln im praktischen Betrieb nicht mehr herausgedrückt werden können.According to the invention this object is achieved in that in the area of the openings on both sides made of the material of the bar that are attached to the areas protruding from the surface of the bar Cuddle balls. This allows the bar made of comparatively thin material, for example made of thin sheet steel. By getting to the balls The actual storage area is enlarged or the largest with the clinging cloth clear width of the opening reduced so much compared to the ball diameter, that the balls can no longer be pushed out in practical operation.

Die Dicke des Ausgangsmaterials für die Leiste kann wesentlich geringer sein als bei der herkömmlichen Ausführung.The thickness of the starting material for the strip can be considerably smaller than the conventional one.

Die erforderlichen Anlageflächen für die Kugeln werden in ausreichender Größe durch die ausgestellten Lappen geschaffen.The required contact surfaces for the balls are sufficient Greatness created by the flaps on display.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Leiste aus zwei flach aufeinanderliegenden und fest miteinander verbundenen Teilen bestehen, die auf ihren einander ab£elzehrten FJachen die Lappen tragen. durch ist es zum einen möglich, die Lappen auf der Ober- und Unter seite der Leiste so anzuordnen, daß sie nicht gegeneinander versetzt sind Zum anderen kann die Stärke für das Ausgangsmaterial der Leiste noch geringer gewählt werden.According to a further embodiment of the invention, the bar can be made from two lying flat on top of each other and firmly together connected There are parts which bear the lobes on their worn surfaces. on the one hand, it is possible to use the tabs on the top and bottom of the bar to be arranged in such a way that they are not offset from one another. On the other hand, the strength can be chosen even lower for the base material of the bar.

In fertigungstechnischer Hinsicht ist noch ein Vorteil gegeben, nämlich der, daß die Leiste aus zwei völlig gleichen Teilen hergestellt werden kann. Zweckmäßigerweise können dabei die Lappen zumindest teilweise die Form eines die Kugeln teilweise umhüllenden gleichschenkligen sphäfl rischen Dreiecks haben, dessen Grundlinie etwa senkrecht zur Längsmittelachse der Leiste verläuft, wobei die Dreiecksspitzen auf einer gedachten Geraden parallel zur Längsmittelachse der Leiste liegen. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft bei Verwendung einer Prismenführung.In terms of manufacturing technology, there is another advantage, namely that the bar can be made from two completely equal parts. Appropriately the lobes can at least partially take the form of the spheres enveloping isosceles spherical triangle, whose base line is approximately runs perpendicular to the longitudinal center axis of the bar, with the triangular points on an imaginary straight line parallel to the longitudinal center axis of the bar. This execution is particularly advantageous when using a prismatic guide.

Die Kugeln liegen in ihren Öffnungen gerade so weit frei, daß einerseits ein möglichst großer Bereich ihrer Oberfläche von den Lappen, d.h. von dem Leistenmaterial, umhüllt wird, andererseits die Führung aber nicht beeinträchtigt ist.The balls are just so far free in their openings that on the one hand the largest possible area of their surface from the flaps, i.e. from the strip material, is enveloped, on the other hand, the leadership is not impaired.

Erfindungsgemäß läßt sich ein mit Kugeln versehener Käfig, wie er hier erstmals vorgeschlagen wird, dadurch einfach und billig herstellen, daß zunächst die für eine Seite der Leiste bestimmten Lappen in ihre Endstellung gebracht, dann, nachdem die für die andere Seite der Leiste bestimmten Lappen weit aufgebogen sind, die Kugeln in die Öffnungen gelegt und schließlich die für die andere Seite der Leiste bestimmten Lappen in ihre Endstellung gebracht werden. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen mit Kugeln versehenen Käfigs für den Fall, daß die Leiste aus zwei Teilen besteht, ist dadurch gekemlzeichnet, daß zunächst die Lappen beider Leistenteile in ihre Endstellung gebracht, dann die Kugeln in die Öffnungen eines der beiden Teile gelegt und schließlich der andere Teil mit seiner ebenen Fläche so auf die ebene Fläche des einen Teiles gelegt und mit diesem fest verbunden wird, daß die Öffnungen in beiden Teilen übereinanderliegen. Dieses zweite Herstellungsverfahren hat den Vorteil, daß nicht nachträglich, nachdem also die Kugeln in die Öffnungen eingelegt worden sind, noch die Lappen zurechtgebogen werden müssen. Bei dem zuerst genannten Herstellungsverfahren müssen, wie erwähnt, die Lappen einer Seite der Leiste zunächst weiter-aufgebogen werden, als es ihrer Endstellung entspricht, damit die Ku-' geln eingelegt werden können. Erst danach werden diese Lappen wieder etwas zurückgebogen bis in ihre Endstellung.According to the invention, a cage provided with balls, like him it is proposed here for the first time, thereby simply and cheaply produce that initially the flaps intended for one side of the bar are brought into their final position, then, after the flaps intended for the other side of the groin have been bent up wide, the balls placed in the openings and finally those for the other side of the Bar certain flaps are brought into their final position. Another procedure for the production of a cage provided with balls according to the invention for the case that the bar consists of two parts is indicated by the fact that first brought the flaps of both parts of the bar in their final position, then the balls in the openings of one of the two parts and finally the other part with it its flat surface so placed on the flat surface of one part and with this is firmly connected that the openings in both parts are superimposed. This second manufacturing process has the advantage that not afterwards, so after the balls have been inserted into the openings and the flaps have been bent Need to become. In the case of the first-mentioned manufacturing process, as mentioned, the lobes on one side of the groin are at first more bent up than theirs Corresponds to the end position so that the balls can be inserted. Only after these flaps are bent back a little to their final position.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is based on the drawing in explained in more detail below.

Die Figur 1 zeigt eine EStine, beispielsweise aus dünnem Stahlblech, zur Herstellung des Ober- und Unterteils eines aus zwei Teilen zusammengesetzten Käfigs. Figure 1 shows an EStine, for example made of thin sheet steel, for the production of the upper and lower part of a composite made of two parts Cage.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen verschiedene Ansichten eines erfindungsgemäßen mit Kugeln versehen Käfigs, der aus zwei Teilen (Oberteil und Unterteil) zusammengesetzt ist. Figures 2 to 4 show different views of an inventive cage provided with balls, which is composed of two parts (upper part and lower part) is.

Durch einseitiges Ausdrücken der in die vorgefertigte Platine 1 eingearbeiteten Lappen 2 um einen bestimmten Betrag entsteht der eine Teil 3 des Käfigs 4 mit den kalottenartigen Öffnungen 5, in welche die Kugeln 6 eingelegt werden.By unilaterally pressing out the incorporated into the prefabricated board 1 Flap 2 by a certain amount is created by a part 3 of the cage 4 with the Dome-like openings 5 into which the balls 6 are inserted.

Die Lappen 2 sind gerade um einen solchen Betrag ausgedrückt, daß die Kugeln 6 gut zur Hälfte in den Öffnungen 5 des einen Teils 3 verschwindn. Bann wird der andere mit dem Teil 3 übereinstinlende Teil 7 des Käfigs 4 mit seiner ebenen Fläche auf die ebene Fläche des Teils 3gelegt, wobei die Hälfte der Kugeln 6, die bisher noch frei lag, in den kalottenartigen Öffnungen 8 des anderen Teils 7 verschwinden. Durch Punktschweißungen an den Stellen 9 werden dann der eine Teil 3 (Unterteil) und der andere Teil 7 (Oberteil) miteinander verbundene Selbstverständlich ist darauf zu achten, daß die Kugeln 6 in ihren Öffnungen nicht eingeklemmt werden.The lobes 2 are just expressed by such an amount that half of the balls 6 disappear in the openings 5 of one part 3. spell the other with the part 3 coinciding part 7 of the cage 4 with its flat Surface placed on the flat surface of the part 3, with half of the balls 6, the was previously exposed, disappear in the dome-like openings 8 of the other part 7. One part 3 (lower part) is then made by spot welding at points 9 and the other part 7 (upper part) connected to one another, of course, is on it make sure that the balls 6 are not pinched in their openings.

Als Flachführung dient zweckmäßigerweise eine Schiene 10 mit prismatischem Querschnitt, wie sie in Figur 4 gestrichelt dargestellt ist. Jede Kugel 6 trägt somit gleichzeitig in zwei Punkten, d.h. die Beanspruchungen der einzelnen Kugeln sind nur halb so hoch, als wenn jeweils nur ein Berührungspunkt zwischen Kugeln und Flachführung vorhanden wäre. Außerdem ist mit Hilfe einer Prismenführung die Lageranordnung leicht zu zentrieren.A prismatic rail 10 is expediently used as the flat guide Cross section as shown in dashed lines in FIG. Each ball carries 6 thus simultaneously in two points, i.e. the stresses on the individual balls are only half as high as if there was only one point of contact between balls and flat guide would be present. In addition, with the help of a prismatic guide, the Easy to center bearing arrangement.

Claims

A N 5 F R tt C'H E

A cage provided with balls and intended for a flat guide from a flat bar in which the balls can be rotated in all directions, but not moved are embedded in through openings, at least with the areas their surface protrude from the bar when the cage is installed are in contact with the flat guide, characterized in that in the area of the openings (5, 8) on both sides worked out of the material of the bar (2) are present, which are attached to those protruding from the surface of the bar Nestle areas of the balls (6).

2. Cage provided with balls according to claim 1, characterized in that that the bar consists of two flat on top of each other and firmly connected Parts (3,7) consists of the tabs (2) on their faces facing away from each other. wear.

3. Cage provided with balls according to claim 2, characterized in that that the tabs (2) at least partially have the shape of a partially enveloping the balls (6) have isosceles spherical triangle whose base line is approximately perpendicular to the The longitudinal center axis of the bar runs, with the triangular points on an imaginary Straight lines are parallel to the longitudinal center axis of the bar.

4. Method for producing a cage provided with balls according to one of claims 1 to 3, characterized in that initially for one side the bar brought certain tabs in their final position, then the balls (6) in the openings (5, 8) and finally those intended for the other side of the bar Flaps are brought into their final position.

5. Method for producing a cage provided with balls according to Claim 2, characterized in that first the tabs (2) of both strip parts (3.7) brought into their end position, then the balls (6) into the openings (5) of a (3) of the two parts and finally the other part (7) with its flat Surface so placed on the flat surface of one part (3) and firmly connected to this is that the openings (5,8) are in both parts one above the other.