DE2442329A1

DE2442329A1 - Laengsfuehrungslager

Info

Publication number: DE2442329A1
Application number: DE2442329A
Authority: DE
Inventors: Albert Richard Mccloskey
Original assignee: Rockwell International Corp
Current assignee: Boeing North American Inc
Priority date: 1973-09-24
Filing date: 1974-09-04
Publication date: 1975-04-03
Also published as: US3876265A; CA1010098A; FR2244932B3; JPS5059645A; FR2244932A1

Description

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ROCKWELL INTERNATIONAL
CORPORATION

600 Grant Street

Pittsburgh, Pennsylvania 15219
V.St.A.

Unser Zeichen: R 8¹I¹I

Längsführungslager

Die Erfindung betrifft ein Längsführungslager, welches sich in Längsrichtung entlang einer Führungswelle mit kreisför-· migem Querschnitt- bewegen kann. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Längsführungslager_s welches in einem Gehäuse montiert werden kann und welches eine äußere Hülse und eine innere Hülse aufweist, die konzentrisch innerhalb der äußeren Hülse sitzt, wobei die innere Hülse eine mittlere öffnung hat, durch die die Welle hindurchgeht und. wobei die innere Hülse mehrere Führungen bestimmende Laufbahnen aufweist j, damit die Kugeln zwischen den Hülsen und der Welle während einer Bewegung zwischen der Welle und dem Lager , umlaufen können, wobei die Kugeln während eines Teiles ihrer Umlaufbahn die Welle und die innere Oberfläche der äußeren Hülse an mehreren Laufbahnoberflächen berühren, die an dieser Oberfläche vorgesehen sind' und wobei die äußere Hülse einen ausgesparten Bereich aufweist, in welchem eine elastische Auskleidung zwischen dem Längsführungslager und dem Gehäuse eingelegt ist, mit der Fehlausfluchtungen zwi- ·

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sehen dem Gehäuse und der Welle aufgenommen oder ausgeglichen werden.

Es gibt zahlreiche Längsführungslager mit umlaufenden Kugeln. Die bisher bekannten Längsführungslager weisen einen großen Verschleiß an den Bauteilen auf.

Einer der Hauptgründe eines vorzeitigen Verschleißes in Längsführungslagern kann direkt auf Fehlfluchtungen der Welle gegenüber dem Gehäuse zurückgeführt werden, in welchem das Längsführungslager angeordnet ist. Ein geringer Grad einer Pehlfluchtung führt zu einem Pestfressen der Welle gegenüber verschiedenen umlaufenden Kugeln und dieses Pressen erzeugt eine Abnutzung oder eine Einkerbung der Kugeln der Welle und der verschiedenen Laufbahnoberflächen, auf denen sich die Kugeln in ihrem belasteten Zustand abstützen.

Bisher wurde versucht, diese Pehlausfluchtung durch komplizierte und teuere Gestaltung der Lager auszugleichen, welche aber nicht allzu erfolgreich waren.

Es ist demzufolge eine Hauptziel der Erfindung, ein Längsführungslager zu schaffen, welches in einem Gehäuse montiert werden kann und welches eine äußere Hülse und eine innere Hülse aufweist, die ihrerseits konzentrisch innerhalb der äußeren Hülse sitzt, wobei sich eine Welle durch das Längsführungslager hindurch erstreckt und wobei die innere Hülse mehrere Führungen bildende Laufbahnen für den Umlauf der Kugeln zwischen den Hülsen und der Welle während einer Bewegung zwischen der Welle und dem Lager aufweist, wobei die Kugeln während eines Teiles ihres Umlaufes die Welle und die innere Oberfläche der äußeren Hülse an mehreren Laufbahnoberflächen berühren, wobei die äußere Hülse eine Aussparung aufweist und wobei eine elastische Auskleidung in dieser Aussparung zwischen dem Längsführungslager und dem Gehäuse angeordnet ist, um Fehlfluchtungen zwischen dem Gehäuse und der Welle auszugleichen.

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Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Längsführungslager zu schaffen, welches insbesondere dadzu geeignet ist, mechanische Fehlfluchtungen der Welle gegenüber dem Gehäuse, in dem das Lager.montiert ist, aufzunehmen, wobei diese mechanischen Fehlfluchtungen derart sind, daß sie hauptsächlich durch Montage und Fabrikationsungenauigkeiten im Gesamtlagersystem hervorgerufen werden.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, ein hochwirksames Längsführungslager zu schaffen, welches in billiger Weise hergestellt werden kann und "welches im Aufbau einfach ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Längsführungslager zu schaffen, welches mit genormten oder Standard-Gehäusen verwendet werden kann, wodurch zusätzliche und äußere Zubehörteile nicht erforderlich sind.

Es gehört auch zu den Zielen der Erfindung, ein Längsführungslager zu schaffen, welches unter der Verwendung von Massenfertigungstechniken hergestellt werden kann.

Es ist auch ein Ziel der Erfindung, ein Längsführungslager zu schaffen, welches bestimmte dynamische Fehlausfluchtungen aufnehmen kann.

Andere Ziele und Merkmale der Erfindung und Einzelheiten des Aufbaus des Längsführungslagers sollen in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert werden.

Die Zeichnung ist eine Seitenansicht eines Längsführungslagers, welches an einer Welle montiert ist, wobei Teile fortgeschnitten sind.

In der Zeichnung ist ein verbessertes Längsführungslager 10 dargestellt. Das Längsführungslager 10 kann insbesondere

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für eine Längsführung an einer Welle 12 montiert werden. Das Längsführungslager 10 weist eine äußere Hülse 14 und eine innere Hülse 16 auf. Die äußere Oberfläche der inneren Hülse 16 kann eine polyhedronale Form haben und kann mehrere axial sich erstreckende, nicht dargestellte Oberflächen aufweisen.

Die innere Hülse 16 weist ferner mehrere geschlossene Schleifenbahnen 18 auf, die Laufbahnen für den Umlauf von belasteten Kugeln 20 bilden. Die innere Oberfläche der äußeren Hülse kann ebenfalls eine polyhedronale Form haben. Die innerhe Oberfläche der äußeren Hülse 14 weist mehrere axial sich erstreckende ebene Oberflächen auf. Die Form der inneren Oberfläche der äußeren Hülse I¹I* ent spricht im allgemeinen der Form der äußeren Oberfläche der inneren Hülse 16. Die äußere Oberfläche der inneren Hülse 16 kann in einer registerhaltigen Lage in die innere Oberfläche der äußeren Hülse an den entsprechenden axial sich erstreckenden ebenen Oberflächen eingesetzt werden.

Mehrere axial sich erstreckende Lagerlaufbahnen 22 sind an der inneren Oberfläche der äußeren Hülse I¹J vorgesehen.

Halterungen, wie beispielsweise Sprengringe 2¹I sind an jedem Ende des Längsführungslagers vorgesehen, um die innere Hülse 16 in der äußeren Hülse 15 zu verankern, wodurch die Betriebsintegrität des Längsführungslagers 10 gewährleistet wird. Die Sprengringe erhalten die axiale Stellung der inneren Hülse 16 gegenüber der äußeren Hülse 14 aufrecht, während die registerhaltige Lage der axial sich erstreckenden ebenen Oberflächen der inneren Hülse 16 und der äußeren Hülse 14 die radiale Stellung der . inneren Hülse 16 gegenüber der äußeren Hülse I¹I aufrecht erhält.

Die äußere Oberfläche der äußeren Hülse I¹I weist die wesentliche Abweichung gegenüber bisher bekannten Längs-

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führungslagern auf.

Die äußere Oberfläche der äußeren Hülse 14 weist Ringnuten 26 auf. Diese Ringnuten 26 sind dazu bestimmt, Halterungseinrichtungen, wie beispielsweise Sprengringe 28 aufzunehmen .

Diese Sprengringe 28 halten das Längsführungslager IO innerhalb des Gehäuses 30 axial fest. Das Gehäuse 30, welches im wesentlichen eine zylindrische Form hat, ist die Einrichtung, mit der das Längsführungslager 10 mit einem Maschinenelement, einer Vorrichtung oder dergleichen verbunden ist, beispielsweise mit einer Werkzeughalterung. Diese Teile sind nicht dargestellt. Dieses Gehäuse 30, welches manchesmal als Hülse bezeichnet wird, ist an diesem Maschinenelement befestigt, beispielsweise durch eine nicht dargestellte Halterung, wie eine Schraube. Es kann auch ein Preßsitz oder dergleichen vorgesehen sein. Ein typisches Beispiel für Gehäuse 30 ist im Katalog LB-2 der Rockwell International Corporation zu finden. Diese Gehäuse werden unter dem Handelsnamen UNILIN der Firma Rockwell International Corporation verkauft. ■

Die äußere Oberfläche der äußeren Hülse I¹I weist eine ringförmige Aussparung 32 auf. Die innere Oberfläche 40 des Gehäuses 30 ist zylindrisch und weist einen Durchmesser auf, der gleich oder etwas größer als der ursprüngliche Außendurchmesser der äußeren Oberfläche 3** der äußeren Hülse 14 ist.

Eine zylindrische elastische Auskleidung 34 ist innerhalb der ringförmigen Aussparung 32 angeordnet und bildet ein elastisches Kissen zwischen dem Gehäuse 30 und dem Längsführungslager 10. Die Auskleidung 34 kann zwischen dem. Gehäuse 30 und dem Längsführungslager in einem entspannten Zustand, in einem teilweise vorbelasteten Zustand oder in einem schwer vorbelasteten Zustand angeordnet werden,und

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zwar in Abhängigkeit von der Verwendung.

Die Fehlfluchtung, die üblicherweise bei einer statischen Pehlfluchtung auftritt, d.h. eine Pehlfluchtung, die in das System eingebaut ist, ist beispielsweise die Pehlfluchtung, die durch eine nicht ausgefluchtete Welle hervorgerufen wird. Die Drehung des Gehäuses 30 gegenüber dem Längsführungslager 10 und der Welle 12 kann ebenfalls bis zu einem bestimmten Grad dynamische Fehlfluchtungen aufnehmen, wie sie beispielsweise durch verschidene Belastungsvektoren erzeugt werden können.

Es sei bemerkt, daß die Aufnahme von statischen und dynamischen Pehlfluchtungskräften durch die vorliegende Erfindung erzielt wird, ohne daß spezielle Zubehörteile, Bauteile oder dergleichen verwendet werden, wobei lediglich auf Lager liegende Teile verwendet werden, wie Standardgehäuse 30.

Die -zylindrische elastische Auskleidung 3^ kann in allen Richtungen verlaufende statische und dynamische Belastung aufnehmen, die durch unterschiedliche Formen einer Pehlfluchtung erzeugt werden.

Die. zylindrische elastische Auskleidung 3^ kann auch dazu dienen, das Längsführungslager 10 gegenüber dem Gehäuse elektrisch zu isolieren. Dies kann in der Weise erfolgen, daß ein nicht dargestellter'Ringflansch oder eine nich't dargestellte Ringlippe an jedem Ende der Auskleidung 3¹J vorgesehen wird, auf die die Halterungsringe 28 einwirken, um die axiale Stellung des Längsführungslagers 10 im Gehäuse 30 sicherzustellen. Ebenfalls können Halterungsringe, die aus Kunststoff oder einem anderen geeigneten nicht leitenden Material hergestellt sind, verwendet werden, um das Lager 10 im Gehäuse 30 anzuordnen.

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Die zylindrische elastische Auskleidung 3¹* kann aus einer großen Vielzahl von Materialien hergestellt werden, und zwar in Abhängigkeit von den verschiedenen Betriebsparametern. Beispielsweise kann die Auskleidung 3^ aus Kautschuk, Gummi oder Kunststoff hergestellt werden. Als Beispiel des letztgenannten Materials können in geeigneter Weise geformte Olefincopolymere oder Polystyrol verwendet werden.

Es ist klar, daß die Erfindung nicht auf die speziellen Materialien, die hier beschrieben wurden, beschränkt ist und es können andere Abänderungen vorgenommen werden, die im Rahmen der Erfindung liegen.

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Claims

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Patentansprüche

Längsführungslager, welches in einem Gehäuse montiert werden kann und welches eine äußere Hülse und eine innere Hülse aufweist, die ihrerseits konzentrisch innerhalb der äußeren Hülse sitzt, wobei die innere Hülse eine mittlere öffnung hat, durch die eine Welle hindurchgeht und wobei die innere Hülse mehrere Führungen begrenzende Laufbahnen für den Umlauf von Kugeln zwischen den Hülsen und der Welle während einer Bewegung zwischen der Welle und dem Längsführungslager hat, wobei die Kugeln während eines Teiles ihres Umlaufes gegen die Welle und die innere Oberfläche der äußeren Hülse an mehreren Laufbahnoberflächen, die an der Hülse vorgesehen sind, anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Hülse (I¹O einen ausgesparten Bereich (32) aufweist, daß eine elastische Auskleidung (3¹I) in dieser Aussparung zwischen dem Längsführungslager (10) und dem Gehäuse (30) angeordnet ist, um Fehlfluchtungen zwischen dem Gehäuse und der Welle aufzunehmen.
2.. Längsführungslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Auskleidung (3¹O aus einem elastischen Kunststoff besteht.
3. Längsführungslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Auskleidung (3¹O aus Gummi oder Kautschuk besteht.
4. Längsführungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsführungslager (10) ortsfest im Gehäuse (30) montiert ist, daß die ortsfest Halte-

_s rung im Gehäuse durch Halterungsringe (28) erfolgt, daß die elastische Auskleidung (3¹O radial sich erstreckende Lippen oder Flansche an jedem Ende hat, die gegen die Ringe (28) anliegen, um elektrisch das Längsführungslager vom Gehäuse zu isolieren.

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■ Il III
5. Längsführungslager nach einem der Ansprüche .1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Auskleidung (3¹O in einem entspannten Zustand zwischen dem Lager und dem Gehäuse angeordnet ist.
6. Längsführungslager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Auskleidung (3¹O in einem vorgespannten Zustand zwischen dem Lager und dem Gehäuse angeordnet ist.
7. Längsführungslager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Längsführungslager (10) ortsfest in dem Gehäuse (30) montiert ist, daß die ortsfeste Halterung im Gehäuse durch Halterungsringe (28) vorgenommen wird, daß diese Halterungsringe aus einem elektrisch nicht leitenden Material bestehen, um das Längsführungslager vom Gehäuse elektrisch zu isolieren.

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