DE2455291C2

DE2455291C2 - Wälzlager zur längsbeweglichen Lagerung eines Teiles mit ebener Lauffläche

Info

Publication number: DE2455291C2
Application number: DE2455291A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1974-11-22
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1982-11-11
Also published as: DE2455291A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager zur längsbeweglichen Lagerung eines Teiles mit ebener Lauffläche, bestehend aus einem Lagerkörper mit wenigstens einem geraden tragenden Laufbahnabschnitt, einem Rückführungsabschnitt und zwei, diese Abschnitte miteinander verbindenden, vorzugsweise halbzylindrischen Umlenkabschnitten, sowie einer Anzahl darauf abrollender zylindrischer Wälzkörper, die durch zwischen aufeinanderfolgenden Wälzkörpern vorgesehene, in umlaufende Nuten der Laufbahnborde eingreifende Halteelemente gesichert sind.

Wälzlager der genannten Art sind bereits in verschiedenen Ausführungen und Abmessungen b> kannt und werden zur Lagerung von Maschinenteilen verwendet, die lange lineare Verschiebewege mit Umkehrung der Bewegungsrichtung ausführen, wie dies z. B. bei Werkzeugtischen an Schleifmaschinen der Fall ist. Die Anforderungen, die dabei an die Funktionssicherheit der Wälzlager und die zu erwartende Lebensdauer gestellt werden, lassen sich jedoch mit den bekannten Ausführungen nur unter bestimmten Betriebsbedingungen bzw. bei erschwerten Einsatzbedingungen nur mit Lagern bis zu einer bestimmten Größe erfüllen (DE-OS 21 23 529).

Bei höheren Betriebsgeschwindigkeiten und/oder -beschleunigungen oder beim Übergang auf größere Wälzlager der genannten Art ergibt sich bei der bekannten Ausbildung einerseits der Nachteil, daß die mit der Baugröße überproportional steigenden Massenkräfte aus der Radialbeschleunigung in den Umlenkabschnitten und der Linearbeschleunigung bzw. -verzögerung bei Bewegungsumkehr die Wälzkörper und die dazwischenliegenden Halteelemente in funktionsstörender Weise verspannen können. Durch die dabei auftretenden Drücke werden die Wälzkörper an der natürlichen Abrollbewegung gehindert und gleiten in den Endzonen der Laufbahn, wodurch nicht nur Beschädigungen an dieser, sondern auch an den Wälzkörpern unvermeidlich sind, die zum vorzeitigen Ausfall des Lagers führen können. Andererseits ist es erforderlich, daß die Wälzkörper beim Transport bzw. im nichteingebauten Zustand des Wälzlagers mit dem Lagerkörper eine unverlierbare Baueinheit darstellen, um die Handhabung bei der Montage zu vereinfachen, bei Wälzlagern der bekannten Bauart besteht jedoch die Schwierigkeit, daß das Teilkreisendspiel des Kranzes aus Wälzkörpern und dazwischen angeordneten Halteelementen genau abgestimmt werden muß, um sowohl eine sichere Wälzkörperhalterung als auch ein genügend großes Funktionsspiel zu gewährleisten.

Bei einem Wälzlager für drehende Bewegung ist es bereits bekannt, starre Käfigelemente vorzusehen, in denen zwei aufeinanderfolgende Wälzkörper untergebracht sind. Diese Käfigelemente, die aus segmentförmigen Abschnitten bestehen und in Laufrichtung ohne feste Verbindung aneinander angereiht sind, sollen einerseits die Wälzkörper in einer radialen Richtung am Herausfallen hindern, andererseits sollen sie sich gegenseitig so abstützen und verspannen, daß der Wälzkörpersatz auch bei gezogenem Innenring nicht

lerausfällt

Die bekannten Käfigelemente sind für ein Wälzlager ■nit geraden Laufbahnabschnitten nicht geeignet, da bei iolchen Wälzlagern die Wälzkörper auch im nichteinge-Dauten Zustand allseitig gehalten werden sollen und die Halterungselemente ihrerseits in geeigneter Weise gegen ein Herausfallen aus dem Lagerkörper gesichert sein müssen (DE-AS 10 26 577).

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Weg aufzuzeigen, durch den mit einfachen Mitteln die Rückwirkung der in den Umlenkabschnitten vorhandenen und bei der Umkehr der Bewegungsrichtung auftretenden Massenkräfte von den Wälzkörpern ferngehalten wird, wobei eine sichere Wälzkörperhalterung bei wirtschaftlicher Fertigung mit großen Toleranzen im Teilkreisendspiel gewährleistet ist

Zur Lösung dieser Aufgaben wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Wälzkörper in einem in sich starren Halteelement untergebracht sind, das die Wälzkörper gegen Herausfallen hält und daß aufeinanderfolgende Halteelemente ohne gegenseitige Verbindung lose aneinander anliegen. Eine solche Ausbildung bringt den Vorteil, daß die im Betrieb des Wälzlagers auftretenden Massenkräfte von den lose aneinander anliegenden Halteelementen aufgenommen werden und dadurch ein Verklemmen der Wälzkörper vermieden wird. Die erfindungsgemäßen Halteelemente verhindern außerdem ein Herausfallen der Wälzkörper, wodurch die aufwendige Abstimmung des Teilkreisendspieles entfällt

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Wälzkörper im Halteelement allseitig gehalten sind. Durch eine solche Ausbildung ergibt sich der besondere Vorteil, daß bereits beim Zusammenbau eines solchen Wälzlagers jeweils zwei Wälzkörper mit dem Halteelement zu einer Baueinheit verbunden sind, wodurch die Montage wesentlich vereinfacht wird.

Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Wälzkörper plane Stirnflächen aufweisen und zur Vermeidung des Schränkens mit geringem Spiel zwischen planparallelen Flächen der Laufbahnborde geführt sind.

Nach einer anderen Ausbildungsform dei Erfindung ist es möglich, daß die Wälzkörper zur Vermeidung des Schränkens mit geringem Spiel in den Halteelementen geführt sind und die Halteelemente ihrerseits mit geringem seitlichen Spiel in die umlaufenden Nuten der Laufbahnborde eingreifen. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, daß die Wälzkörper auch im Rückführungsabschr.itt bzw. in den Umlenkabschnitten genau achsparallel geführt sind. Dadurch wird ein Verkanten der Wälzkörper und somit eine Gleitreibung zwischen den Wälzkörpern und der Laufbahn in allen Laufbahnabschnitten vermieden und es werden insbesondere die Ein'aufverhältnisse in den tragenden Laufbahnabschnitt verbessert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Ausbildung des Umlaufbereiches vorteilhafterweise so getroffen, daß die Wälzkörper wenigstens in ho Teilbereichen des Rückführungsabschnittes und/oder der angrenzenden Umlenkabschnitte durch die Halteelemente mit engem Spiel rechtwinklig zum jeweiligen Laufbahnabschnitt geführt sind. Durch diese Maßnahme bleiben die Wälzkörper im Falle der Bewegungsumkehr hi immer in Kontakt mit der Laufbahn, wodurch sich eine weitere Verbesserung des Einlaufs in den tragenden Laufbahnabschnitt ergibt.

Ein anderes Merkmal der Erfindung sieht vor, daß der Abstand der Wälzkörperachsen zweier in einem Halteelement angeordneter Wälzkörper annähernd gleich dem Abstand der Wälzkörperachsen zweitr benachbarter Wälzkörper ist, die in spielfrei aneinander anliegenden Halteeiementen angeordnet sind. Durch eine solche Anordnung wird erreicht daß im tragenden Laufbahnabschnitt immer eine konstante Anzahl von Wälzkörpern vorhanden ist so daß sich über diesen Bereich eine annähernd gleichmäßige Federkonstante und dadurch ein ruhiger Lauf des zu lagernden Teiles ergibt

Nach einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die in die umlaufenden Nuten der Laufbahnborde eingreifenden Vorsprünge der Halteelemente Führungsflächen aufweisen, die mit den umlaufenden Nuten derart zusammenwirken, daß die Wälzkörper beim Eintritt in den Umlenkabschnitt von der Laufbahn abgehoben werden. Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht hierzu vor, daß die Führungsflf.chen derart angeordnet sind, daß die Unterstützung der Wälzkörper werUstens annähernd in den Wälzkörperachsen erfolgt Eine -.tricne Ausführung bringt den Vorteil, daß die Wälzkörper beim Eintritt in den Umlenkabschnitt nicht in Berührung mit der Einlaufkante dieses Abschnittes gelangen können, so daß Beschädigungen an dieser Kante und an den Wälzkörpern, die zu einem Ausfall des Wälzlagers führen können, ausgeschlossen sind.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die sich berührenden Stirnflächen der Halteelemente mit reibungsvermindernden Mitteln versehen sind. Durch eine solche Ausbildung wird eine Beschädigung an den Laufbahnen vermieden, die durch Metallabrieb an den sich berührenden Flächen der Halteelemente hervorgerufen werden könnte.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälzlager gemäß Linie 1-1 der F ig. 2,

f i g. 2 einen Querschnitt dieses Lagers und

F i g. 3 ein mit Wälzkörpern bestücktes Halteelement in schaubildlicher Darstellung.

Das Wälzlager gemäß den F i g. 1 und 2 besteht aus dem Lagerkörper 1, der den tragenden Laufbahnabschnitt 2 und den Rückführungsabschnitt 3 bildet, den Seitenteilen 4, die die halbzylindrischen Umlenkabschnitte 5 aufweisen und in geeigneter Weise, z. B. mittels Schrauben mit dem Lagerkörper 1 verbunden sind, sowie einer Anzahl darauf abrollender zylindrischer Wälzkörper 6, die stirnseitig an Laufbahnborden 7 geführt sind.

W^:„' insbesondere die Fig. 1 und 3 zeigen, sind jeweils zwei aufeinanderfolgende Wälzkörper 6 in einem in sich starren, beispielsweise aus Blech bestehenden Halteelement 8 angeordnet, das die Wälzkörper G mittels der der Außenkontur der Wälzkörper 6 angepaßten Lappen 9 und einem zwischen den Wälzkörpern 6 befindlichen Steg 10 sowohl achsparallel zueinander führt als auch gegen Herausfallen hält Die aufeinanderfolgenden Halteelemente 8 liegen ohne gegenseitige Verbindung im Bereich der Lappen 9 lose aneinander an und sind mit die Wälzkörperstirnflächen 11 überragenden, bügeiförmigen Führungsflächen 12 gleitend in Nuten 13 gehalten, die im Lagtrkörper 1 bzw. den Seitenteilen 4 vorgesehen sind. Um die Wälzkörper 6 mit engem Spiel

im Bereich des Rückführungsabschriittcs .1 zu führen, ist in diesem Bereich eine Abdeckplatte 14 angeordnet.

Treten bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung des auf der Laufbahn 15 des Teiles 16 in Längsrichtung bewegbaren Wälzlagers Massenkräfte auf, so werden diese ohne Rückwirkung auf die Wälzkörper 6 von den Hallcelcnientcn 8 aufgenommen. Durch die uchsparalle Ie Führung der Wälzkörper 6 zueinander in einem Halteelemcnt 8 werden die finlaufverhältmsse bei der Übernahme der Wälzkörper 6 von einem Laufbahnabschnitt in den folgenden wesentlich verbessert.

llier/u 1 Blati Zcichiumcen

Claims

Patentansprüche:

1. Wälzlager zur längsbeweglichen Lagerung eines Teiles mit ebener Lauffläche, bestehend aus einem Lagerkörper mit wenigstens einem geraden ■> tragenden Laufbahnabschnitt, einem Rückführungsabschnitt und zwei, diese Abschnitte miteinander verbindenden, vorzugsweise halbzylindrischen Umlenkabschnitten, sowie einer Anzahl darauf abrollender zylindrischer Wälzkörper, die durch zwischen ι ο aufeinanderfolgenden Wälzkörpern vorgesehene, in umlaufende Nuten der Laufbahnborde eingreifende Halteelemente gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Wälzkörper in einem in sich starren Halteelement untergebracht sind, das die Wälzkörper gegen Herausfallen hält und daß aufeinanderfolgende Halteelemente ohne gegenseitige Verbindung lose aneinander anliegen.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper im Halteelement allseitig gehalten sind.

3. Wälzlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper plane Stirnflächen aufweisen und zur Vermeidung des Schränkens mit geringem Spiel zwischen planparallelen Flächen der Laufbahnborde geführt sind.

4. Wälzlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper zur Vermeidung des Schränkens mit geringem Spiel in den Halteelcmenten geführt sind und die Halteelemente ihrerseits mit geringem seitlichen Spiel in die umlaufenden Nuten der Lauiuahnborde eingreifen.

5. Wälzlager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper wenigstens in Teilbereichen des Rückführungsabschnittes und/oder der angrenzenden Umlenkabschnitte durch die Halteelemente mit engem Spiel rechtwinklig zum jeweiligen Laufbahnabschnitt geführt sind.

6. Wälzlager nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Wälzkörperachsen zweier in einem Halteelement angeordneter Wälzkörper annähernd gleich dem Abstand der Wälzkörperachsen zweier benachbarter Wälzkörper ist, die in spielfrei aneinander anliegenden Halteelementen angeordnet sind.

7. Wälzlager nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in die umlaufenden Nuten der Laufbahnborde eingreifenden Vorsprünge der Halteelemente Führungsflächen aufweisen, die mit den umlaufenden Nuten in den Laufbahnborden derart zusammenwirken, daß die Wälzkörper beim Eintritt in den Umlenkabschnitt von der Laufbahn abgehoben sind.

8. Wälzlager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen derart angeordnet sind, daß dis Unterstützung der Wälzkörper wenigstens annähernd in den Wälzkörperachsen erfolgt.

9. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich berührenden Stirnflächen der Halteelemente mit reibungsvermindernden Mitteln versehen sind.