DE2557349A1 - Kugellager fuer laengsbewegungen - Google Patents

Description

Kugellager für Längsbewegungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kugellager für Längsbewegungen, bestehend aus einer Außenhülse mit in der Bohrung am Umfang abwechselnd verteilten, axial verlaufenden Trag- und Rücklaufzonen, einem in dieser Bohrung angeordneten Käfig mit mehreren am Umfang verteilten paarweise angeordneten und axial verlaufenden FUhrungsbahnen, die an den Enden durch halbkreisförmige Umlenkbahnen verbunden sind, sowie in diesen FUhrungsbahnen und Unilenkbahnen in endlosen Reihen angeordneten Kugeln.

Derartige Kugellager für Längsbewegungen sind bereits bekannt. Bei diesen bekannten Ausführungen treten die Kugeln unmittelbar aus den halbkreisförmigen Umlenkbahnen in die axial verlaufende tragende Zone ein. Das bedeutet, daß jede Kugel in dem Moment, wo sie be.-lastet wird, auch eine Richtungsänderung erfährt. Die Kugel führt also beim Einlauf eine "Bohrbewegung¹¹ aus, die zu einem starken Verschleiß in der Einlaufzone führt. Dies tritt selbstverständlich auch beim Auslauf der Kugel aus der tragenden Zone in die Umlenkzone auf.

Es sind Kugelbüchsen bekannt geworden, bei denen die Kugellaufbahnen am Ein- und Auslauf mit einem kurvenförmigen oder geraden geringfügig geneigten Abschnitt versehen sind, der einen glatten und stoßfreien Ein- und Auslauf in die belastete Zone bewirken soll. Einerseits bereiten diese besonders ausgestalteten Ein- und Auslaufzonen Schwierigkeiten bei der Herstellung, andererseits müssen bei diesen bekannten Ausführungen die Kugeln im Umlenkbereich über eine axial verlaufende Kante, die die Trennung zwischen der Tragzone und der Rücklaufzone bildet, laufen. Beim Überlauf

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über diese Kante erleiden die Kugeln Erschütterungen, d. h. das Lager vibriert und arbeitet sehr geräuschvoll.

Zur Vermeidung dieses Nachteils ist auch bereits eine Kugelbüchse bekannt geworden, bei der die Laufbahn der belasteten Zone als nach innen weisender Vorsprung ausgebildet ist und bei der die Kugeln beim Auflaufen auf und beim Ablaufen von den VorsprUngen über die entsprechenden Eckpunktbereiche der Basisfläche der VorspzUinge geführt werden. Bei dieser bekannten Ausführung entspricht jedoch die Länge der Vorspriinge der Länge der geraden Bahnabschnitte. D. h. mit anderen Worten, beim Übergang der Kugel aus der halbkreisförmigen Umlenkbahn in den geraden Bahnabschnitt der belasteten Zone auf den Vorsprüngen erfährt die Kugel ebenfalls eine Richtungsänderung, die auch hier zu der eingangs geschilderten Bohrreibung und damit zum Verschleiß führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und ein Kugellager für Längsbewegungen zu schaffen, bei dem einerseits die Bohrreibung beim Einlauf der Kugel in die Tragzone und andererseits ein Überlaufen der Kugel Über axial verlaufende Trennungskanten vermieden wird.

Dies wird nach der vorliegenden Erfindung bei einem Kugellager für Längsbewegung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß sich jede Rücklaufzone in der AußenhUlse im Bereich der Umlenkbahnen in Umfangsrichtung glatt, d. h. ohne kantenartige Übergänge in die Tragzone fortsetzt, wobei sich diese Übergangszone in axialer Richtung bis über den Anschlußpunkt der halbkreisförmigen Umlenkbahn mit der axial verlaufenden Führungsbahn in der Tragzone erstreckt.

Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme erfolgt die Umlenkung in

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kontinuierlicher Form, d. h. ohne Unterbrechung durch eine axial verlaufende Kante, so daß ein ruhiger Lauf sichergestellt istj ferner ist die Kugel bereits in die axiale Richtung eingelaufen, ehe sie belastet wird. Dadurch wird die erwähnte Bobrreibung ausgeschaltet.

Nach weiteren Merkmalen der Erfindung kann die Tragzone durch einen radial nach innen weisenden Vorsprung gebildet, dessen Länge geringer als die Länge der axial verlaufenden Führungsbahnen im Käfig ist, und der Übergang von der Umlenkzone zur Tragzone verrundet werden. Dadurch wird ein noch sanfterer Ein- und Auslauf in die bzw. aus der Tragzone erzielt.

Um den Querschnitt, d. h. die Wandstärke der Außenhülse relativ gering zu halten, werden nach weiteren Merkmalen der Erfindung die Bohrung der AuSenhülse sägezahnförmig profiliert und die Riickenflanke jedes sägezahnförmigen Abschnittes so ausgebildet, daß sie innerhalb einer Geraden liegt, die mit der durch den Mittelpunkt der Kugel in der belasteten Zone und diacch den Lagermittelpunkt gehenden Ebene einen Winkele 90 einschließt. Die Riickenflanke selbst kann dabei gerade oder gekrümmt ausgebildet sein.

Ein AusfUhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben werden.

Ss zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Kugellager fur Längsbewegungen,

Fig. 2 einen Teil einer Draufsicht auf die Bohrung der Außenhiilse mit der Umlenkzone und einem Teil der Trag- und Rücklaufzone,

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Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Teil der AußenhUlse.

Das erfindungsgemäße Kugellager für Längsbewegungen besteht aus einer AußenhUlse 1 mit einer profilierten Bohrung 2, die am Umfang abwechselnd verteilt axial verlaufende Tragzonen 3 und Micklaufzonen 4 aufweist. In dieser Bohrung 2 ist ein außen zylindrischer Käfig 5, beispielsweise aus Kunststoff, angeordnet, der mehrere am Umfang verteilte, geschlossene Kugellaufbahnen 6 aufweist. Diese Kugellaufbahnen setzen sich zusammen aus den paarweise angeordneten axial verlaufenden Führungsbahnen 7 und 8 und den diese verbindendenhalbkreisförmigenUmlenkbahnen 9 (siehe Fig. 2). In diesen Führungsbahnen sind Kugeln 10 in endloser Reihe angeordnet, die im Bereich der Tragzone 3 sowohl mit der Außenhülse 1 als auch mit der in die Bohrung eingesetzten Welle 11 in Berührung stehen. In den Umlenkzonen und in den Rücklauf zonen sind dagegen die Kugeln nur in Berührung mit der Außenhülse 1 und dem Käfig 5· Wie aus Figur 1 zu ersehen ist, ist die Bohrung 2 der AußenhUlse 1 sägezahnförmig profiliert, wobei die Rückenflanke 12 jedes sägezahnförmigen Abschnittes innerhalb einer Geraden 13 liegt, die mit der durch den Mittelpunkt der Kugel in der belasteten Zone und durch den Lagermittelpunkt M gehenden Ebene A-A einen Winkel < 90 einschließt.

In Figur 2 ist ein Teil einer Draufsicht auf die Bohrung der AußenhUlse 1 dargestellt. Die Kugeln 10, die aus dem axial verlaufenden Teil 8 der Rücklauf zone 4 kommen, werden durch die halbkreisförmigen Umlenkbahnen 9 des (nicht dargestellten) Käfigs 5 zurück in die Tragzone 3 geführt. Gemäß der Erfindung setzt sich die Rücklauf zone 4 im Bereich der Umlenkbahnen 9 in Umfangsrichtung glatt, d. h. ohne kantenartige Übergänge in die Tragzone 3 fort. Diese Übergangs zone 14 erstreckt sich in axialer Richtung bis über den Anschlußpunkt 15 der halbkreisförmigen Umlenkbahn 9

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der axial verlauf enden Führungsbahn 7 in der Tragzone 3« Die Kugel tritt somit erst dann in die Tragzone 3 ein, wenn sie den Weg "a" auf der axial verlaufenden Führungsbahn 7 hinter sieh gebracht hat. Dadurch ist die Kugel 10 bereits auf die axiale Abrollrichtung festgelegt und kann keine Bohrbewegung beim Einlauf in die Tragzone 3 mehr ausfuhren.

Wie aus Figur 3 zu ersehen ist, kann die Tragzone 3 erhöht, d. h. als Vorsprung ausgebildet und der Übergang von der Übergangszone lA zur erhöhten Tragzone 3 verrundet ausgeführt sein.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind vielmehr im Rahmen des Srfindungsgedankens konstruktive Änderungen möglich, auf die nicht näher eingegangen werden soll. Es soll jedoch erwähnt werden, daß anstelle des beschriebenen zylindrischen Käfigs aus Kunststoff auch ein Blechkäfig oder ein Käfig mit einer dem Profil der Bohrung der AußenhUlse angepaßten Mantelfläche Verwendung finden kann.

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Claims (6)

Patentansprüche

1. Kugellager für Längsbewegungen, bestehend aus einer Außenhiilse mit in der Bohrung am !Anfang abwechselnd verteilten, axial verlaufenden Trag- und Rücklaufzonen, einem in dieser Bohrung angeordneten Käfig mit mehreren am Umfang verteilten paarweise angeordneten und axial verlaufenden Führungsbannen, die an den Enden durch halbkreisförmige Umlenkbahnen verbunden sind, sowie in diesen FUhrungsbahnen und Umlenkbahnen in endlosen Reihen angeordneten Kugeln, dadurch gekennzeichnet, daß sich jede Rucklaufzone (4) in der Außenhülse (1) im Bereich der Umlenkbahnen (9) in Umfangsrichtung glatt, d. h. ohne kantenartige Übergänge, in die Tragzone (3) fortsetzt, wobei sich diese Übergangszone (14) in axialer Richtung bis über den Anschlußpunkt (15) der halbkreisförmigen Umlenkbahn (9) mit der axial verlaufenden Führungsbahn (7) in der Tragzone (3) erstreckt.

2. Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragzone (3) durch einen radial nach innen weisenden Vorsprung gebildet ist, dessen Länge geringer als die Länge der axial verlaufenden FUhrungsbahnen (7, 8) im Käfig (5) ist.

3. Kugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Übergangszone (14) zur Tragzone (3) verrundet ist.

4. Kugellager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (2) der Außenhülse (l) sägezahnförmig profiliert ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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5· Kugellager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenflanke (12) jedes sägezahnförmigen Abschnittes innerhalb einer Geraden (Γ5) liegt, die mit der durch den Mittelpunkt der Kugel in der belasteten Zone und durch den Lagermittelpunkt (M) gehenden Ebene (A-A) einen Winkel< 90°
einschließt.

6. Kugellager nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenflanke (12) gerade oder gekrümmt ausgebildet ist.

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