DE2626399A1

DE2626399A1 - Kugellager zur laengsbeweglichen lagerung von wellen

Info

Publication number: DE2626399A1
Application number: DE19762626399
Authority: DE
Inventors: Hans Loos; Hermann Wiehl
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1976-06-12
Filing date: 1976-06-12
Publication date: 1977-12-22

Description

Kugellager zur längsbeweglichen Lagerung von Wellen
Die Erfindung betrifft ein Kugellager zur längsbeweglichen Lagerung von Wellen, bestehend aus einer äußeren Laufhülse und einer konzentrisch in dieser angeordneten, insbesondere aus Kunststoff bestehenden Führungshülse mit mehreren über ihren Umfang verteilten Kugelführungen, die je aus zwei geradlinig und parallel zur Lagerachse verlaufenden, und zwei diese verbindenden halbkreisförmigen Führungsteilen bestehen.
Derartige Kugellager sind in vielfältigen Ausführungen bekanntgeworden. Während die innere Führungshülse in relativ einfacher Weise aus Kunststoff gespritzt werden kann, kommt es bei der Herstellung der äußeren Laufhülse auf fertigungstechnische Details an, die nicht immer einfach und/oder kostengünstig zu bewältigen sind. Das wesentliche Problem besteht in der Anbringung der Kugellaufbahnen im Bereich der einzelnen Kugelführungen, die über ihren Gesamtweg unterschiedlich tief in die äußere Laufhülse eingeformt werden müssen.
Es ist bekannt, solche Laufhülsen spanabhebend zu bearbeiten und dabei auch die Kugellaufbahnen durch einen spanabhebenden Arbeitsgang einzuformen. Es ist weiterhin bekannt, die äußere Laufhülse aus relativ dünnwandigem Blech herzustellen und die erforderlichen Kugellaufbahnen durch teilweise Ausstanzungen im Bereich der Kugelführungen zu bilden.
Es ist weiterhin bekannt, bei äußeren Laufhülsen aus dünnwandigem Blech Kugellaufbahnen einzuprägen. Gerade diese letztere Ausführung findet ihre Grenzen bei bestimmten Mindestabmessungen derartiger Laufhülsen, weil von einem gewissen kleinsten Durchmesser an ein Prägevorgang im inneren der Hülse nicht mehr durchgeführt werden kann.
Es ist auch bereits bekanntgeworden, eine äußere Laufhülse aus einem ebenen Blechstreifen zu bilden, in den die Kugellaufbahnen im flachen Zustand eingeprägt wurden und der dann zu einer zylindrischen Laufhülse rundgerollt wurde. Auch dieses Herstellverfahren ist nicht problemlos, weil im rundgerollten Zustand die in das flache Band eingeprägten Kugellaufbahnen sich exakt mit den entsprechenden Kugelführungen in der Führungshülse decken müssen, was nicht immer leicht zu erreichen ist.
Schließlich ist auch bereits vorgeschlagen worden, die äussere Laufhülse zu ersetzen durch einzelne in die Führungshülse eingesetzte Metallplatten, die die einzelnen Kugelführungen nur in dem Bereich überdecken, in dem die Kugeln unter Belastung stehen. Im übrigen Bereich der Kugelführungen sind die die Kugeln aufnehmenden Nuten in der Führungshülse nach außen hin offen und an ihren Rändern nur soweit verengt, daß die Kugeln nicht herausfallen können.
Dies hat den Nachteil, daß schon vor dem Einbau derartiger Kugellager durch die von außen offenen Nuten Schmutzteilchen oder sonstige Fremdkörper in das Lagerinnere gelangen und dessen Funktion beeinträchtigen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg zur Bildung einer äußeren Laufhülse für derartige Kugellager vorzuschlagen, der die bekannten Nachteile vermeidet und auf dem sich für praktisch alle erforderlichen Durchmesserabmessungen derartiggKugellager das gesteckte Ziel in technisch problemloser und trotzdem kostengünstiger Weise erreichen läßt.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,.daß die Laufhülse durch mehrere Einzelsegmente gebildet ist, von denen jedes wenigstens eine Kugelführung vollständig überdeckt. Im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen, bei denen Metallplatten nur im tragenden Bereich der Kugelführungen vorgesehen sind, wird durch die erfindungsgemäße Ausführung vermieden, daß Schmutzteilchen in das Lagerinnere eindringen können. Die Einzelsegmente, die die äußere Laufhülse bilden, lassen sich für jeden praktisch vorkommenden Durchmesserbereich aus einem Blechband in einem Folgeschnitt-und Prägewerkzeug herstellen. Bei diesem Arbeitsgang können gleichzeitig die erforderlichen Kugelrillen mit unterschiedlicher Tiefe eingeprägt werden.
Um diese Segmente fest mit der Führungshülse, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht, zu verbinden, können die Segmente an zwei einander gegenüberliegenden Kanten mit radial nach innen gerichteten Vorsprüngen versehen sein, mit denen sie formschlüssig in die Führungshülse eingreifen.
Diese Vorsprünge können sowohl an den Längs- als auch an den Stirnkanten vorgesehen sein und - wenn dies erwünscht oder erforderlich ist - natürlich auch an sämtlichen vier Kanten.
Die erfindungsgemäße Verwendung von Einzelsegmenten für die Laufhülse ermöglicht es weiterhin, die Führungshülse ebenfalls durch Segmente zu bilden, die in ihrer Umfangserstrekkung auf die Segmente der Laufhülse abgestimmt sind. Dies ermöglicht es, ein erfindungsgemäßes Kugellager dadurch aufzubauen, daß man die aus Segmenten der Lauf- und der Führungshülse zusammengefügten Einzelelemente an ihren beiden Enden mit Ausnehmungen, insbesondere Nuten versieht, in die formschlüssig Halteringe eingreifen. So lassen sich die Einzelelemente aneinanderreihen, bis die Halteringe über ihren gesamten Umfang bestückt sind. Im Einzelfalle ist es jedoch auch möglich, die Halteringe nur über Teilabschnitte ihres Umfanges mit Einzelelementen zu bestücken, beispielsweise in der Art, daß auf dem Bereich des Umfanges, der die Hauptbelastungskraft zu übertragen hat, mehrere Einzelelemente nebeneinander angeordnet werden, während auf der gegenüberliegenden Seite des Lagers nur ein oder einige Einzelelemente untergebracht werden, die lediglich die Führung der zu lagernden Welle übernehmen.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der beschriebenen Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Einzelsegment der Laufhülse, Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II nach Figur 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein anderes Einzelsegment einer Laufhülse, Fig. 4 einen Teil-Querschnitt durch ein Kugellager mit auf eine Führungshülse aufgesetzten Einzelsegmenten, Fig. 5 einen Querschnitt durch ein Einzelsegment einer Laufhülse, das mit einem Segment der Führungshülse verbunden ist und Fig. 6 einen Längsschnitt gemäß Linie IV-IV der Figur 5.
Das in Figur 1 dargestellte Einzelsegment einer äußeren Laufhülse besteht aus dem Blechteil 1, das bei seiner Herstellung entsprechend dem späteren Durchmesser des Kugellagers gewölbt wurde. In die Innenfläche des Blechteiles sind die Kugellaufrillen 2 und 3 eingeprägt, wobei die Kugellaufrille 2 eine größere Tiefe als die Rille 3 besitzt. An seinen seitlichen Rändern ist das Blechteil 1 mit den radial nach innen gerichteten Vorsprüngen 4 versehen.
Die Draufsicht gemäß Pfeil II, die in Figur 2 dargestellt ist, zeigt die gesamte Kugellaufrille und läßt insbesondere erkennen, wie die tiefere Kugellaufrille 2 und die flachere Kugellaufrille 3 an ihren Enden durch die halbkreisförmigen Rillen 5 miteinander verbunden sind.
Im Gegensatz zu dem Einzelsegment, das in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, zeigt Figur 3 in einem Längsschnitt ein Einzelsegment, das aus einem Blech teil 6 gebildet ist und das sich von dem vorher beschriebenen lediglich dadurch unterscheidet, daß es an seinen beiden Stirnkanten mit radial gerichteten Vorsprüngen 7 versehen ist. Diese Vorsprünge 7 können in der Weise ausgeformt sein, daß sie in ihren einander zugekehrten Flächen zusätzlich noppenartige Nasen 8 besitzen, die formschlüssig in das Führungsteil eingreifen können.
Figur 4 zeigt einen Teilquerschnitt durch ein fertiges Kugellager, das unter Verwendung von Einzelsegmenten gemäß den Figuren 1 und 2 gebildet ist. Die Führungshülse 9, die die Kugelführungen 10 und 11 aufweist, ist an ihrer Außenoberfläche mit sich längs erstreckenden Nuten 12 versehen, in die die radial gerichteten Vorsprünge 4 des Blechteiles 1 formschlüssig eingreifen. Die Ausbildung ist zweckmäßigerweise so getroffen, daß sich im fertigmontierten Zustand die Blechteile 1 gegenseitig nicht berühren, um Reibrostbildung zu vermeiden.
In ähnlicher Weise wie in Figur 4 dargestellt, könnten Einzel segmente gemäß Figur 3 auf eine Führungshülse 9 aufgesetzt werden, wobei dann die formschlüssige Verbindung mittels der radialen Vorsprünge 7 erfolgen würde, die Kontakt mit den Stirnflächen der Führungshülse aufnehmen würden.
Das in den Figuren 5 und 6 dargestellte Einzelsegment ist aus dem Blechteil 13 gebildet, das an seinen Längskanten radial gerichtete Vorsprünge 14 aufweist, das jedoch auch an seinen Stirnkanten radial gerichtete Vorsprünge 15 besitzt. In dieses Blechteil 13 ist ein ebenfalls als Einzelsegment ausgebildetes Führungsteil 16 eingesetzt, das durch die Vorsprünge 14 gehalten ist. Stirnseitig ist - wie Figur 6 links zeigt - zwischen der Stirnfläche des Führungsteiles 16 und dem radial gerichteten Vorsprung 15 des Blechteiles 13 eine Nut 18 belassen. Wie die rechte Seite der Figur 6 zeigt, kann in diesem Zwischenraum ein Haltering 17 formschlüssig eingreifen. Derartige Einzelelemente können somit an ihren beiden Enden auf Halteringe 17 aufgesteckt werden, bis der gesamte Umfang oder - wenn erwünscht - auch nur ein Teil desselben damit bestückt ist

Claims

Ansprüche Kugellager zur längsbeweglichen Lagerung von Wellen, bestehend aus einer äußeren Laufhülse und einer konzentrisch in dieser angeordneten, insbesondere aus Kunststoff bestehenden Führungshülse mit mehreren über ihren Umfang verteilten Kugelführungen, die je aus zwei geradlinig und parallel zur Lagerachse verlaufenden und zwei diese verbindenden halbkreisförmigen Führungsteilen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufhülse durch mehrere Einzelsegmente (1,6, 13) gebildet ist, von denen jedes wenigstens eine Kugelführung vollständig überdeckt.
2. Kugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente durch Blechteile (1, 6, 13) mit eingeprägten Kugelrillen (2, 3, 5) gebildet sind.
3. Kugellager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Segmente (1, 6, 13) an zwei einandergegenüberliegenden Kanten mit radial nach innen gerichteten Vorsprüngen (4, 7, 14) versehen sind, mit denen sie formschlüssig in die Führungshülse (9) eingreifen.
4. Kugellager nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse ebenfalls durch Segmente (16) gebildet ist, die in ihrer Umfangserstreckung auf die Segmente (13) der Laufhülse abgestimmt sind.
5. Kugellager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Segmenten (13, 16) der Lauf- und der Führungshülse zusammengefügten Einzelelemente an ihren beiden axialen Enden mit Ausnehmungen, insbesondere Nuten (18) versehen sind, in die formschlüssig Halteringe (17) eingreifen.
6. Kugellager nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß die Halteringe (17) nur über Teilabschnitte ihres Umfanges mit Einzelelementen bestückt sind.