DE3005579A1

DE3005579A1 - Lineare kugellagereinheit

Info

Publication number: DE3005579A1
Application number: DE19803005579
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Teramachi
Original assignee: Individual
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1979-02-14
Filing date: 1980-02-14
Publication date: 1980-08-28
Also published as: FR2449227B1; JPS55109820A; IT8047885A0; US4296974A; DE3005579C2; GB2049838B; FR2449227A1; IT1143108B; JPS6227287B2; GB2049838A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine lineare Kugellagereinheit zum Führen einer Linearbewegung einer Maschine durch Rollreibung mit einem verminderten Widerstand gegenüber der Bewegung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine lineare Kugellagereinheit, die an Gleit- bzw. Verschiebungsoberflächen von Tischauflagern, Tischbettschlitten, Tischkonsolschlitten, Tischlangdrehschlitten, Tischquerschlitten, Tischsupportschlitten und -unterschlitten, Tischwerkzeugschlitten o. dgl. oder von BearbeitungsZentren von Werkzeugmaschinen oder in hin- und hergehenden Abschnitten von Transport- bzw. Übertragungseinrichtungen, die ein Gewicht tragen, anwendbar ist.

Die Linearlager, die derzeit allgemein im Gebrauch sind, sind vom Kugelstoß- bzw. -schubtyp, der in der Lage ist, vertikale Lasten zu tragen bzw. abzustützen, jedoch nur einen Bruchteil von Moment- oder Aufwärtslasten tragen bzw. aushalten kann.

Andererseits kann eine Spurstange bzw. -welle mit einem vierrichtungs lasttragenden Lager, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 52-43973 beschrieben ist, nur o,43 der Aufwärtslast und o,5 der seitlichen Lasten im Vergleich mit einer Größe von 1 für die Vertikallast auf der oberen Oberfläche aufnehmen.

Jedoch treten die Aufwärtslasten bzw. -belastungen in großen Beträgen in industriellen Anwendungen auf, und da diese Schwierigkeit durch die vierrichtungs lasttragenden Lager nicht gelöst werden kann, kommt es oft zu der Notwendigkeit, ein übertrieben groß bemessenes Lager zu verwenden oder ein Lager einer Form, die vom Standpunkt des Aufbaus, der Gestaltung, der Bauart o.dgl. schwierig übernehmbar bzw.

030035/0770

BAD ORIGINAL

einsetzbar ist. 1

Darüber hinaus wird in konventionellen Lagern dieser Klasse -j

bzw. Art ein äußerer Zylinder zum Zwecke der Einstellung j

des Spiels in das Lagergehäuse eingefügt, der mit einer ge- I

schlitzten Nut versehen ist. Die Einführung des äußeren Zy- .·;

linders führt jedoch nicht zu einer genauen Einstellung des j

Spiels, und zwar aufgrund des Vorhandenseins eines feinen ~ϊ| Spiels zwischen dem äußeren Zylinder und dem Lagergehäuse,

und sie führt auch nicht dazu, daß den Höhenänderungen Rech- \

nung getragen wird die durch Aufbringen bzw. Einwirken i

einer Last verursacht werden. ■

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine lineare Kugellagereinheit zur Verfügung gestellt, die folgendes umfaßt:
einen Lagerkörper, der einen Hohlraum von im wesentlichen

trapez- bzw. trapezoidförmigem Querschnitt hat und mit lon- '■■

gitudinalen bzw. in Längsrichtung verlaufenden Kugelrillen,
welche den gleichen Krümmungsradius wie die Kugeln haben, '.

längs vier Ecken des Hohlraums versehen ist, sowie mit lon- ;

gitudinalen bzw. sich in Längsrichtung erstreckenden Kugelumlauf- bzw. -wiederumlauflöchern, die sich parallel zu den ; jeweiligen Kugelrillen in radial davon im Abstand befindli- i chen Positionen erstrecken; Endabdeckungen, die an den ent- ] gegengesetzten Enden des Lagerkörpers durch Ausrichtungsbzw. Fluchtungsbuchsen angebracht sind und mit Wende- bzw.
Umlenknuten bzw. -rillen von U-förmigem Querschnitt zur Verbindung der gegenüberliegenden Kugelrillen und der Kugelumlauf- bzw. -wiederumlauflöcher des Lagerkörpers versehen
sind, wobei die Endabdeckungen quadratische bzw. rechteckige bzw. quaderförmige Ausnehmungen auf entgegengesetzten

Seiten der U-förmigen Wende- bzw. Umlenknuten bzw. -rillen \

zur Aufnahme eines Führungsstreifens über jeder U-förmigen ^]

Nut bzw.Äille haben und wobei diese Führungsstreifen einen
halbzylindrischen Kugelführungsteil besitzen, der sich über

O3003B/Q770

die gesamte Breite der ü-förmigen Nut bzw. Rille erstreckt; Halteteile bzw. Käfige, die auf den inneren Wandoberflächen des Hohlraums des Lagerkörpers angebracht und mit longitudinalen bzw. in Längsrichtung verlaufenden Schlitzen in horizontalen Teilen,welche den Kugelrillen gegenüberliegen, versehen sind, wobei diese Schlitze eine Breite haben, die etwas kleiner als der Durchmesser der Kugeln ist, und mit Rundzungen versehen sind, die an entgegengesetzten Enden der Schlitze integral bzw. einstückig mit den Halteteilen bzw. Käfigen ausgebildet sind; eine Anzahl von Kugeln, die durch die Halteteile bzw. Käfige in den Lagern angeordnet sind, welche von dem Lagerkörper und den Endabdeckungen gebildet sind bzw. den Lagerkörper und die Endabdeckungen aufweisen; und eine langgestreckte Spurstange bzw. -spindel, die in dem Hohlraum angeordnet ist und sich längs derselben longitudinal bzw. in Längsrichtung erstreckende Kugelrillen hat, deren Krümmungsradius der gleiche wie der Radius lasttragender Kugeln ist.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die lineare Kugellagereinheit so ausgebildet, daß wenigstens eine Seitenwand des Lagerkörpers so ausgebildet ist, daß sie eine erhöhte Wanddicke hat und mit einer longitudinalen bzw. in Längsrichtung verlaufenden, schlitzförmigen bzw. geschlitzten Nut unter einer Neigung relativ zu einer Horizontalebene versehen ist, wobei mit Innengewinde versehene Durchgangslöcher unter einem Winkel von etwa 9o° zu der schlitzförmigen bzw. geschlitzten Nut zur Aufnahme von Spieleinstellschrauben in der Seitenwand erhöhter Dicke ausgebildet sind.

Mit der vorliegenden Erfindung werden die Schwierigkeiten gelöst, die sich bei dem konventionellen Aufbau von linearen Kugellagern ergeben, und zwar wird durch die vorliegende Erfindung insbesondere eine lineare Kugellagereinheit mit verbesserter Lasttragekapazität bzw. Belastungsaufnahmevermögen zur Verfügung gestellt, die Kugellaufoberflächen oder -rillen

030035/0770

in symmetrischen Positionen auf dem Lagerkörper hat, so daß sich ein großer Kontaktwinkel für Aufwärtslasten bzw. -belastungen ergibt und es o,7 der Aufwärtslast bzw. -belastung im Vergleich mit einer Bemessung 1 für vertikale Last bzw. Belastung auf die obere Oberfläche aufnimmt.

Weiterhin wird mit der vorliegenden Erfindung eine lineare Lagereinheit zur_ Verfügung gestellt, in der geschlitzte bzw. mit Schlitzen versehene I-Ialteteile bzw. Käfige zum Führen der Roll- und Gleitbewegungen der Kugeln angewandt werden, wobei jedes Halteteil bzw. jeder Käfig mit einer runden Zunge an jedem Ende des Schlitzes versehen ist, durch die die Kugeln aus einem geraden in einen gekrümmten Lauf, oder umgekehrt, gedrückt bzw. umgelenkt werden. Die Kalteteile bzw. Käfige lassen sich einfach durch Pressen und Stanzen eines Stahlblechs erhalten und sind infolgedessen geeignet, unter niedrigen Kosten in Massenproduktion hergestellt zu werden.

Darüber hinaus wird mit der vorliegenden Erfindung eine lineare Lagereinheit geschaffen, die eine Spieleinstelleinrichtung auf einer oder beiden Seiten des Lagerkörpers hat, welche eine Feineinstellung des Spiels ermöglicht, so daß man einen winkligen Anlauf bzw. Angriff von Null oder einem negativen Wert mit Bezug auf Aufwärtslasten, seitliche Lasten oder Momentlasten oder Drehmomentlasten erzielt, wodurch die Standzeit und die Steifigkeit des Lagers verbessert wird.

Der Lagerkörper selbst wird austauschbar gemacht, da Bearbeitungsfehler, die beim Herstellungsvorgang des Lagers auftreten, durch die Spieleinstellvorrichtung kompensiert werden können.

Weiterhin wird mit der vorliegenden Erfindung ein Lagerkörper vorgeschlagen, der eine geschlitzte bzw. schlitzförmige Nut hat, die unter einem Winkel von etwa 6o° zur Horizontal-

«3003S/077Ö

— ο —

ebene verläuft und die Einstellung selbst im Falle einer abreibenden bzw. abschleifenden Abnutzung der Spurstange bzw. -spindel dadurch möglich macht, daß man die geschlitzte bzw. schlitzförmige Nut vertieft. Zusätzlich kann die Steifigkeit gegenüber Aufwärtslasten durch die Einstellschrauben erhöht werden, die dazu geeignet sind, die geschlitzten Seitenwandteile des Lagerkörpers nach abwärts zu drücken.

Die vorstehenden sowie weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand einiger in den Fig. 1 bis 13 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen quer verlaufenden Querschnitt durch eine Ausführungsform einer linearen Kugellagereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der linearen Kugellagereinheit nach Fig. 1, wobei aus Darstellungsgründen ein Teil weggebrochen ist;

Fig. 3 eine Endansicht der linearen Kugellagereinheit; Fig. 4 eine Schnittansicht gemäß der Linie A-A der Fig. 1; Fig. 5 eine Vorderansicht einer Endabdeckplatte;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Endabdeckplatte der Fig. 5, und zwar teilweise im Schnitt;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer Positionierungsbuchse, die auf der Endabdeckplatte angebracht wird;

Fig. 8 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Kugel-

S3003S/Ö77Q

umlaufführungsteils;

Fig. 9 eine Endansicht eines Lagerkörpers;
Fig. 1o eine Schnittansicht einer Spurspindel bzw. -stange;

Fig. 11 eine Endansicht einer linearen Kugellagereinheit,
teilweise im Schnitt dargestellt, die mit einer
Spieleinstellvorrichtung auf einer Seitenwand versehen ist;

Fig. 12 eine Endansicht einer linearen Kugellagereinheit,

teilweise im Schnitt dargestellt, die auf entgegengesetzten Seitenwänden mit Spieleinstellvorrichtungen versehen ist; und

Fig. 13 eine teilweise im Schnitt dargestellte Endansicht

einer linearen Kugellagereinheit einer größeren Breite, bei der Seitenwände vom geteilten Typ vorgesehen
sind, und zwar auf entgegengesetzten Seiten des Lagerkörpers, /j

Es seien nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter ^

>] Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung beschrieben, in de- *>

nen mit 1o ein Lagerkörper aus Stahlmaterial bezeichnet ist, j

der allgemein in einer rechteckigen Form ausgebildet ist und

axial einen trapezoiden Hohlraum hat, welcher seinerseits j

längs entgegengesetzten Seiten des Lagerkörpers ein Paar ha- '

kenförmige Lagerteile 24 und 25 ausbildet, wobei der Hohlraum j

lasttragende Bereiche symmetrisch auf den Innenwandoberflächen 1

des Lagerkörpers einschließlich der hakenförmigen Teile 24 und

25 begrenzt. .'

Die lasttragenden Bereiche bzw. Flächen sind symmetrisch auf j

entgegengesetzten Seiten einer Vertikalebene vorgesehen, wel- \

030035/0770 j

ehe die Achse des Lagerkörpers 1o enthält, und zwar auf einer Deckenwandoberflache 11 bzw. einer oberen inneren Oberfläche 11 des Hohlraums und auf divergierend geneigten Wandoberflächen 12 und 13. Ein Paar von axialen Kugelumlaufrillen 14 und 15 vom gleichen Krümmungsradius ist in der Deckenwandoberflache 11 ausgebildet. Ein anderes Paar von axialen Kugelumlaufrillen 16 und 17 ist auf einwärts vorstehenden Wandoberflächen an den unteren Enden der geneigten Wände 12 bzw. 13 ausgebildet.

Bei 18 und 19 sind axiale Kugelumlauflöcher dargestellt, die sich durch die Deckenwand 11 bzw. die obere Querwand 11 in vertikalem Abstand parallel zu den Kugelumlaufrillen 14 bzw.

15 erstrecken (siehe auch Fig. 4).
t·

Kugelumlauf- bzw. -wiederumlauflöcher 2o und 21 sind in Längsrichtung durch die Wände der hakenförmigen Lagerteile 24 und 25 verlaufend ausgebildet, und zwar unterhalb von deren offenen End- bzw. Stirnflächen 22 bzw. 23 sowie im Abstand parallel zu den Kugelumlaufrillen 16 und 17.

Der Lagerkörper 1o ist mit Schraublöchern 37 versehen, die symmetrisch in den entgegengesetzten End- und Mittelteilen der Deckenwand 11 angeordnet sind, so daß mit ihrer Hilfe Halteteile 43 und 44 befestigt werden können, wie weiter unten ,' näher erläutert ist. Entsprechende Schraublöcher 38 sind in

den entgegengesetzten Endteilen der geneigten Wandoberflächen • 39 und 4o unterhalb der vorerwähnten offenen Endflächen 22

J¹ bzw. 23 ausgebildet, und zwar zum Zwecke des Befestigens der

; unteren Enden der Halteteile 43 und 44 mittels Schrauben.

Mit 7o und 71 sind Positionierungslöcher bezeichnet, die in den Stirnflächen des Lagerkörpers 1o und in den Endabdeckplatten 26 ausgebildet sind und in welche Befestigungsschrauben 28 durch Positionierungsbuchsen 27 geschraubt werden, so daß

S30G35/G77Ö

sie die Endabdeckplatten 26 in Fluchtung bzw. Übereinstimmung mit dem Lagerkörper To halten.

Die Endabdeckplatten 26 sind mit ü-förmigen Wenderillen 29 im mittigen Teil und in den hakenförmigen Lagerteilen 41 und 42 versehen, durch welche die Kugelrillen 14 bis 17 mit den jeweiligen Kugelumlauflöchern 18 bis 21 verbunden werden. Rechteckige Ausnehmungen 3o (siehe Fig. 5) sind auf entgegengesetzten Enden jeder Ü-Nut bzw. -Rille 29 vorgesehen, die

dazu dienen, entgegengesetzte Endteile eines Führungsstrei- -_;.

fens 32 (siehe Fig. 8) aufzunehmen, der mittig mit einem |

halbzylindrischen Kugelführungsteil 31 versehen ist.

Bei 36 ist eine innere Öffnung dargestellt, die in gleichartiger Weise wie der Hohlraum des Lagerkörpers 1o im wesentlichen komplementär zur Form der Spurstange geformt ist, wie 'Φ weiter unten näher erläutert wird, und die offene End- bzw. Stirnflächen 33 und 34 auf hakenförmigen Lagerteilen 41 bzw. 42 hat.

Die Bezugszeichen 43 und 44 sind zwei symmetrischen Halteteilen zugeordnet, die durch Falten eines langgestreckten Stahlstreifens mittels einer Presse oder einer anderen geeigneten Einrichtung geformt worden sind und von denen jedes integral auf den entgegengesetzten Seiten eines Mittelteils 52 vorgesehen ist, und zwar mit einem horizontalen Teil 53, das sich längs der oberen Wandoberfläche 49 der Spurstange 5o mit einem kleinen Spalt zwischen sich und letzterer erstreckt, einem einwärts gewandten, abgeschrägten Teil 54, das sich längs der unteren Wandoberfläche 51 der Spurstange 5o mit einem kleinen Spalt zwischen sich und letzterer erstreckt, einem oberen Befestigungsteil 45, der durch nach aufwärts gerichtete Stufenbildung von dem horizontalen Teil 53 ausgeht und mit diesem über ein Stufenteil 48 verbunden und an der Deckenwand 11 des Lagerkörpers 1o

G30Ö3S/Q77Q

3005578

befestigt ist, und einem unteren Befestigungsteil· 46, der von dem einwärts gerichteten, schrägen Teil 54 durch ein Stufenteil 47 im Abstand gehalten wird und an der geneigten Wandoberfläche 39 oder 4o des hakenförmigen Lagerteils 24 oder 25 befestigt ist.

Längsschlitze 55 und 56 sind in dem horizontalen und schrägen Teil 53 und 54 der Befestigungsteile bzw. Käfige 43 und 44 in Positionen ausgebildet, in denen sie den Kugelrinnen 14 bis 17 gegenüberliegen und parallel zu denselben verlaufen; die Schlitze 55 und 56 haben eine Breite, die ein wenig kleiner als der Durchmesser der Kugeln ist.

Beim Ausbilden der sich in Längsrichtung erstreckenden Kugelführungsschlitze 55 und 56 werden Zungen 57 an den entgegengesetzten Enden der jeweilen Schlitze 55 und 56 ausgebildet, die dazu dienen, nichtlasttragende oder lasttragende Kugeln in die oder aus den Kugelrinnen 14 bis 17 zu führen bzw. anzuheben oder abzusenken.

Die Spurstange 5o hat allgemein einen X-förmigen Querschnitt und ist mit einem Paar von sich in Längsrichtung erstreckenden Vorsprüngen 58 und 59 auf entgegengesetzten Seiten ihrer oberen Wandoberfläche 6o versehen. Auf den oberen Wandoberflächen der Vorsprünge 58 und 59 sind sich in Längsrichtung erstreckende R-Rillen bzw. Kugellaufrillen 61 und 62 ausgebildet, die einen Krümmungsradius haben, der im wesentlichen der gleiche wie der Radius der Kugeln ist. Gleichartige bzw. entsprechende R-Rillen bzw. Kugellaufrillen 54 und 55, die einen Krümmungsradius haben, welcher gleich dem Radius der Kugeln ist, sind auf den einwärts gewandten, schrägen Wandoberflächen 63 gegenüber den Kugelrinnen 16 bzw. 17 vorgesehen und letzteren zugewandt.

Bei 66 sind Befestigungslöcher dargestellt, die dazu verwendet werden, den Lagerkörper an einem Gleit- bzw. Verschiebe-

030035/0770

teil einer Werkzeugmaschine zu befestigen. Das Bezugszeichen 67 ist Schraubenlöchern zugeordnet, die in drei Positionen auf bzw. in jeder Stirnfläche des Lagerkörpers 1o zum Zwecke des Anbringens der Endabdeckplatte 26 in demselben vorgesehen sind.

Die Spurstange 5o wird an einem bewegbaren oder ortsfesten Teil einer Werkzeugmaschine oder dergleichen mittels Befestitungslöchern 68 befestigt, die vertikal durch den Körper der Spurstange 5o vorgesehen sind.

Weiterhin sind die Käfige bzw. Halteteile 43 und 44 mit Befestigungslöchern zur Aufnahme von Schrauben 69 versehen, durch welche die jeweiligen Halteteile bzw. Käfige an dem Lagerkörper 1o befestigt werden. Mit 72 sind obere, geneigte Wandoberflächen auf Bein- bzw. Schenkelteilen 72 und 74 der Spurstange 5o bezeichnet.

Die lineare Kugellagereinheit des oben beschriebenen Aufbaus gemäß der vorliegenden Erfindung wird in der folgenden Reihenfolge zusammengebaut:

Zunächst werden die Halteteile bzw. Käfige 43 und 44 in den Lagerkörper 1o eingelegt und in ihrer vorgesehenen Position auf den inneren Wandoberflächen des letzteren durch Einschrauben von Schrauben in die Befestigungslöcher 7o befestigt. Als nächstes werden Halbteile der Buchsen 27 in die Positionierungslöcher 7o auf bzw. in einer Stirnfläche des Lagerkörpers 1o eingefügt.

Andererseits werden die entgegengesetzten Endteile des Führungsstreifens 32 mit dem halbzylindrischen Kugelführungsteil 31 in die quadratischen bzw. rechteckigen Ausnehmungen 3o quer über die U-förmige Nut 29 der Endabdeckungsplatte 26 eingelegt, und die Endabdeckungsplatte 26 mit den ü-för-

030035/077Ώ

migen Wende- bzw. Umlenknuten bzw. -rillen wird bündig bzw. fluchtend mit bzw. zu dem Lagerkörper 1o positioniert, so daß sie die übrigen Hälften der Positionierungsbuchsen 27 in den Positionierungslöchern 71 der Endabdeckplatte 26 aufnimmt, und diese Endabdeckungsplatte wird durch die Befestigungsschrauben 28 an den Lagerkörper 1o angeklemmt bzw. an diesem befestigt.

Danach wird eine vorbestimmte Anzahl von Kugeln 72 aufeinanderfolgend in die Kugelumlauflöcher 18 bis 21 getan, und schließlich wird die andere Endabdeckplatte 26 an dem entgegengesetzten Ende des Lagerkörpers 1o befestigt.

Die lineare Kugellagereinheit nach der Erfindung arbeitet bzw. funktioniert wie folgt:

Beispielsweise wird die Spurstange an einem ortsfesten Teil einer Werkzeuginas chine befestigt, und der Lagerkörper wird auf der Spurstange montiert. Wenn der Lagerkörper vorwärts bewegt wird, und zwar beispielsweise zusammen mit einem Maschinentisch, dann wird bewirkt, daß die Reihen von lasttragenden Kugeln 85 zwischen den R-Rillen bzw. den Kugellaufrillen der Spurstange und den Kugelrillen des Lagerkörpers unter der Führung durch die Längsschlitze der jeweiligen Halteteile bzw. Käfige rollen und längs den runden Oberflächen der Zungen an den Enden der jeweiligen Schlitze und längs den bogenförmigen Oberflächen der halbzylindrischen Kugelführungsteile der Führungsstreifen in die U-förmigen Nuten bzw. Rillen angehoben werden, so daß sie in die Umlauf- bzw. Wiederumlauflöcher in den Lagerkörper als nichtlasttragende Kugeln 85' eintreten.

Wenn man annimmt, daß die vertikale Last, die von den beiden Reihen von Kugeln 85 zwischen den Kugelrillen an den Ecken der Deckenwand des Lagerkörpers und den Kugelrillen auf der

Ö30035/0770

oberen Wandoberfläche auf der Spurstange getragen wird, 1 beträgt, dann wird o,7 der Aufwärtslast durch die Kugeln 85 zwischen den R-Rillen bzw. den Kugellaufrillen auf den einwärtigen, schrägen Wandoberflächen der Spurstange und den Kugelrillen auf den hakenförmigen Lagerteilen getragen, da die letzteren Kugeln unter einem Winkel von 45 in Kontakt mit den Kugelrillen sind, so daß sie eine Kapazität bzw. das Vermögen haben, sowohl vertikale als auch seitliche Lasten zu tragen bzw. abzustützen.

Die Verbindungsoberflächen des Lagerkörpers und die Endabdeckplatten werden in Fluchtung miteinander durch die Befestigungsschrauben aneinander befestigt, wobei letztere in die fluchtenden Löcher auf bzw. in den Verbindungsstirnflächen des Lagerkörpers und durch die Endabdeckplatten sowie durch die Buchsen eingeschraubt werden, wodurch eine Fehlfluchtung bzw. -Übereinstimmung von vornherein vollständig ausgeschaltet wird und glatte Rollbewegungen der Kugeln sichergestellt werden.

Die Fig. 11 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer, teilweise im Schnitt dargestellten Endansicht, in dem eine Seitenwand 25 des Lagerkörpers 1o^f eine größere Dicke als die andere hat und mit einer in Längsrichtung schlitzartig ausgebildeten Nut 76 versehen ist, die unter einem Winkel θ von ungefähr 6o° zur Horizontalebene verläuft (dieser Winkel ist in Fig. 11 nicht eingezeichnet, jedoch in Fig. 13, die eine entsprechende schlitzartige Nut 76 zeigt).

Bei 77 sind Versenkungen dargestellt, die in einer Seitenwand 75 des Lagerkörpers 1o' unter im wesentlichen rechten Winkeln zu der geschlitzten bzw. schlitzförmigen Nut 76 ausgebildet sind. Ein Durchgangsloch 78 mit einem Innengewinde 79 ist in der Mitte jeder Versenkung 77 ausgebildet, und die

030035/0770

Achse des Durchgangslochs 78 liegt bzw. verläuft unterhalb der Kugelrinne 16. Einstellschrauben 8o bis 82 sind in die jeweiligen Gewindelöcher 78 eingeschraubt, wobei diese Gewindelöcher zwar, bezogen auf den in Fig. 11 rechts von der schlitzförmigen Nut 76 liegenden Teil des Lagerkörpers 1ο¹ Durchgangslöcher sind, jedoch bezogen auf den gesamten rechten Schenkel des Lagerkörpers 1o' der Fig. 11 Sacklöcher
sind, da sie nur bis zu der schlitzförmigen Nut 76 durchgehen.

Verriegelungs- bzw. Gegenmuttern 83 sind auf die äußeren Umfange der Einstellschrauben 8o bis 82 geschraubt, so daß eine unerwünschte Drehung dieser Einstellschrauben dadurch verhindert wird. Andere Bauteile sind die gleichen wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel, so daß deren nähere Erläuterung an dieser Stelle überflüssig ist.

Wie oben bereits erwähnt, ist die geschlitzte bzw. schlitzförmig ausgebildete Nut 76 in der eine größere Dicke aufweisenden Seitenwand des Lagerkörpers 1ο¹ unter einem Winkel von etwa 6o° zur Horizontalebene ausgebildet, so daß diese Nut 76 diese dickere Seitenwand unterteilt und sich eine Wanddicke a zwischen dem vorderen bzw. einwärtigen Ende der
schlitzförmigen Nut 76 und der inneren geneigten Wandoberfläche 12 ergibt, die kleiner als die Wanddicke b zwischen dem Basisteil bzw. -bereich 84 der geneigten Oberfläche 12 und der schlitzförmigen Nut 76 ist.

Wenn daher die geschlitzte bzw. schlitzförmige Nut 76 tiefer ausgebildet wird, dann wird die Dicke a kleiner, so daß die Einstellung des Spiels außerordentlich leichtgemacht wird. Unter Bedingungen von Last werden die lasttragenden Kugeln zwischen' der Kugelrille 16 und der R-Rille bzw. der Kugellaufrille 6 4 auf der Spurstange in einem gebogenen Zustand
gerollt.

$50035/07719

_₁₇_ 3005573

Durch eine geringe Verminderung des Klemmdrehmoments der
Einstellschrauben 80 und 82 (die sich in den beiden Endbereichen des Lagerkörpers befinden) im Vergleich mit demjenigen der mittigen Einstellschraube 81 ist es möglich, einen
sogenannten liölbungs effekt zu erzeugen, d. h., das Spiel an
den entgegengesetzten Enden des Lagerkörpers zu erweitern
oder das Spiel im Mittelteil zu verengen, wodurch der Vorteil der Austauschbarkeit hinzugefügt und eine außerordentlich glatte Rollbewegung der Kugeln ermöglicht wird.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in ]

2 '

Fig. 12 dargestellt ist, sind bei dem Lagerkörper 1o beide j

Seitenwände 75 und 75' so ausgebildet, daß sie eine erhöhte I

Wanddicke haben, wobei in beiden Seitenwänden in Längsrich- ι tung verlaufende, geschlitzte bzw. schlitzförmige Nuten 76

bzw. 76 * ausgebildet sind, die einen Kinkel θ von ungefähr * ·

60 mit der Horizontalebene einschließen. Versenkungen 77 * i

und 77' sind auf bzw. in den rechten und linken Seitenwänden

75 und 75* des Lagerkörpers 1o unter einem Winkel von etwa

9o zu den geschlitzten bzw. schlitzförmigen Nuten 76 bzw.
76' vorgesehen.

Durchgangslöcher 78 und 78' mit Innengewinden 79 und 79' ^

sind so ausgebildet, daß ihre jeweiligen Achsen unter den ;¹

Kugelrillen 16 bzw. 17 liegen, und Einstellschrauben 80 bis ?

82 und 80' bis 82" sind in die Innengewinde 79 und 79' eingeschraubt.

Bei 83 und 83' sind Verriegelungs- bzw. Gegenmuttern dargestellt. Die anderen Bauteile sind die gleichen wie in den

vorhergehenden Ausführungsbeispielen, so daß deren nochnta- - ^

lige Erläuterung nicht erforderlich ist. - 1

2 I

Da der Lagerkörper 1o mit in Längsrichtung geschlitzten bzw. I

schlitzförmigen Nuten 76 und 76* in den rechten und linken 1

BAD ORIGINAL f

Seitenwänden, die eine erhöhte Dicke haben, unter einem Winkel von etwa 60 zur Korizontalebene versehen ist, kann an den entgegengesetzten Enden der Kugelrinnen 16 und 17 ein Wölbungseffekt erzeugt werden, indem man das Klemmdrehmoment der Einstellschrauben 80, 82, 80' und 82' (die in den Endbe-

reichen des Lagerkörpers 1o vorgesehen sind bzw. außerhalb von dessen Längsmitte) im Vergleich mit demjenigen der in der Mitte befindlichen Einstellschrauben 81 und 81' leicht vermindert .

Infolgedessen ist eine Spieleinstellung auf jeder Seite des Lagerkörpers möglich, so daß eine ausgeglichene Kugellagereinheit erzielt wird. Darüber hinaus wird der Einstellbetrag verdoppelt, wodurch eine Korrektur von Maschinenfehlern ermöglicht und ein austauschbarer Lagerkörper erzielt wird.

Die Einstellschrauben 80 bis 82 bzw. 80' bis 82' sind vorzugsweise gleichmäßig über die LängserStreckung des jeweiligen Lagerkörpers verteilt, so daß unter den vorstehend genannten "Endbereichen" jeweils die rechts und links von der Längsmitte liegenden Bereiche des Lagerkörpers allgemein zu verstellen sind.

Es sei nun auf Fig. 13 Bezug genommen, in der eine weitere Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung dargestellt

3 ist, gemäß der in der Lagereinheit ein Lagerkörper 1o vom geteilten Typ und von einer erhöhten Breite in Kombination mit einer Spurstange von erhöhter Breite vorgesehen ist.

Der Aufbau der Seitenwände des Lagerkörpers 1o einschließlich des Spieleinstellmechanismus ist der gleiche wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel, jedoch ntit der Ausnahme, daß die Seitenwände 26' trennbar und an entgegengesetzten Seiten eines sich in. Längsrichtung erstreckenden Abstandteiis von genügender Breite mittels Sehrauben 28' befestigt sind. Die trennbaren bzw. abtrennbaren. Seitenwände können

ORIGINAL

ziemlich leicht befestigt und gelöst werden, und zwar in Verbindung mit dem Vorteil, daß es möglich ist, Lagermaterial zu sparen. -

Kurz zusammengefaßt wird mit der Erfindung eine lineare Kugellagereinheit zur Verfügung gestellt, die aus einer Kombination eines linearen Kugellagerkörpers und einer langgestreck- jj ten Spurstange bzw. -welle bzw. einem langgestreckten Spur- ■'* schaft besteht. Die lineare Kugellagereinheit umfaßt folgen- _; des: Einen Lagerkörper, der einen Hohlraum von im wesentli- ·\ chen trapezoid- bzw. trapezförmigem Querschnitt hat und mit

sich in Längsrichtung längs vier Ecken des Hohlraums erstrecken- ~i

den Kugelrillen sowie mit sich in Längsrichtung parallel zu

den jeweiligen Kugelrillen erstreckenden Kugelumlauflöchern t

versehen ist; Endabdeckplatten, die an den entgegengesetzten Enden des Lagerkörpers durch Fluchtungsbuchsen befestigt werden und mit Umlenk- bzw. Wendenuten bzw. -rillen von U-förmigem Querschnitt versehen sind, welche die gegenüberliegenden Kugelrinnen und Kugelumlauflöcher des Lagerkörpers miteinander verbinden; wobei die Endabdeckplatten quadratische bzw. rechteckige Ausnehmungen an entgegengesetzten Seiten der U-förmigen Umlenk- bzw. Wendenuten bzw. -rillen zur

Aufnahme eines Führungsstreifens über jeder U-förmigen Nut ;

bzw. Rille haben; wobei außerdem die Führungsstreifen einen ^:

halbzylindrischen Kugelführungsteil über die gesamte Breite der U-förmigen Nut bzw. Rille besitzen; Halteteile bzw. Käfige, die auf den Innenwandoberflächen des Hohlraums des Lagerkörpers angebracht werden und mit sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitzen in horizontalen Teilen versehen sind, welche den Kugelrillen auf bzw. im Lagerkörper gegenüberliegen, wobei die Schlitze eine Breite haben, die etwas

kleiner als der Durchmesser der Kugeln ist, und wobei die " J

Schlitze weiterhin mit runden Zungen versehen sind, die in- - Jj

tegral bzw. einstückig mit entgegengesetzten Seiten dieser " '■

Schlitze bzw. der Halteteile bzw. Käfige sind; eine Anzahl *

830035/077Ö

BAD ORIGINAL

von Kugeln, die in den Lagern angeordnet sind, welche von dem Lagerkörper und den Endabdeckplatten gebildet werden sowie von den Halteteilen bzw. Käfigen, durch welche diese Kugeln ebenfalls hindurchverlaufen; und eine langgestreckte Spurstange bzw. -spindel, die in dem Hohlraum des Lagerkörpers angeordnet ist und sich längs derselben erstreckende Kugelrillen hat, deren Krümmungsradius gleich dem Radius der lasttragenden Kugeln ist.

Ö3003S/0T7Ö

Claims

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. JOHANNES SPIES'.

8 MÜNCHEN 22 · WIDENMAYERSTRASSE 48 TELEFON: (089) 22 6917 · TELEGRAMM-KURZANSCHRIFT: PATOMIC MÜNCHEN

•.Hiroshi TERAMACHI Tokyo/Japan

Lineare Kugellagereinheit

Patentansprüche

( Λ J Lineare Kugellagereinheit, gekennzeichnet durch:

einen Lagerkörper (1o, 1o'), der einen Hohlraum von im wesentlichen trapez- bzw. trapezoidförmigem Querschnitt hat und mit longitudinalen bzw. in Längsrichtung verlaufenden Kugelrillen (14-17), welche den gleichen Krümmungsradius wie die Kugeln (85, 85") haben, längs vier Ecken des Hohlraums versehen ist, sowie mit longitudinalen bzw. sich in Längsrichtung erstreckenden Kugelumlauf- bzw. -wiederumlauflöchern (18-2o), die sich parallel zu den jeweiligen Kugelrillen (14-17) in radial davon im Abstand befindlichen Positionen erstrecken;

Endabdeckungen (26) , die an den entgegengesetzten Enden des Lagerkörpers (1o, 1o') durch Ausrichtungs- bzw. Fluchtungs-

030035/0770

büchsen (27) angebracht sind und mit Wende- bzw.- Umlenknuten bzw. -rillen (29) von U-förmigem Querschnitt zur Verbindung der gegenüberliegenden Kugelrillen (14-17) und der Kugelumlauf- bzw. -wiederumlauflöcher (18-2o) des Lagerkörpers (1o, 1o') versehen sind, wobei die Endabdeckungen (26) quadratische bzw. rechteckige bzw. quaderförmige Ausnehmungen (3o) auf entgegengesetzten Seiten der ü-förmigen Wendebzw. Umlenknuten, bzw. -rillen (29) zur Aufnahme eines Führungsstreifens (32) über jeder U-förmigen Nut bzw. Rille

(29) haben und wobei diese Führungsstreifen (32) einen halbzylindrischen Kugelführungsteil (31) besitzen, der sich über die gesamte Breite der U-förmigen Nut bzw. Rille (29) erstreckt;

Halteteile bzw. Käfige (43, 44), die auf den inneren Wandoberflächen (11-13, 22, 23, 39, 4o) des Hohlraums des Lagerkörpers (1o, lo¹) angebracht und mit longitudinalen bzw. in Längsrichtung verlaufenden Schlitzen (55, 56) in horizontalen Teilen, welche den Kugelrillen (14-17) gegenüberliegen, versehen sind, wobei diese Schlitze (55, 56) eine Breite haben, die etwas kleiner als der Durchmesser der Kugeln (85, 85') ist, und mit Rundzungen (57) versehen sind, die an entgegengesetzten Enden der Schlitze (55, 56) integral bzw. einstückig mit den Halteteilen bzw. Käfigen (43, 44) ausgebildet sind;

eine Anzahl von Kugeln (85, 85'),die durch die Halteteile bzw. Käfige (43, 44) in den Lagern angeordnet sind, welche von dem Lagerkörper (1o, 1o') und den Endabdeckungen (26) gebildet sind bzw. den Lagerkörper (1o, 1o') und die Endabdeckungen (26) aufweisen; und

eine langgestreckte Spurstange bzw. -spindel (5o), die in dem Hohlraum angeordnet ist und sich längs derselben longitudinal bzw. in Längsrichtung erstreckende Kugelrillen (61, 62, 64, 65) hat, deren Krümmungsradius der gleiche wie der Radius der lasttragenden Kugeln (85) ist.

530035/0770
2. Lineare Kugellagereinheit nach Anspruch 1 ,. dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine Seitenwand des Lagerkörpers (1o, 1o') so ausgebildet ist, daß sie eine erhöhte Wanddicke hat und mit einer longitudinalen bzw. in Längsrichtung, verlaufenden, schlitzförmigen bzw. geschlitzten Nut (76, 76') unter einer Neigung relativ zu einer Horizontalebene versehen ist, wobei mit Innengewinde versehene Durchgangslöcher (78, 78') unter einem Winkel von etwa 9o° zu der schlitzförmigen bzw. geschlitzten Nut (76, 76') zur Aufnahme von Spieleinstellschrauben (8o-82, 8o'-82') in der Seitenwand erhöhter Dicke ausgebildet sind.

630035/0770