DE3228522A1

DE3228522A1 - Kugelgelagerter schiebewellenaufbau

Info

Publication number: DE3228522A1
Application number: DE19823228522
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Teramachi
Original assignee: Individual
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1981-08-06
Filing date: 1982-07-30
Publication date: 1983-03-24
Also published as: US4406502A; FR2511096B1; FR2511096A1; JPS5824618A; IT1152307B; JPS5848775B2; IT8222703A0; GB2107410B; DE3228522C2; IT8222703A1; GB2107410A

Description

Kugel ge lagerter Schiebewellenaufbau

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Schiebewellenaufbau ohne Wegbegrenzung, bestehend aus einem Kugellageraufbau und einer Schiebewelle, die von dem Kugellageraufbau gleitbar geführt ist, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Kugellageraufbau und der Schiebewelle ohne oder mit Drehmomentübertragung zwischen Schiebewelle und Kugellageraufbau oder umgekehrt erfolgen kann.

Der kugelgelagerte Schiebewellenaufbau gemäß vorliegender Erfindung ist vielseitig anwendbar für die Spindelwellen verschiedener Werkzeugmaschinen für die Säulen und Arme industrieller Roboter, automatischer Lagemaschinen und die Erfindung ist anwendbar für die Spindelarme von Punktschweißmaschinen oder für die Führungswellen von verschiedenen hochtourig arbeitenden automatischen Werkzeugmaschinen und dergleichen.

Derartige Schiebewellenaufbauten sind in verschiedenen Ausführungsformen vorgeschlagen worden. Ein solcher Vorschlag findet sich in der nicht vorveröffentlichten US-PS 43 09 061. Der Kugellageraufbau eines solchen Schiebewellenaufbaus setzt sich zusammen aus einer äußeren Hülse und einem Käfig zwischen denen mehrere Kugeln laufen, die in verschiedene Gruppen unterteilt sind, wobei gewisse Kugeln als Lastträgerkugeln und gewisse Kugeln ohne Belastung in Nuten abrollbar sind, die im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind. Diese Nuten sind in der Wand bzw. einer inneren

Oberfläche einer zylindrischen äußeren Hülse aus Stahl eingearbeitet, was komplizierte und teure spanabhebende Bearbeitungsvorgänge erfordert. Die Herstellung der äußeren Nut erfordert beispielsweise ein Drehwerkzeug, während die Erzeugung der verschiedenen Längsnuten eine Räummaschine erfordert. Eine relativ große Zahl von Stufen für diese Bearbeitungsvorgänge auf unterschiedlichen Maschinen sind die Ursache für die hohen Kosten der fertigen Produkte.

Der Käfig, der innerhalb der äußeren Hülse eingepaßt ist, wird gewöhnlich durch Preßbearbeitung hergestellt und besteht aus mehreren Segmenten, die sich in Längsrichtung erstrecken und gleichförmig in Umfangsrichtung der äußeren Hülse verteilt sind und beim Zusammenbau komplizierte und mühsame Verfahren erfordern, wobei die Möglichkeit besteht, daß die glatte relative Versetzung zwischen der Schiebewelle und den Kugellageranordnungen infolge von Fehlern beim Zusammenbau nicht erhalten werden.

Da eine RoIlrichtungs-Änderungsnut zur übertragung der Kugeln von der Lastträgerzone nach der belastungsfreien Zone oder umgekehrt an einem Verbindungsabschnitt zwischen der äußeren Hülse und/oder dem Käfig und einer Stirnabdeckplatte vorhanden ist, verursacht schon eine geringe Versetzung am Verbindungsabschnitt einen hohen Rollwiderstand für die Kugeln und/oder es wird Lärm erzeugt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen kugelgelagerten Schiebewellenaufbau zu schaffen, der diese Nachteile nicht aufweist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Schiebewellenaufbau zu schaffen, der einfacher als bisher hergestellt und zusammengebaut werden kann, ohne daß eine spanabhebende Bearbeitung erforderlich wäre, oder eine Bearbeitung zur Erzeugung der Kugelführungsnuten in der äußeren Hülse.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Schiebewellenaufbaus, bei welchem die Endplatten einstückig mit dem Kugelhalterkäfig verbunden sind.

Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Schiebeweilenaufbaus, bei dem die Kugeln glatt längs einer geschlossenen Schleife ablaufen können, ohne daß Lärm erzeugt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Schiebewellenaufbau zu schaffen, der hohen radialen Belastungen widerstehen kann und der in der Lage ist, große Drehmomente zu übertragen.

Die Erfindung geht aus von einem kugelgelagerten Schiebewellenaufbau und die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine zylindrische äußere Hülse mit äußeren Nuten vorgesehen ist, um belastungsfreie Kugeln zu führen, wobei innere Nuten Lastträgerkugeln führen und die Nuten in der äußeren Oberfläche bzw.

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der inneren Oberfläche der Hülse so angeordnet sind, daß die äußeren Nuten und die inneren Nuten in Umfangsrichtung miteinander abwechseln und jede der Innennuten und jede der Außennuten mit Kugelrolloberflächen auf beiden Seiten ausgestattet ist. Der Aufbau weist ferner zwei Käfighälften auf, von denen jede ein äußeres Führungsorgan besitzt, welches jeweils eine nach innen vorstehende Scheidewand an einer Stelle aufweist, die der Längsmittellinie der zugeordneten äußeren Nut entspricht, wobei Nuten zur Führung der belastungsfreien Kugeln an beiden Seiten jeder Scheidewand ausgebildet sind und jede der Nuten mit einer benachbarten Kugelablaufoberfläche in jeder äußeren Nut zusammenwirkt, während innere Führungsorgane mit Nuten ausgestattet sind, um die Lastträgerkugeln an Stellen zu führen, die mit den Kugellaufoberflächen in den inneren Umfangsnuten der äußeren Hülse übereinstimmen. Jede der die Lastträgerkugeln führenden Nuten besitzt einen Längsschlitz. Die äußeren und inneren Führungsorgane stehen in Längsrichtung von einem Basisabschnitt der Käfighälfte mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen vor. Zwei Käfighälften werden miteinander stirnseitig aneinanderstoßend verbunden, um eine Käfigbaueinheit zu schaffen» Eine Kei1-SchiebewelIe wird in eine Bohrung eingeschoben, die durch innere Führungsorgane definiert ist und mehrere in Längsrichtung verlaufende Vorsprünge aufweist, die jeweils in eine entsprechende Zahl von Ausnehmungen einstehen, die durch Kugelreihen definiert sind, welche in den Nuten laufen und zwischen der äußeren Hülse und dem Käfigaufbau eingeschlossen

- 9 sind .

Nachstehend werden Äusführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung, die eine äußere Hülse, zwei Käfighälften und eine genutete Schiebewelle zeigt, die einen kugelgelagerten Schiebewellenaufbau gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung bilden;

Fig. 2 einen Querschnitt des Schiebewellenauf baus gemäß Fig. 1 in zusammengebautem Zustand, wobei der Schnitt im Mittelabschnitt des Aufbaus geführt ist;

Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Linie III-III gemäß Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV gemäß Fig. 2;

Fig. 5 eine Stirnansicht betrachtet in

Richtung des Pfeiles gemäß Fig. 3;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 8 eine Draufsicht des in Fig. 7 mit dem Kreis D gekennzeichneten Teil;

Fig. 9 eine Tei1längsschnittansicht des gleichen Abschnitts;

Fig. 10 eine Teilansicht des gleichen Abschnitts von innen her.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels nach Fig. 1 beschrieben. Der kugelgelagerte Schiebewellenaufbau nach Fig. 1 setzt sich zusammen aus einer Schiebehülse A, zwei Käfighälften B miteinander identischem Aufbau, die stirnseitig aneinanderfügbar sind und dadurch einen Käfig oder Halter B bilden, mehreren Gruppen (beim Ausführungsbeispiel sind 8 Gruppen vorhanden) von Kugeln C, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind und in jeweils endlosen Führungsnuten laufen, die zwischen der äußeren Hülse A und dem Käfig B ausgebildet sind, und außerdem ist eine Keilwelle 32 vorgesehen. Die äußere Hülse A besteht aus einem härtbaren Stahl, die auf einer Hobelmaschine oder im Ziehvorgang mit gleichförmiger Wandstärke hergestellt ist und Außennuten 1, 2, 3 und 4 sowie Innennuten 5, 6, 7 und 8 aufweist, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Die äußeren Nuten 1, 2, 3 und 4 und die inneren Nuten 5, 6, 7 und 8 sind in

der äußeren und inneren Oberfläche der Hülse A abwechselnd miteinander (in Umfangsrichtung betrachtet) angeordnet und erstrecken sich in Längsrichtung der Hülse A. Die äußeren Nuten 1, Z, 3 und 4 führen die keine Last übertragenden Kugeln C₁, während die inneren Nuten 5₅ 6, 7 und 8 die Lastträgerkugeln Cp führen, die der Drehmomentübertragung dienen wie im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Zu diesem Zweck ist jede der äußeren Nuten 1, 2, 3 und mit Kugelabrolloberflächen 9 und 10 an beiden Seiten ausgestattet, wobei jede Äbrolloberflache eine Krümmung besitzt, die etwa gleich ist der Krümmung der Kugel C. In gleicher Weise ist jede der inneren Nuten 5, 6, 7 und 8 mit Laufflächen 11, 12 versehen, deren Krümmung im wesentlichen jener der Kugel C entspricht. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die äußeren Nuten 1, 2, 3 und 4 symmetrisch relativ zu einer horizontal verlaufenden Axialebene X-X liegen und auch symmetrisch zu einer vertikalen Axialebene Y, die senkrecht zur Ebene X verläuft. Die beiden Ebenen schneiden sich auf der Mittelachse 0 der äußeren Hülse A, während die inneren Nuten 5, 6, 7 und 8 symmetrisch relativ zu den Ebenen X¹ und Y¹ angeordnet sind, die im Winkel von 45° gegenüber der Horizontalebene X bzw. der Vertikalebene Y angestellt sind.

Es soll nunmehr die Lagebeziehung und die Funktionsbeziehung zwischen den Kugelabrolloberflächen 9; 10 in den äußeren Nuten 1, 2, 3 und 4 und den Kugelablaufoberflächen 11; 12, in den inneren Nuten 5, 6, 7 und

betrachtet werden, indem beispielsweise die äußere Nut 1 durch die Vertikalebene Y geschnitten ist und die benachbarten Innennuten 5 und 6, die durch die Ebenen X¹ und Y¹ geschnitten sind. Die rechte Kugelablaufoberfläche 9 der äußeren Nut 1 (gemäß Fig. 2 betrachtet) wirkt mit der linken Kugelabrolloberfläche 11 der inneren Nut 8 zusammen, um eine Rollführung mit geschlossener Schleife zu erhalten, in der eine Gruppe von Kugeln C arbeitet, während die linke Kugelrol!oberfläche 10 der äußeren Nut 1 (gemäß Fig. 2 betrachtet) mit der rechtsseitigen Kugelabrolloberfläche 12 der inneren Umfangsnut 5 zusammenwirkt, um eine weitere Rollführung mit geschlossener Schleife zu schaffen, die mit einer weiteren Gruppe von Kugeln C arbeitet, wie aus Fig. 4 erkennbar» Das gleiche gilt für die Beziehung zwischen den benachbarten Kugelrolloberflächen 9, 10; 10,12 der anderen äußeren bzw. inneren Nut, die benachbart zueinander angeordnet sind.

Figur 1 läßt eine Schlüsselausnehmung 13 erkennen, die der Montage bzw. der Verbindung des kugelgelagerten Schiebewellenaufbaus mit einem anderen Aufbau dient.

Jede Käfighälfte B dient der Führung der Lastträgerkugeln Cp und der lastfreien Kugeln C., und jede Käfighälfte B ist einstückig als Formgußstück hergestellt, und zwar mit einer Kunstharzform oder durch Präzisionsguß. Die Käfighälften passen eng von beiden Enden her in die Außenhülse A ein, in dichter Berührung mit den inneren und äußeren Oberflächen der Hülse A,

die die beiden Käfige in einem Mittelabschnitt stirnseitig verbindet. Zu diesem Zweck weist jede Käfighälfte B ein inneres Führungsorgan EL rechteckiger Form auf, welches in innige Berührung mit den inneren Umfangsoberflachen der äußeren Oberfläche A gebracht wird. Außerdem sind äußere Führungsorgane Bo vorgesehen, die einen im wesentlichen T-förmigen Querschnitt besitzen und dicht in die unteren Oberflächen der äußeren Umfangsnuten 1, 2, 3 und 4 der Hülse A einpassen. Die inneren Führungsorgane Β* weisen vier Platten 17 auf, die von einem Basisabschnitt 22 in Längsrichtung der Käfighälfte B in einer quadratischen Anordnung symmetrisch zur Horizontalebene X bzw. zur Vertikalebene Y gemäß Fig. 2 vorstehen. Die Platten 17 haben jeweils eine rechteckige Form, deren Länge der Länge der Käfighälfte B entspricht und die inneren flachen Oberflächen 15 der äußeren Hülse 10 berührt, und sie sind zwischen benachbarten inneren Nuten 5,6,7 bzw. 8 ausgebildet und definieren einen quadratischen Raum 16, in den die Schiebewelle 32 einpaßt. Die inneren Führungsorgane B, weisen weiter vier an der Ecke abgeschrägte Platten 18, 19, 20 und 21 auf, die jeweils an den Ecken des quadratischen Raumes 16 liegen und jede Platte weist die gleiche Breite auf wie die inneren Nuten 5, 6,-7 und 8, so daß diese Eckplatten 18, 19, 20 und 21 dicht in die inneren Nuten 5, 6, 7 und 8 einpassen. Die abgeschrägten Eckplatten 18, 19, 20 und 21 erstrecken sich von dem Basisteil 22 der Käfighälfte B in Längsrichtung und parallel zueinander symmetrisch relativ zu den Ebenen X¹ und Y¹, wie aus Figur 2 ersichtlich. Die Lastträger-

Kugelnuten 23 und 24 sind zwischen jeder an der Ecke abgeschrägten Platte 18, 19, 20, 21 und der benachbarten Platte 17 angeordnet, wobei jede Nut 23 und 24 einen Krümmungsradius aufweist, der im wesentlichen gleich ist dem Radius der Kugel C und die Nuten sind mit einem Längsschlitz versehen, dessen Breite kleiner ist als der Durchmesser der Kugel C₅ so daß die lasttragenden Kugeln C₂ nicht aus der Nut 23 bzw. 24 herausfallen können (vgl. Fig. 2).

Jedes der vier äußeren Führungsorgane B^, die einen T-förmigen Querschnitt besitzen, weisen eine vorstehende Scheidewand 25 auf, die einstückig längs einer Längsmittellinie des äußeren Führungsorgans angeformt ist. Die Scheidewand 25 ist von der Platte 17 in einem Abstand entfernt, der etwa der Wanddicke der äußeren Hülse A entspricht. Wenn die äußere Hülse A mit den Käfighälften B zusammengebaut wird, dann werden die vorstehenden Scheidewände 25 jeweils auf der Längsmittellinie der äußeren Nuten 1, 2, 3 und 4 und demgemäß in der Horizontalebene X und der Vertikalebene Y gemäß Fig. 2 angeordnet, wobei auf beiden Seiten jeder Scheidewand 25 am Basisteil hiervon Nuten 26 und 27 halbkreisförmigen Querschnitts angeordnet sind, die die Rollenführungen für die keine Last tragen· den Kugeln C. definieren, und zwar in Verbindung mit den Kugelrolloberflächen 9 und 10, die in der äußeren Hülse A ausgebildet sind. Die inneren Oberflächen der Nuten 26 und 27 weisen eine Krümmung auf, deren Radius gleich ist der Krümmung der Kugel C.

Es soll angenommen werden, daß der Mittelpunkt der Kreise, die durch die Nuten 23 und 24 für die lasttragenden Kugeln C₂ definiert wird, durch 0. gekennzeichnet ist, während der Mittelpunkt des Kreises, der durch die Nuten 26 und 27 für die keine Last tragenden Kugeln C₁ durch O₂ definiert ist. Es ist ersichtlich, daß die Differenz im radialen Abstand zwischen dem Mittelpunkt 0 der äußeren Hülse A und dem Mittelpunkt O^ einerseits und zwischen dem Mittelpunkt der Hülse 0 und dem Mittelpunkt Op andererseits im wesentlichen dem Radius der Kugel C entspricht. In anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, daß die Mittel punkte 0. und O₂ relativ dicht benachbart zueinander angeordnet sind.

Wie oben beschrieben, sind die Käfigpaare bzw. die Käfighälften B einander identisch im Aufbau und in die äußere Hülse A von beiden Seiten eingeführt, so daß sie stumpf gegeneinander liegen und in der Mitte der äußeren Hülse A die Stoßflachen zu liegen kommen. An den gegenüberliegenden Enden der inneren Führungsorgane B^ und den äußeren Führungsorganen B₂ der Käfighälften B sind Paßstifte 28 bzw. Paßlöcher 29 abwechselnd angebracht, so daß die Stifte 28 in die Löcher 29 der gegenüberliegenden Käfighälfte einpassen. Hierzu wird auch auf Fig. 6 verwiesen.

Im folgenden wird auf Fig. 4 Bezug genommen. In der Innenwand des zylindrischen Basisteils 22 jeder Käfighälfte B sind Kugelabroll-Richtungsänderungsnuten vorgesehen, um die Lastträger-Kugelnuten 23 und 24

mit den die nicht tragenden Kugelnuten 26 bzw. 27 zu verbinden (Fig. Z), damit die Rollrichtung der Kugeln von der Zone der Lastträgerkugeln C₂ nach der Zone der lastfreien Kugeln C, oder umgekehrt geändert werden kann. Die Bezugszeichen 31 bezeichnen eine Zunge, die in jeder Kugelablauf-Richtungsänderungsnut 30 an der Seite der Lastträgerkugel zone vorgesehen sind, um die Lastträgerkugeln C₂ abzufangen, die nach der Zone der lastfreien Kugeln C, übertragen werden.

Im folgenden wird auf die Figuren 1_ä 2, 3 und 5 Bezug genommen. In die Bohrung 16 des inneren Führungsorgans B₁ des Käfigs ist die Keilnutenwelle 32 eingeschoben, die einen quadratischen Querschnitt besitzt, der dem Querschnitt der Innenbohrung 16 entspricht. Die Keilnutwelle 32 ist wenigstens so lang, daß alle Längsreihen von Lastträgerkugeln C₂ abgerollt werden können, und sie ist mit Rippenabschnitten 33 an der Ecke der Keilwelle 32 versehen. Wie aus Figur 1, 2 und 5 ersichtlich, sind in beiden Wänden des Rippenabschnitts 33 Kugelabrolloberflächen 34 und 35 eingearbeitet, deren Krümmungsradius im wesentlichen gleich ist dem Radius der Kugel C, so daß jeder Rippenabschnitt 33 zwischen den Reihen von jeden Lastkugeln C₂ gehalten wird, die auf den Kugelablaufoberflächen 11 bzw. 12 der äußeren Hülse A ablaufen.

Bei dem beschriebenen kugelgelagerten Schiebewellenaufbau ohne Wegbegrenzung stehen die Kugeln C innerhalb des Käfigs B, d.h. die Last tragenden Kugeln C₂

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für die Drehmomentübertragung teilweise durch die Schlitze in den Lastträgerkugelnuten 23 und 24 hindurch, wenn die Schiebewelle 32 in Längsrichtung bewegt und gleichzeitig gedreht wird, so daß eine Rollberührung zwischen den Kugelabrolloberflächen 34 und 35 der Rippenabschnitte der Schiebewelle 32 und den Kugelabrolloberflächen 11 und 12 des Käfigs zustande kommt. Wenn die Lastträgerkugeln C durch die Zungen 31, die in die Lastträgerkugelnuten und 24 eingreifen, aufgefangen werden,um in Rollrichtung aus dem linearen Pfad in den Umfangspfad gewendet zu werden, dann bewegen sich die Lastträgerkugeln C₂ mit dem Abrollen auf den Kugelrollrichtungs-Umkehrnuten in den zylindrischen Basisabschnitten 22 des Käfigs, um nach den keine Last tragenden Kugelnuten 26 und 27 des Käfigs B übertragen zu werden, wo oie Kugeln Cp entlastet werden. Auf diese Weise werden die Kugeln C veranlaßt, sich längs der Lastträger-Kugelnuten 23 und 24 und der keine Last führenden Kugelnuten 26 und 27 zu bewegen. Diese Bewegung erfolgt in einer geschlossenen Schleife, wodurch die gleichen Kugeln C als Lastträgerkugeln C₂ und als lastfreie Kugeln C₁ arbeiten.

Die Figuren 7 bis 10 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches sich von dem vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel im Kupplungsaufbau der Käfighälften im Mittelabschnitt des Lagers unterscheidet. In den Figuren 7 bis 10 sind gleiche oder äquivalente Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 bis 6. Aus Figur 7 bis 10 ist ersichtlich, daß

Eingriffsvorsprünge 36 und Eingriffsnuten 37 in den freien Endabschnitten der inneren Führungsorgane B₁ bzw. der äußeren Führungsorgane B₂ vorgesehen sind, die ähnlich einer Schwalbenschwanzführung ausgebildet sind, wobei die Eingriffsvorsprünge 36 der einen Käfighälfte in Nuten der anderen Käfighälfte einstehen. Die mittleren Verbindungsabschnitte der miteinander verbundenen Käfighälften sind starr durch Nieten 38 mit der äußeren Hülse A verbunden. Wenn der Käfig 13 aus synthetischem Kunstharz besteht, dann können die gegenüberliegenden freien Endabschnitte der Käfighälften durch ein Plastik-Schweißverfahren miteinander verbunden werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Schiebewellenaufbau können die Kugelablaufoberflächen der inneren und äußeren Nuten der äußeren Hülse vorteilhafterweise einstückig mit der äußeren Hülse durch ein Preßverfahren hergestellt werden, ohne daß die Herstellung U-förmiger Führungsnuten durch Nutenziehen erforderlich wäre, wie dies beim Stande der Technik notwendig war. Da die Führungsnuten für die keine Last tragenden Kugeln durch die Kombination äußerer Nuten der äußeren Hülse und der äußeren Führungsorgane des Käfigs verwirklicht werden können, kann auf ein Nutziehen verzichtet werden, wodurch die Herstellungskosten verringert werden.

Wegen des Merkmals der kleinen Differenz im radialen Abstand zwischen dem axialen Mittelpunkt der äußeren Hülse und jenem der Lastträgerkugeln auf der einen

Seite und jener der lastfreien Kugeln auf der anderen Seite kann der äußere Durchmesser der Außenhülse vermindert werden, so daß der Schiebewellenaufbau kompakt und mit kleiner Abmessung verwirklicht werden kann. Wegen dieser Merkmale wird auch der Einfluß der Zentrifugalkräfte, die bei hohen Drehzahlen auftreten, auf ein Minimum vermindert.

Weil die Breite des Längsschlitzes in jeder Lastträgerkugelnut der inneren Führungsorgane kleiner ist als der Durchmesser der Kugel besteht keine Gefahr, daß die Kugeln aus diesen Nuten herausfallen, selbst wenn die Schiebewelle vollständig weggezogen wird. Auf diese Weise wird der Zusammenbau, die Wartung und die Inspektion dieses Schiebewellenauf baus extrem vereinfacht. Außerdem ermöglicht die Anordnung, bei welcher die Rippenabschnitte der Schiebewelle zwischen die Reihen der Lastträgerkugeln eingefügt werden, eine Vorbelastung in Drehrichtung, wodurch die Starrheit und die Lebensdauer des Schiebewellenauf baus beträchtlich erhöht werden kann. Da die Kugelabwälzoberflachen den gleichen Radius wie die Kugeln besitzen, wird die Kontaktfläche der Kugel vergrößert, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird_t daß der Schiebewellenaufbau größere Drehmomente übertragen und höheren Radialbelastungen widerstehen kann, was als weiterer Vorteil zu werten ist.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß vier innere Nuten auf der Innenwand der äußeren Hülse und vier Rippen auf der

Schiebewelle in entsprechender Weise ausgebildet werden. Es ist jedoch auch möglich, die Schiebewelle mit sechs, acht oder noch mehreren Rippen zu versehen, je nach dem gewünschten Anwendungszweck

Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es können jedoch weitere Abwandlungen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentanwälte ..^: ..^: .. ' D'hp\-Mng. Cu rt Wai lach Europäische Patentvertreter Dipl.-Ing, Günther Koch

European Patent Attorneys Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach

Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp

D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 2 60 80 78 ■ Telex 5 29 513 wakai d

²⁹· J"*^{1 1982}

?¹iS^S5¹LrT^era5?^C5¹ Unser Zeichen: 17 501 - K/Ap

2-34-8 Higashi-Tamagawa

Setagaya-Ku

Tokyo (Japan)

Patentanmeldung

Kugel ge lagerter Schiebewellenaufbau

Patentansprüche

Kugel ge lagerter Schiebewellenaufbau, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: es ist eine zylindrische äußere Hülse vorgesehen, die äußere Nuten besitzt um lastfreie Kugeln zu führen, wobei innere Nuten vorgesehen sind, um Lastträgerkugeln zu führen, und wobei diese Nuten auf der Außenseite und der Innenseite der Hülse so angeordnet sind, daß die äußeren Nuten und die inneren Nuten miteinander in Umfangsrichtung der Hülse abwechseln und jede innere Nut und jede äußere Nut mit Kugelabrolloberflächen auf beiden Seiten versehen ist;

zwei Käfighälften mit äußeren Führungsorganen sind vorgesehen, die jeweils mit einer nach innen vorstehenden Scheidewand an einer Stelle versehen sind, die der Längsmittellinie der zugeordneten äußeren Umfangsnut entspricht, es sind halbkreisförmige Nuten vorgesehen, um die lastfreien

Kugeln zu tragen und diese Muten sind auf beiden Seiten einer jeden Scheidewand ausgebildet, wobei jede halbkreisförmige Nut mit der benachbarten Kugelabwälzoberfläche der äußeren Nuten zusammenwirkt und die inneren Führungsorgane mit Nuten versehen sind, um die Lastträgerkugeln ausgerichtet auf die Kugelabrolloberflächen der inneren Nuten der äußeren Hülse zu führen, und wobei jede Lastträger-Kugelführungsnut einen Längsschlitz aufweist und die äußeren und inneren Führungsorgane jeweils von einem Basisabschnitt der Käfighälfte mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen vorstehen und wobei die Käfighälften stirnseitig aneinander stoßend miteinander verbunden sind, um eine Käfigbaueinheit zu bilden;

eine Schiebewelle ist in eine Bohrung eingeschoben, die durch die inneren Führungsorgane definiert ist und diese Schiebewelle weist mehrere in Längsrichtung verlaufende Rippenvorsprünge auf, die in eine entsprechende Zahl von Ausnehmungen eingreifen, welche von Kugelreihen definiert werden, die in den Kugelführungsnuten laufen und zwischen der äußeren Hülse und der Käfigbaueinheit gehaltert sind.

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2. Schiebewellenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz im radialen Abstand zwischen der Mittelachse der äußeren Hülse und der Mittelachse der belastungsfreien Kugeln einerseits und zwischen der Mittelachse der äußeren Hülse und der Mittelachse der Lastträgerfcugeln andererseits kleiner ist als der Radius der Kugeln.
3. Schiebewellenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung verlaufenden Vorsprünge der Schiebewelle zwischen den Kugeln der Lastträgerkugeln laufen.
4. Schiebewellenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede äußere Nut zur Führung der belastungsfreien Kugeln mit der benachbarten Innennut zur Führung der Lastträgerkugeln über eine RoIIrichtungsumkehrnut verbunden sind, die in dem Basisteil jeder Käfighälfte ausgebildet sind.
5. Schiebewellenaufbau nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die RoIIrichtungs-Änderungsnut mit einer Kugelabfangvorrichtung versehen ist, um eine glatte übertragung der Kugeln zwischen der Nut für die Lastträgerkugeln und der Nut für die belastungsfreien Kugeln zu gewährleisten.
6. Schiebewellenaufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfighälften im Mittelabschnitt des Aufbaus verbunden werden, wobei gegenüberliegende freie Enden der äußeren und inneren Führungsorgane der Käfighälften mit komplementären Eingriffsmitteln ausgestattet sind.