DE3910457A1 - Linearkugelbuechse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine teilringförmige Linearkugelbüchse, umfassend einen Käfig mit einer Käfigachse und mit einer Mehr­ zahl von Kugelumläufen,
wobei jeder Kugelumlauf zwei zur Käfigachse im wesentlichen parallele Geradkugelreihen, nämlich eine Tragkugelreihe und eine Rücklaufkugelreihe und zwei die beiden Geradkugelreihen verbindende Bogenkugelreihen aufweist,
wobei weiter die jeweilige Tragkugelreihe nach radial außen durch einen tragenden Geradlaufbahnabschnitt abgestützt ist und nach radial innen einen Schlitz des Käfigs teilweise durchdringt, um an einer von dem Käfig teilweise umschloßenen Welle Anlage nehmen zu können
wobei weiter gegebenenfalls an dem Käfig nahe dessen einen Längsspalt be­ grenzenden Längsflächen Längsdichtungsleisten zur Anlage an der Welle vorgesehen sind,
und wobei nahe den axial gerichteten Enden des Käfigs Teil­ ringdichtungen zur Anlage an der Welle vorgesehen sind.

Aus der DE-OS 35 12 858 ist eine teilringförmige Linearkugel­ büchse dieser Bauart bekannt. Dabei sind die Teilringdich­ tungen an den axialen Endflächen des Käfigs starr befestigt z.B. durch Ankleben, durch Ultraschall-Verschweißung oder durch Aufnahme in entsprechende Nuten. Die starre Befestigung der Teilringdichtungen sichert zwar diese Teilringdichtungen gegen eine unbeabsichtigte Verdrehung um die Käfigachse, wenn aber Fluchtabweichungen der Wellenachse gegenüber der Achse der Aufnahmebohrung auftreten, so ist ein gleichmäßiges Anliegen der Teilringdichtungen an der Welle nicht mehr ge­ währleistet und es können sogar Spalte zwischen den Teilring­ dichtungen und der Welle auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linearkugel­ büchse der eingangs bezeichneten Art anzugeben, bei der die Teilringdichtungen einerseits gegenüber Verdrehung um die Käfigachse relativ zum Längsspalt gesichert sind, anderer­ seits aber ein dichtes Anliegen der Teilringdichtungen an der Welle auch dann gewährleistet ist, wenn Fluchtabweichun­ gen zwischen der Wellenachse und der die Linearkugelbüchse aufnehmenden Lagerbohrung auftreten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Teilringdichtungen durch formschlüssigen Eingriff mit dem Käfig gegen Verdrehung um die Käfigachse gesichert und über ihre gesamte Umfangserstreckung radial gegenüber der Käfigachse beweglich sind.

Eine periphere Verlagerung der Enden der Teilringdichtungen gegenüber den Längsflächen kann am zuverlässigsten dann verhindert werden, wenn Formschlußmittel zur Verdrehsiche­ rung der Teilringdichtungen jeweils nahe den Längsflächen des Käfigs vorgesehen sind.

Eine trotz der geforderten radialen Beweglichkeit zuverlässige Lagerung der Teilringdichtungen an dem Käfig kann dadurch be­ werkstelligt werden, daß die Teilringdichtungen mittels eines radial äußeren Grundkörpers in jeweils einer Teilringnut am Käfig radial beweglich aufgenommen sind und mittels einer radial inneren Dichtlippe an der Welle anliegen.

Fertigungstechnisch und montagetechnisch ist es besonders vorteilhaft, wenn die Teilringnut durch einander gegenüber­ liegende, axial gerichtete Teilringnutbegrenzungsflächen des Käfigs und eines an dem Käfig befestigten Endrings be­ grenzt sind. Dabei ist insbesondere der Einbau der jeweiligen Teilringdichtung erleichtert, indem diese axial gegen die jeweilige Teilringnutbegrenzungsfläche des Käfigs angelegt wird und hierauf der Endring angebracht wird.

Eine einfache Möglichkeit der peripheren Lagesicherung der Teilringdichtung besteht darin, daß an der axial gerichteten Teilringnutbegrenzungsfläche des Käfigs mindestens ein axial gerichteter Nocken angebracht ist, welcher eine Durchbrechung des Dichtungsrings mit radialem Spiel durchsetzt.

Um sicherzustellen, daß die Teilringdichtung zwischen den Teilringnutbegrenzungsflächen des Käfigs und des Endrings nicht eingeklemmt werden kann und damit ihre radiale Beweg­ lichkeit verliert, wird vorgeschlagen, daß die axiale Höhe des Nockens größer ist als die entsprechende axiale Dicke der Teilringdichtung und daß der Endring mit seiner Teilring­ nutbegrenzungsfläche an dem Nocken anliegt.

Dadurch daß der Endring mit dem Käfig im Bereich des Nockens verschraubt ist, erreicht man, daß der Endring keiner Ver­ formung unterworfen wird und für die Befestigungsschrauben keine zusätzlichen Aussparungen notwendig sind.

Eine vorteilhafte Befestigungsart für die Längsdichtungsleisten erhält man dann, wenn die Längsdichtungsleisten jeweils einen von einer Längsnut des Käfigs aufgenommenen Wurzelteil und einen an der Welle anliegenden Zugenteil aufweisen. Zur An­ passung der Längsdichtungsleisten an Fluchtabweichungen empfiehlt es sich, daß der Wurzelteil in der jeweiligen Längsnut radial bezüglich der Käfigachse beweglich ist.

Die Längsdichtungsleisten haben einen sehr geringen Quer­ schnitt und werden aus weichem gummi-elastischem Material gefertigt. Um gleichwohl eine sichere Lagerung der Längsdich­ tungsleisten zu gewährleisten, auch wenn die Längsdichtungs­ leisten nicht mehr - wie im Stand der Technik - angeklebt sind und insbesondere zu verhindern, daß die Längsdichtungsleisten bei Längsbewegungen der Welle gegenüber dem Käfig unter Falten­ bildung verformt werden, wird vorgeschlagen, daß die Längs­ dichtungsleisten an ihren Enden Vorsprünge aufweisen, welche unter einer Längsspannung der jeweiligen Längsdichtungsleiste gegen jeweils eine axial gerichtete Stützschulter des Käfigs anliegen. Dabei ist zu bemerken, daß diese Maßnahme unab­ hängig von der im Anspruch 1 vorgeschlagenen Art der Anbrin­ gung der Teilringdichtungen anwendbar ist.

Um die Längsdichtungsleisten und die Teilringdichtungen möglichst nah aneinander heranführen zu können, und damit eine besonders zuverlässige Abdichtung des gesamten Kugelbe­ reichs zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß die Stütz­ schulter durch jeweils eine Ausnehmung im Käfig angrenzend an die axial gerichtete Ringnutbegrenzungsfläche des Käfigs gebildet ist.

Eine optimale Abdichtung auch im Annäherungsbereich der Längsdichtungsleisten und der Teilringdichtungen erzielt man dadurch, daß die Längsdichtungsleisten über den jeweiligen Vorsprung in die Ringnut hineinragende Fortsätze besitzen und daß die Teilringdichtungen mit ihren Enden jeweils an einem Fortsatz anliegen.

Die Erfindung betrifft weiter eine Längsdichtungsleiste für eine Linearkugelbüchse. Dabei wird vorgeschlagen, daß die Längsdichtungsleiste an ihren Enden jeweils axial außer­ halb der Vorsprünge Griffelemente aufweist, welche nach Ein­ bau der jeweiligen Längsdichtungsleiste in die jeweilige Längsnut ggfs. unter Belassung der Fortsätze abtrennbar sind. Man erreicht durch diese Ausbildung der Längsdichtungsleiste eine besonders einfache Montage.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar: zur Darstellung des technischen Gesamtzusammenhangs

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Linearkugel­ büchse;

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht der Innenseite einer Laufplatte;

Fig. 4 eine Endansicht einer Laufplatte gemäß Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 3;

Fig. 6 eine Vergrößerung des Bereichs VI der Fig. 5 in einem Schnitt entsprechend demjenigen der Fig. 5;

Fig. 7 eine Vergrößerung eines Endabschnitts der Laufplatte gemäß Fig. 3;

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie VIII-VIII der Fig. 7;

Fig. 9 einen Schnitt nach Linie IX-IX der Fig. 7;

Fig. 10 einen Schnitt nach Linie X-X der Fig. 8;

Fig. 11 einen Schnitt nach Linie XI-XI der Fig. 8;

Fig. 12 einen Niveauplan mit tabellarischer Erfassung der Sohlen­ niveaus der Laufbahn in einem Endabschnitt der Laufplatte gemäß Fig. 7;

Fig. 13 einen Querschnitt durch einen Käfig entlang Linie II-II der Fig. 1, jedoch nach Entfernung der Laufplatten und Kugeln;

Fig. 14 ein Detail zu Fig. 13 in Vergrößerung;

Fig. 15 eine Teilansicht des Käfigs in Pfeilrichtung XV der Fig. 13;

Fig. 16 einen Längsschnitt durch den Käfig nach Linie XVI-XVI der Fig. 13;

Fig. 17 einen Längsschnitt nach Linie XVII-XVII der Fig. 13;

Fig. 18 eine Teilansicht einer Laufplatte entsprechend Fig. 7, jedoch mit einer Endabschrägung;

Fig. 19 einen Schnitt nach Linie XIX-XIX der Fig. 15 beim Einfüllen von Kugeln; zur Darstellung der eigentlichen Erfindung.

Fig. 20 einen Schnitt durch ein Linearkugellager gemäß Fig. 1, jedoch insofern abgewandelt, als der Käfig zur Aufnahme einer Unterstützung für die Welle teilringförmig ausge­ bildet ist;

Fig. 21 ein Detail entsprechend der Stelle XXI der Fig. 20 in Vergrößerung;

Fig. 22 eine Endansicht eines Linearkugellagers gemäß Fig. 20, wobei ein ebenfalls teilringförmiger , topfringförmiger Endring abgenommen ist;

Fig. 23 eine Vergrößerung des Details XXIII der Fig. 22;

Fig. 24 einen Schnitt nach Linie XXIV-XXIV der Fig. 23;

Fig. 25 einen Schnitt nach Linie XXV-XXV der Fig. 23;

Fig. 26 eine Teilansicht in Richtung des Pfeiles XXVI der Fig. 22, teilweise geschnitten;

Fig. 27 eine Längsdichtungsleiste als Detail zur Fig. 26 und

Fig. 28 eine Darstellung der Laufplatte entsprechend Fig. 6.

In Fig. 1 und 2 ist eine Linearkugelbüchse ganz all­ gemein mit 10 bezeichnet. Sie umfaßt einen Käfig 12 aus hartelastischem Kunststoff. In diesen Käfig 12 sind Laufplatten 14 eingesetzt, welche jeweils eine Außenumfangsfläche 16 zur Anlage an einer die Linearkugelbüchse 10 aufnehmenden Lagergehäuse­ bohrung und eine Innenumfangsfläche 18 besitzen. Die Laufplatten 14 bestehen aus einem harten Werk­ stoff, insbesondere gehärtetem Stahl. Durch den Käfig 12 und die Laufplatten 14 ist jeweils eine Füh­ rung für einen Kugelumlauf gebildet. Die Kugeln sind mit 20 bezeichnet. Jeder Kugelumlauf bildet eine Trag­ kugelreihe 22 und eine Rücklaufkugelreihe 24. Die Tragkugelreihen 22 ragen durch Schlitze 26 des Käfigs 12 hindurch nach radial innen zur Anlage an einer nicht dargestellten Welle. Die Rücklaufkugelreihen 24 sind nach radial innen durch den Käfig 12 gestützt. Beide Geradkugelreihen 22 und 24 liegen an der Innen­ umfangsfläche 18 der jeweiligen Laufplatte 14 an. Die Tragkugelreihe 22 und die Rücklaufkugelreihe 24 sind jeweils durch Bogenkugelreihen 28 verbunden. Die Laufplatten 14 sind in dem Käfig 12 form­ schlüssig gehalten, jedoch mit einem gewissen Be­ wegungsspiel.

In Fig. 3, 4 und 5 ist eine Laufplatte 14 im ein­ zelnen dargestellt. Diese Laufplatte 14 ist auf der Basis eines Profilstabs hergestellt, dessen Profil aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Laufplatte 14 weist einen tragenden Geradlaufbahnabschnitt 30 auf, wel­ cher gegenüber der Außenumfangsfläche 16 ein erstes höheres Niveau besitzt und einen rückführenden Geradlaufbahnabschnitt 32, welcher gegenüber der Außenumfangsfläche 16 ein niedrigeres Niveau besitzt. Der tragende Laufbahnabschnitt 30 dient zur Auf­ nahme der Tragkugelreihe 22 und der Geradlaufbahn­ abschnitt 32 zur Aufnahme der Rücklaufkugelreihe 24. Die beiden Geradlaufbahnabschnitte 30 und 32 sind durch Bogenlaufbahnabschnitte 36 mitein­ ander verbunden. Die Geradlaufbahnabschnitte 30 und 32 erstrecken sich jedoch mit den Endabschnit­ ten 30 a bzw. 32 a im wesentlichen profilkonstant bis an die Enden der Laufplatte 14. Zwischen den Geradlaufbahnabschnitten 30 und 32 liegt eine Mit­ telrippe 38. Die Mittelrippe 38 setzt sich mit End­ abschnitten 38 a bis an die Enden der Laufplatte 14 profilkonstant fort und ist durch die Bogenlaufbahn­ abschnitte 36 lediglich unterbrochen. An ihrer Aus­ senumfangsfläche 16 ist die Laufbahnplatte, wie in Fig. 6 dargestellt, gekrümmt, so daß sie schau­ kelnd an der Innenumfangsfläche einer Lagergehäuse­ bohrung zur Anlage kommt. Wie aus Fig. 4 ersicht­ lich sind die Geradlaufbahnabschnitte 30 und 32 ge­ rundet mit einem Krümmungsradius, der gleich oder wenig größer ist als der Radius der Kugeln 20.

In Fig. 5 erkennt man an den Enden der Laufplatte Ausdrehungen 40 und 42. Die Ausdrehungen 40 sind zur Aufnahme von topfförmigen Endringen 44 (Fig. 1) bestimmt, welche die Laufplatte 14 und Abschluß­ scheiben 46 am Käfig 12 sichern. Die Eindrehungen 42 sind dazu bestimmt, Sicherungsringe zur axialen Sicherung der Kugelbüchse in einer Aufnahmebohrung aufzunehmen.

Nähere Einzelheiten über die Ausbildung der Lauf­ bahnen ergeben sich aus den Fig. 7 bis 11. Die Bogenlaufbahnabschnitte 36 erstrecken sich über annähernd 180° und sind annähernd kreis­ förmig gekrümmt. Der Niveauabfall von dem Gerad­ laufbahnabschnitt 30 zu dem Geradlaufbahnabschnitt 32 beginnt bereits in einem Endabschnitt a des Ge­ radlaufbahnabschnitts 30. Dadurch liegt die Sohle des Bogenlaufbahnabschnitts 36 im Bereich der Ver­ schneidung mit dem Geradlaufbahnabschnitt 30 tie­ fer als eine gedachte Fortsetzung der Sohle des Geradlaufbahnabschnitts 30, und eine Seitenfüh­ rung der Kugeln ist auch in diesem Verschnei­ dungsbereich gewährleistet. Das Niveaugefälle im Endabschnitt a ist durch die Winkelangabe 2° in Fig. 8 dargestellt. Das Niveaugefälle im unmittelbar anschließenden Bereich des Bogen­ laufbahnabschnitts 36 beträgt, wie in Fig. 8 ebenfalls dargestellt, ca. 5°. Es treten keine Niveausprünge auf. Die Gefällsübergänge sind abgerundet. Die Längsaus­ dehnung des Endabschnitts a ist auch nach dem Schlei­ fen so groß, daß die belasteten Kugeln vor Einlauf in den Bogenlauf­ bahnabschnitt 36 kontinuierlich entlastet werden können. Dies gilt analog auch für die in die Lastzone eintretenden Kugeln. Durch diese Maßnahme ist ein gleichmäßiger und ruckfreier Ablauf gewährleistet. An der Stelle in Fig. 7 besitzt die Bogenlaufbahn 36 ein Niveaumi­ nimum, welches unter dem Niveau der rückführenden Geradlaufbahn 32 liegt. Im Endabschnitt b des rückführenden Geradlaufbahnabschnitts 32 findet ein langsamer Niveauanstieg statt. Es treten keine Niveau­ sprünge auf. Die Gefällsübergänge sind verrundet. Das Niveauminimum ist auch nach dem Schleifen des rückführenden Geradlaufbahnabschnitts 32 noch vorhanden. Die Gefällsstrecken a und b der Geradlaufbahnabschnit­ te 30, 32 sind zusammen mit den Bogenlaufbbahnabschnitten 36 geprägt. Die Verjüngung der Rippenbreite der Mittelrippe 38 im Bereich der Endab­ schnitte a und b ergibt einen trichterförmigen Übergang des Bogenlauf­ bahnabschnitts 36 in die Geradlaufbahnabschnitte 30 und 32.

In Fig. 12 sind mit bis verschiedene Meßpunk­ te bezeichnet, die teilweise auch in Fig. 7 einge­ tragen wurden, um die Relationen zwischen Fig. 7 und 12 klar zu machen. Diesen Meßpunkten sind nach der Tabelle der Fig. 12 verschiedene Niveauwerte beispielshalber zugeordnet. Die Niveauwerte bezeichnen die relative Niveauhöhe in Millimeter jeweils auf der Sohle der Laufbahn gegenüber dem Sohlenniveau des tragenden Lauf­ bahnabschnitts 30, welches mit Null bewertet ist.

Man erkennt aus der zweiten Spalte der Tabelle ohne weiteres daß im Bereich bis ein Niveau­ minimum vorliegt, und daß von diesem Niveauminimum aus ein Anstieg des Niveaus bis auf die Niveauhöhe der Sohle des rückführenden Geradlaufbahnabschnitts 32 stattfindet. Der Wiederanstieg bis liegt im wesentlichen in der Rücklaufgeraden des rück­ führenden Geradlaufbahnabschnitts 32. Den einzelnen Punkten bis zugeordneten Ortskoordinaten sind durch die Winkelwerte in der Fig. 12 bezeich­ net. Die Fig. 12 vermittelt durch die Längenan­ gabe 39,5 mm auch eine Größenordnungsvorstellung von der Länge der Kugelbüchse. Ergänzend hierzu sei bemerkt, daß der Außendurchmesser des Käfigs 12 im Beispielsfall 40 mm beträgt, daß ins­ gesamt 10 Laufplatten vorgesehen sind, wie in Fig. 2 dargestellt, daß die periphere Erstreckung einer Laufplatte 9,7 mm beträgt,und daß der Kugeldurch­ messer 3,969 mm beträgt. Schließlich beträgt der Krümmungsradius der Laufbahn an der Sohle gemes­ sen (strichpunktierte Linie in Fig. 12) 2,04 mm. In der Tabelle sind schließlich in der vierten Spalte die jeweiligen Radien der Laufbahn­ abschnitte in Millimetern aufgezeichnet. Man er­ kennt, daß diese Radien wenig größer sind als der Kugelradius, so daß die Kugeln seitlich ge­ führt sind. Aus der Fig. 12 und der Tabelle erkennt man, daß im Bereich bis eine Seitenführung gewährleistet ist; diese Seiten­ führung ist im Scheitelbereich durch den Fortsatz 38 a der Rippe 38 ergänzt. Auch in dem relativ unkritischen Bereich bis ist noch eine gewisse Seitenführung der Kugeln durch die Laufplatte gewährleistet, wie durch die Ver­ schneidungslinie 50 angedeutet. Es sei noch ein­ mal erwähnt, daß die einzelnen Gefällsstrecken von bis im wesentlichen stetig ineinan­ der übergehen.

Die Führung der Kugeln ist durch den Käfig 12 er­ gänzt. Die Führungsflächen in dem Käfig 12 sind mit hoher Präzision so gefertigt, daß sie an die Führungsflächen der Laufplatten versatzlos anschließ­ en.

Die in den Fig. 3 und 7 erkennbaren Aussparungen 52 dienen zum Teil der Materialaufnahme beim Prägen der Bo­ genlaufbahnabschnitte 36; anders ausgedrückt: Beim Prägen werden die Laufplatten 14 mit vorher ge­ bildeten Aussparungen in Prägeformen eingelegt, welche der Außenumfangsfläche 16 und den Endflächen anliegen, jedoch im Bereich der Aussparungen 52 so viel Luft lassen, daß das beim Prägen verdräng­ te Material einfließen kann und dabei die Geo­ metrie der Aussparungen gemäß Fig. 7 entsteht.

In Fig. 13 ist der Käfig gemäß Fig. 2 nach Entnahme der Laufplatten 14 und der Kugeln 20 dargestellt. Man er­ kennt dort die Ausnehmungen 60 für die Aufnahme der Lauf­ platten 14 der Fig. 2. Man erkennt weiter die Schlitze 26, welche den Kugeln der Tragkugelreihe (22) teilweisen Durchtritt gewähren und man erkennt die Laufbahn 62 für die Rücklauf­ kugelreihe 24 der Fig. 2. Dies alles ist in Vergrößerung auch in Fig. 14 dargestellt. Man erkennt weiter aus den Fig. 14 und 15, daß an den Enden der Ausnehmungen 60, und zwar angrenzend an die Endflächen 64 der Ausnehmungen 60 in Flucht mit den Laufbahnen 62 rinnenförmige Füllschrägen 66 angeordnet sind, deren Bedeutung insbesondere aus Fig. 19 zu ersehen ist. Dort wird zum Einfüllen der Kugeln 20 eines Kugelumlaufs ein Füllrohr 68 angesetzt, so daß es annähernd in Fortsetzung der jeweiligen Füllschräge 66 steht. Dabei ist der obere topfförmige Endring 44 abgenommen, während der untere topfförmige Endring 44 seine Sicherungsposition bezüglich der Laufplatten 14 einnimmt. Da der obere Endring 44 fehlt, kann die Laufplatte 14, wie aus Fig. 19 zu er­ sehen, schräggestellt werden, so daß sie im Bereich der Einlaufschräge 66 den Kugeln 20 Einlaß gewährt. Das Schräg­ stellen der Laufplatten 14 ist möglich, da die Längsbegren­ zungsflächen 70, 72 der Ausnehmung 60 annähernd zueinander parallel sind, oder aber das Kunststoffmaterial des Käfigs 12 derart elastisch ist, daß ein Ausstellen der Laufplatte 14 unter Zwang möglich ist.

Das Einfüllen der Kugeln 20 in die Laufbahn 62 der Rück­ laufkugelreihe wird noch dadurch erleichtert, daß an der Innenseite der Laufplatte 14, wie aus Fig. 18 und 19 ersichtlich, eine Abschrägung 74 angebracht ist.

Es ist zu bemerken, daß die Art des Einfüllens unter Ver­ wendung der Einfüllschräge 66 und der Abschrägung 74 nicht daran gebunden ist, das an der Laufplatte 14 die beiden Geradlaufbahnabschnitte 30, 32 und die Bogenlaufbahnabschnitte 36 angebracht sind. Die Art des Einfüllens wäre vielmehr auch dann denkbar, wenn die Laufplatten 14 auf die Breite der Geradlaufbahnabschnitte 30 der Tragkugelreihen beschränkt wären. In diesem Fall müßten nur die Einfüllschrägen 66 und die Abschrägungen 74 in Flucht mit dem jeweiligen Geradlauf­ bahnabschnitt 30 einer tragenden Kugelreihe angebracht werden.

In Fig. 20 erkennt man ein Linearkugellager, bei dem die Welle 178 durch Ständer 180 unterstüzt und der Käfig 112 teil­ ringförmig ausgebildet ist. Der Käfig ist an seinen Enden wieder mit Endringen 144 versehen, welche entsprechend der Umfangserstreckung des Käfigs 112 teilringförmig ausgebildet sind. Zur Verhinderung des Eindringens von Schmutz in den Bereich der Kugeln sind Dichtungen vorgesehen.

In Fig. 1 war auf die Abschlußscheiben 46 hingewiesen worden. Dies sind dort die notwendigen Ringdichtungen, die am Käfig durch Endringe 44 gehalten sind und mit einer Dichtlippe an der dort nicht eingezeichneten Welle zur Anlage kommen. Dieser Dichtringe bedarf es auch bei der nunmehr diskutierten Ausführungsform nach Fig. 20 und man erkennt diese Dicht­ ringe in den Fig. 22 bis 25, wo sie mit 146 bezeichnet sind und sich zusammensetzen aus einem jeweiligen Grundkörper 146 a und einer Dichtlippe 146 b. Die Dichtlippe 146 b ist auch hier wieder zur Anlage an der Welle 178 der Fig. 20 bestimmt. Der Grundkörper 146 a des Dichtrings 146 ist dabei, wie ins­ besondere aus Fig. 25 zu ersehen, in einer Ringausnehmung 184 aufgenommen, welche durch eine axial gerichtete Fläche 184 a und eine radial einwärts gerichtete Fläche 184 b definiert ist. Der Grundkörper 146 a liegt mit axialem Spiel zwischen der axialgerichteten Fläche 184 a des Käfigs 112 und einer axial gerichteten Fläche 144 a des Endrings 144. Das Übermaß der Ausnehmung 184 gegenüber dem Durchmesser des Grundkörpers 146 a (Fig. 25) gewährt dem Grundkörper 146 a radiales Spiel inner­ halb der Ausnehmung 184. Dieses radiale Spiel besteht auch bei der Ausführungsform nach Fig. 1, ist auch dort von wesentlicher Bedeutung, ist aber dort bisher nicht erwähnt worden. Das radiale Spiel ist notwendig, um bei einer Winkel­ verstellung der Welle 178 gegenüber dem Käfig 112 eine An­ passung des Dichtungsrings 146 an die veränderte Geometrie zu ermöglichen. Während nun bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 13 der Dichtungsring 46 (dort als Abschluß­ scheibe bezeichnet) kreisförmig geschlossen ist und deshalb in peripherer Richtung beweglich sein darf, ohne daß dies den Lagerbetrieb stört, sind erfindungsgemäß die Dichtungs­ ringe 146 teilringförmig d.h. offen. Es besteht nach wie vor die Notwendigkeit, den Dichtungsringen 146 radiales Spiel zu gestatten, um ihre Anpassung an veränderte Lager­ geometrie bei Fluchtverlust zwischen Welle 178 und Käfig 112 zu ermöglichen. Es besteht aber gleichzeitig die Notwendig­ keit, eine Verdrehung der Dichtungsringe 146 zu vermeiden, da diese Dichtungsringe 146 im Fall einer Verdrehungsmög­ lichkeit über die eine oder andere Endfläche 186 des Käfigs (siehe Fig. 22) hervortreten bzw. hinter diese zurücktreten könnten.

Um den Dichtungsring 146 in radialer Richtung beweglich zu lassen, ihn in peripherer Richtung aber festzulegen, ist eine Ausbildung vorgesehen, wie sie in Fig. 23 u. 24 im Detail dargestellt ist. Über der axialgerichteten Fläche 184 a er­ heben sich Nocken 188, die auch in Fig. 22 und 23 erkenn­ bar sind. Diese Nocken 188 durchsetzen Durchbrechungen 190, wie aus Fig. 23 und 24 zu ersehen. Dabei haben die Durch­ brechungen 190 ein radiales Übermaß gegenüber der Radialbreite der Nocken 188, so daß die Dichtungsringe 146 nach wie vor ein radiales Spiel besitzen. Dabei ist zu beachten, daß gemäß Fig. 22 die Nocken 188 lediglich in den Endbereichen des Dichtungsrings 146, also nahe den Stützlagern 180 der Fig. 20, angebracht sind. Weiter ist zu beachten, daß die Höhe der Nocken 188 gegenüber der axial gerichteten Fläche 184 a des Käfigs 112 größer ist als die axiale Stärke des jeweiligen Grundkörpers 146 a. Die Fläche 144 a, also die Innenseite des Topfbodens 144 b des topfförmigen Endrings 144 liegt gegen die Endfläche 188 a des jeweiligen Nockens 188 an und ist dort mit dem Käfig verschraubt. Die Verschrau­ bung erfolgt mittels einer Senkschraube 192, die in den Nocken 188 eingeschraubt ist. Wegen des Übermaßes der axialen Höhe des Nockens 188 gegenüber der axialen Dicke des Grund­ körpers 146 wird auch bei straffem Anziehen der Senkschraube 192 der Grundkörper 144 a nicht zwischen den Flächen 184 a und 144 a eingeklemmt. Auch insoweit bleibt also das radiale Spiel des Dichtungsrings 146 erhalten. Gemäß Fig. 24 läßt sich auch gut erkennen, daß die Ringwand 144 c in die Aus­ drehungen 140 der Laufplatten 114 eingreift und daneben in entsprechende Ausdrehungen des Käfigs 112, so daß die Lauf­ platten 114 in dem Käfig axial und radial gehalten sind.

Mit den Ringdichtungen 146 allein ist das Dichtungsproblem noch nicht gelöst. Wie aus den Fig. 20 bis 23 sowie 26 und 27 ersichtlich, sind im Bereich der Spaltbegrenzungs­ flächen 186 in dem Käfig 112 auch Längsdichtungsleisten 194 mit einem Wurzelteil 194 a und einem an der Welle 178 anlie­ genden Zungenteil 194 b vorgesehen.

Der Wurzelteil 194 a ist in einer axial verlaufenden und radial einwärts offenen Nut 196 des Käfigs 112 nahe dessen jeweiliger Spaltbegrenzungsfläche 186 eingesetzt. Die Nuten 196 erstrecken sich jeweils bis zu den axialgerichteten Flächen 184 a und sind in ihren Endabschnitten e peripher erweitert, so daß Stützschultern 198 gebildet sind (Fig. 26). Die Wurzelteile 194 a der Längsdichtungsleisten 194 weisen in den axialen Endbereichen peripher vorspringende Vorsprünge 200 auf, die sich gegen die Stützschultern 198 anlegen. Die Längsdichtungsleisten 194 besitzen Fortsätze 202, welche über die Vorsprünge 200 hinaus axial in Rich­ tung auf die Bodenwand 144 b des Endrings 144 vorstehen, so daß, wie in Fig. 23 dargestellt, der Dichtungsring 146 an dem Fortsatz 202 zur Anlage kommt. Durch das gegenseitige Anliegen der Fortsätze 202 und der Dichtungsringe 146 im Bereich des Spalts 184-186 ist der Zwischenraum zwischen der Welle 178 und dem Käfig 112 vollständig abgedichtet.

Die Fig. 27 läßt die Längsdichtungsleiste 194 vor der Montage erkennen. Axial außerhalb der Vorsprünge 200 sind an den beiden Enden einer Längsdichtungsleiste 194 Griff­ elemente 204 angebracht, die es bei der Montage der Längs­ dichtungsleisten 194 ermöglichen, deren zwischen den Vor­ sprüngen 200 gelegene Abschnitte so zu dehnen, daß die Vorsprünge 200 über die Schulterflächen 198 vorgeschoben und auf diesen aufgelagert werden können. Nach erfolgter Montage werden die Griffelemente 204 außerhalb der Fortsätze 202 unter Belassung der Fortsätze 202 abge­ trennt.

In Fig. 28 erkennt man eine Laufplatte 14 wieder, deren Außenfläche 16 in Fig. 6 bereits schematisch angedeutet worden ist. Die Außenfläche 16 weist einen mittleren gerad­ linig verlaufenden Längsabschnitt f auf, an den sich über Übergangsrundungen g mit einem Krümmungsradius gl jeweils ein axialer Längsabschnitt h anschließt, der ebenfalls geradlinig ist. Der Längsabschnitt h schließt mit dem Längsabschnitt f einen Winkel a von 35 Winkelminuten ein. Die Gesamtlänge der tragenden Kugelreihe ist mit i be­ zeichnet. Bezüglich der Größenverhältnisse gilt folgendes: Die Länge i der Tragkugelreihe beträgt ca. 100% bis ca. 200%, vorzugsweise ca. 130% bis ca. 180% des Durch­ messers der Welle 178; die Länge des mittleren Längsab­ schnitts f beträgt ca. 2% bis ca. 15%, vorzugsweise ca. 5% bis ca. 10% des Durchmessers der Welle 178; der Krümmungsradius gl der Übergangsrundung g beträgt mehr als ca. 100%, vorzugsweise mehr als ca. 150% und bei­ spielsweise 167% bis 300% des Durchmessers der Welle 178. Die Winkelneigung α beträgt ca. 25 bis 45 Winkel­ minuten, im Beispielsfall ca. 35 Winkelminuten.

Es hat sich gezeigt, daß bei Einhaltung der genannten Maße noch eine gewisse Kipp- oder Schaukelfähigkeit der Lauf­ platten 14 gewährleistet ist, andererseits aber im Normalbe­ trieb durch die Geradlinigkeit im mittleren Längsbereich f die Flächenpressung gegenüber einer umschließenden Lager­ bohrung soweit reduziert ist, daß der Verschleiß klein bleibt. Es hat sich weiter gezeigt, daß bei Einhaltung der angege­ benen Maße im Bereich der bei Fluchtverlust zwischen Wellen­ achse und Käfigachse zu erwartenden Kippbewegungen die Annäherung diametral einander gegenüberliegender Laufplatten 14 innerhalb akzeptabler Grenzen bleibt und damit auch der Druck, den die Kugeln gegen die Welle 178 einerseits und gegen die Laufplatten 14 andererseits ausüben. Die Ausfüh­ rungsform der Laufplatten nach Fig. 28 ist bei allen Aus­ führungsformen des Linearkugellagers wie vorstehend beschrie­ ben und darüber hinaus anwendbar.

Es ist zu beachten, daß die Laufplatten an ihrer Außen­ fläche 16, wie in Fig. 2 dargestellt, entsprechend der Innenumfangsfläche einer aufnehmenden Lagergehäusebohrung gerundet sind, so daß eine flächige Anlage der Laufplatten im Bereich des mittleren Läsngsabschnitts f an der Lagerge­ häusebohrung gewährleistet ist.

Claims (14)

1. Teilringförmige Linearkugelbüchse, umfassend einen Käfig mit einer Käfigachse und mit einer Mehrzahl von Kugelum­ läufen,
wobei jeder Kugelumlauf zwei zur Käfigachse im wesentlichen parallele Geradkugelreihen, nämlich eine Tragkugelreihe und eine Rücklaufkugelreihe und zwei die beiden Geradkugelreihen verbindende Bogenkugelreihen aufweist,
wobei weiter die jeweilige Tragkugelreihe nach radial außen durch einen tragenden Geradlaufbahnabschnitt abgestützt ist und nach radial innen einen Schlitz des Käfigs teilweise durchdringt, um an einer von dem Käfig teilweise umschlos­ senen Welle Anlage nehmen zu können,
wobei weiter gegebenenfalls an dem Käfig nahe dessen einen Längsspalt be­ grenzenden Längsflächen Längsdichtungsleisten zur Anlage wobei nahe den axial gerichteten Enden des Käfigs Teilringdichtungen zur Anlage an der Welle vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilringdichtungen (146) durch formschlüssigen Eingriff mit dem Käfig (112) gegen Verdrehung um die Käfigachse gesichert und über ihre gesamte Umfangserstrek­ kung radial gegenüber der Käfigachse beweglich sind.

2. Linearkugelbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Formschlußmittel (188, 190) zur Verdrehsicherung der Teilringdichtungen (146) jeweils nahe den Längsflächen (186) des Käfigs (112) vorgesehen sind.

3. Linearkugelbüchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilringdichtungen (146) mittels eines radial äußeren Grundkörpers (146 a) in jeweils einer Teilringnut (184) am Käfig (112) radial beweglich aufgenommen sind und mittels einer radial inneren Dichtlippe (146 b) an der Welle (178) anliegen.

4. Linearkugelbüchse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilringnut (184) durch einander gegenüberliegende, axial gerichtete Teilringnutbegrenzungsflächen (184 a, 144 a) des Käfigs (112) und eines an dem Käfig befestigten End­ rings (144) begrenzt sind.

5. Linearkugelbüchse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der axial gerichteten Teilringnutbegrenzungsfläche (144 a) des Käfigs (112) mindestens ein axial gerichteter Nocken (188) angebracht ist, welcher eine Durchbrechung (190) des Dichtungsrings (146) mit radialem Spiel durch­ setzt.

6. Linearkugelbüchse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Höhe des Nockens (188) größer ist als die entsprechende axiale Dicke der Teilringdichtung (146) und
daß der Endring (144) mit seiner Teilringnutbegrenzungs­ fläche (144 a) an dem Nocken (188) anliegt.

7. Linearkugelbüchse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Endring (144) mit dem Käfig (112) im Bereich des Nockens (188) verschraubt ist.

8. Linearkugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsdichtungsleisten (194) jeweils einen von einer Längsnut (196) des Käfigs (112) aufgenommenen Wurzel­ teil (194 a) und einen an der Welle (178) anliegenden Zungen­ teil (194 b) aufweisen.

9. Linearkugelbüchse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wurzelteil (194 a) in der jeweiligen Längsnut (196) radial bezüglich der Käfigachse beweglich ist.

10. Linearkugelbüchse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere nach einem der Ansprüche 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsdichtungsleisten (194) an ihren Enden Vor­ sprünge (200) aufweisen, welche unter der Längsspannung der jeweiligen Längsdichtungsleiste (194) gegen jeweils eine axial gerichtete Stützschulter (198) des Käfigs (112) anliegen.

11. Linearkugelbüchse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützschulter (198) durch jeweils eine Ausnehmung im Käfig (112) angrenzend an die axial gerichtete Ringnut­ begrenzungsfläche (184 a) des Käfigs (112) gebildet ist.

12. Linearkugelbüchse nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsdichtungsleisten (194) über den jeweiligen Vorsprung (200) in die Ringnut (184) hineinragende Fort­ sätze (202) besitzen und daß die Teilringdichtungen (146) mit ihren Enden jeweils an einem Fortsatz (202) anliegen.

13. Längsdichtungsleiste für eine Linearkugelbüchse nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie an ihren Enden jeweils axial außerhalb der Vor­ sprünge (200) Griffelemente (204) aufweist, welche nach Einbau der jeweiligen Längsdichtungsleiste (194) in die jeweilige Längsnut ggfs. unter Belassung der Fortsätze (202) abtrennbar sind.

14. Teilringförmige Linearkugelbüchse, umfassend einen Käfig mit einer Käfigachse und mit einer Mehrzahl von Kugelum­ läufen,
wobei jeder Kugelumlauf zwei zur Käfigachse im wesent­ lichen parallele Geradkugelreihen, nämlich eine Tragkugel­ reihe und eine Rücklaufkugelreihe und zwei die beiden Ge­ radkugelreihen verbindende Bogenkugelreihen aufweist,
wobei weiter die jeweilige Tragkugelreihe nach radial außen durch einen tragenden Geradlaufbahnabschnitt ab­ gestützt ist und nach radial innen einen Schlitz des Käfigs teilweise durchdringt, um an einer von dem Käfig teilweise umschlossenen Welle Anlage nehmen zu können,
wobei weiter gegebenenfalls an dem Käfig nahe dessen einen Längsspalt begrenzenden Längsflächen Längsdichtungs­ leisten zur Anlage an der Welle vorgesehen sind und
wobei nahe den axial gerichteten Enden des Käfigs Teil­ ringdichtungen zur Anlage an der Welle vorgesehen sind, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß Formschlußsmittel (188, 190) zur Verdrehsicherung der Teilringdichtungen (146) jeweils nahe den Längs­ flächen (186) des Käfigs (112) vorgesehen sind.