DE4318427A1

DE4318427A1 - Wälzkörperumlauflager

Info

Publication number: DE4318427A1
Application number: DE4318427A
Authority: DE
Inventors: Rolf Fleischhauer; Ernst Dr Ing Mayer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1993-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1994-12-08
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: DE4318427C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Wälzkörperumlauflager mit einem platten- oder schalenförmigen Gehäuse, in welches wenigstens eine von einer Gehäuseseite ausgehende, in ihrer Längsrichtung geschlossene Umlaufnut zur Aufnahme der Wälzkörper eingearbeitet ist, die aus einem geradli nigen Laufbahnabschnitt für die tragende Wälzkörperreihe, einem Lauf bahnabschnitt für die rücklaufende Wälzkörperreihe und zwei diese Abschnitte an ihren Enden miteinander verbindenden bogenförmigen Umlenkabschnitten zusammengesetzt ist, mit einer von einer Gehäusesei te ausgehenden, sich längs des Laufbahnabschnitts für die tragende Wälzkörperreihe erstreckenden Öffnung, in welche ein Tragkörper für die Wälzkörper eingesetzt ist, der an den Enden seiner inneren Lauf bahn geneigte Anlaufflächen aufweist.

Aus der DE-OS 33 24 840 ist ein solches Wälzkörperumlauflager bekannt. Dieses enthält jedoch einen Tragkörper, der sich nur auf einem größe ren Teil der tragenden Wälzkörperreihe erstreckt und mit den an den Enden des tragenden Abschnitts angrenzenden geneigten Einlaufflächen noch nicht die gesamte Länge des Laufbahnabschnitts für die tragende Wälzkörperreihe einnimmt. Das hieraus vorbekannte Lager nutzt nicht den gesamten zur Verfügung stehenden geradlinigen Bereich als Trag abschnitt, da an den Enden je ein Teil für die geneigte Einlauffläche benötigt wird, bevor die Umlenkabschnitte beginnen. Auch die DE-AS 19 16 164 zeigt ein solches Wälzkörperumlauflager, jedoch sind dieser Schrift keinerlei Größenangaben über die Steigungswinkel der Einlauf flächen entnehmbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzkörperumlauflager zu schaffen, welches eine optimale Bauraumausnützung ermöglicht. Das Lager soll einen sanften, stoßfreien Übergang der Wälzkörper aus dem nicht belasteten Umlenkbereich in die Tragreihe und damit in die Lastzone ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Öffnung des Gehäuses und der darin angeordnete Tragkörper sich in Längsrichtung des Laufbahnabschnitts für die tragende Wälzkörperreihe jeweils bis zu den Scheitelpunkten der Umlenkabschnitte erstrecken. Da somit nahezu die gesamte Lagerlänge mit einem Laufbahnabschnitt für die tragende Wälzkörperreihe zur Verfügung steht, ergibt sich ein Linearführungs element, mit dem der Bauraum in Längsrichtung sehr gut ausgenutzt werden kann. Das Lager ermöglicht eine unbegrenzte lineare Bewegung bei sehr kleiner Bauhöhe und läßt sich aus wenigen kostengünstig zu fertigenden Bauteilen ohne großen Aufwand montieren.

Die geneigten Anlaufflächen des Tragkörpers können sich jeweils bis zu einer Grenzlinie erstrecken, die mit einer Längsseite des Tragkörpers einen spitzen Winkel bildet. Dieser Winkel kann beispielsweise 45° betragen. Durch diese Anordnung ist die Anlauffläche auf den bogenför migen Verlauf am Ende des jeweiligen Umlenkabschnitts eingestellt, so daß sich bereits hier ein guter Übergang für die Wälzkörper von dem Bereich, in dem sie zurücklaufen, bis in den Bereich, in dem sie tragen, ergibt. Hier können auch die Ebenen der geneigten Anlaufflä chen jeweils in einem spitzen Winkel zu der Ebene der inneren Laufbahn des Tragkörpers angeordnet sein, um einen guten Übergang zu erzielen.

Eine sehr flache Bauweise des Gehäuses läßt sich erzielen, wenn die Umlaufnut von der dem Tragkörper benachbarten, dem zu stützenden Anschlußteil zugewandten Rückseite des Gehäuses ausgeht, während dessen Vorderseite längs des der Gegenlauffläche zugewandten Laufbahn abschnitts für die tragende Wälzkörperreihe einen Öffnungsschlitz zum teilweisen Durchtritt der Wälzkörper aufweist.

Der Tragkörper kann an seinen Stirnseiten jeweils eine Verrundung aufweisen, deren Radius größer als die Dicke des Tragkörpers ist. Außerdem kann am Tragkörper die mittlere tragende Länge für die Wälz körper gleich der Hälfte der Gesamtlänge sein, wobei sich jeweils die geneigte Anlauffläche an einem Ende des Tragkörpers in dem Bereich erstreckt, der ein Viertel der Gesamtlänge des Tragkörpers einnimmt.

Die Wälzkörper des Lagers können als Kugeln ausgebildet und der Trag körper kann ein metallisches Blechteil sein. Das Gehäuse kann aus einem polymeren Werkstoff bestehen.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einem Wälzkörperumlauflager auch dadurch gelöst, daß die Einlaufflächen in den Bereichen der Umlenk abschnitte angeordnet und als in der Abwicklung ebene Flächen ausge führt sind, wobei jede Einlauffläche gegenüber der tragenden Fläche um einen Steigungswinkel geneigt ist, der 2 bis 10 Grad beträgt.

Durch die Verlegung des Einlaufbereichs der Wälzkörper in die Umlenk abschnitte, die sich an den gerade verlaufenden Abschnitt anschließen, wird erreicht, daß dieser geradlinige Tragbereich auf seiner gesamten Länge als Lastzone ausgenutzt werden kann.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Lage derjenigen Gera den, die der Ebene der tragenden Laufbahn und der Ebene der Einlauf fläche gemeinsam ist. Diese Schnittgerade kann jeweils zu der Längs richtung des Kugelumlaufs in einem Winkel angeordnet sein, der 10 bis 45 Grad beträgt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Ausführung der von der Schnittgeraden ausgehenden Abschrägung als ebene Fläche mit einem konstanten Steigungswinkel gegenüber der Ebene der belasteten Lauf bahn. Die Größe der abgeschrägten Fläche kann dabei einem Viertel bis einem Achtel des Umlenk-Kreisumfanges entsprechen oder noch kleiner sein. Die Schnittgerade kann so liegen, daß sie die Bahn der Kugel auf dem Tragkörper an der Stelle schneidet, wo sie von der Umlenkung in die geradlinige Wälzkörperbahn übergeht. Damit ist die maximal mögli che Ausnutzung der Lastzone erreicht.

Durch den kreisförmigen Weg, auf dem die Kugel sich im Umlenkabschnitt auf der Einlaufebene bewegt, ergibt sich ein zum Tragabschnitt hin kontinuierlich sich verringernder wirksamer Steigungswinkel, der am Ende der Umlenkung gegen Null geht.

Bei dem Einlauf der Kugel von dem ersten Kontakt mit den Laufbahnen und der vollen Belastung zwischen ihnen sind beide Laufbahnen auch quer zur Laufrichtung der Kugel gegeneinander geneigt. Dadurch ent steht für die Kugel eine Hangabtriebskraft, wodurch sie sich in der Nut des Gehäuses an die Innenfläche an legt. Sie hat also eine defi nierte Ausgangsposition für den weiteren Lauf im geraden, belasteten Teil des Umlaufs. Beim Auslauf aus der Lastzone wird die Kugel durch denselben Effekt in Richtung der Umlenkung abgelenkt, wodurch der sonst übliche Verschleiß der Außenwand der Umlenkungsfläche im Gehäuse nicht auftritt oder mindestens stark verringert wird.

Durch den Lauf der Kugeln im Umlenkbereich auf einem Kreisbogen ergibt sich für jede Stelle zwischen dem ersten Kontakt der einzelnen Kugel mit der Einlaufebene und der das Linearwälzlager tragenden Führungs schiene jeweils ein anderer wirksamer Steigungswinkel, der am Übergang zur Lastzone fast Null ist.

Das erfindungsgemäße Wälzkörperführungselement kann sowohl als ebenes, plattenförmiges Element, als auch als schalenförmiges Element ausge führt sein, bei dem die Wälzkörper zwischen Laufbahnen ablaufen, die in einem gewölbten Gehäuse angeordnet sind. In diesen Fällen ist die geneigte Einlauffläche dieser Form angepaßt. Das Gehäuse kann bei spielsweise in der Form eines kreiszylindrischen Käfigs ausgebildet sein, in welchem die Tragreihe und die Rücklaufreihe achsparallel angeordnet sind. Dabei kann der Käfig von einer als Tragkörper wirken den kreiszylindrischen Hülse umgeben sein, deren innere Oberfläche jeweils längs einer Mantellinie die Tragreihe bildet. Die Flächen der Schale oder des Zylinders entsprechen in der Abwicklung den genannten Ebenen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer an dem zu tragenden Maschinenteil anliegenden Rückseite eines Lagergehäuses mit zwei par allelen geschlossenen Umlaufnuten für Wälzkörper, wobei eine Umlaufnut mit einem Tragkörper versehen ist;

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Gehäuse gemäß Linie II-II der Fig. 1;

Fig. 3 einen gegenüber Fig. 2 vergrößert dargestellten Quer schnitt durch das Lager mit in das Gehäuse eingesetzten Kugeln als Wälzkörper und einem einstückigen, sich über beide Umlaufnuten erstreckenden Tragkörper;

Fig. 4 eine Ansicht der Vorderseite des Lagers, an der die tragenden Kugeln erkennbar sind;

Fig. 5 eine verkleinerte Innenansicht des Tragkörpers nach Fig. 3;

Fig. 6 einen vergrößerten Schnitt durch den Tragkörper gemäß Linie VI-VI der Fig. 5;

Fig. 7 ein Einbaubeispiel mit vier eine quadratische Säule umgebenden erfindungsgemäßen Wälzkörperumlauflagern;

Fig. 8 ein Einbaubeispiel mit zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Wälzkörperumlauflagern;

Fig. 9 ein Einbaubeispiel mit zwei in einer Ebene nebeneinander angeordneten parallelen Wälzkörperumlauflagern;

Fig. 10 ein Einbaubeispiel mit an dem Gehäuse angespritzter Dichtlippe;

Fig. 11 einen Querschnitt durch ein hülsenförmiges Wälzkörper umlauflager, welches eine Welle umgibt;

Fig. 12 einen Längsschnitt durch die als Tragkörper wirkende Hülse des Lagers nach Fig. 11;

Fig. 13 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Einlaufbe reich der Hülse gemäß Linie XIII-XIII der Fig. 12 und

Fig. 14 eine Abwicklung des in Fig. 13 dargestellten Einlaufbe reichs der Hülse in die Ebene.

Ein erfindungsgemäßes Linearlager besteht aus einem plattenförmigen Gehäuse 1, in welchem zwei nebeneinander liegende Umlaufnuten 2 zur Aufnahme von Wälzkörpern 3 eingearbeitet sind. Als Wälzkörper 3 sind, wie aus den Fig. 3 und 4 erkennbar ist, Kugeln verwendet. Jede Umlaufnut 2 besteht aus einem geradlinigen Laufbahnabschnitt 4 für eine tragende Wälzkörperreihe, einem Laufbahnabschnitt 5 für die rücklaufende Wälzkörperreihe und zwei Umlenkabschnitten 6, die an den Enden der Laufbahnabschnitte 4 und 5 angeordnet sind, wobei jeweils ein Umlenkabschnitt 6 zwei Laufbahnabschnitte 4 und 5 miteinander verbindet. Alle geradlinigen Laufbahnabschnitte 4 und 5 verlaufen in dem Gehäuse 1 parallel. Die Umlaufnuten 2 sind zur Rückseite des plattenförmigen Gehäuses 1 geöffnet. Die Laufbahnabschnitte 4 für die tragende Wälzkörperreihe sind außerdem über Öffnungsschlitze 7 zur Vorderseite des Gehäuses 1 geöffnet, so daß die Wälzkörper 3 hier teilweise aus dem Gehäuse 1 herausragen können, um sich an dem benach barten Bauteil abzustützen und dort abzurollen. In diesem Ausführungs beispiel ist der Werkstoff des Gehäuses 1 ein Kunststoff.

Längs der Laufbahnabschnitte 4 für die tragenden Wälzkörperreihen und in einem Teilbereich der sich anschließenden Umlenkabschnitte 6 er streckt sich in dem Gehäuse 1 eine von der Gehäuserückseite ausgehende Öffnung 8 zur Aufnahme eines Tragkörpers 9. Dieser ist als quaderför miges Blechteil ausgebildet, dessen innerhalb des Gehäuses 1 befindli che Plattenseite eine innere Laufbahn 10 für die Wälzkörper 3 bildet. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind zwei nebeneinander liegende Tragkörper 9 vorgesehen, während der Tragkörper 9 nach den Fig. 3 und 5 sich einstückig über beide Laufbahnabschnitte 4 für die tragenden Wälzkörper von den beiden nebeneinander angeordneten Umlaufnuten 2 erstreckt.

Jeder Tragkörper 9 weist an seinen Enden an der inneren Laufbahn 10 angrenzende geneigte Anlaufflächen 11 auf, die mit der inneren Lauf bahn 10 jeweils gemeinsame Grenzlinien 12 besitzen. Gemäß Fig. 5 der Zeichnung ist jede Grenzlinie 12 gegenüber einer geradlinigen Längs seite 13 des Tragkörpers 9 in einem spitzen Winkel α angeordnet. Dieser kann beispielsweise 45° betragen. Es ergibt sich somit ein Tragkörper 9 mit abgeschrägten vier Enden auf einer Plattenseite, nämlich den geneigten Anlaufflächen 11. In einem durch eine Ecke hindurch verlaufenden Schnitt VI-VI des Tragkörpers nach Fig. 5 ergibt sich der Neigungswinkel der geneigten Anlauffläche 11 als spitzer Winkel β, in dem diese Fläche gegenüber der Ebene der inneren Laufbahn 10 angestellt ist. Die Anlaufflächen 11 sind nach Fig. 5 plan gefertigt und haben, gemessen in einer Ebene senkrecht zu der Geraden 12, eine Neigung von etwa 5°. Dadurch ist sichergestellt, daß die Kugeln im Bereich der Umlenkungen erst dann mit dem Tragkörper und der gegenüberliegenden Laufbahn gleichzeitig in Kontakt kommen und belastet werden, wobei ihre Bewegungsrichtung etwa der Bewegungsrich tung des Laufbahnabschnitts 4 entspricht. Dadurch ist der gegenüber den Kugeln wirksame Neigungswinkel der schrägen Fläche 11 ganz wesent lich kleiner als z. B. 5°. Bei der Geraden 12 ist er schon nahe 0°, wodurch auch die Unstetigkeit bei der Geraden 12 selbst keinen Ein laufwiderstand erzeugt. Wie sich aus Fig. 6 ergibt, endet der Trag körper 9 mit einer Verrundung 14. Deren Radius ist größer als die Dicke des Tragkörpers 9.

Das Gehäuse 1 ist an seinen Längsseiten mit 45°-Schrägen 15 versehen, die es ermöglichen, zwei Gehäuse 1 so aneinanderzufügen, daß sie einen rechten Winkel bilden. Auf diese Weise kann gemäß Fig. 7 eine Lager kombination gebildet werden, die aus vier eine quadratische Säule 16 umgebenden Umlauflagern mit Gehäusen 1, Tragkörpern 9 und als Kugeln ausgebildeten Wälzkörpern 3 besteht.

Als Werkstoff des Tragkörpers kommt auch vorzugsweise Federstahlblech in Frage, das als Laufbahn für die Kugeln hart genug ist, aber auch noch ausreichend verformbar ist, um die geneigten Anlaufflächen 11 spanlos anformen zu können. Wenn elektrische Isolation erforderlich ist, kann an dieser Stelle eine geeignete Keramik vorgesehen werden. Das Gehäuse kann auch aus Leichtmetall oder Zink im Spritzgußverfahren oder auch in gleicher Weise aus Kunststoff gefertigt sein.

Fig. 8 zeigt ein Einbaubeispiel von zwei einen rechten Winkel bilden den Umlauflagern mit Gehäusen 1 und Fig. 9 zeigt eine Lagerkombina tion, die aus zwei in einer gemeinsamen Ebene nebeneinander angeord neten Umlauflagern mit Gehäusen 1 besteht.

Die erfindungsgemäßen Linearlager können also sowohl als Flachführun gen als auch als Winkelführungen eingesetzt werden. Jedes Lager benö tigt nur einen extrem geringen Platzbedarf und ermöglicht eine unbe grenzte lineare Bewegung. Wird eine quadratische Säule oder Vierkant stange vollständig von zwei Doppellagern umschlossen, so läßt sich hiermit auch ein Drehmoment übertragen.

Mehrere Gehäuse können einstückig mit sie gegenseitig verbindenden Filmscharnieren ausgeführt sein. Durch die 45°-Schräge ist es möglich, die Einzelgehäuse abzuwinkeln und so die Winkelführung herzustellen. Durch die Gestaltung des Gehäuses als Teil aus einem polymerem Werk stoff ist eine kostengünstige Herstellung möglich, weil dieses spanlos hergestellte Teil nur eine Entformungsrichtung benötigt. Die Öffnung in dem Gehäuse ermöglicht nicht nur die vollständige Aufnahme des Tragkörpers, sondern sie sorgt auch dafür, daß der Tragkörper in dem Gehäuse gehalten wird. Die Verrundung an den Stirnseiten des Tragkör pers dient zum Anheben bzw. Absenken der Kugeln während des Kugel umlaufs.

Für die Befestigung des Gehäuses des Lagers an der Einbaustelle können verschiedene bekannte Maßnahmen durchgeführt werden. Das Gehäuse kann preisgünstig an seinem Einbauort angeklebt werden, wobei als Klebeflä che die von dem Gehäuse und dem Tragkörper gebildete gemeinsame Ebene verwendet werden kann. Es ist aber auch möglich, den Tragkörper mit tels Senkschrauben zu befestigen und das Gehäuse, in dem die Kugeln mit Fett gehaltert sind, auf den Tragkörper aufzuklipsen.

Für einen sanften Anlauf der Kugeln in den tragenden Laufbahnabschnitt genügen die geneigten Anlaufflächen in den Ecken des Tragkörpers. Diese geneigten Anlaufflächen lassen sich durch spanlose Verformung herstellen, wobei die Kraft zur Verformung besonders klein ist, weil nur die Ecken des Tragkörpers verformt zu werden brauchen. Die sich dabei aus der Minderung der Dicke ergebende Breitung beeinflußt nicht die wesentlichen Toleranzen und die Funktion. Nach der spanlosen Formgebung können die eventuell verbleibenden Grate durch Scheuern in der Trommel beseitigt werden.

Das Gehäuse braucht nicht aus einem polymeren Werkstoff zu bestehen, es kann auch aus Metall, beispielsweise aus Leichtmetall, hergestellt werden.

Bei Bauteilen mit großen Durchmessern kann das erfindungsgemäße Lager auch für die Rotationsbewegung verwendet werden. Es ist auch möglich, ein solches Lagerelement für Radialbelastungen über eine Seite zu biegen. Durchmesser solcher Bauteile liegen etwa von 400 mm an auf wärts.

In Fig. 5 sind die Berührungslinien 17, längs welcher die Wälzkörper 3 an dem Tragkörper 9 abrollen, gestrichelt dargestellt. In Fig. 10 ist eine auf der Gegenlauffläche 18 der Wälzkörper 3 aufliegende, an dem Gehäuse 1 angeformte und mit diesem einstückige Dichtlippe 19 erkennbar, wobei das Gehäuse 1 und der Tragkörper 9 an einem zu tra genden Bauteil 20 befestigt sind.

Das erfindungsgemäße, an einer Welle 21 angeordnete Lager nach den Fig. 11 bis 14 besteht aus einem die Welle umgebenden Gehäuse in der Form eines Käfigs 22. Dieses ist in einer kreiszylindrischen Hülse 23 angeordnet. Der Käfig weist mehrere geschlossene Umlaufnuten 24 auf, in denen als Kugeln ausgeführte Wälzkörper 25 angeordnet sind. Jede Umlaufnut 24 besteht aus einem geradlinigen Laufbahnabschnitt für tragende Wälzkörper, das ist die Tragreihe 26, einem dazu parallelen geradlinigen Laufbahnabschnitt für unbelastete, rücklaufende Wälzkör per, das ist die Rücklaufreihe 27, und zwei diese Reihen an ihren Enden miteinander verbindenden Umlenkabschnitten 28 und 29.

In der Tragreihe 26 sind die Wälzkörper 25 einerseits an der Welle 21 abgestützt, an der sie während des Betriebes abrollen. Andererseits stützen sich die Wälzkörper 25 an der inneren Oberfläche der Hülse 23 ab, die die Funktion eines Tragkörpers hat. In der Rücklaufreihe 27 laufen die Wälzkörper 25 lose in dem Nutbereich der Umlaufnut 24, der hier keine Verbindung zu der Welle 21 hat. Um Bauraum in radialer Richtung einzusparen, befindet sich längs der Rücklaufreihe 27 in der Hülse 23 eine schlitzförmige Öffnung 30, in die die Wälzkörper 25 hin einragen, ohne jedoch den Außendurchmesser der Hülse 23 zu überschrei ten. Zur Verdrehsicherung des Käfigs 22 innerhalb der Hülse 23 ist an einer Stirnseite der Hülse eine Ausnehmung 31 in den Hülsenbord 32 eingearbeitet, in die eine Nase des Käfigs 22 passend eingreift. Der Käfig 22 ist in Fig. 11 nur im Bereich einer Umlaufnut 24 dargestellt und im übrigen weggebrochen.

Der Weg der Wälzkörper 25 in der Umlaufnut 24 ist in Fig. 12 durch die Mittellinie 33 als Weg der Kugelmittelpunkte angegeben. In den Bereichen der Umlenkabschnitte 28 und 29 befinden sich an der inneren Oberfläche der Hülse 23 geneigte Einlaufflächen 34 und 35, die in der Abwicklung des Hülsenmantels als ebene Flächen erscheinen. Jede Ein lauffläche 34 und 35 weist einen Steigungswinkel δ auf, der einen Betrag von 2 bis 10 Grad hat. Die Einlauffläche ist in der Abwicklung als ebene Fläche ausgebildet. Die Einlaufflächen 34 und 35 sind außerdem an der inneren Oberfläche der Hülse 23 gegenüber der Achsrichtung um einen Winkel γ verschwenkt angeordnet. Sie bilden in der Abwicklung der Hülse 23 mit der inneren Oberfläche der Hülse, die auch die Laufbahn für die Wälzkörper 25 in der Tragreihe 26 enthält, jeweils eine gemeinsame Schnittgerade 36. Die Schnittgeraden weisen Schnittpunkte 37 mit den Enden des geradlinigen Abschnitts der Mittel linie 33 in der Tragreihe 26 auf. Der Winkel γ wird hier von der Mittellinie 33 und der Schnittgeraden 36 gebildet. Die Wälzkörper 25 gelangen während des Betriebes aus der Rücklaufreihe 27 in den Umlenk abschnitt 28 bzw. 29 und treffen dort auf die Einlauffläche 34 bzw. 35 auf. Während der weiteren Umlenkung der Wälzkörper 25 rollen diese über die Einlaufflächen 34 und 35 in Richtung zu der Tragreihe 26, die sie jeweils am Schnittpunkt 37 erreichen. Hier erfolgt ein stoßfreier Übergang in die Tragreihe 26, die in ihrer gesamten Länge für die Lastübertragung zur Verfügung steht.

Bezugszeichenliste

1 Gehäuse
2 Umlaufnut
3 Wälzkörper
4 Laufbahnabschnitt, tragende Wälzkörper
5 Laufbahnabschnitt, rücklaufende Wälzkörper
6 Umlenkabschnitt
6a Scheitelpunkt
7 Öffnungsschlitz
8 Öffnung
9 Tragkörper
10 innere Laufbahn
11 geneigte Anlauffläche
12 Grenzlinie
13 Längsseite
14 Verrundung
15 45°-Schräge
16 quadratische Säule
17 Berührungslinie
18 Gegenlauffläche
19 Dichtlippe
20 zu tragendes Bauteil
21 Welle
22 Käfig, Gehäuse
23 Hülse, Tragkörper
24 Umlaufnut
25 Wälzkörper, Kugel
26 Tragreihe, tragende Fläche
27 Rücklaufreihe, Rücklauf abschnitt
28 Umlenkabschnitt
29 Umlenkabschnitt
30 Öffnung
31 Ausnehmung
32 Hülsenbord
33 Mittellinie des Kugelum laufs
34 Einlauffläche
35 Einlauffläche
36 Schnittgerade
37 Schnittpunkt
α spitzer Winkel
β spitzer Winkel
γ Winkel zwischen Schnittge rade 16 und Tragreihe 6
δ Steigungswinkel zwischen Tragebene und Einlaufebene
δ′ wirksamer Steigungswinkel

Claims

1. Wälzkörperumlauflager mit einem platten- oder schalenförmigen Gehäuse, in welches wenigstens eine von einer Gehäuseseite ausgehende, in ihrer Längsrichtung geschlossene Umlaufnut zur Aufnahme der Wälz körper eingearbeitet ist, die aus einem geradlinigen Laufbahnabschnitt für die tragende Wälzkörperreihe, einem Laufbahnabschnitt für die rücklaufende Wälzkörperreihe und zwei diese Abschnitte an ihren Enden miteinander verbindenden bogenförmigen Umlenkabschnitten zusammen gesetzt ist, mit einer von einer Gehäuseseite ausgehenden, sich längs des Laufbahnabschnitts für die tragende Wälzkörperreihe erstreckenden Öffnung, in welche ein Tragkörper für die Wälzkörper eingesetzt ist, der an den Enden seiner inneren Laufbahn geneigte Anlaufflächen auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (8) des Gehäuses (1) und der darin angeordnete Tragkörper (9) sich in Längsrichtung des Laufbahnabschnitts (4) für die tragende Wälzkörperreihe jeweils bis zu den Scheitelpunkten (6a) der Umlenkabschnitte (6) erstrecken.

2. Umlauflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ge neigten Anlaufflächen (11) des Tragkörpers (9) sich jeweils bis zu einer Grenzlinie (12) erstrecken, die mit einer Längsseite (13) des Tragkörpers (9), die parallel zur Richtung des Laufbahnabschnitts (4) verläuft, einen spitzen Winkel (α) bildet.

3. Umlauflager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) zwischen der Grenzlinie (12) der geneigten Anlauffläche (11) und der Längsseite (13) des Tragkörpers (9) jeweils 10° bis 45° beträgt.

4. Umlauflager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen der geneigten Anlaufflächen (11) jeweils in einem spitzen Winkel (β) zu der Ebene der Laufbahn (10) des Tragkörpers (9) angeordnet sind.

5. Umlauflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Umlaufnut (2) von der dem Tragkörper (9) benach barten Rückseite des Gehäuses (1) ausgeht, während dessen Vorderseite längs des Laufbahnabschnitts (4) für die tragende Wälzkörperreihe einen Öffnungsschlitz (7) zum teilweisen Durchtritt der Wälzkörper (3) aufweist.

6. Umlauflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trag körper (9) an seinen Stirnseiten jeweils eine Verrundung (14) auf weist, deren Radius größer als die Dicke des Tragkörpers (9) ist.

7. Umlauflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß am Tragkörper (9) die mittlere tragende Länge für die Wälzkörper (3) gleich der Hälfte der Gesamtlänge ist, wobei sich jeweils die von der Ebene der mittleren tragenden Länge abweichende Anlauffläche an beiden Enden des Tragkörpers (9) in dem Bereich erstreckt, der ein Viertel der Gesamtlänge des Tragkörpers (9) ein nimmt.

8. Umlauflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der Tragkörper (9) ein metallisches Blechteil ist, während das Gehäuse (1) aus einem polymeren Werkstoff besteht.

9. Umlauflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß beispielsweise für Funkenerosionsmaschinen das Gehäuse und der Tragkörper aus elektrisch isolierendem Material gefer tigt sind.

10. Umlauflager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder des Gehäuses auf der Vorderseite als die Gegenlauffläche berührende Dichtlippen ausgeführt sind.

11. Wälzkörperumlauflager mit mindestens einer endlos umlaufenden Wälzkörperreihe, die in einer Nut eines platten- oder schalenförmigen Gehäuses angeordnet ist und einen als Tragreihe wirkenden geradlinigen Laufbahnabschnitt für tragende Wälzkörper, daran an beiden Enden sich anschließende Umlenkabschnitte und einen die Umlenkabschnitte mitein ander verbindenden, als Rücklaufreihe wirkenden Laufbahnabschnitt für unbelastete, rücklaufende Wälzkörper aufweist, wobei die tragenden Wälzkörper an einem mit dem Gehäuse zusammenwirkenden Tragkörper abgestützt sind, der gegenüber der Tragreihe geneigte Einlaufflächen für die Wälzkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlauf flächen (34, 35) in den Bereichen der Umlenkabschnitte (28, 29) an geordnet und als in der Abwicklung ebene Flächen ausgeführt sind, wobei jede Einlauffläche (34, 35) gegenüber der tragenden Fläche (26) um einen Steigungswinkel (δ) geneigt ist, der 2 bis 10 Grad beträgt.

12. Umlauflager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der wirksame Steigungswinkel (δ′) der Einlauffläche (34, 35) in der Rich tung des Kugelumlaufs jeweils von der Rücklaufreihe (27) über den Umlenkabschnitt (28, 29) zu der Tragreihe (26) kontinuierlich gegen 0 abnimmt.

13. Umlauflager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Schnittgerade (36) der Ebene der Tragreihe (26) und der Einlauffläche (34, 35) in der Abwicklung jeweils zu der Längsrichtung der Tragreihe (26) in einem Winkel (γ) angeordnet ist, der 10 bis 45 Grad beträgt.

14. Umlauflager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (γ) 20 Grad beträgt.

15. Umlauflager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittgerade (36) die Mittellinie (33) der umlaufenden Wälzkörper reihe am Übergang von der Tragreihe (26) in den Umlenkabschnitt (28, 29) schneidet.

16. Umlauflager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse in der Form eines kreiszylindrischen Käfigs (22) ausgebildet ist, in welchem die Tragreihe (26) und die Rücklaufreihe (27) achspar allel angeordnet sind.

17. Umlauflager nach Anspruch 16, dadurchgekennzeichnet, daß der Käfig (22) und der Tragkörper kreiszylindrisch ausgeführt und zuein ander konzentrisch sind, wobei die innere oder äußere Oberfläche des Tragkörpers längs einer Mantellinie die Tragreihe (26) bildet.