DE7508272U

DE7508272U - Vorrichtung zur geradlinigen Führung eines Maschinenelementes

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Publication number: DE7508272U
Application number: DE7508272U
Authority: DE
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Publication date: 1975-07-31

Description

SKP KUQELLAQERFABRIKEN CMBH Schweinfurt, 6.5.1975

t TPA/vH/gh

Vorriohtung zur geradlinigen Führung eines Masohinenelementes

Die vorlies-rade Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur geradlinigen Führung eines Maschinenelementes längs eines Balkens mit Je zwei beiderseits der Längsmittelebene des Balkens angeordneten Reihen von endlos umlaufenden Kugeln.

Es sind Vorrichtungen bekannt, bei. denen Je zwei Reihen von endlos umlaufenden Kugeln den Balken Je Seite seiner Längsmittelebene derart berühren, daß die Kraftwirkungslinlen der belasteten Kugeln der 2.^eI Reihen seitlich nach außen auseinandergehen. Diese Vorrichtungen heben den Nachteil, daß das Maschinenelement relativ verdrehungsscht.-^h auf dem Balken gehalten wird, weil die wirksame StUtzlänge der naoh innen zusammengehenden Kraftwirkungslinien klein ist, was in vielen Fällen nicht zulässig ist. Hinzu kommt, daß das Maschinenelement, relativ weiträumig um den Balken herum angeordnet werden muß, weil die nichtbelasteten Kugeln jeder Reihe relativ zu den belasteten Kugeln derselben Reihe außen zu liegen kommen und dort im Maschinenelement untergebracht werden müssen» Somit ist die Vorriohtung infolge größeren Material- und Fertigungsaufwandes relativ teuer.

Nach der Neuerung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß der Balken in seinem Querschnitt doppel-T-förmig ausgebildet ist und die inneren Kanten der Flansche dieses Balkens die Laufbahnen für die belasteten Kugeln bilden, wobei diese Laufbahnen derart angeordnet sind, daß die Kraftwirkungslinien der in den Kugellaufbahnen des Balkens laufenden Kugeln der zwei beiderseits der I&ngsmittelebene des Baikens angeordneten Reihen von Kugeln seitlich nach außen zusammengehen. Nach innen gehen somit die Kraftwirkungslinien dieser zwei Reihen auseinander und bilden in der senkrecht zur Längsmittelebene stehenden Querebene eine

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wirkttame StUtzlänge, die größer ist als der Abstand der belasteten Kugeln der «»inen Reihe von denen der anderen Reihe. Daduroh ergibt sich eine steife Lagerung des Maschinenelementes und etwa us* die Achse des Balkens drehende Kraftmomente können ohne Überlastung der Kugeln aufgenonmen werden.

Nach einem Merkmal der Neuerung besteht das Maschinenelement aus zwei beiderseits der Längismittelebene des Balkens angeordneten. Je zwei Reihen Kugeln tragenden Bauteilen, die durch Sohrauben oder dergl. fost mit» einander verbunden sind.

• Nach einem weiteren Merkmal sind Mittel der Einstellung vorhanden» mit denen der seitliche Abstand zwischen den zwei Bauteilen eines Masohinenelementee eingestellt werden kann, so daß das seitliche Spiel oder die Vorspannung zwischen den belasteten Kugeln des Masohinenelementes ein- oder nachgestellt und den Betriebsbedingungen angepaßt werden kann. Als Mittal der Einstellung können Gewindestifte dienen, welche in eine seitliche Stützfläche eines ersten Bauteils mehr oder weniger weit eingeschraubt sind und mit ihrem Anlagebund oder dergl. das zugehörige zweite Bauteil des Maschinenelementes abstandsmäßig abstützen.

Eine hohe Steifigkeit des Maschinenelementes ^!?ird nach einem weiteren Merkmal der Neuerung dadurch erreicht, daß Jedes Bauteil dieses Elementes einen parallel zur Längsmittelebene des Balkens liegenden Seitenabschnitt und einen, an einem Ende des Seitenabschnitts anschließenden, zum seitlich gegenüberliegenden Bauteil hinübergreifenden Querabschnitt aufweist, wodurch ein kastenförmiges Maschinenelement mit einem hohen Widerstand gegenüber Verformung geschaffen wird.

Nach einem weiteren Merkmal ist an der Innenwand Jedes der zwei Bauteile eines Maschinenelemente3 eir.e Halteplatte und an jedem längsseitigen IMt d#s Mss^hinenslsssntss ein Rshsendeokel befestigt. Dabei können die geradlinigen Kanäle der Kugeln zwischen Halteplatte und Innenwand υηά die Kanäle der Umlerikzone zwischen Halteplatte und Bohrung des Hahniendeckels

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gebildet sein. Der Rahmendeckel kann aus elastischem Kunststoff gefertigt sein und einstückige Dichtungslippen aufweisen, die das Eindringen von schädlichen Schmutzpartikeln zwischen Maschinenelement und Balken ;ln das Innere des Maschinenelementes verhindern. Gehärtete Laufbahnelemente können Übrigens im Balken oder an den Bauteilen des Maschinenelemente» befestigt sein, welche die Laufbahnen für die belasteten Kugeln bilden, so daß sich eine wirtschaftliche Fertigung des Balkens und der Bauteile, welche zum Beispiel aus leicht zu bearbeitendem Flußstahl, Grauguß oder Aluminium hergestellt sein, können, ergibt.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung hat übrigens den Vorteil, daß diese kompakt und raumsparend gebaut werden kann, denn die zwei Reihen der Kugeln einer Fnlkenseite sind zwischen den Flanschen des im Querschnitt doppel-T-förmigen Balkens untergebracht und das Maschinenelement umschließt mit kleiner Baubreite und Bauhöhe den Balken.

Aufbau und Wirkungsweise der neuerun£sgemäßen Vorrichtung werden nachstehend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeiepielen erläutert.

Es zeigen

Figur 1 einen Längsschnitt einer neuerungsgemäßen Vorrichtung,

Figur 2 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Figur 1,

Figur 3 einen teilweisen Querschnitt durch die neuerungsgemäße Vorrichtung

der Fig. 1, welche anstelle einer Halteplatte aus Blech eine solche aus Kunststoff aufweist,

Figur 4 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. J5 durch Kreis gekennzeichneten Abschnittes mit Gewindestift als Mittel der Einstellung des seitlichen Abstandes zwischen den zwei Bauteilen eines Maschinenelernentes,

Figur' 5 eine Teilansicht nach der Linie B-B in Figur 1, und

Figur 6 einen teilweisen Querschnitt durch eine abgeänderte neuerungsgemäße Vorrichtung.

Mit 1 ist ein im Querschnitt doppel-T-förmiger Balken bezeichnet, entlang

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dem das aus Bauteil 2 und Bauteil 3 zusammengesetzte Maschinenelement ge- ^ j

führt wird. Dazu sind beiderseits der Längsmittelebene 4 des Balkens 1 j

je zwei Reihen von endlos umlaufenden Kugeln, bestehend aus belasteten Ku- j

geln 5 und unbelasteten Kugeln 6 auf der Innenwand 7 jedes Bauteiles 2 und j

3 durch eine aus Bandwerkstoff gefertigte Halteplatte 8 festgehalten, wel- j

ehe durch Schrauben 9 sm zugehörigen Bauteil 2, 3 befestigt ist. Zwischen 1

Halteplatte 8 und zugehörigem Bauteil 2, 3 werden je Reihe ein geradliniger |

Kanal 10 mit balkenseitigem Schlitz 11 für die belasteten Kugeln 5 und j

ein geschlossener, geradliniger Kanal 13 für die unbelasteten Kugeln 6 j

gebildet. Je längsseitiges Ende des Maschinenelementes ist ein Rahmen- f

deckel 14, z.B. aus elastischem Kunststoff im Spritzgußverfahren ge- 5

fertigt, angeschraubt. Zwischen Halteplatte 8 und Rahmendeckel 14 sind ; Umlenkkanäle 15 gebildet, welche an den Enden der geradlinigen Kanäle ; 10, 13 anschließen und Je Reihe den geradlinigen Kanal 10 der belasteten '·. Kugeln 5 mit dem zugehörigen geradlinigen Kanal 13 der unbelasteten Kugeln 6 miteinander verbinden. j

Die belasteten Kugeln 5 Jeder Reihe laufen auf der inneren Kants des zu= \

gehörigen Flansches des Balkens 1 in siner Kugellaufbahn l6. Dabei sind \

die Kraftwirkungslinien l8 der einen Reihe und die Kraftwirkungslinien 19 |

der auf derselben Seite des Balkens 1 liegenden zweiten Reihe derart aus- =

gerichtet, daß diese seitlich nach außen zusammengehen. Die belasteten

Kugeln 5 der vier Reihen eines Mesehinenelementes bilden mit ihren Kraft- \

Wirkungslinien l8, 19 - wie in Fig. 2 zu sehen - eine steife O-Anordnung )

mit relativ großen wirksamen Stutzlängen. Dabei liegen die Kanäle 10, 13

15 der zwei Reihen eines Bauteils 2, 3 in einer zur Längsmittelschse 4 ■

des Balkens parallelen Ebene. i

In Fig. 3 iß* anstelle der aus Bandwerkstoff gefertigten Halteplatte 8
eine Halteplatte 20 aus Kunststoff am Bauteil 2 durch Schrauben 9 befestigt, welche FUhrungsrinnen 21, 22 aufweist. Jede FUhrungsrinne 22
bildet zusammen mit einer gegeniiberllegenden FUhrungsrinne 23 des Bauteils 2 den gerad.1 inigen Kanal 13 der unbelasteten Kugeln 6 der betreffenden Reihe und Jede FUhrungorinne 21 bildet zusammen mit einer gerundeten
Schulter 24 de3 Bauteils 2 einen Kanal 10 der belasteten Kugeln 5·

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Mittel der Einstellung des Abstandes zwischen den zwei Bauteilen 2, 3 sind in Fig. \ demonstriert. Dort ist ein Gewindestift 25 gezeigt, welcher in ein Gewindeloch 26 der seitliehen Stützfläche 27 des Bauteils 2 eingeschraubt ist. Dieser Gewindestift 25 besitzt einen Anlageteund 28. gegen den sich die, der seitlichen Stützfläche 27 gegenüberliegende Stützfläche 29 des Bauteils 3 abstützt. Durch mehr oder weniger weites Einschrauben zweier Gewindestifte 25> die an den längsseitigen Enden des Masehinenelementes angeordnet sind, kann der gegenseitige Abstand der Bauteile 2, 3 so geändert werden, daß zwischen Balken 1 und Maschinenelement über die belasteten Kugeln 5 die gewünschte VorspannuJig oder <Jas gewünschte Lagerspiel eingestellt wird.

Die Einstellung erfolgt mit einem Schraubendreher, der in einen Schlitz 30 des Gewindestiftes 25 greift. Im übrigen ist in der Wandung des Bauteils 3 gegenüber dem Gewindestift 25 eine Öffnung 31 vorhanden, durch die der Schraubendreher bei der Einstellung hindurehgeführt werden kann, so daß das Einstellen erfolgen kann, ohne daß das Bauteil 3 vom Bauteil 2 vorher gelöst und abgenommen werden muß.

Wie in Figur 2 zu sehen, weist jedes Bauteil 2, 3 einen parallel zur Längsmittelebene k des Balkens 1 liegenden Seitenabschnitt J2 und einen an einem Ende des Seitenabschnitts anschließenden, zum seitlich gegenüberliegenden Bauteil 2, 3 hinübergreifenden Querabsehnitt 35 auf, so daß durch die zwei Bauteile 2, 3 eia steifes Maschinenelement gebildet wird, das den Balken 1 kastenförmig umschließt.

Der Rahmendeckel 14, siehe Figur 1 und 5* besitzt übrigens an seinem inneren, dem Balken 1 zugekehrten Rand, einstückige Dichtungslippen 3^, welche auf der Laufbahn 16 des Balkens 1 gleiten und dort abdichten.

In Figur 6 ist eine abgeänderte erfindungsgemäße Vorrichtung im teilweisen Querschnitt zu sehen, bei der ein gehärtetes Lauf bahne lement 35 mit einer Kugellaufbahn 16 in Jedem Flansch des Balkens 1 eingelassen ist, ; welches snusarenen Knit einem gegenüberliegenden gehärteten Laufbahnelement 36 mit der Kugellaufbahn 24 den geradlinigen'Kanal1Oi für-die«belasteten Kugeln 5 bildet. Die gehärteten, verschleißfesten Laufbahnelemente 35

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können zum Beispiel aus Stahl sein und am Balken 1 durch Kleben, Löten oder Sehrauben (nicht gezeigt) befestigt sein. Ebenso können die gehärteten Laufbahneiesaente 36 am Bauteil 2, 3 durch Kleben» Löten oder Schrauten 9 mit der Haltepiatte 8 befestigt sein«, Es ergibt sich eine wirtechaft· liehe Fertigung des Balkens 1 und der Bauteile 2 und 3 des Maschinenelement tes, die aus nicht-härtbarem Werkstoff, zum Beispiel im Druckgußverfahrem aus Aluminium, hergestellt sein können. Verschlissene Laufbahnelemente 35, 36 können wirtschaftlieh durch neue Laufbahnelemente 35, 36 ersetzt werden, ohne daß der ganze Balken 1 oder die Bauteile 2, 3 erneuert werden müssen.

Die Meuemasg ist selbstverständlich nicht auf die hier demonstrierten Ausftihrungsbeispiele beschränkt. So können zum Beispiel auch rundstabförmige oder mit Laufbahnrille versehene Laufbahnelemente (nicht gezeigt) in eine entsprechende Nut der Bauteile eingelegt sein, welche zusammen mit der gegenüberliegenden PUhrungsrinne der Haltepiatte den geradlinigen Kanal für die unbelasteten Kugeln bilden.

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Claims

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SKP IOTGELIAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 6.J. 1975

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Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur geradlinigen PUhrung eines Maschinenelementss längs eines Balkens mit je zwei beiderseits der Längssiittelebene des Balkens angeordneten Reihen von endlos umlaufenden Kugeln ,dadurch gekennzeichnet., daß der Balken (l) in seinem Querschnitt doppel-T-förmig ausgebildet ist und die inneren Kanten der Flansche dieses Balkens (1) die Laufbahnen (l6) für die belasteten Kugeln (5) bilden, wobei die Kraftwirkungslinien (i8,19) der in den Laufbahnen (16) des Balkens

(1) laufenden Kugeln (5) der zwei beiderseits der Längsmittelebene des Fs&lk&ns (l) angeordneten Reihen von Kugeln seitlieh nach außen zusammengehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinenp element durch zwei beiderseits der LängsmittelebiJne des Balkens (1)

angeordnete Bauteile (2p5), die durch Schrauben oder dergl. fest miteinander verbunden sind, gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (25) der Einstellung vorhanden sind, mit denen der gegenseitige Abstand der zwei Bauteile (2,5) eines Masohinenelementes eingestellt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die MIttel der Einstellung durch mindestens zwei Gewindeatlfte (25) gebildet sind, Vielehe Je in ein Oewindeloch (26) der seitlichen Stützfläche (27) des ersten Bauteils (2) mehr oder weniger weit eingeschraubt sind, wobei sich eine gegenüberliegende Stützfläche (29) des zugehörigen zweiten Bauteils (3) auf einem Anlagebund (28) Jedes Gewindestiftes (25) abstützt.

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^ι< 5' Vorrichtung naeh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Bauteil (2,3) einen parallel zur Längsmittelebene (4) des Balkens (l) liegenden Seitenabschnitt (32) aufweist, sowie einen, an einem Ende des Seitenabschnitts (32) anschließenden, zum gegenüberliegenden Bauteil (2,3) seitlich hinübergreifenden Querabschnitt (33)> der mit diesem Bauteil (2,3) durch Schrauben oder dergl. fest verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnetj daß die belasteten Kugeln (5) und unbelasteten Ku-

geln (6) der zwei beiderseits der LängsmitteIebens (^lf) im Maschinen- :

element eingebauten Reihen an der Innenwand des Seitenabschnitts

(32) durcn mindestens eine Halteplatte (8,20) gehalten sind, die *·

ihrerseits durch Schrauben (9) oder dergl. an dieser Innenv:.<id befestigt ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- : kennzeichnet, daß Je längsseitiges Ende des Maschinenelementes j ein Rahmendeckel (i4), z.B. aus elastischem Kunststoff, durch j Schrauben oder dergl. am Maschinenelement befestigt ist. j

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß je Reihe zwischen Halteplatte (8,20) und Innenwand des Seitenabschnitts (32) ein geradliniger Kanal (10) für die

{ belasteten Kugeln (5) und ein geradliniger Kanal (13) für die unbelasteten Kugeln (6) und an den Eiden dieser Kanäle (10,13) zwischen

•i Halteplatte (8,20) und Innenwand des Rahmendeckels (Ik) Je ein,

diese z-»ei Kanäle (10,13) miteinander verbindender Umlenkkanal (15) gebildet ist.

9· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge-

! kennzeichnet, daß Je Ende eines Seitenabschnitts (32) ein geradliniger Kanal (10) für die belasteten Kugeln (5) einer Reihe angeordnet ist, wobei die zi -ehörigen geradlinigen Kenale (13) für die unbelasteten Kugeln (u) zwischen diesen zwei Kanälen (lO) angeordnet sind.

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10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (10,13,15) der zwei beiderseits der Längsmittelebene (4) angeordneten Reihen parallel zu dieser Ebene liegen,

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche; dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmendeckel (l4), zum Beispiel aus elastischem Kunststoff im Spritzgußverfahren gefertigt, an seinem inneren Rand einstückige Dichtungslippen (3¹O aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gehärtete Laufbahnelernente (35) an jedem Flansch des Balkens (l) befestigt sind, welche die Laufbahn (l6) für die belasteten Kugeln (5) bilden.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gehärtete Laufbahnelemente (36) am Bauteil (2,3) befestigt sind, welche die Laufbahn (24) für die belasteten Kugeln (5) bilden.

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