Wälzkörperkäfig für Längsführungen Die Erfindung betrifft einen Wälzkörperkäfig für Längsführungen aus gleichartigen, gelenkig mitein ander verbundenen Gliedern. Die Käfigstege liegen quer zur Bewegungsrichtung und haben Führungs fläche, die die Wälzkörper in einem Bogen von etwa 90 umfassen, sowie an beiden Enden versetzt an geordnete Zungen.
Es sind Wälzkörperkäfige bekannt, die aus Käfig abschnitten bestehen, die eine bestimmte Anzahl Rol len, Nadeln oder Kugeln in sich aufnehmen und durch Niete, Verschraubungen oder besondere Form gebungen der Käfigenden (z. B. schwalbenschwanz- förmige Aussparungen) verbunden sind. Diese Art Käfige sind nur für geradlinige Bewegungen zu ver wenden und erfordern eine Auslaufbahn des Käfigs entsprechend der Länge der Bewegung, die für die Ablagerung nicht auszunutzen ist.
Diesen Mangel versucht der bekannte Käfig aus elastischem Werkstoff zu beheben, der es gestattet, dass der Käfig in endloser Bandform ausgeführt wird und auf die Länge der Lagerung in Bewegungsrich tung geradlinig verläuft, an den jeweiligen Endpunk ten durch Führung kreisbogenförmig abgeleitet wird und parallel zur Lagerung verbunden ist.
Bei dieser Ausführung ist es notwendig, dass die Wälzkörper vorwiegend an den Endpunkten vor dem Herausfallen aus dem Käfig durch besondere Mass nahmen gehalten werden müssen und bei Abnutzung eines Käfigabschnittes der gesamte Käfig ausgewech selt werden muss.
Auch sind Gliederkäfige bekannt, die eine be sondere Formgebung der Wälzkörper erfordern, wie Bohrungen in der Achse oder Ausnehmungen in den Rollenenden, in die die einzelnen Glieder des Käfigs eingreifen und alle Teile zu einem Ganzen verbin den. Diese Ausführungen sind umständlich herzustel len, die Tragzahlen liegen auf Grund der Ausdehnung oder Bohrung in den Rollen unter denen mit vollen Rollen. Eine genaue achsparallele Führung der Wälz- körper zwischen den Gliedern ist nicht gewährleistet, da diese aus Blech oder Draht bestehen und in die entsprechende Form gebogen oder gedrückt werden müssen und nicht die Präzision von Massivkäfigen aufweisen, sehr labil und gegen Verzerrung empfind lich sind.
Diese Käfige sind nur zur Aufnahme von Zylin derrollen geeignet, die unter Berücksichtigung einer ausreichenden Stabilität, wie beschrieben, besonders geformt sind; sie eignen sich aus diesem Grund nicht für dünne Wälzkörper.
Für geradlinige Lagerungen sind diese Käfige nur bedingt zu verwenden, da bei Bewegung in wechseln der Richtung das grosse Spiel zwischen den Käfigglie- dern einerseits und das zusätzliche Spiel der Wälz- körper zwischen den Käfiggliedern keine achsparallele Führung der Wälzkörper ermöglicht und ein Schrän ken derselben nicht zu vermeiden ist.
Die beschriebenen Käfige eignen sich nur zur Aufnahme von zylindrischen Wälzkörpern.
Ähnliche Ausführungen gibt es auch als Kugel käfige. So ist bekannt, Käfige aus einzelnen Gliedern zusammenzustellen, 'bei denen ein Glied dieses Käfigs aus mehreren Teilen besteht, die durch Verschrau ben oder Vernieten mit dem nächsten Glied schwenk bar verbunden werden, und dadurch der Käfig die Form einer Kette erhält.
Diese Ausführungen sind nur für Wälzkörper mit relativ grosser Abmessung und entsprechendem Lauf bahndurchmesser geeignet und sollen die Käfigkosten für grosse Wälzlager vermindern.
Es sind auch Gliederkäfige für Kugeln bekannt, die aus U-förmigen Käfigelementen bestehen, welche die Kugeln an ihren Polen zum Teil umfassen und die durch seitlich hervorstehende Laschen mit dem nächsten Glied verbunden sind. Durch diese starre Ausführungsform ist nur ein grösserer Krümmungs- radius mit diesem Käfig auszulegen, und diese Käfige müssen für jede Lagerung individuell gefertigt wer den.
Die Anlaufflächen der Kugeln in Laufrichtung sind sehr klein und unterliegen einer grösseren Ab nutzung als bei den Kugeln angepassten Käfigen.
Es ist ein Käfig für Radiallager bekannt, der aus mehreren miteinander zu einem Kreis verbundenen Einzelgliedern besteht, die dem Kreisbogen der Lauf bahnen des Lagers angepasst sind.
Jedes Einzelglied ist mit dem nächstfolgenden durch zwei mit Flanschköpfen versehenen Gelenk stiften verbunden. Die zwischen den Auskehlungen der Einzelglieder liegenden Wälzkörper lehnen sich an die Flanschköpfe der Gelenkstifte an, hindern diese an dem Herausfallen und damit vor dem Lösen des Käfigs.
Dieser Käfig hat eine zu den Wälzkörperlängen verhältnismässig grosse Bordbreite, da die Flansch köpfe innerhalb der Auskehlung zwischen den ver bundenen Einzelgliedern untergebracht werden müs sen.
Er hat damit eine geringere zulässige Tragkraft als andere Käfige aus einem Stück in gleicher Breite, da nur kürzere Wälzkörper eingelegt werden können und besteht aus mehreren Teilen, die zusammen gefügt werden müssen.
Da die Bohrungen zur Aufnahme der Gelenk stifte ein bestimmtes Spiel aufweisen, sind die einzel nen Glieder labil miteinander verbunden und gewäh ren den Wälzkörpern nicht immer eine achsparallele Anlage. Bei diesem Radiallagerkäfig ist es nur erfor derlich, die Wälzkörper bis zum Einlegen zwischen die Laufringe zu halten.
Die einzelnen Glieder sind daher der Krümmung der Laufbahnen angepasst und sind für geradlinige Lagerungen nicht zu verwenden.
Die Erfindung betrifft einen Wälzkörperkäfig für Längsführungen aus gleichartigen, gelenkig mitein ander verbundenen Gliedern, die aus quer zur Bewe gungsrichtung liegenden Stegen mit die Wälzkörper in einem Bogen von etwa 90 umfassenden Füh rungsflächen sowie an ihren beiden Enden jeweils zwei quer zur Bewegungsrichtung versetzt angeord neten Zungen bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass zwei zu verschiedenen Seiten des Steges liegende Zungen eines Gliedes in Richtung des Steges gerich tet Zapfen aufweisen, die in entsprechende Aus- nehmungen der Zungen des jeweiligen Nachbarglie des eingreifen,
wobei im zusammengesetzten Zustand der lichte Abstand zwischen je zwei innenliegenden Zungen zweier benachbarter Glieder der in Richtung des Steges gemessenen Erstreckung der Wälzkörper entspricht, wodurch die einzelnen Glieder durch den eingelegten Wälzkörper gegen Auseinand'erfallen ge sichert sind. Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel des Ge genstandes der Erfindung beschrieben.
In der Zeich nung zeigt Fig. 1 einen Aufriss einer Gruppe von vier Käfig gliedern, davon das eine Glied im Augenblick des Einhängens, Fig. 2 einen Schnitt durch drei zusammengesetzte Käfigglieder, bei denen das letzte Glied zum Rollen- bzw. Nadeleinlegen im nahezu rechten Winkel zum vorhergehenden Glied steht, Fig. 3 eine komplett prismenförmige Lagerung, bei der die rechte Lagerseite zur Kenntlichmachung des endlosen Gliederkäfigs im Schnitt dargestellt ist.
In der Fig. 1 ist dargestellt, wie das letzte Käfig glied 1' an die schon zusammengesteckten drei Käfig glieder 1 angehängt wird, indem die Zapfen 8 in die Bohrung 9 der Zungen 7 der Käfigglieder scharnier- artig eingehängt werden. Jedes Glied 1 hat gleiche Abmessungen und Form.
Erst nach dem Einhängen des jeweils letzten Kä- figgliedes erfolgt das Einlegen der Wälzkörper 2 nach Fig. 2, indem das letzte Käfigglied l' in einem nahezu rechten Winkel zu dem vorhergehenden Käfigglied gestellt wird und die Wälzkörper 2 mit leichtem Druck zwischen die Halterungen 5 bzw. in die Füh rungsfläche 3 der Stege 4 gedrückt werden. Beim geringsten Zurückstellen des Käfiggliedes 1' verhin dern die eingelegten Wälzkörper 2 ein Lösen der Käfigglieder und diese sind dadurch zu einem ein heitlichen Ganzen verbunden.
Die erfindungsgemässe Gliederkette lässt sich auch an Stelle der bekannten Wälzlagerkäfige verwenden. Dies kommt besonders bei Lagern grosser Abmessun gen in Betracht, bei denen die Werkzeugkosten für Normalkäfige relativ hoch sind.
Bei den Wälzkörperkäfigen nach den Fig. 1 bis 3 ist der kleinste zulässige Krümmungsradius etwa 1,5 bis 2,5 Wälzkörperdurchmesser, bei dem die Wälz- körper immer noch im Käfig gehalten werden. Da durch ist es sehr gut möglich, endlose Lagerungen mit geringer Bauhöhe auszuführen.
Die Laufbahnen der Lagerungen nach Fig. 3 bestehen aus zwei Teilen 10, von denen die rechte Seite im Schnitt dargestellt ist. Der Käfig wird an den Enden der Lagerungen in die unbelastete Zone 11 geführt, und es ist möglich, die ganze Hublänge eines Maschinenteils zu lagern.
Die Wälzkörper können nur in die Zwischen räume der Glieder eingelegt oder aus ihnen entfernt werden, wenn die Glieder in einem Winkel von etwa 90 zueinander gestellt sind.
Die massive Ausführung des aus einzelnen Glie dern bestehenden Gesamtkäfige gewährleistet die achsparallele Führung der Wälzkörper auch bei wech selnder Bewegungsrichtung geradliniger Lagerungen. Ein Zusammenschieben oder einseitiges Kanten der Glieder ist nicht möglich, da die Zapfen der Schar- nierverbindung fest mit dem Einzelglied verbunden sind.
Durch die den Wälzkörpern angepassten Füh rungsflächen, wie Tonnen-, Kegel- oder Kugelform, lassen sich die beschriebenen Käfige für alle Wälz- lagerungen verwenden, da sich die Achswinkel der Wälzkörper eines Tonnen- oder Kegellagers ohne wei teres bei der Gliederform berücksichtigen lassen.
Die Käfigausführung gestattet es auch, Prismen lagerungen derart vorzunehmen, dass im erforderli chen Winkel gegenseitig endlose Käfige angebracht sind, die an den Auflageenden über Rollen als so genanntes Raupenband zurücklaufen. Dabei ist keine besondere Halterung gegen das Herausfallen der Wälzkörper getrennt vom Käfig erforderlich, und der Radius an den Umkehrungspunkten beträgt nur das 1,5- bis 2,5fache der Wälzkörperdurchmesser. Die einzelnen Käfigglieder können aus Kunststoff oder keramischen Stoffen hergestellt werden, um den je weiligen Anforderungen im Hinblick auf Abnutzung, Belastung und äussere Einflüsse Rechnung zu tragen.
Ferner können die Käfigglieder auch so gestaltet sein, dass sie in sich mehrere Wälzkörper aufnehmen, die voneinander durch Stege getrennt sind und durch bekannte Mittel im Käfigglied gehalten werden, so dass nur an den beiden Enden die Verbindung der einzelnen Glieder in der beschriebenen Form erfolgt. Diese Glieder werden für kreisbogenförmige Lage- rungen dem erforderlichen Krümmungsrad'ius der La gerung angepasst.
Rolling body cage for longitudinal guides The invention relates to a rolling body cage for longitudinal guides made of similar, articulated mitein other connected members. The cage bars are transverse to the direction of movement and have guide surfaces that encompass the rolling elements in an arc of about 90, as well as offset tongues at both ends.
Roller cages are known which consist of cage sections that contain a certain number of Rol len, needles or balls and are connected by rivets, screws or special shapes of the cage ends (z. B. dovetail-shaped recesses). These types of cages are only to be used for linear movements and require an outlet path of the cage corresponding to the length of the movement, which cannot be used for the deposition.
This deficiency tries to remedy the known cage made of elastic material, which allows that the cage is designed in an endless band shape and runs linearly on the length of the storage in the direction of movement, is derived at the respective Endpunk th through a circular arc and parallel to the storage connected is.
In this design, it is necessary that the rolling elements must be held mainly at the end points before falling out of the cage by special measures and that the entire cage must be replaced when a cage section is worn.
Link cages are also known that require a special shape of the rolling elements, such as holes in the axis or recesses in the roller ends, in which the individual members of the cage engage and all parts are connected to a whole. These versions are cumbersome to manufacture len, the load ratings are due to the expansion or hole in the rollers below those with full rollers. Precise axially parallel guidance of the rolling elements between the links is not guaranteed, as these are made of sheet metal or wire and have to be bent or pressed into the appropriate shape and do not have the precision of solid cages, are very unstable and sensitive to distortion.
These cages are only suitable for receiving Zylin derrollers, which are specially shaped, taking into account sufficient stability, as described; for this reason they are not suitable for thin rolling elements.
These cages can only be used to a limited extent for straight bearings, since when moving in alternating directions, the large play between the cage members on the one hand and the additional play of the rolling bodies between the cage members do not allow axially parallel guidance of the rolling bodies and they do not set them is to be avoided.
The cages described are only suitable for holding cylindrical rolling elements.
Similar designs are also available as ball cages. It is known to assemble cages from individual links, 'in which a link of this cage consists of several parts that are connected by screwing or riveting to the next link pivotable bar, and thereby the cage is given the shape of a chain.
These designs are only suitable for rolling elements with relatively large dimensions and a corresponding raceway diameter and are intended to reduce the cage costs for large rolling bearings.
Link cages for balls are also known, which consist of U-shaped cage elements which partially surround the balls at their poles and which are connected to the next link by laterally protruding tabs. Due to this rigid embodiment, only a larger radius of curvature has to be designed with this cage, and these cages must be manufactured individually for each storage.
The contact surfaces of the balls in the running direction are very small and are subject to greater wear than cages adapted to the balls.
There is a cage for radial bearings known, which consists of several interconnected individual members in a circle, which tracks the circular arc of the raceways of the bearing are adapted.
Each individual link is connected to the next by two pins provided with flange heads. The rolling elements lying between the grooves of the individual links lean against the flange heads of the pivot pins, preventing them from falling out and thus preventing the cage from loosening.
This cage has a rim width that is relatively large to the rolling element lengths, since the flange heads must be housed within the groove between the individual links connected.
It therefore has a lower permissible load capacity than other cages made of one piece of the same width, since only shorter rolling elements can be inserted and consists of several parts that have to be joined together.
Since the holes for receiving the hinge pins have a certain amount of play, the individual NEN links are unstably connected to one another and not always grant the rolling elements an axially parallel system. With this radial bearing cage, it is only necessary to hold the rolling elements until they are inserted between the races.
The individual links are therefore adapted to the curvature of the raceways and cannot be used for linear bearings.
The invention relates to a rolling element cage for longitudinal guides made of similar, articulated mitein other connected members, which are located transversely to the movement direction webs with the rolling elements in an arc of about 90 comprehensive Füh approximately surfaces and at their two ends two transversely offset angeord designated tongues to the direction of movement consist, characterized in that two tongues of a member lying on different sides of the web have pins directed in the direction of the web, which engage in corresponding recesses of the tongues of the respective neighboring link,
In the assembled state, the clear distance between two inner tongues of two adjacent links corresponds to the extent of the rolling elements measured in the direction of the web, whereby the individual links are secured against falling apart by the inserted rolling element. An embodiment of the subject matter of the invention is described below.
In the drawing voltage Fig. 1 shows an elevation of a group of four cage members, one of which is at the moment of hanging, Fig. 2 shows a section through three composite cage members, in which the last member for roller or needle insertion in the almost right At an angle to the preceding link, FIG. 3 shows a completely prism-shaped mounting, in which the right side of the mounting is shown in section to identify the endless link cage.
In Fig. 1 is shown how the last cage member 1 'is attached to the three cage members 1 already plugged together, in that the pins 8 are hinged into the bore 9 of the tongues 7 of the cage members. Each link 1 has the same dimensions and shape.
The rolling elements 2 according to FIG. 2 are only inserted after the last cage element has been hooked in, in that the last cage element 1 'is placed at an almost right angle to the preceding cage element and the rolling elements 2 are placed between the brackets 5 or Are pressed into the guide surface 3 of the webs 4. At the slightest reset of the cage member 1 'verhin the inserted rolling elements 2 a loosening of the cage members and these are thereby connected to a unified whole.
The link chain according to the invention can also be used in place of the known roller bearing cages. This is particularly important for bearings with large dimensions where the tool costs for normal cages are relatively high.
In the case of the rolling element cages according to FIGS. 1 to 3, the smallest permissible radius of curvature is approximately 1.5 to 2.5 rolling element diameters at which the rolling elements are still held in the cage. As a result, it is very possible to carry out endless storage with a low overall height.
The raceways of the bearings according to FIG. 3 consist of two parts 10, of which the right side is shown in section. The cage is guided into the unloaded zone 11 at the ends of the bearings, and it is possible to support the entire stroke length of a machine part.
The rolling elements can only be inserted into the spaces between the links or removed from them when the links are set at an angle of about 90 to one another.
The massive design of the overall cage, which consists of individual members, ensures that the rolling elements are guided parallel to the axis, even when the direction of movement of straight bearings changes. It is not possible to push the links together or to edge them on one side, as the pins of the hinge connection are firmly connected to the individual link.
Due to the guide surfaces adapted to the rolling elements, such as barrel, conical or spherical shape, the cages described can be used for all rolling bearings, since the axial angles of the rolling elements of a barrel or tapered bearing can easily be taken into account in the link shape.
The cage design also makes it possible to store prisms in such a way that mutually endless cages are attached at the required angle, which run back at the support ends via rollers as a so-called caterpillar belt. No special bracket is required to prevent the rolling elements from falling out separately from the cage, and the radius at the reversal points is only 1.5 to 2.5 times the rolling element diameter. The individual cage members can be made of plastic or ceramic materials in order to take into account the respective requirements with regard to wear and tear, load and external influences.
Furthermore, the cage members can also be designed in such a way that they accommodate several rolling elements which are separated from one another by webs and held in the cage member by known means, so that the connection of the individual members takes place in the described form only at the two ends. These links are adapted to the required radius of curvature of the bearing for circular arc-shaped bearings.