DE102007015674A1

DE102007015674A1 - Wälzlagervorrichtung

Info

Publication number: DE102007015674A1
Application number: DE102007015674A
Authority: DE
Inventors: Erich Lunz
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-03-31
Filing date: 2007-03-31
Publication date: 2008-10-02
Also published as: WO2008119745A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Wälzlagervorrichtung, insbesondere zur Linearführung, mit wenigstens einer Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) und einer Einstelleinheit (18), die zur Einstellung einer Spannkraft (20) zwischen der Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) und einem korrespondierenden Führungsmittel (22) vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinheit (18) wenigstens ein Stellmittel (24) aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) zur Erzielung der Spannkraft (20) in Richtung (26) zum korrespondierenden Führungsmittel (22) zu bewegen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Wälzlagervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der Druckschrift DE 196 25 551 A1 ist eine gattungsgemäße Wälzlagervorrichtung für eine Linearführung mit drei in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Wälzlagereinheiten bekannt. Die Wälzlagervorrichtung umfasst eine Einstelleinheit, die zur Einstellung einer Radialspannkraft zwischen den Wälzlagereinheiten und einem korrespondierenden, von einer Säule gebildeten Führungsmittel vorgesehen ist. Die Einstelleinheit ist teilweise einstückig mit der Säule ausgeführt, die an ihrem Umfang in Umfangsrichtung ansteigende Keile aufweist. Bei einem Verspannen werden die Wälzlagereinheiten mittels der ansteigenden Keile radial nach außen belastet.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine vorteilhaft flexibel einsetzbare Wälzlagervorrichtung bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Wälzlagervorrichtung, insbesondere zur Linearführung, mit wenigstens einer Wälzlagereinheit und einer Einstelleinheit, die zur Einstellung einer Spannkraft zwischen der Wälzlagereinheit und einem korrespondierenden Führungsmittel vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass die Einstelleinheit wenigstens ein Stellmittel aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Wälzlagereinheit zur Erzielung der Spannkraft in Richtung zum korrespondierenden Führungsmittel zu bewegen. Dabei soll unter „vorgesehen" insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden, wobei die Wälzlagereinheiten als Loslager oder als Festlager ausgebildet sein können.
Durch eine entsprechende Ausgestaltung kann eine besonders flexibel einsetzbare Wälzlagervorrichtung geschaffen werden, die insbesondere bei verschiedenen, mit der Wälzlagereinheit korrespondierenden Führungsmitteln eingesetzt werden kann. Ferner kann eine entsprechende Wälzlagervorrichtung vorteilhaft bei Maschinen mit einem einstellbaren Hub und/oder bei Maschinen mit unterschiedlichen Hüben eingesetzt werden.
Das Stellmittel kann dabei bezogen auf eine Rotationsachse der Wälzlagereinheiten zumindest teilweise auf einer einem Aufnahmebereich für das Führungsmittel der Wälzlagereinheit zugewandten und/oder zumindest teilweise auf einer dem Aufnahmebereich abgewandten Seite angeordnet sein, wodurch das Stellmittel konstruktiv einfach integriert werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Stellmittel ringförmig und/oder ringsegmentförmig ausgebildet ist, wodurch vorteilhaft Reaktionskräfte der Spannkraft im Stellmittel aufgenommen werden können. Dabei soll unter „ringförmig" insbesondere eine in Umfangsrichtung geschlossene Form und unter „ringsegmentförmig" insbesondere eine in Umfangsrichtung geteilte Form verstanden werden, wobei Ringsegmente in Umfangsrichtung direkt gekoppelt oder auch beabstandet ausgeführt sein können.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Wälzlagervorrichtung zumindest zwei Wälzlagereinheiten aufweist, wobei das Stellmittel dazu vorgesehen ist, die Spannkraft der mindestens zwei Wälzlagereinheiten einzustellen. Dabei sollen unter „zwei Wälzlagereinheiten" insbesondere zwei Einheiten verstanden werden, die beabstandet, insbesondere quer zu einer Linearführungsrichtung und besonders vorteilhaft in Umfangsrichtung zu einem von einer Säule gebildeten korrespondierenden Führungsmittel, angeordnet sind und die, insbesondere zumindest teilweise zur gegenseitigen Aufnahme, von aus den Spannkräften resultierenden Reaktionskräften vorgesehen sind. Durch eine entsprechende Ausgestaltung können zusätzliche Bauteile, Gewicht, Montageaufwand und Kosten eingespart werden. Ferner können vorteilhaft aus den Spannkräften resultierende Reaktionskräfte vorteilhaft abgestützt werden.
Vorteilhaft ist das Stellmittel in zumindest eine Stellrichtung beweglich gelagert, die wenigstens eine Komponente quer zu einer Linearführungsrichtung aufweist, wodurch eine Platz sparende Integration des Stellmittels erreicht und zudem eine einfache Einstellbarkeit gewährleistet werden kann. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass das Stellmittel ausschließlich in eine parallel zur Linearführungsrichtung verlaufende Stellrichtung beweglich gelagert ist. Dabei soll unter einer „Stellrichtung" insbesondere eine Richtung verstanden werden, in die das Stellmittel bei einer Verstellung bewegt wird.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Stellmittel über wenigstens eine Gleitfläche, direkt oder indirekt über ein weiteres Bauteil, mit der Wälzlagereinheit gekoppelt ist, wodurch eine besonders Platz sparende Kopplung erzielt werden kann. Grundsätzlich ist jedoch auch denkbar, dass das Stellmittel über wenigstens einen Wälzkörper mit der Wälzlagereinheit gekoppelt ist, wodurch eine reduzierte Reibung bei einer Einstellung erreicht werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Stellmittel wenigstens eine Schrägfläche aufweist, die zur Einstellung der Spannkraft vorgesehen ist, wodurch vorteilhaft eine insbesondere stufenlose Einstellbarkeit erreichbar ist. Dabei soll unter einer „Schrägfläche" insbesondere eine Fläche verstanden werden, die zu einer Bezugsbahn der Wälzlagervorrichtung einen Winkel einschließt, so dass bei einer Bewegung entlang der Bezugsbahn, wie insbesondere entlang einer durch eine Rotation des Stellmittels vorgegebenen Kreisbahn, eine Stellbewegung mit zumindest einer Komponente quer zur Bezugsbahn entsteht.
Weist die Wälzlagervorrichtung wenigstens ein Führungsmittel auf, das in Richtung der Spannkraft betrachtet zumindest teilweise zwischen dem Stellmittel und der Wälzlagereinheit angeordnet ist, kann eine unerwünschte Reibung an der Wälzlagereinheit und ein dadurch bedingter Verschleiß der Wälzlagereinheit bei einem Verstellvorgang einfach vermieden werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
1 eine schematisiert dargestellte Maschine mit erfindungsgemäßen Wälzlagervorrichtungen,
2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in 1 durch eine Wälzlagervorrichtung in einem entspannten Zustand,
3 einen vergrößerten Ausschnitt III aus 2,
4 die Wälzlagervorrichtung gemäß 2 in einem gespannten Zustand und
5 einen vergrößerten Ausschnitt V aus 4.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine Maschine mit einem Schlitten 78, der über vier von Säulen gebildeten Führungsmitteln 22 geführt ist, wobei nur zwei Führungsmittel 22 dargestellt sind. Die Maschine weist je Führungsmittel 22 zwei in axialer Richtung der Führungsmittel 22 hintereinander angeordnete Wälzlagervorrichtungen zur Linearführung des Schlittens 78 in Linearführungsrichtung 50, 52 auf.
Die Wälzlagervorrichtung weist vier gleichmäßig über den Umfang des von der Säule gebildeten Führungsmittels 22 verteilt angeordnete Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 auf, die jeweils zwei Reihen von Walzen gebildete, baugleiche Wälzkörper 80 umfassen, die jeweils in Flachkäfigen 98 gehalten sind (2 und 3). Anstatt vier Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 können auch mehr oder weniger Wälzlagereinheiten vorgesehen sein. Ferner umfasst die Wälzlagervorrichtung eine Einstelleinheit 18 zur Einstellung einer Spannkraft 20 zwischen den Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 und dem korrespondierenden Führungsmittel 22 (4 und 5). Die Einstelleinheit 18 umfasst ein ringförmig ausgebildetes Stellmittel 24, das dazu vorgesehen ist, die Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 zur Erzielung der Spannkraft 20 in radialer Richtung 26 zum korrespondierenden Führungsmittel 22 zu bewegen.
Die Wälzkörper 80 der Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 bilden auf der dem Führungsmittel 22 zugewandten Seite jeweils eine Wälzfläche 38, 40, 42, 44, die im gespannten Zustand mit vier in Umfangsrichtung des Führungsmittels 22 beabstandeten, von Abflachungen gebildeten Führungsflächen 82, 84, 86, 88 des Führungsmittels 22 zusammenwirken. Das Stellmittel 24 ist bezogen auf Rotationsachsen 30, 32, 34, 36 der Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 bzw. der Wälzkörper 80 auf einer einem Aufnahmebereich für das korrespondierende Führungsmittel 22 abgewandten Seite bzw. radial außerhalb der Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 angeordnet und wirkt über in Richtung der Spannkraft 20 betrachtet zwischen dem Stellmittel 24 und den Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 angeordneten, von Führungsschienen gebildeten, getrennt voneinander ausgebildeten Führungsmitteln 70, 72, 74, 76 auf die Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16.
Die Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 sind, ausgehend von einer radial äußeren Ausgangsstellung, im entspannten Zustand in radialer Richtung 26 über eine zur Einstellung vorgesehene Strecke 28 in eine radial innere Stellung beweglich gelagert.
Das Stellmittel 24 ist drehbar in Stellrichtungen 46, 48 gelagert, die senkrecht auf den Linearführungsrichtungen 50, 52 stehen. Das Stellmittel 24 ist an seinem radial äußeren Umfang über eine Gleitfläche 90 auf einer korrespondierenden Gleitfläche 92 eines Lagerrings 94 gelagert. An seinem radial inneren Umfang weist das Stellmittel 24 Gleitflächen 54, 56, 58, 60 auf, über die das Stellmittel 24 über die Führungsmittel 70, 72, 74, 76 mit den Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 gekoppelt ist. Die Gleitflächen 54, 56, 58, 60 weisen, in Umfangsrichtung betrachtet, angeformte, rampenartige Schrägflächen 62, 64, 66, 68 auf, die zur Einstellung der Spannkraft 20 vorgesehen sind. Die Schrägflächen 62, 64, 66, 68 schließen zu einer von einer Stellbewegung des Stellmittels 24 vorgegebenen Kreisbahn einen Winkel ungleich Null ein.
Wird, ausgehend von der radial äußeren Ausgangsstellung, im entspannten Zustand (2 und 3) das Stellmittel 24 in Stellrichtung 46 bzw. im Uhrzeigersinn verdreht, kommen die Schrägflächen 62, 64, 66, 68 mit den Führungsmitteln 70, 72, 74, 76 in Anlage, die Führungsmittel 70, 72, 74, 76 werden durch einen durch die Schrägflächen 62, 64, 66, 68 bedingt abnehmenden Innendurchmesser des Stellmittels 24 in radialer Richtung 26 nach innen verschoben und die Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 werden mit dem Führungsmittel 22 mittels der Spannkraft 20 verspannt (4 und 5).
Wird, ausgehend von der gespannten Stellung (4 und 5), das Stellmittel 24 in Stellrichtung 48 bzw. gegen den Uhrzeigersinn verdreht, werden die Führungsmittel 70, 72, 74, 76 und die Wälzlagereinheiten 10, 12, 14, 16 wieder in radialer Richtung 96 nach außen frei gegeben, die Spannkraft 20 wird aufgehoben und die Wälzlagervorrichtung wird entspannt (2 und 3).

10: Wälzlagereinheit
12: Wälzlagereinheit
14: Wälzlagereinheit
16: Wälzlagereinheit
18: Einstelleinheit
20: Spannkraft
22: Führungsmittel
24: Stellmittel
26: Richtung
28: Strecke
30: Rotationsachse
32: Rotationsachse
34: Rotationsachse
36: Rotationsachse
38: Wälzfläche
40: Wälzfläche
42: Wälzfläche
44: Wälzfläche
46: Stellrichtung
48: Stellrichtung
50: Linearführungsrichtung
52: Linearführungsrichtung
54: Gleitfläche
56: Gleitfläche
58: Gleitfläche
60: Gleitfläche
62: Schrägfläche
64: Schrägfläche
66: Schrägfläche
68: Schrägfläche
70: Führungsmittel
72: Führungsmittel
74: Führungsmittel
76: Führungsmittel
78: Schlitten
80: Wälzkörper
82: Führungsfläche
84: Führungsfläche
86: Führungsfläche
88: Führungsfläche
90: Gleitfläche
92: Gleitfläche
94: Lagerring
96: Richtung
98: Flachkäfig

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19625551 A1 [0002]

Claims

Wälzlagervorrichtung, insbesondere zur Linearführung, mit wenigstens einer Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) und einer Einstelleinheit (18), die zur Einstellung einer Spannkraft (20) zwischen der Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) und einem korrespondierenden Führungsmittel (22) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinheit (18) wenigstens ein Stellmittel (24) aufweist, das dazu vorgesehen ist, die Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) zur Erzielung der Spannkraft (20) in Richtung (26) zum korrespondierenden Führungsmittel (22) zu bewegen.
Wälzlagervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (24) bezogen auf eine Rotationsachse (30, 32, 34, 36) der Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) zumindest teilweise auf einer einem Aufnahmebereich für das korrespondierende Führungsmittel (22) der Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) abgewandten Seite angeordnet ist.
Wälzlagervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (24) ringförmig und/oder ringsegmentförmig ausgebildet ist.
Wälzlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest zwei Wälzlagereinheiten (10, 12, 14, 16), wobei das Stellmittel (24) dazu vorgesehen ist, die Spannkraft (20) der mindestens zwei Wälzlagereinheiten (10, 12, 14, 16) einzustellen.
Wälzlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (24) in zumindest eine Stellrichtung (46, 48) beweglich gelagert ist, die wenigstens eine Komponente quer zu einer Linearführungsrichtung (50, 52) aufweist.
Wälzlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (24) über eine Gleitfläche (54, 56, 58, 60) mit der Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) gekoppelt ist.
Wälzlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel (24) wenigstens eine Schrägfläche (62, 64, 66, 68) aufweist, die zur Einstellung der Spannkraft (20) vorgesehen ist.
Wälzlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Führungsmittel (70, 72, 74, 76), das in Richtung der Spannkraft (20) betrachtet zumindest teilweise zwischen dem Stellmittel (24) und der Wälzlagereinheit (10, 12, 14, 16) angeordnet ist.
Maschine, insbesondere Stanze oder Presse, mit einer Wälzlagervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.