DE1575608C3

DE1575608C3 - Wälzlager für Längsbewegungen

Info

Publication number: DE1575608C3
Application number: DE19661575608
Authority: DE
Inventors: Alfons 6072 Dreieich Hentschke
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1966-05-14
Filing date: 1966-05-14
Publication date: 1981-02-19
Also published as: DE1575608A1; DE1575608B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager für Längsbewegungen mit mehreren am Umfang verteilten endlosen Kugelreihen.

Wälzlager für Längsbewegungen mit endlosen Kugelreihen, bei welchen die Kugeln in der belasteten Zone zwischen Welle und Außenhülse abrollen und nach Überleitung in der entlasteten Zone ohne Berührung mit der Welle zurück zur belasteten Zone geleitet werden, sind bereits in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt Die gebräuchlichste Form ist die sogenannte Kugelbüchse, die im wesentlichen aus einer gehärteten, geschliffenen und geschlitzten Außenhülse aus Kugellagerstahl besteht, in der die Laufbahnen für die Kugeln eingearbeitet sind. Die Kugeln werden in mehreren auf dem Umfang gleichmäßig verteilten, aus Blechstreifen gestanzten Führungen — oftmals auch als »Käfige« bezeichnet — geführt

Diese Ausführungsform hat sich zwar sehr gut bewährt; da sie jedoch aus sehr vielen Einzelteilen besteht, sind die Herstellungskosten und vor allem die Montagekosten verhältnismäßig hoch.

Es sind weiterhin bereits Wälzlager für Längsbewegungen mit endlosen Kugelreihen bekanntgeworden, die einen mit mehreren paarweise in axialer Richtung parallel oder annähernd parallel zueinander verlaufenden und durch halbkreisförmige Überleitungszonen miteinander verbundenen Nuten, in denen die Kugeln angeordnet sind, versehenen Innenkörper aus Kunststoff aufweisen. Dieser Innenkörper wird von einem geschlossenen oder an einer Stelle geschlitzten hülsenförmigen Stahlmantel umgeben, der die Laufbahnen für die ,.belasteten Kugeln bildet und der Schlitze oder .Durchbrechungen aufweist, durch welche die Kugeln in den entlasteten Zonen hindürchragen.
- Weiterhin wurde - bereits eine Kugelführung mit ίο einem die Führungsnuten für die Kugeln aufweisenden Kunststoffring vorgeschlagen, bei der die die tragenden Kugeln führenden Nuten zum Ringinnern, d.h. zur Bohrung hin in Schlitze münden und zum Ringäußern, d. h. zur Mantelfläche hin durch einzelne Stahllaufplatten abgedeckt sind, die beidseitig der Nutenränder im Kunststoff verankert sind.

Die vorgeschlagene Ausführung hat den Nachteil, daß bei Durchbiegungen der Welle oder bei nicht fluchtendem Einbau der Kugelführung lediglich einige Kugeln im Bereich der Enden der Laufbahnen tragen, so daß diese Enden übermäßig beansprucht werden, was zur vorzeitigen Ermüdung und damit zum baldigen Ausfall der Kugelführung führen kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den bereits vorgeschlagenen Gegenstand noch weiter zu verbessern, so daß er selbst höheren Anforderungen im Betrieb gewachsen ist, ohne daß bei Durchbiegungen der Welle oder bei nicht fluchtendem Einbau übermäßige Beanspruchungen der Enden der Laufbahnen eintreten.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die die Laufbahnen für die Kugeln tragenden Stahlschienen am Mantel im Bereich der Enden der achsparallelen Abschnitte der Laufbahnen nach außen hin abgeschrägt sind. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, daß bei Durchbiegungen der Welle die Laufbahnen in einem gewissen Maße nachgeben können, ohne daß die Enden der Laufbahnen übermäßig starken Beanspruchungen ausgesetzt werden.

Es ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zweckmäßig, den Innenkörper mit zumindest an einer Seite offenen schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Nuten zu versehen, in die die Stahlschienen in axialer Richtung eingeschoben werden können. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß es keiner elastischen oder plastischen Verformung des Werkstoffes des Innenkörpers bedarf, um die Stahlschienen einzusetzen.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, jede Stahlschiene auf der einen Seite durch einen Anschlag und auf der anderen Seite durch einen in eine Nut des Innenkörpers eingesetzten Sprengring in axialer Richtung zu fixieren. Dieser Sprengring kann gleichzeitig zur axialen Fixierung des Lagers selbst herangezogen werden. Schließlich ist es nach einem weiteren Merkmal der Erfindung auch vorteilhaft, den Innenkörper selbst mit mindestens einem radial sich nach außen erstreckenden Ringflansch zu versehen. Dieser Ringflansch dient ebenfalls zur axialen Fixierung des Wälzlagers in dem zu lagernden Maschinenteil.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wälzlagers dargestellt Es zeigt
F i g. 1 einen Radialschnitt,

Fig.2 einen Schnitt nach der Linie ,4.-Cder Fig. 1 und

F i g. 3 eine Draufsicht nach F i g. 1 eines Lagers nach der Erfindung mit geschlossenem Innenkörper,

F i g. 4 einen Radialschnitt eines Lagers mit offenem Innenkörper.

Das Wälzlager nach den F i g. 1 bis 3 besteht im wesentlichen aus dem Innenkörper 1, der — vorzugsweise aus Kunststoff durch Spritzen oder Gießen hergestellt — die Kugelführungen, die sich aus je paarweise, in axialer Richtung parallel zueinander verlaufenden Nuten 2 und 3 zusammensetzen, trägt. Die Nuten 2, die die belasteten Zonen des Lagers bilden, weisen jeweils eine Durchbrechung nach innen auf, so daß die Kugeln 4 in diesen Bereichen mit der Welle in Berührung kommen können. Nach außen sind diese Nuten 2 durch in den Innenkörper 1 eingesetzte, sich annähernd über die gesamte Länge des Innenkörpers erstreckende Stahlschienen 5 verschlossen, die die entsprechend der Kugelform ausgebildeten Laufbahnen 6 für die Kugeln 4 tragen. Diese Laufbahnen weisen achsparallel verlaufende Abschnitte 6' und daran anschließend gekrümmte Abschnitte 6" auf. Die in den belasteten Zonen befindlichen Kugeln werden im Betrieb, d. h. bei einer Längsbewegung des Lagers, am Ende des achsparallelen Abschnitts 6' der Laufbahn 6 durch die gekrümmten Abschnitte 6" der Laufbahn in eine halbkreisförmige Überleitungszone 7 bzw. 8 geschoben, die einen schrägen Boden 9 aufweist, durch den die Kugeln von der Welle abgehoben werden. Im weiteren Verlauf gelangen die Kugeln in die Nuten 3, die lediglich nach außen offen sind. Diese Nuten 3 bilden die entlasteten Zonen, in denen die Kugeln über die Überleitungszonen 7 bzw. 8 zurück in die belasteten Zonen, d. h. in die Nuten 2, geleitet werden.

Gemäß der Erfindung sind die Stahlschienen 5 am Mantel im Bereich der Laufbahnen 6 in Achsrichtung ballig ausgeführt, d. h. nach den Enden zu abgeschrägt, so daß bei Durchbiegungen der Welle die Laufbahnen in einem gewissen Maße nachgeben können, ohne daß die Enden der Laufbahnen übermäßig großen Beanspruchungen ausgesetzt werden. Auch die Wandstärke der Stahlschienen kann den Betriebsbedingungen entsprechend variiert werden, gleichfalls kann auch die Schmiegung zwischen Kugeln und den Laufrillen entsprechend geändert werden.

Der Innenkörper 1, der sowohl ein- als auch mehrteilig ausgebildet sein kann, weist einen einfachen Aufbau auf, so daß er ohne Schwierigkeiten durch Spritzen oder Gießen hergestellt werden kann. Die die Laufbahnen 6 für die Kugeln 4 tragenden, vorzugsweise gehärteten Stahlschienen 5 sind ebenfalls leicht zu fertigen und können auf einfache Weise nach dem Einfüllen der Kugeln von einer Seite in die hinterschittenen Ausnehmungen 10 im Innenkörper 1 eingeschoben werden. Zur axialen Fixierung der Stahlschienen 5 dient im dargestellten Beispiel auf der einen Seite der Anschlag 11 und auf der anderen Seite beispielsweise ein in eine Nut 12 eingesetzter Sprengring 13 (gestrichelt gezeichnet), der zusammen mit dem an einer Seite des Innenkörpers 1 vorgesehenen radialen Flansch 14 zur Festlegung des Lagers dienen kann. Es ist selbstverständlich möglich, diesen Flansch wegzulassen und an seiner Stelle ebenfalls eine Nut für einen Sprengring vorzusehen.

Es ist hier darauf hinzuweisen, daß die Stahlschienen 5 auch entweder bereits bei der Herstellung des Innenkörpers mit eingegossen oder eingespritzt oder später radial eingeschnappt werden können. Wenn die Stahlschienen bereits bei der Herstellung des Innenkörpers mit eingegossen werden, ist es vorteilhaft, für jede Kugelreihe eine besondere Einfüllöffnung vorzusehen, die nach dem Einfüllen der Kugeln verschlossen wird. Dies ist besonders dann zu empfehlen, wenn beispielsweise ein Einfedern der Kugeln in die Nuten nicht möglich ist

Es ist selbstverständlich auch möglich, das Lager mit einer bekannten Abdichtung zu versehen. Im dargestellten Beispiel ist der Innenkörper an beiden Enden der Bohrung mit ringsumlaufenden elastischen Vorsprüngen 15 versehen, die im eingebauten Zustand federnd gegen die Welle anliegen und das Lager so abdichten.

In der F i g. 4 ist eine Ausführung dargestellt, bei der der Innenkörper 1 an einer Stelle 16 offen ist, so daß es möglich ist, dieses Lager, das im Aufbau grundsätzlich dem Lager nach F i g. 1 bis 3 entspricht, auch für abgestützte Wellen, Säulen od. dgl. zu verwenden. Die Abstützorgane können dann durch die sich in axialer Richtung über die Länge des Lagers erstreckende öffnung 16 greifen.

Es sind im Rahmen des Erfindungsgedankens noch viele Einzelmaßnahmen möglich, die hier aufzuzählen zu weit führen würde. Es sei nur noch erwähnt, daß beispielsweise eine Beschränkung auf die genannten Werkstoffe, wie z. B. Kunststoff für den Innenkörper oder Stahlblech für die Stahlschienen, nicht beabsichtigt ist Selbstverständlich können hierfür je nach dem gewünschten Verwendungszweck und den gewünschten Eigenschaften (Korrosionsbeständigkeit, Geräuscharmut u. dgl.) auch andere Werkstoffe Verwendung finden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wälzlager für Längsbewegungen mit mehreren am Umfang verteilten endlosen Kugelreihen, das einen mit mehreren paarweise in axialer Richtung parallel zueinander verlaufenden und durch halbkreisförmige Überleitungszonen miteinander verbundenen Nuten zur Aufnahme der Kugeln versehenen Innenkörper aufweist, der im Bereich der die belasteten Zonen des Lagers bildenden, zur Lagerbohrung hin offenen Nuten mit die Laufbahnen für die Kugeln tragenden Stahlschienen verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlschienen (5) am Mantel im Bereich der Enden der achsparallelen Abschnitte (6') der Laufbahnen (6) nach außen hin abgeschrägt sind.

2. Wälzlager für Längsbewegungen nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper (1) im Bereich der die belasteten Zonen des Lagers bildenden Nuten (2) mit mindestens einseitig offenen schwalbenschwanzförmig ausgebildeten Nuten (10) versehen ist, in die die Stahlschienen (5) in axialer Richtung eingeschoben sind.

3. Wälzlager für Längsbewegungen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stahlschiene (5) auf der einen Seite durch einen Anschlag (11) und auf der anderen Seite durch einen in eine Ringnut (12) eingesetzten Sprengring (13) in axialer Richtung fixiert ist

4. Wälzlager für Längsbewegungen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in eine Ringnut (12) eingesetzte Sprengring (13) gleichzeitig zur axialen Fixierung des Lagers dient

5. Wälzlager für Längsbewegungen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper mit mindestens einem radial sich nach außen erstreckenden Ringflansch versehen ist