DE2416198A1

DE2416198A1 - Waelzlager zur laengsbeweglichen lagerung eines teiles mit ebener laufflaeche

Info

Publication number: DE2416198A1
Application number: DE2416198A
Authority: DE
Inventors: Joerg Dipl Ing Fuehrmann; Hartmut Koschmieder
Original assignee: Industriewerk Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1974-04-03
Filing date: 1974-04-03
Publication date: 1975-10-16
Also published as: US3937532A; CS258101B2; JPS50130952A; FR2266821A1; GB1480540A; JPS5733454B2

Description

Industriewerk Schaeffler oHG, 8522 Herzogenaurach Industriestraße 1-3

PG 1553 Pt-La/Gr

Wälzlager zur längsbeweglichen Lagerung eines Teiles mit ebener Lauffläche

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager zur längsbeweglichen Lagerung eines Teiles mit ebener Lauffläche, bestehend aus einem Lagerkörper mit wenigstens einem geraden tragenden Laufbahnabschnitt, einem Rückführungsabschnitt und zwei, diese Abschnitte miteinander verbindenden, vorzugsweise halbzylindrischen Umlenkabschnitten, sowie einer Anzahl darauf abrollender zylindrischer Wälzkörper, die stirnseitig an Laufbahnborden geführt sind und die durch zwischen aufeinanderfolgenden Wälzkörpern vorgesehene, in umlaufende Nuten der Laufbahnborde eingreifende Halteelemente gesichert sind.

Wälzlager der genannten Art sind bereits in verschiedenen Ausführungen und Abmessungen bekannt und werden zur Lagerung von Maschinenteilen verwendet', die lange lineare Verschiebewege mit Umkehrung der Bewegungsrichtung ausführen, wie dies z.B. bei Werkzeugtischen an Schleifmaschinen der Fall ist. Die Anforderungen, die dabei an die Funktionssicherheit der Wälzlager und die zu erwartende Lebensdauer gestellt werden, lassen sich jedoch mit den bekannten Ausführungen nur unter bestimmten Betriebsbedingungen bzw. bei erschwerten Einsatzbedingungen nur mit Lagern Ms zu einer bestimmten Größe erfüllen.

Bei höheren Betriebsgeschwindigkeiten und/oder -beschleunigungen oder beim Übergang auf größere Wälzlager der ge-

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nannten Art ergibt sich bei der bekannten Ausbildung einerseits der Nachteil, daß .die mit der Baugröße überproportional steigenden Massenkräfte aus der Radialbeschleunigung in den Umlenkabschnitten und der Linearbeschleunigung bzw. -verzögerung bei Bewegungsumkehr die Wälzkörper und die dazwischenliegenden Halteelemente in funktionsstörender Weise verspannen können. Durch die dabei auftretenden Drücke werden die Wälzkörper an der natürlichen Abrollbewegung gehindert und gleiten in den Endzonen der Laufbahn, wodurch nicht nur Beschädigungen an dieser, sondern auch den Wälzkörpern unvermeidlich sind, die zum vorzeitigen Ausfall des Lagers führen können. Andererseits ist es erforderlich, daß die Wälzkörper beim Transport bzw. im nichteingebauten Zustand des Wälzlagers mit dem Lagerkörper eine unverlierbare Baueinheit darstellen, um die Handhabung bei der Montage zu vereinfachen. Bei Wälzlagern der bekannten Bauart besteht jedoch die Schwierigkeit, daß das Teilkreisendspiel des Kranzes aus Wälzkörpern und dazwischen angeordneten Halteelementen genau abgestimmt werden muß, um sowohl eine sichere Wälzkörperhalterung als auch ein genügend großes Funktionsspiel zu gewährleisten.

Eine Teilaufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Weg aufzuzeigen, durch den mit einfachen Mitteln die Rückwirkung der in den Umlenkabschnitten vorhandenen und bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung auftretenden Massenkräfte von den Wälzkörpern ferngehalten wird, wodurch die oben geschilderten Nachteile vermieden werden.

Eine andere Teilaufgabe der Erfindung besteht darin, eine sichere Wälzkörperhalterung bei wirtschaftlicher Fertigung mit großen Toleranzen im Teilkreisendspiel zu gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgaben wird deshalb erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Wälzkörper in einem in sich starren Halteelement untergebracht sind, das die Wälzkörper sowohl achsparallel zueinander führt, als·

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auch gegen Herausfallen hält und daß aufeinanderfolgende Halteelemente ohne gegenseitige Verbindung lose aneinander anliegen. Eine solche Ausbildung bringt den Vorteil, daß die im Betrieb des Wälzlagers auftretenden Massenkräfte von den lose aneinander anliegenden Halteelementen aufgenommen werden und dadurch ein Verklemmen der Wälzkörper vermieden wird. Die erfindungsgemäßen Halteelemente verhindern außerdem ein Herausfallen der Wälzkörper, wodurch die aufwendige Abstimmung des Teilkreisendspieles entfällt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Wälzkörper im Halteelement allseitig gehalten sind. Durch die vorgeschlagene Maßnahme ist sichergestellt, daß die Wälzkörper auch im Rückführungsabschnitt bzw. in den Umlenkabschnitten genau achsparallel geführt sind. Dadurch wird ein Verkanten der Wälzkörper in allen Laufbahnabsennit-

ten vermieden und es werden insbesondere die Einlauf Verhältnisse in den.tragenden Laufbahnabschnitt verbessert. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Ausbildung des Umlaufbereiches vorteilhafterweise so getroffen, daß die Wälzkörper wenigstens in Teilbereichen des Rückführungsabschnittes und/oder der angrenzenden Umlenkabschnitte, durch die Halteelemente mit engem Spiel rechtwinklig zum jeweiligen Laufbahnabschnitt geführt sind, und im Falle der Bewegungsumkehr immer in Kontakt mit der Laufbahn bleiben. Auch diese Maßnahme bewirkt eine Verbesserung des Einlaufes in den tragenden Laufbahnabschnitt.

Ein anderes Merkmal der Erfindung sieht vor, daß der Abstand der Wälzkörperachsen zweier in einem Halteelement angeordneter Wälzkörper annähernd gleich dem Abstand der Wälzkörperachsen zweier benachbarter Wälzkörper ist, die in spielfrei aneinander anliegenden Halteelementen angeordnet sind. Durch eine solche Anordnung wird erreicht, daß im tragenden Laufbahnabschnitt immer eine konstante Anzahl von Wälzkörpern vorhanden ist, so daß sich über diesen Bereich eine annähernd gleichmäßige Federkonstante und dadurch ein ruhiger Lauf des zu lagernden .Teiles ergibt.

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Nach einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die in die umlaufenden Nuten der Laufbahnborde eingreifenden Vorsprünge der Halteelemente Führungsflächen aufweisen, die mit den umlaufenden Nuten derart zusammenwirken, daß die Wälzkörper beim Eintritt in den Umlenkabschnitt iron der Laufbahn abgehoben werden. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht hierzu vor, daß die Führungsflächen derart angeordnet sind, daß die Unterstützung der Wälzkörper wenigstens annähernd in den Wälzkörperachsen erfolgt. Eine solche Ausführung bringt den Vorteil, daß die Wälzkörper beim Eintritt in den Umlenkabschnitt nicht in Berührung mit der Einlaufkante dieses Abschnittes gelangen können, so daß Beschädigungen an dieser Kante und an den Wälzkörpern, die zu einem Ausfall des Wälzlagers führen können, ausgeschlossen sind.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die sich berührenden Stirnflächen der Halteelemente mit reibungsvermindernden Mitteln versehen sind. Durch diese Maßnahme wird eine Beschädigung an den Laufbahnen vermieden, die durch Metallabrieb an den sich berührenden Flächen der Halteelemente hervorgerufen werden könnte.

Ein Äusführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Wälzlager gemäß Linie I-I der Figur 2,

Fig. 2 einen Querschnitt dieses Lagers und

Fig. 3 ein mit Wälzkörpern bestücktes Halteelement in schaubildlicher Darstellung.

Das Wälzlager gemäß den Figuren 1 und 2 besteht aus dem Lagerkörper 1, der den tragenden Laufbahnabschnitt 2 und den Rückführungsabschnitt 3 bildet, den Seitenteilen 4, die die halb-

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zylindrischen Umlenkabschnitte 5 aufweisen und in geeigneter Weise, z.B. mittels Schrauben mit dem Lagerkörper 1 verbunden sind, sowie einer Anzahl darauf abrollender zylindrischer Wälzkörper 6, die stirnseitig an Laufbahnborden 7 geführt sind.

Wie insbesondere die Figuren 1 und 3 zeigen, sind jeweils zwei aufeinanderfolgende Wälzkörper 6 in einem in sich starren, beispielsweise aus Blech bestehenden Halteelement 8 angeordnet, das die Wälzkörper 6 mittels der der Außenkontur der Wälzkörper 6 angepaßten Lappen 9 und einem zwischen den Wälzkörpern 6 befindlichen Steg 10 sowohl achsparallel zueinander führt als auch gegen Herausfallen hält. Die aufeinanderfolgenden HaTteelemente 8 liegen ohne gegenseitige Verbindung im Bereich der Lappen 9 lose aneinander an und sind mit die Wälzkörperstirnflächen 11 überragenden, bügeiförmigen Führungsflächen 12 gleitend in Nuten 13 gehalten, die im Lagerkörper 1 bzw. den Seitenteilen 4 vorgesehen sind. Um die Wälzkörper mit engem Spiel im Bereich des Rückführungsabschnittes 3 zu führen, ist in diesem Bereich eine Abdeckplatte 14 angeordnet.

Treten bei der Umkehrung der Bewegungsrichtung des auf der Laufbahn 15 des Teiles 16 in Längsrichtung bewegbaren Wälzlagers Massenkräfte auf, so werden diese ohne Rückwirkung auf die Wälzkörper β von den Halteelementen 8 aufgenommen. Durch die achsparallele Führung der Wälzkörper 6 zueinander in einem Halteelement 8 werden die Einlaufverhältnisse bei der Über nahme der Wälzkörper 6 von einem Laufbahnabschnitt in den folgenden wesentlich verbessert.

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Claims

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Ansprüche

Wälzlager zur längsbeweglichen Lagerung eines Teiles mit ebener Lauffläche, bestehend aus einem Lagerkörper mit wenigstens einem geraden tragenden Laufbahnabschnitt, einem Rückführungsabschnitt und zwei, diese Abschnitte miteinander verbindenden, vorzugsweise halbzylindrischen Umlenkabschnitten, sowie einer Anzahl darauf abrollender zylindrischer Wälzkörper, die stirnseitig an Laufbahnborden geführt sind und die durch zwischen aufeinanderfolgenden Wälzkörpern vorgesehene, in umlaufende Nuten der Laufbahnborde eingreifende Halteelemente gesichert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Wälzkörper in einem in sich starren Halteelement untergebracht sind, das die Wälzkörper sowohl achsparallel zueinander führt, als auch gegen Herausfallen hält und daß aufeinanderfolgende Halteelemente ohne gegenseitige Verbindung lose aneinander anliegen.
2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper im Halteelement allseitig gehalten sind.
3. Wälzlager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper wenigstens in Teilbereichen des Rückführungsabschnittes und/oder der angrenzenden ümlenkabschnitte durch die Halteelemente mit engem Spiel rechtwinklig zum jeweiligen Laufbahnabschnitt geführt sind.
4. Wälzlager nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Wälzkörperachsen zweier in einem Halteelement angeordneter Wälzkörper annähernd gleich dem Abstand der Wälzkörperachsen zweier benachbarter Wälzkörper ist, die in spielfrei aneinander anliegenden Halteelementen angeordnet sind.

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5. Wälzlager nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in die umlaufenden Nuten der Laufbahnborde eingreifenden Vorsprünge der Halteelemente Führungsflächen aufweisen, die mit den umlaufenden Nuten in den Laufbahnborden derart zusammenwirken, daß die Wälzkörper beim Eintritt in den Umlenkabschnitt von der Laufbahn abgehoben sind.
6. Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen derart angeordnet sind, daß die Unterstützung der Wälzkörper wenigstens annähernd in den Wälzkörperachsen erfolgt.
7. Wälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sich berührenden Stirnflächen der Halteelemente mit reibungsvermindernden Mitteln versehen sind.

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