DE2519364A1

DE2519364A1 - Vorrichtung zur geradlinigen fuehrung

Info

Publication number: DE2519364A1
Application number: DE19752519364
Authority: DE
Inventors: Alfred Pitner
Original assignee: Nadella SA
Current assignee: Roulements Nadella Sa Vierzon Fr
Priority date: 1974-05-17
Filing date: 1975-04-30
Publication date: 1975-11-27
Also published as: JPS5740371B2; ATA370175A; US3977736A; FR2271442B1; AT341836B; IT1037904B; GB1486080A; CH594148A5; JPS511853A; FR2271442A1; DE2519364C2

Description

Dlpl.-Ing. Heinz Bardehle

:2. Ηκκ-sir. ii>, TcL 2*2553 Postanschrift tfüadun 26, Posiiach 4

München, den ^ ^Ol AprH 1975

Mein Zeichen: P 2149

Anmelder : Alfred Pitner Nadella

89, Quai d¹Orsay 133-137 Boulevard National

75007 Paris 92502 Rueil-Malaaison

Vorrichtung zur geradlinigen Führung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lager zur Führung zweier, einer relativen Verschiebebewegung ausgesetzter Organe, mit einer ersten geradlinigen Lauffläche, mit Wälzkörpern in Form von Rollen oder Nadeln, die unter Berührung dieser Lauffläche und einer Lauffläche auf einem der Organe umlaufen, sowie mit einer zweiten geradlinigen Lauffläche, die parallel zur ersten Lauffläche verläuft und mit dieser zur Rückführung der Wälzkörper durch zwei kreisbogenförmig verlaufende Laufflächen verbunden ist.

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Damit ein derartiges Lager, sofern es Wälzkörper mit geradlinigen Mantellinien und ebenen Laufflächen aufweist, ordnungsgemäß arbeitet,.ist es erforderlich, daß die erste Lauffläche und die komplementäre Lauffläche des bewegten Organs absolut parallel zueinander verlaufen. Jegliche Abweichung in der Parallelität zwischen diesen Flächen oder auch zwischen der Lauffläche des bewegten Organs und der Fläche des anderen Organs, auf dem das Lager befestigt ist, ruft nämlich eine Schwenkung der Wälzelemente hervor, die zu einer Verlagerung des Berührungsbereichs zwischen den Wälzkörpern und der entsprechenden Lauffläche zu den Enden der Wälzkörper hin führt. Dies hat aber eine Überlastung der Wälzkörper und dementsprechend eine vorzeitige Abnutzung und Zerstörung des Lagers zur Folge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile durch Realisierung eines Lagers zu vermeiden, bei de« Mittel vorgesehen sind, die ein zufriedenstellendes Funktionieren im Falle einer Parallelitätsabweichung sicherstellen. Das zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene erfindungsgemäße Lager ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste geradlinige Lauffläche ein konvexes Transversalprofil aufweist. Hierdurch bleibt die Berührungszone zwischen den Wälzkörpern und dieser Lauffläche immer im mittleren Bereich der Wälzkörper, womit vermieden ist, daß sich sämtliche Kräfte auf die Wälzkörperenden konzentrieren. Die gegebenenfalls vorhandenen Fehler einer der drei vorerwähnten Laufflächen oder solche, die von einer nicht exakten relativen Lage zweier solcher Laufflächen herrühren, werden erfindungsgemäß automatisch durch die Verwendung einer konvexen Lauffläche kompensiert, so daß jegliche vorzeitige Zerstörung des Lagers vermieden ist.

Darüberhinaus läßt sich mit einer konvexen Lauffläche eine bessere Gleichförmigkeit des Betriebs erreichen, wobei

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Änderungen der aufzuwendenden Kräfte, insbesondere bei einer Änderung der Bewegungsrichtung vermieden sind.

Gemäß der Erfindung kann das Lager mit einer einzigen oder aber vorzugsweise mit zwei konvexen Laufflächen versehen sein. Letzteres ist beispielsweise dann der Fall, wenn die Führungsvorrichtung dazu bestimmt ist, zwischen zwei beweglichen Organen angeordnet zu werden, die zur Belastung sämtlicher sich auf den beiden parallelen Laufflächen weiter bewegenden Wälzkörper führen. Es sei bemerkt, daß das Vorhandensein von zwei konvexen Laufflächen es in diesem besonderen Fall möglich macht, darüberhinaus die nachteiligen Wirkungen einer Parallelitätsabweichung zwischen den beiden Laufflächen zu vermeiden, die jeweils einem der vorerwähnten beweglichen Organe zugeordnet sind.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung haben die Wälzkörper die Form von Rollen oder Nadeln mit geradliniger Mantellinie.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung weisen die Wälzkörper eine gewölbte Lauffläche auf.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsformen, die lediglich Ausführungsbeispiele darstellen, auf die die Erfindung nicht beschränkt ist. Hierbei wird Bezug auf die Zeichnung genommen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Rollenlagers.

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 einen Teilschnitt durch ein bekanntes Lager, der für den Fall einer Parallelitätsabweichung die relative Lage des Wälzkörpers und der ebenen Lauffläche zeigt.

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Fig. 4 eine der in Fig. 3 gezeigten Ansicht entsprechende Ansicht, für den Fall des Einsatzes eines erfindungsgemäßen Lagers.

Fig. 5 eine der in Fig. 2 dargestellten Ansicht analoge Ansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Nadellagers, das zwischen zwei beweglichen Organen angeordnet ist.

Fig. 6 eine teilweise schematische Ansicht eines bekannten Nadellagers für den Fall der Parallelitätsabweichung zwischen der Lauffläche und der Oberfläche des Bockes, mit dem das Lager verbunden ist.

Fig. 7 eine der in Fig. 6 dargestellten Ansicht entsprechende schematische Ansicht für den Fall der Anwendung eines erfindungsgemäßen Lagers.

Fig. 8 die Ansicht einer Variante des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 2.

Das in der Fig. 1 dargestellte Lager weist einen Körper 1 auf, in dessen Innerem zwei geradlinige und parallel zueinander verlaufende Innenlaufflächen 2 und 3 gebildet sind, die an ihren Enden durch halbkreisförmige Innenlaufflächen 4 und 5 miteinander verbunden sind. An dem Körper 1 sind zwei Endflansche 6 und 7 befestigt, die jeweils eine halbkreisförmige äussere Führungsfläche 8, 9 aufweisen, die parallel zu den Laufflächen 4 und 5 verlaufen und mit diesen zusammen einen Umlaufgang für Wälzkörper 10 begrenzen, welche beim dargestellten Ausführungsbeispiel zylindrische Rollen mit Rechteckmantellinien sind.

Der Körper 1 weist also im Schnitt deutlich erkennbar die Form eines H auf, wie die Fig. 2 zeigt, wobei die Laufflächen 2 und 3 durch die beiden Seitenflächen des Mittelsteges des

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H gebildet werden. Die Schenkel 11 und 13 des H begrenzen jeweils zusammen mit einer der Flächen 2 und 3 einen Hohlraum 18 bzw. 19 zur Aufnahme der Wälzkörper 10. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Schenkel jeweils mit einem Ring 15 versehen, der ein Halteorgan für die Wälzkörper darstellt und der zu diesem Zwecke gegebenenfalls z.B. mit Stiften 16, 17 zusammenwirkt, die an jeder der parallelen Endflächen der Rollen 10 befestigt oder an diese angeformt sind, und die diese Ringe 15 berührend geführt sind.

Die Tiefe des Hohlraums 19 ist so bemessen, daß die Rollen 10 geringfügig aus diesem Hohlraum herausragen, um mit der Lauffläche 12 eines Organs in Berührung zu kommen, das relativ zu dem Lager 1 bewegt wird. Im Gegensatz hierzu sind die Rollen 10 von dem Hohlraum 18 vollkommen aufgenommen.

Die untere Lauffläche 3 weist den Rollen 10 gegenüber ein konvexes Transversalprofil auf, das von einem Bogen relativ großen Durchmessers in Bezug auf den Durchmesser der Rollen begrenzt ist.

Anhand der Fig. 3 und 4 lassen sich die Funktionsweise und die Vorteile der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Bei einer Vorrichtung mit einer ebenen Lauffläche 3¹ ist es schwierig die Bildung eines Winkels oC zwischen der Lauffläche des Lagers und der Lauffläche 12 des beweglichen Organs zu vermeiden, sei er auch noch so klein. Das Vorhandensein dieses Winkels oC bewirkt, daß der Berührungsbereich zwischen dem Wälzelement 10 und der Lauffläche 3* dazu neigt, sich an das Ende a des Wälzkörpers zu verlagern, wodurch eine vorzeitige Abnutzung des Lagers ermöglicht wird (Fig. 3). Wenn gemäß der Erfindung eine konvexe Lauffläche 3 verwendet wird, liegt der Bereich al der Berührung mit dieser Lauffläche immer in der Mitte des Wälzelementes. Dies ist dadurch bedingt, daß diesem Wälzelement die Möglichkeit zu kippen ge-

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geben ist, wie Fig. 4 zeigt. Dieses Kippen hat eine Kompensation der Fabrikationsfehler des Lagers und/oder der Lauffläche 12 oder auch solcher Fehler zur Folge, die von einer nicht exakten relativen Lage des Lagers bezüglich des beweglichen Organs herrühren. Die konvexe Lauffläche stellt für den Wälzkörper 10 eine Lage sicher, in der dessen Achse immer parallel zur Linie 12 verläuft, so daß das Lager wirksam und unter beschränkten Platzverhältnissen zu arbeiten in der Lage ist. Es werden also eine Abnutzung und Zerstörungen vermieden, die durch eine am Ende des Wälzkörpers stattfindende Berührung mit der Lauffläche Zustandekommen, wie dies bei üblichen Lagern der Fall ist, wenn die beiden ebenen Laufflächen nicht absolut parallel zueinander sind.

Um das Lager gemäß der Fig. 1 und 2 zwischen zwei miteinander verbundenen Laufflächen bzw. zwischen einem ersten und einem zweiten, diesseits und jenseits des Körpers 1 liegenden beweglichen Organ verwenden zu können, wobei im letztgenannten Fall die Hohlräume 18 und 19 gleiche Tiefe aufweisen, werden den beiden Flächen 2 und 3 konvexe Querprofile gegeben, deren Wölbung nach innen gerichtet ist und die es gestatten, für alle wirksamen Wälzkörper Fehler zu kompensieren.

Die Fig. 5 zeigt ein derartiges Lager, bei dem als Wälzkörper Nadeln 14 verwendet sind. Bei diesem Lager haben die beiden Laufflächen 2 und 3 eine konvexe Oberfläche und rollen die Nadeln 14, die mit jeweils einer dieser Laufflächen in Berührung stehen, auf ebenen Laufflächen 20, 22 ab, die Bestandteil eines ersten bzw. zweiten beweglichen Organs sind. Die Nadeln 14 können in üblicher Weise ausgebildet sein, d.h. mit geradliniger Mantellinie, oder aber eine gewölbte Lauffläche darstellen. Man erkennt deutlich, daß die vorliegende Anordnung es gestattet, alle Fehler des Lagers und/oder der Flächen 20 und 22 zu kompensieren und darüberhinaus auch Abweichungen in der Parallelität dieser beiden letztgenannten Flächen.

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Die Fig. 6 zeigt in schematischer Darstellungsweise die Lage, wie sie von der Nadel 14 (der Berührungspunkt a liegt nahe dem Nadelende) eines Lagers mit ebener Lauffläche 3" bekannter Art dann eingenommen wird, wenn es zu einer Abweichung der Parallelität zwischen der an einem beweglichen Organ befindlichen Lauffläche 22 und der Fläche 30 des Bockes kommt, an dem das Lager befestigt ist.

Die Fig. 7 zeigt im Gegensatz hierzu die Lage, die die auf al abrollende Nadel 14 unter denselben Bedingungen wie obenstehend beschrieben, bei der Verwendung eines Lagers mit konvexer Lauffläche 3 einnehmen würde.

Lager, wie sie anhand der Fig. 1 beschrieben wurden, sind insbesondere zur Führung von Organen von Werkzeugmaschinen bestimmt, die eine geradlinige Hin- und Herbewegung ausführen, diese Lager können Jedoch in gleicher Weise für zahlreiche andere Vorrichtungen zur Führung von zwei relativ zueinander beweglichen Flächen Verwendung finden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8, das eine Variante desjenigen gemäß Fig. 2 darstellt, stehen die Enden der Wälzkörper 10 nicht mit den Ringen 15 sondern mit Wangen 23 in Berührung, die in den Körper 1 des Lagers geformt sind. Diese Wangen sind, wie ersichtlich, im Bereich der Rücklauffläche 2 des Lagers nicht erforderlich, womit sich die Möglichkeit einer Vereinfachung bei der Herstellung ergibt.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können natürlich noch eine Reihe von weiteren Modifikationen erfahren, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims

2518364 - 8 Patentansprüche

1.) Lager zur Führung zweier einer relativen Verschiebebewegung ausgesetzter Organe, mit einer ersten geradlinigen Lauffläche, mit Wälzkörpern in Form von Rollen oder Nadeln, die unter Berührung dieser Lauffläche und einer Lauffläche auf einem der Organe umlaufen, sowie mit einer zweiten geradlinigen Lauffläche, die parallel zur ersten Lauffläche verläuft und mit dieser zur Rückführung der Wälzkörper durch zwei kreisbogenförmig verlaufende Laufflächen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die erste geradlinige Lauffläche (3) ein konvexes Transversalprofil aufweist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite geradlinige Lauffläche (2) ein konvexes Transversalprofil aufweist.

3. Lager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (10) geradlinige Mantellinien aufweisen.

4. Lager nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (14) konvexe Mantellinien aufweisen.

5. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (10) ebene Endflächen aufweisen, die ebene Flächen (23) des Lagerkörpers (1) berührend geführt sind.

6. Lager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wälzkörper (10, 14) jeweils an ihren Endflächen einen vorstehenden Stift (16) aufweisen, der mit einer jeder der Laufflächen (2, 3) zugeordneten Haltefläche (5) des Lagerkörpers (1) zusammenwirkt.

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7. Lager nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteflächen Bestandteil angefügter Ringe 65) sind, die zugleich eine Führungsfläche für die Endflächen der Wälzkörper (10) aufweisen.

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