DE2558196A1

DE2558196A1 - DEVICE FOR AXIAL GUIDANCE THROUGH BALL TOUCH

Info

Publication number: DE2558196A1
Application number: DE19752558196
Authority: DE
Inventors: Denis Borel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-12-24
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1976-07-08
Also published as: FR2296122A1; FR2296122B1; CH604032A5

Description

G 50 171G 50 171

Denis BOREL, Saint-Blaise (Schweiz) Denis BOREL , Saint-Blaise (Switzerland)

Vorrichtung zur axialen Führung durch Kuge!berührungDevice for axial guidance through ball contact

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur axialen Führung und Lagerung durch Kugelberührung auf einer ¥elle und mit unbegrenzter linearer Verschiebung, mit einer äusseren Hülse und einem Käfig im Inneren der Hülse, welcher in sieh geschlossene Kugelumlaufwege mit Kugeln aufweist, und wobei in der Hülse Arbeitsbereiche, in denen die Kugeln in Berührung rait der Hülse sowie der ¥elle stehen, sowie Freigabebereiche für den Rücklauf der Kugeln angebracht sind.The present invention relates to a device for axial guidance and storage by ball contact on a ¥ elle and with unlimited linear displacement, with an outer sleeve and a cage inside the sleeve, which is in See closed ball circulation paths with balls, and with working areas in the sleeve in which the balls are in contact Rait the sleeve and the ¥ elle, and release areas for the return of the balls are attached.

Man kennt bereits Führungsvorrichtungen mit Kugeln unter den verschiedensten Bezeichnungen, beispielsweise Axiallager, Lager mit unbegrenzter linearer Verschiebbarkeit, Hülsen— lager mit Kugeln und mit Kugelumlauf, Kugellager usw. Diese Bezeichnungen beziehen sich sämtlich auf die gleiche Funktion, nämlich die Führung eines zylindrischen Elementes mittels eingesetzter Kugeln auf einer ¥elle, wobei die Kugeln auf einer oder mehreren endlosen Bahnen umlaufen, wodurch ein unbegrenzter Lauf erreicht wird. Dieses System bringt bei der Bewegung der Seiten—One already knows guide devices with balls under the most varied of names, for example axial bearings, Bearings with unlimited linear displacement, sleeve bearings with balls and with recirculating ball bearings, ball bearings, etc. These designations all refer to the same function, namely the leadership of a cylindrical element by means of inserted balls on an ¥ elle, the balls on one or circulate several endless tracks, whereby an unlimited run is achieved. This system brings in the movement of the sides—

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verschiebung Vorteile, welche die Kugellager besitzen, die nur für eine Drehung ausgebildet sind, beispielsweise die niedrigen Reibungskoeffizienten, die Funktionssicherheit und die Lebensdauer .displacement advantages that the ball bearings possess that only are designed for rotation, for example the low coefficient of friction, the functional reliability and the service life .

Das Axial—Kugellager ist schon seit mehreren Jahr— zehnten bekannt. Es ist ständig verbessert worden und ersetzt hettte mit Vorteil andere Führungsformen, beispielsweise glatte Hülsen, Schalenlager, geschabte oder geschliffene Gleitlager und Rollenlager.The axial ball bearing has been around for several years tenth known. It has been continuously improved and has advantageously replaced other forms of guiding, for example smooth Sleeves, shell bearings, scraped or ground plain bearings and roller bearings.

Heute ist bekannt, dass die Anforderungen, welche an solche Elemente gestellt werden müssen, sehr vielseitig sind. Um nun dem Lager neue Anwendungsgebiete zu erschliessen, ist es erforderlich, Kugellager zu entwickeln, welche den neuen Anforderungen besser entsprechen.Today it is known that the requirements which such elements must be provided are very versatile. In order to open up new areas of application for the warehouse, it is required to develop ball bearings that meet the new requirements better match.

Man kann bei axialen Kugellagern zwei grosse Anwen— ctangsgruppen unterscheiden, nämlich:In the case of axial ball bearings, one can differentiate between two large groups of applications, namely:

1 . Das gewöhnliche Lager, beispielsweise für Kurbeln oder Bedienungshebel ; für diese Lager genügt eine mittlere Präzision. Biese Kategorie von Lagern ist zur Zeit in vielen Varianten handelsüblich, und die ¥eiterentwicklung ist insbesondere auf die Senkung der Herstellungskosten gerichtet; 2. Präzisionslager, die insbesondere für Verkzeugmaschinen, auf dem Gebiet der Optik, der Elektronik, in Messinstrumenten und Laboratoriums—Prototypen Verwendung finden, und für diese Lager sind hohe Anforderungen an die Lagerungseigenschaften üblich. Die Weiterentwicklungen auf diesem Gebiet richten sich hauptsächlich auf die Verbesserung der Technik in Richtung auf höchste Leistungen.1 . The usual bearing, for example for cranks or operating levers ; medium precision is sufficient for these bearings. This category of bearings is currently in many variants customary in the trade, and further development is particularly aimed at lowering production costs; 2. Precision bearings, which are used in particular for machine tools, in the field of optics, electronics, in measuring instruments and Laboratory prototypes are used, and for these bearings high demands on the storage properties are common. The further developments in this area are directed mainly on the improvement of technology towards the highest performance.

Bei sämtlichen bekannten Axial—Kugellagern ist die Anzahl der Kugelbahnen zu klein, und die tragende Länge dieser Baismea ist im Verhältnis zur Gesamtlänge des Lagers zu kurz. Die Anzahl der in Arbeitsberührung stehenden Kugeln ist daher ungej nnd somit lässt die Präzision des Lagers oft zu wünschenIn all known axial ball bearings, the The number of ball tracks is too small and the load-bearing length of this Baismea is too short in relation to the total length of the bearing. the The number of balls in working contact is therefore inflexible and the precision of the bearing often leaves something to be desired

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übrig. Man hat insbesondere die folgenden Nachteile festgestellt:left over. In particular, the following disadvantages have been found:

— ungenügende Starrheit der Torrichtung schon bei kleinen und mittleren Belastungen;- Insufficient rigidity of the door direction small and medium loads;

— zu grosser Druck pro Kugel;- too much pressure per ball;

— Ermüdung und Abnutzung der Kugeln;- ball fatigue and wear;

— Markierung der Abwälzwege, wodurch Rinnen entstehen, die die Führungspräzision zunichte machen;- Marking of the rolling paths, creating grooves that destroy the guidance precision;

— zu grosser Platzbedarf;- too much space required;

— oft ungenügende Präzision der Konzentrizität; und- often insufficient precision of concentricity; and

— ruckweiser, vibrierender Lauf.- jerky, vibrating run.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Schaffung einer axialen Führungsvorrichtung, welche die bestehenden Lager ersetzen kann und deren Nachteile, die oben geschildert sind, beseitigt. Die neue Vorrichtung soll die folgenden Eigenschaften aufweisen:The object of the present invention was to create an axial guide device which can replace the existing bearings and which eliminates the disadvantages outlined above. The new device should have the following properties:

— eine erhöhte Anzahl von Kugelbahnen, in denen die Kugeln in Arbeitsstellung sind, unter Aufrechterhai tung des genauen und richtigen Kugeldurchmessers;- an increased number of ball tracks in which the balls are in working position, under upright sharks determination of the exact and correct ball diameter;

— eine grössere tragende Länge der Kugelbahnen;- a greater load-bearing length of the ball tracks;

— geringerer Platzbedarf, d.h. ein günstigeres Verhältnis von Aussendurchmesser zu ¥ellendurchmesser;- less space required, i.e. a more favorable ratio from outside diameter to ¥ ell diameter;

— eine Justierung auf der Yelle in der Grössenordnung des Mikrometers;- an adjustment on the yelle in the order of magnitude of the micrometer;

— eine grosse Präzision der Konzentrizität und- a great precision of concentricity and

— die Möglichkeit, die Kugelbahnen zu verlegen und dadurch die Lebensdauer der Vorrichtung zu vervielfachen. - the possibility of relocating the ball tracks and thereby multiplying the life of the device.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist nun dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zur Lageeinstellung des Käfigs gegenüber der Hülse aufweist, die so ausgebildet sind, dass Mehrfach-Polarstellungen des Käfigs gegenüber der Hülse wählbar und einstellbar sind, wobei jede Polarstellung einer festgelegten Bahn der mit der ¥elle in Berührung stehenden Kugeln auf den Arbeitsbereichen der Hülse entspricht.The device according to the invention is now characterized in that that it has means for adjusting the position of the cage relative to the sleeve, which are designed so that Multiple polar positions of the cage with respect to the sleeve can be selected and adjusted, each polar position being a fixed one The path of the balls in contact with the ¥ elle corresponds to the working areas of the sleeve.

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Nach weiterer Erfindung sind an den beiden Enden der Vorrichtung Endlagerplatten angebracht, die mit der Hülse oder dem Käfig verbunden sind, und mindestens eine der Endlager— platten steht im Eingriff mit den Mitteln zur Lageeinstellung, und diese Mittel zur Lageeinstellung weisen mindestens einen Druckeinstellstift auf, der im Käfig oder in der Hülse angeordnet ist und in entsprechende Ausnehmungen ragt, die in mindestens einer der Endlagerplatten angebracht sind.According to a further invention, end bearing plates are attached to the two ends of the device with the sleeve or are connected to the cage, and at least one of the end bearing plates is in engagement with the means for position adjustment, and these position adjustment means comprise at least one pressure adjustment pin which is arranged in the cage or in the sleeve is and protrudes into corresponding recesses that are mounted in at least one of the end bearing plates.

Nach einer anderen Ausführungsform sind die Mittel zur Lageeinstellung mindestens ein Druckstift, der sich im Käfig oder der Hülse befindet und dessen Kopf konische Ebenen aufweist, welche sich mit "verschiedenen Abständen'seiner Achse befindet, derart, dass jede konische Ebene auf mindestens eine Kante einer Oeffnung drückt, die in mindestens einem Drucklager angebracht ist und dem Druckstift gegenüber liegt.According to another embodiment, the means are for position adjustment at least one pressure pin which is located in the cage or the sleeve and the head of which has conical planes, which is located at "different distances from its axis, such that each conical plane presses on at least one edge of an opening made in at least one thrust bearing and is opposite the pressure pin.

Veiterhin weist die Hülse an ihren Enden innere Bereiche in Form von Kegelstümpfen auf, welc~he Aufstiegs- und Abstiegsrampen für die Kugeln gegenüber liegen, welche sich an den Enden des Käfigs befindet, wobei die Aufstiegs- und Abstiegsrampen derart in den Käfig eingefräst sind, dass der höchste Punkt der Kugeln stets einen konstanten Abstand von den kegelstumpfförmigen Bereichen der Hülse auf der gesamten Länge der Kämpfen besitzt, und die Hülse weist weiterhin eine Einfüllöffnung auf, deren Durchmesser etwas grosser als derjenige der Kugeln ist. Durch diese Oeffnung werden die letzten Kugeln in die Kugelumlaufwege eingebracht und die Oeffnung danach durch eine Schraube verschlossen.Furthermore, the sleeve has inner regions at its ends in the form of truncated cones on which ascent and descent ramps for the balls are opposite, which is located at the ends of the cage, the ascent and descent ramps are milled into the cage in such a way that the highest Point the balls always a constant distance from the frustoconical Areas of the sleeve along the entire length of the fight, and the sleeve also has a filler opening whose diameter is slightly larger than that of the balls. Through this opening the last balls are in introduced the ball circulation paths and then through the opening a screw locked.

Schliesslich sind bevorzugt der Käfig unöjdie Hülse aus Stahl gefertigt.Finally, the cage and the sleeve are preferred made of steel.

Die Zeichnung zeigt zur Erläuterung des Erfindungen gegenstandes mehrere Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur axialen Führung und Lagerung und mit unbegrenzter linearer Verschiebbarkeit, in welcher Kugeln in Berührung mit einer Velle stehen.The drawing shows to explain the inventions subject several embodiments of a device for axial guidance and storage and with unlimited linear displacement, in which balls in contact with a shaft stand.

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Im der Zeichnung stellen dar:In the drawing show:

Fig. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer ersten AusführungsforiE der erfindungsgeisässen Vorrichtung,Fig. 1 is a partially sectioned side view of a first embodiment of the device according to the invention,

Pig. 2 eine Vorderansieht der Ausfiihrungsform geiaäss Pig· *f vobei die endständige Endlagerplatte teilweise gebrochen dargestellt ist,Pig. 2 shows a front view of the embodiment Pig · * f with the terminal end bearing plate partially broken is shown

Pig· 3 eine Betai!ansieht mit einem parallel zurPig · 3 looks at a Betai! With a parallel to the

Längsachse geführten Schnitt eines Endes der Vorrichtung mit den Aufstiegs— and Abstiegsraapen der Kugeln» die in einen Kugelkäfig eingefräst sind*Longitudinal section of one end of the device with the ascent and descent cages of the balls inserted into a ball cage are milled *

Pig. 4 eine Ansicht des ¥eges, der von den Kugeln in den Aufstiegs— und Abstiegsrampen des Kugelkäfigs durchlaufen wird,Pig. 4 a view of the ¥ eges caused by the balls run through the ascent and descent ramps of the ball cage will,

Fig. 5 eine Vorderansicht einer zweiten Äusführungs— fore der erfindungsgeiaässen Vorrichtung, wobei die endständige Endlagerplatte teilweise gebrochen gezeichnet ist,Fig. 5 is a front view of a second embodiment. fore of the device according to the invention, the terminal The final bearing plate is drawn partially broken,

Fig. 6 einen Schnitt in vergrössertem Massstab gemäss der Linie YI-YI in Fig. 5, wobei ein Einstellstift mit automatischer Lageeinstellung der Vorrichtung dargestellt ist, Fig. 7 eine Seitenansicht des Stiftes gemäss Fig. 6, Fig. 8 eine Vorderansicht des Stiftes geisäss Fig. 6,6 shows a section on an enlarged scale according to the line YI-YI in Fig. 5, with an adjustment pin with automatic Position adjustment of the device is shown, 7 shows a side view of the pin according to FIG. 6, 8 shows a front view of the pin according to FIG. 6,

Fig. 9 eine Vorderansicht des Stiftes gemäss Pig. 6 bis 8 bei seinem Zusammenwirken mit einer Endlagerplatte der Vorrichtung gesaass Fig. 5, wobei der Stift drei Lagen einzustellen gestattet,9 shows a front view of the pen according to Pig. 6 to 8 in its interaction with an end bearing plate of the device gesaass Fig. 5, the pin to adjust three positions allowed

Fig. 10 eine Seitenansicht der Yorrichttmg gemäss Fig. 5 bis 9_f wobei ein Teil der Hülse gebrochen dargestellt ist, und wobei ein elastisches Element zur Erzeugung eines Drehmomentes zwischen der Hülse und deia Kugelkäfig vorgesehen ist,10 shows a side view of the Yorrichttmg according to FIGS. 5 to 9 _f, with part of the sleeve shown broken, and with an elastic element for generating a torque being provided between the sleeve and the ball cage,

Fig. 11 eine Vorderansicht einer dritten Ausführungs— form der erfindungsgeeaässen Vorrichtung mit einer Oeffnting von11 is a front view of a third embodiment. form of the device according to the invention with an opening of

60°, und60 °, and

Fig. 12 einen Schnitt geiaäss der Linie XII—XII inFIG. 12 shows a section along the line XII-XII in FIG

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Fig. It.Fig. It.

Die Ausführungsfarm der Vorrichtung 1, die in Fig. 1 bis 4 dargestellt ist, ist zur Ermöglichung einer unbegrenzten seitlichen Verschiebung auf einer ¥elle 2 ausgebildet. Die Vorrichtung 1 weist eine rohrförmige Hülse 3 aus Stahl auf, "welche im linieren Arbeitsbereiche 4 (Fig. 2) aufweist, die gleichen Abstand voneinander haben und die gleichen Abmessungen aufweisen und die durch Freigabebereiche 5 voneinander getrennt sind, welche ihrerseits gleichen Abstand voneinander und He gleichen Abmessungen haben. Bie im gleichen Abstand befindlichen Bereiche und. 5 befinden sich auf zwei unterschiedlichen Durchmessern, wobei der unterschied der Durchmesser etwa einem Zehntel des Kugelcfarchraessers entspricht. Die Gruppe der Bereiche 4_r welche auf dem kleineren Durchmesser liegen, ist nach einem besonderen Verfahren geschliffen und ermöglicht den Kontakt der Kugeln in deren Arbeitsstellung. Andererseits lässt die Gruppe der Bereiche 5 amf dem. grösseren Durchmesser eine radiale Passage für den MfEcklamf der Kugeln frei. Die Bereiche 4 und 5 sind geradlinig und. verlaufen parallel zur Längsachse der Vorrichtung. Ihre Länge betragt bis zu 85 % der Gesamtlänge der Vorrichtung 1. An jedem Ende der Hülse 3 befinden sich Bereiche in Form eines Rotations— Eegelsteapfes 6, der einen Oeffnungswinkel Qp (Fig. 3) aufweist, welcher dem Aufstiegswinkel der Kugelumlaufwege im Käfig ent— sprieltty siehe unten. Die Bereiche 6 sind mit einer hohen axialen und radialen Präzision ausgeführt. Die Hülse 3 endet beidseitig in kearzen zylindrischen Bereichen 7 bzw. 8 und 9, welche zur einer Endlagerplatte und von Stattbscimtz-EinrichtungenThe embodiment of the device 1, which is shown in Fig. 1 to 4, is designed to allow unlimited lateral displacement on a ¥ elle 2. The device 1 has a tubular sleeve 3 made of steel, "which in the lined working areas 4 (Fig. 2) has the same distance from each other and have the same dimensions and which are separated from each other by release areas 5, which in turn are the same distance from each other and The equally spaced areas and 5 are on two different diameters, the difference in diameter being about a tenth of the spherical square. The group of areas 4 _r which are on the smaller diameter is a special one Process ground and enables contact of the balls in their working position. On the other hand, the group of areas 5 at the larger diameter leaves a radial passage free for the MfEcklamf of the balls. Areas 4 and 5 are straight and run parallel to the longitudinal axis of the device. Their length is up to 85 % of the total length d The device 1. At each end of the sleeve 3 there are areas in the form of a rotary cone 6 which has an opening angle Qp (Fig. 3), which corresponds to the ascent angle of the recirculating ball paths in the cage, see below. The areas 6 are designed with high axial and radial precision. The sleeve 3 ends on both sides in sparse cylindrical areas 7 or 8 and 9, which are used for an end bearing plate and instead of instead of Scimtz devices

diemem. Bie Hülse 3 weist eine Oeffnung IO (Fig. 1 und 2) auf_r die radial angebracht ist und einen Durchmesser hat, der denjenigen einer Kugel etwas übersteigt. Sie ist mittels einer Schraube It verschlossen. Die Oeffnung dient bei der Montage zum Einführen der letzten Kugeln in die Umlauf wege.diemem. Bie sleeve 3 has an opening IO (Fig. 1 and 2) which is radially mounted on _r and has a diameter which is slightly in excess of that of a sphere. It is closed by means of a screw It. The opening is used during assembly to introduce the last balls into the circulation paths.

Zwischen der Hülse 3 und der ¥elle zwei ist ein Lg 13 aus Stahl angeordnet. Im Käfig 13 sind die Umlauf—A Lg 13 made of steel is arranged between the sleeve 3 and the ¥ elle two. In cage 13 are the circulation

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wege 14 für die Kugeln 15 eingearbeitet. Die Umlaufwege 14 bestehen aus zwei zueinander parallelen geradlinigen Stücken über die Länge des Käfigs 13, welche den Käfig vollständig durchsetzen. Die Länge dieser beiden geradlinigen Stücke ist mit der Länge der Arbeitsbereiche 4 in der Hülse 3 identisch, und die Stücke sind mit einer Schleife an beiden Enden miteinander verbunden. Die beiden Schleifen des Umlaufweges bilden zwei Aufstiegsrampen und zwei Abstiegsrampen für die Kugel und heben die Berührung der Kugeln 15 mit der ¥elle 2 auf. Die Bearbeitung der geradlinigen und der schleifenförmigen Stücke wird mit hoher Präzision in den drei Dimensionen vorgenommen und derart berechnet, dass die Schleifen genau den kegelstumpfförmigen Bereichen 6 der Hülse 3 entsprechen, wobei ein konstantes radiales Spiel für die Kugeln (Fig. 3) eingehalten wird. Der Zentrumswinkel, der den Abstand definiert, welcher die beiden geradlinigen Stücke des gleichen Umlaufweges voneinander trennt, beträgt 360 /2(E-1)= 180°/(E-1). Die Umlaufwege sind über den Umfang des Käfigs gleichmässig verteilt und haben eine gegenseitige ¥inkellage, welche durch 360°/E definiert ist, wobei E die Anzahl der Kugelumlaufwege darstellt. Die Anzahl der Arbeitsabschnitte und der Freigabebereiche hat gleichfalls den Vert E. Die Gesamtlänge eines Kugelumlaufweges ist derart berechnet, dass sie einem Mehrfachen des Kugeldurchmessers entspricht, wobei natürlich die Fabrikations— und Betriebstoleranzen einzurechnen sind. Bei dieser Berechnung muss man natürlich die Strecke berücksichtigen, welche auf die Schleifen entfällt. Das seitliche Spiel der Kugeln in den Umlaufwegen beträgt etwa das 0,06-fache des Durchmessers einer Kugel. Sämtliche Angaben betreffend die Zentrumswinkel der Kugelumlaufwege, der Arbeits- und Freigabeabschnitte, die Grosse der Kugeln im Verhältnis zur Yelle, das Spiel der Kugeln in den Umlaufwegen usw. sind weiter unten im einzelnen erläutert.paths 14 for the balls 15 incorporated. The circulation paths 14 exist of two parallel straight pieces over the length of the cage 13, which completely penetrate the cage. The length of these two straight pieces is identical to the length of the working areas 4 in the sleeve 3, and the Pieces are tied together with a loop at both ends. The two loops of the circular path form two ascent ramps and two descent ramps for the ball and remove the contact of the balls 15 with the ¥ elle 2. The editing the rectilinear and the loop-shaped pieces will be high Precision is made in the three dimensions and calculated so that the loops exactly match the frustoconical areas 6 correspond to the sleeve 3, a constant radial play for the balls (Fig. 3) being maintained. The center angle, which defines the distance which separates the two straight pieces of the same circular path from one another is 360/2 (E-1) = 180 ° / (E-1). The circulation paths are evenly distributed over the circumference of the cage and are mutually inclined, which is defined by 360 ° / E, where E represents the number of recirculating ball paths. The number of work sections and the Release areas also have the vert E. The total length a recirculating ball path is calculated to be a multiple of the ball diameter, whereby the manufacturing and operating tolerances must of course be taken into account. At this Calculation, of course, you have to take into account the route that is allocated to the loops. The lateral game of the balls in the circulation paths is about 0.06 times the diameter a bullet. All information regarding the center angle of the recirculating ball paths, the working and release sections, the The size of the balls in relation to the yelle, the game of the balls in the circulation routes etc. are explained in detail below.

Yie aus Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht, stellen die geradlinigen Stücke der Umlaufwege 14 Ausnehmungen dar, welche denYie shown in Figs. 2, 3 and 4 represent the straight lines Pieces of the circulation paths 14 are recesses, which the

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Käfig 13 vollständig durchsetzen, derart, dass die Kugeln 15 in Berührung mit der Velle 2 und der Hülse 3 stehen können, indem sie durch die Ausnehmungen der geradlinigen Stücke 14 des Käfigs 3 hindurchragen. An seinen beiden Enden -weist der Käfig 13 Aufstiegsrampen 16 und Abstiegsrampen 17 (Fig. 1 und 3) auf, welche eine Schleife bilden, die den Kugeln eine Aenderung ihrer Laufrichtung um 180 ermöglicht. Bei 18 (Fig. 3) verlassen die Kugeln die Yelle 2 und beginnen ihren Aufstieg auf die Rampe 16. Aus Fig. 3 geht hervor, dass die Rampen 16 und 17 einen Yinkel (p mit der Längsachse bilden, welcher mit dem Oeffnungswinkel der kegelstumpfförmigen Teile 6 der Hülse 3 identisch ist, und ausserdem bleibt genug Material stehen, um die mittle.re Zunge 19 (Fig. 1 ) in jedem Umlaufweg 14 zu halten. Der Yinkel Cf kann beispielsweise zwischen 7 und 20 liegen.Pass through the cage 13 completely so that the balls 15 can be in contact with the shaft 2 and the sleeve 3 by protruding through the recesses of the straight pieces 14 of the cage 3. At its two ends, the cage 13 has ascent ramps 16 and descent ramps 17 (FIGS. 1 and 3), which form a loop that enables the balls to change their direction of travel by 180. At 18 (Fig. 3), the balls leave the Yelle 2 start their climb up the ramp 16. From Figure and. 3 shows that the ramps 16 and 17 a Yinkel (p form with the longitudinal axis, wherein the aperture angle of the frustoconical Parts 6 of the sleeve 3 are identical, and in addition enough material remains to hold the central tongue 19 (Fig. 1) in each circulation path 14. The Yinkel Cf can be between 7 and 20, for example.

In Fig. 4 ist bei 20 die Linie dargestellt, welche vom Mittelpunkt einer Kugel 15 beschrieben wird, welche ihre Berührung mit der Yelle 2 und der Hülse 3 verlässt, um auf die Rampe 16 bei 21 aufzusteigen, die Rampe 16 zu durchlaufen, wobei sie eine Richtungsänderung um 90 erfährt, bei 22 an der höchsten Stelle der Rampe 16 anzukommen und schliesslich die Rampe 17 abzusteigen, um sie bei 23 zu verlassen, wobei eine zweite Richtungsänderung um 90 auftritt.In Fig. 4, the line is shown at 20, which is described by the center of a ball 15, which their contact with the yelle 2 and the sleeve 3 leaves to climb the ramp 16 at 21 to go through the ramp 16, wherein she experiences a change of direction by 90, arrives at 22 at the highest point of ramp 16 and finally descends ramp 17, to exit at 23, a second change of direction of 90 occurring.

Die Bearbeitung der beiden Rampen 16 und 17 ist so ausgeführt, dass beim Durchlaufen dieser Rampen durch eine Kugel 15 diese stets im gleichen Abstand von der Hülse 3 bleibt, ohne diese jedoch zu berühren. Das konstante radiale Spiel zwischen dem höchsten Punkt der Kugel 15 und dem kegelstumpfförmigen Bereich 6 der Hülse 3 kann dadurch erzielt werden, dass man für die Bearbeitung die Berechnung eines Teiles einer Sinuskurve zugrunde legt, die durch die Linie 20 zwischen dem Aufstiegspunkt 21 und dem Abstiegspunkt 23 dargestellt wird. Die Sinus— kurve 20 in Fig. 4 projiziert sich in die Linie 24 in Fig. 3 in einer Radialebene, welche durch die Längsachse der Vorrichtung 1The two ramps 16 and 17 are machined in such a way that a ball passes through these ramps 15 this always remains at the same distance from the sleeve 3, but without touching it. The constant radial clearance between the highest point of the ball 15 and the frustoconical area 6 of the sleeve 3 can be achieved by calculating part of a sine curve for the machining which is represented by the line 20 between the ascent point 21 and the descent point 23. The sine- The curve 20 in FIG. 4 is projected into the line 24 in FIG. 3 in a radial plane which passes through the longitudinal axis of the device 1

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geht, wobei die Linie 24 den Vinkel (ξ> mit der ¥elle 2 bildet, -welcher mit dem Vinkel ^ff zwischen der Velle 2 und der kegelstumpf förmigen Fläche 6 der Hülse 3 identisch ist (Fig. 3). Auf diese Veise bleibt das Spiel, welches zwischen dem höchsten Punkt der Kugeln 15 und dem Kegelstumpf 6 in der Hülse 3 vorgesehen ist, konstant.where the line 24 forms the angle (ξ> with the ¥ elle 2, -which is identical to the angle ^f f between the velle 2 and the frustoconical surface 6 of the sleeve 3 (Fig. 3). In this Veise remains the play which is provided between the highest point of the balls 15 and the truncated cone 6 in the sleeve 3 is constant.

Der Kugelkäfig 13 besitzt einen Innendurchmesser, der im allgemeinen um etwa 1/75 grosser als der Aussendurchmesser der Velle 2 ist. Der Käfig wird an seinen beiden Enden in der Hülse durch zwei Endlagerplatten 30 und 31 festgehalten, welche die Form von Scheiben haben, weichejaus Metall bestehen und in der Hülse 3 befestigt sind. Die ringförmigen Räume 32 und 33, welche durch zylindrische Ausnehmungen in der Hülse 3 und in den Platten 30 und 31 gebildet werden (Fig. 1) können mit einem Kunststoff ausgefüllt werden, welchen man in diese Ringräume 32 und 33 durch Löcher einspritzen kann., die nicht dargestellt sind. Die Endlagerplatten 30 und 31 können aber auch nicht mit der Hülse, sondern mit dem Käfig verbunden sein.The ball cage 13 has an inside diameter which is generally about 1/75 larger than the outside diameter which is Velle 2. The cage is held at both ends in the sleeve by two end bearing plates 30 and 31, which are in the form of disks made of metal and fastened in the sleeve 3. The annular spaces 32 and 33, which be formed by cylindrical recesses in the sleeve 3 and in the plates 30 and 31 (Fig. 1) can with a plastic be filled, which can be injected into these annular spaces 32 and 33 through holes., which are not shown. The repository plates 30 and 31 can also not be connected to the sleeve, but to the cage.

Die Endlagerplatte 30 an einem Ende der Hülse 3 (Fig. 2) weist vier Bohrungen 34, 35, 36 und 37 auf, welche zur Aufnahme von Stiften 38 und 39 bestimmt sind, welche man in entsprechende Bohrungen des Käfigs 13 gegen die Virkung einer Feder 40 und 41 (Fig. 1) einführen kann. Aus Fig. 2 geht hervor, dass die Stifte 38 bzw. 39 am Rande des Käfigs über dem Durchmesser gegenüberliegen, wobei der Stift 38 nacheinander in die Bohrungen 34 und 35 der Endlagerplatte 30 und der Stift 39 nacheinander in deren Bohrungen 36 und 37 eingesetzt werden kann. Am höchsten Punkt der Endlagerplatte 30 ist eine langlochförmige Ausnehmung 42 angebracht, deren seitliche Ränder 43 und 44 Anlageflächen bilden, welche die Verschiebung eines Zapfens 45 begrenzen, der am Käfig 13 angebracht ist, wenn dieser Käfig 13 gegenüber der Hülse 3 gedreht wird, um die beschriebenen vorgesehenen Lagen anzunehmen« ¥ie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Stift 39 unter der Virkung der Feder 41 in die Bohrung 36 gedrückt, und der KäfigThe end bearing plate 30 at one end of the sleeve 3 (Fig. 2) has four bores 34, 35, 36 and 37, which are intended to receive pins 38 and 39, which one in corresponding Bores of the cage 13 can introduce against the action of a spring 40 and 41 (Fig. 1). From Fig. 2 it can be seen that the pins 38 and 39 are opposite at the edge of the cage over the diameter, the pin 38 successively in the bores 34 and 35 of the end bearing plate 30 and the pin 39 can be inserted one after the other into the bores 36 and 37 thereof. The highest The point of the end bearing plate 30 is a slot-shaped recess 42 attached, the lateral edges 43 and 44 of the contact surfaces form which limit the displacement of a pin 45 which is attached to the cage 13 when this cage 13 opposite the Sleeve 3 is rotated to assume the described intended positions «¥ ie from Fig. 2, the pin 39 is below the Action of the spring 41 pressed into the bore 36, and the cage

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befindet sich in der Lage I bezüglich der Hülse 3. Um nun den Käfig gegenüber der Hülse zu verstellen, drückt man den Stift beispielsweise mittels einer Nadel oder einem Körner ein und dreht den Käfig um einige Vinkelgrade in Uhrzeigerrichtung, so dass der Stift 38 in die Bohrung 34 eingreift und den Käfig in der Lage II festhält. Durch Niederdrücken des Stiftes 38 und ¥eiterdrehen des Käfigs 13 in Uhrzeigerrichtung kann man diesen in die Lage III und durch Eindrücken des Stiftes 39 in die Lage IV bringen. In der Lage IV liegt der Zapfen 45 an der Anschlagfläche 44 der Umfangsausnehmung 42 an, und der Käfig lässt sich nicht weiterdrehen. In jeder der vier aufeinanderfolgenden Lagen I bis IV nehmen die Kugellauf wege, in denen die Kugeln mit den Arbeitsabschnitten 4 der Hülse 3 in Berührung sind, vier aufeinanderfolgende, auf den Arbeitsbereichen 4 der Hülse 3 regelmässig verteilte Bahnen an. Das Hauptmerkmal der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, dass man den Käfig gegenüber der Hülse in mehrere feste Lagen bringen kann. Dank dieser mehreren festen Lagen können neue Kugelbahnen auf den Arbeitsabschnitten und auf der ¥elle zur Verfügung gestellt werden. Die Lageeinstellungen ergeben daher vier verschiedene Umlaufwege und demgemäss die vierfache Lebensdauer der Vorrichtung. Die Kugeln nutzen sich nämlich weniger als die Bahnen ab, auf denen sie laufen, denn eine Kugel erneuert bei ihrer Bewegung ständig ihre Berührungspunkte. Eine grosse Anzahl von Kugeln nutzen eine relativ schmale Bahn auf den Arbeitsbereichen schneller ab, als wie sie selbst abgenutzt werden. Eine besonders interessante und wichtige Eigenschaft der neuen Vorrichtung beruht darauf, dass die Lageeinstellungen vorgenommen werden können, wenn die Vorrichtung in die Maschine eingebaut ist, ohne dass das Lager auseinandergenommen werden muss. Der Vorteil liegt darin, insbesondere im Falle einer sehr genauen Justierung, dass man bei der Nachstellung keine neue Justierung zwischen der Yelle und dem Lager vornehmen muss, denn das System kehrt unmittelbar und auto-is in position I with respect to the sleeve 3. To now adjust the cage in relation to the sleeve, press the pin for example by means of a needle or a punch and rotates the cage a few degrees clockwise, see above that the pin 38 engages in the bore 34 and holds the cage in position II. By depressing the pin 38 and By turning the cage 13 clockwise, it can be moved into position III and by pressing the pin 39 into position IV bring. In position IV, the pin 45 lies on the stop surface 44 of the circumferential recess 42, and the cage can do not turn any further. In each of the four consecutive layers I to IV take the ball running paths in which the balls are in contact with the working sections 4 of the sleeve 3, four consecutive, on the working areas 4 of the sleeve 3 regularly distributed lanes. The main feature of the device described is that you have the cage opposite the Can bring the sleeve in several fixed positions. Thanks to these several fixed layers, new ball tracks can be placed on the working sections and be made available on the spot. The position adjustments therefore result in four different circulation paths and accordingly four times the life of the device. The balls wear out less than the tracks they are on run, because a ball constantly renews its points of contact as it moves. A large number of balls use a relative narrow track on the work areas faster than how they are worn out themselves. A particularly interesting and An important property of the new device is based on the fact that the position adjustments can be made when the device is built into the machine without having to dismantle the bearing. The advantage is in particular in the case of a very precise adjustment that there is no new adjustment between the Yelle and the Storage, because the system returns immediately and automatically

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matisch zu seiner ursprünglichen Präzision zurück, ohne dass die oft teure und komplizierte Demontage vorgenommen oder das Lager gar ausgetauscht werden muss. Als Beispiel einer Anwendung sei das Säulenführungsgestell genannt.automatically to its original precision without the often expensive and complicated dismantling or the bearing being carried out even has to be replaced. The column guide frame may be mentioned as an example of an application.

Die beschriebene Vorrichtung ist axial geschlossen. Bei einer besonderen Ausführungsform wählt man acht Kugelumlauf— wege, acht Arbeitsabschnitte und acht Freigabeabschnitte. Bei einer Ausführungsform, bei denen sich die aufeinanderfolgenden Lagen des Käfigs gegenüber der Hülse um 5 unterscheiden, entspricht der Zentrumswinkel eines Arbeitsabschnittes der folgenden Berechnung: jede neue Kugelbahn ist um 5 gegenüber der vorhergehenden verschoben, daraus ergibt sich: (4 + 1)χ5 = 25 , und für den Freigabeabschnitt bleibt folgender Zentrumswinkel übrig: (360° - 8χ25°) / 8 = 20°. infolge des Verhältnisses (360° /E) / (360°/2(E-1)) können die Arbeitsabschnitte breiter als die Freigabeabschnitte sein, wobei wie beschrieben die gesarate Fläche des Arbeitsbereiches für die aufeinanderfolgenden Kugelbahnen ausgenützt werden kann und der Rücklauf der Kugeln in einem kleineren ¥inkelraum vor sich gehen kann.The device described is axially closed. In a particular embodiment, eight recirculating ball bearings are chosen. ways, eight work sections and eight release sections. In an embodiment in which the successive If the positions of the cage differ from the sleeve by 5, the center angle of a working section corresponds to the following Calculation: each new marble run is shifted by 5 compared to the previous one, resulting in: (4 + 1) χ5 = 25, and the following center angle remains for the release section: (360 ° - 8χ25 °) / 8 = 20 °. due to the relationship (360 ° / E) / (360 ° / 2 (E-1)) the working sections can be wider than the release sections, whereby the total Area of the work area for the successive ball tracks can be used and the return of the balls can take place in a smaller space.

Man kann aufgrund der Ausführungsidee dieser Variante der erfindungsgemässen Vorrichtung eine Blockierung des allge~ meinen inneren Kugelumlaufes durch polare Drehung der Velle vorsehen. Dazu genügt es, eine Stellung vorzusehen, bei der die beiden geradlinigen Stücke des Kugelumlaufweges beide in Berührung mit Arbeitsabschnitten in der Hülse und auch mit der ¥elle sind. Diese Stellung ist möglich, weil die Arbeitsabschnitte breiter als die Freigabeabschnitte sein können. In dieser Stellung tritt sofort eine Bremsung auf. Als praktisches Beispiel sei das Anhalten eines Arbeitstisches durch Fernbedienung an einem beliebigen Punkt seiner Bahn genannt.Because of the design idea of this variant In the device according to the invention, the general inner ball circulation can be blocked by polar rotation of the shaft. For this purpose, it is sufficient to provide a position in which the two straight pieces of the recirculating ball path are both in contact with working sections in the sleeve and also with the ¥ elle. This position is possible because of the working sections wider than the release sections. Braking occurs immediately in this position. As practical An example is the stopping of a work table by remote control at any point on its path.

Die zweite Ausführungsform der Vorrichtung, die in Fig. 5 dargestellt ist, ist nahezu identisch mit derjenigen, die im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde. SieThe second embodiment of the device shown in Fig. 5 is shown is almost identical to that which was described in connection with Figs. she

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weist die Hülse 3 mit den Endlagerplatten 30 und 31 , den Arbeitsabschnitten 4, den Freigabeabschnitten 5, den Käfig 13 mit den Kugellaufwegen 14 und die Einsat ζ öffnung 10 auf, die mit einer Schraube 11 verschlossen ist. Lediglich das Lageeinsteil— system ist unterschiedlich und besteht aus einem Einstellstift 46 mit besonderer Ausbildung, der in ein Fenster 46a ragt, welches in der Endlagerplatte 30 angebracht ist und eine automatische Lageeinstellung mit drei Stellungen I, II und III gestattet. Unter automatischer Einstellung versteht man die Tatsache, dass es nicht notwendig ist, den Käfig gegenüber der Hülse zu verdrehen. Es reicht aus, den Stift 46 zu verdrehen, und dadurch gelangt der Käfig von sich aus in seine neue Lage. Der Stift 46, der in Fig. 6, 7 und 8 dargestellt ist, weist einen Kopf 47 mit einer geraden Kante 48 (Fig. 6 und 8) und drei geneigte Kanten 49, 50 und 51 auf. Der Kopf ist asymmetrisch mittels einer Schraube 54 an einem Achsstift 52 angebracht, welcher einen Bereich mit einem grösseren Durchmesser 53 besitzt. Das ganze sitzt in einer Bohrung 55 des Käfigs und wird von einer Druckfeder 56 beaufschlagt. Diese Feder 56 stützt sich eines Teils gegen den Rand 57 einer zylindrischen Ausnehmung 58 und andererseits gegen den Bereich 53 des Stiftes 46 ab. Durch die Kraft der Feder 56 wird der*Kopf 47 gegen das Fenster 46a gedruckt. Der Kopf 47 hat derartige Abmessungen, dass er nicht durch das Fenster 46 hindurchtreten kann, hinter welchem er sich befindet. Zum Verständnis der ¥irkungsweise der Ausführungsform gemäss Fig. 5 bis 8 ist es erforderlich, Fig. 10 zu erklären, die eine Darstellung des anderen Endes der Hülse 3 zeigt. Aus Fig. 10 geht die Yelle 2 hervor, auf der sich die Vorrichtung 1 befindet, wobei die Hülse 3 teilweise aufgeschnitten gezeichnet ist, um die Endlagerplatte 31, den Kugelkäfig 13 und die Kugelumlaufwege 14 zu zeigen. Der Käfig 13 weist auf seinem Umfang eine ringförmige Ausnehmung 60 auf, in der sich eine Ringfeder 61 befindet, deren eines Ende 62 in diehas the sleeve 3 with the end bearing plates 30 and 31, the working sections 4, the release sections 5, the cage 13 with the ball runways 14 and the insert ζ opening 10, which with a screw 11 is closed. Only the position adjustment system is different and consists of an adjustment pin 46 with special training, which protrudes into a window 46a, which is mounted in the end bearing plate 30 and an automatic Adjustment of position with three positions I, II and III permitted. Automatic adjustment is the fact that that it is not necessary to twist the cage with respect to the sleeve. It is enough to twist the pin 46, and thereby the cage moves into its new position on its own. The pin 46 shown in Figs. 6, 7 and 8 has a head 47 with a straight edge 48 (Figs. 6 and 8) and three inclined edges 49, 50 and 51. The head is asymmetrical attached by means of a screw 54 to an axle pin 52, which has an area with a larger diameter 53 owns. The whole is seated in a bore 55 of the cage and is acted upon by a compression spring 56. This spring 56 is supported part against the edge 57 of a cylindrical recess 58 and on the other hand against the area 53 of the pin 46 away. Due to the force of the spring 56, the * head 47 is pushed against the Window 46a printed. The head 47 has such dimensions that it cannot pass through the window 46 behind which he is located. To understand the operation of the embodiment according to FIGS. 5 to 8, it is necessary to refer to FIG. 10, which shows a representation of the other end of the sleeve 3. From Fig. 10, the Yelle 2 can be seen on which the Device 1 is located, the sleeve 3 is drawn partially cut open to the end bearing plate 31, the ball cage 13 and the ball circulation paths 14 to show. The cage 13 has on its circumference an annular recess 60 in which there is an annular spring 61, one end 62 of which into the

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Endlagerplatte 31 und deren anderes Ende 63 in den Käfig 13 ragt. Die Ringfeder 61 ist derart angebracht, dass sie ein Drehmoment zwischen dem Käfig und der Endlagerplatte ausübt, mit der Tendenz, den Käfig gegenüber der Hülse im Uhrzeigersinn zu verdrehen. End bearing plate 31 and its other end 63 in the cage 13 protrudes. The ring spring 61 is attached in such a way that it generates a torque between the cage and the end bearing plate, with the tendency to rotate the cage relative to the sleeve in a clockwise direction.

In der ersten Lageeinstellung I gentäss Fig. 5 und ■wird der Kopf 47 des Stiftes 46 durch die Yirkung der Feder gegen das Fenster 46a gedruckt, wobei die gerade Kante 48 und die geneigte Kante 50 gegen die Ränder des Fensters gedruckt werden und so jede Bewegung des Käfigs 13 gegenüber der Hülse 3 verhindern, obwohl die Feder 61 (Fig. 10) den Käfig 13 im Uhrzeigersinn verdrehen will.In the first position setting I according to Fig. 5 and The head 47 of the pin 46 becomes through the action of the spring printed against window 46a with straight edge 48 and sloped edge 50 printed against the edges of the window and so prevent any movement of the cage 13 relative to the sleeve 3, although the spring 61 (Fig. 10) the cage 13 in the Want to twist clockwise.

Um von der Lageeinstellung I in die Stellung II zu gelangen, dreht man den Kopf 47 des Stiftes 46 um 90 im Gegen— Uhrzeigersinn» In diesem Augenblick entsteht noch keine Bewegung des Käfigs 13 gegenüber der Hülse 3, aber wenn die Vorrichtung anfängt sich zu drehen, kann die Feder 61 (Fig. 10) arbeiten, und der Käfig 13 verschiebt sich um einen geringen Betrag gegenüber der Hülse. Der Kopf 47 wird dabei durch die ¥irkung der Feder 46 (Fig. 6) in das Fenster 46a hineingedrückt, bis er die in Fig. 7 gezeichnete Stellung einnimmt, in der die beiden geneigten Flächen 49 und 51 in Berührung mit den Rändern des Fensters 46a sind. Der Käfig 13 bleibt dann in dieser Lage II. Vm nun in die Lageeinstellung III zu gelangen, dreht man den Kopf 47 wiederum um 90° im G-egenuhrzeigersinn, und schliesslich wird die Stellung eingenommen, die in Fig. 9 mit III bezeichnet und gestrichelt gezeichnet ist.In order to get from position setting I to position II, the head 47 of the pin 46 is rotated 90 in a counterclockwise direction , the spring 61 (Fig. 10) can work, and the cage 13 shifts by a small amount relative to the sleeve. The head 47 is pressed into the window 46a by the action of the spring 46 (FIG. 6) until it assumes the position shown in FIG. 7, in which the two inclined surfaces 49 and 51 are in contact with the edges of the window 46a are. The cage 13 then remains in this position II. Vm now in the position setting III to arrive, turning the head 47 in turn by 90 ° in the G-egenuhrzeigersinn, and finally, the position is assumed that, in Fig. 9 with III and dashed is drawn.

Me Feder 61 (Fig. 10) ist nicht unbedingt notwendig, um aen Käfig in die aufeinanderfolgenden Lageexnstellungen zu bringen. Die Anmelderin hat festgestellt, dass es ausreicht, den Stift 46 in die gewünschte Lage zu bringen, und der Käfig nimmt dann infolge der ganz geringen Vibrationen der Vorrichtung bei ihrem Betrieb die gewünschte Lage ein. AndererseitsMe spring 61 (Fig. 10) is not absolutely necessary to bring aen cage in the successive Lageexnstellungen. The applicant has found that it is sufficient to bring the pin 46 into the desired position, and the cage then assumes the desired position as a result of the very slight vibrations of the device during its operation. on the other hand

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kaum die Feder anordnung gemäss Fig. to mit Vorteil in die Aus— führungsfoxm der Vorrichtung gemäss Fig. 1 bis 4 eingebaut werden» hardly the spring arrangement according to Fig. to with advantage in the off- Guide box of the device according to Fig. 1 to 4 can be installed »

Es ist natürlich klar, dass die Feder 61 in Fig. 10 durch andere äquivalente elastische Mittel ersetzt "werden kann, beispielsweise ein. Gummielement, welches man zwischen zwei Anschläge am Käfig und an der Hülse bringt»It is of course clear that the spring 61 in FIG. 10 can be replaced by other equivalent elastic means, for example a rubber element, which is placed between two stops on the cage and on the sleeve »

Die Ausführungsform gemäss Fig. 11 und 12 ist eine Variante der beschriebenen Ausführungsform» Es handelt sich um eine Kugellagervorrichtung mit unbeschränkter Verschiebbarkeit une|mlt einer Oeffnung von 60 » Sie hat die gleichen Herstellungsund Betriebseigenschaften wie die Vorrichtung gemäss Fig» 5 bis 10, wobei jedoch eine Oeffnung vorgesehen ist und die Anzahl und Verteilung der Kugelumlauf wege andere sind. Man hat in diesem Falle eine begrenzte Ausnutzung des geometrischen Raumes vorgesehen; diese Art Vorrichtung ist insbesondere für Anwendungen mit starker Belastung bestimmt, veil die "Welle, auf der sie arbeitet» unterstützt werden kann.The embodiment according to FIGS. 11 and 12 is one Variant of the described embodiment »It is about a ball bearing device with unlimited mobility Une | mlt an opening of 60 »It has the same manufacturing and Operating characteristics like the device according to FIGS. 5 to 10, but with an opening and the number and distribution of the recirculating ball paths are different. One has in this Case a limited use of the geometric space provided; this type of device is particularly useful for applications with heavy load determined, veil the "shaft on which she works »can be supported.

Die Vorrichtung gemäss Fig. 11 und 12 weist eine Hülse 3 mit seinen Arbeitsbereichen 4 und Freigab ebereichen 5, einen Kugelkäfig 13 mit seinen Kugelumlauf wegen 14, die End— lagerplatten 30 und 31 an den Enden und den Einstellstift 46 zur automatischen Käfigverschiebung wie in Fig. 5 bis 10 auf.The device according to FIGS. 11 and 12 has a Sleeve 3 with its work areas 4 and release areas 5, a ball cage 13 with its recirculating ball because of 14, the end- bearing plates 30 and 31 at the ends and the adjustment pin 46 for automatic cage displacement as in Fig. 5 to 10.

In der Ausführungsf orm gemäss Fig. 11 und 12 sind die Endlagerscheiben 30 und 31 offene Ringe, die mittels Schrauben 65 auf den Enden des Kugelkäfigs 13 verschraubt sind« Der Ein— stellstift 46 ist in diesem Falle in der Hülse 3 angebracht.In the embodiment according to FIGS. 11 and 12, the End bearing washers 30 and 31 open rings which are screwed onto the ends of the ball cage 13 by means of screws 65 The adjusting pin 46 is mounted in the sleeve 3 in this case.

Bei dieser offenen Vorrichtung gernSss Fig. 11 und 12 beträgt die Anzahl E der Kugelumlaufwege ita allgemeinen vier für die Abmessungen bis zu einem Wellendurehmesser von 8 mm, sechs für einen Yellendurchmesser von 10 bis 18 mm, acht für einen Yellendurchmesser von 20 bis 30 mm uaid zehn für Yellendurchmesser von mehr als 35 mm. Diese Kugelumlauf wege sind regelmässig auf dem Umfange des Käfigs angeordnet, und ihreIn this open device, see Figs. 11 and 12 the number E of the recirculating ball paths is generally four for dimensions up to a shaft diameter of 8 mm, six for a yell diameter of 10 to 18 mm, eight for a yell diameter of 20 to 30 mm uaid ten for yell diameters of more than 35 mm. These recirculating ball paths are regularly arranged on the circumference of the cage, and their

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gegenseitige ¥inkellage ist durch das zwischen ihnen stehengebliebene Material bestimmt. Im allgemeinen beträgt diese gegenseitige ¥inkellage 360 /(E+2). Der Zentrumswinkel, welcher die geradlinigen Stücke eines Kugelumlaufweges voneinander trennt, hat ebenfalls einen ¥ert, der durch den verfügbaren Raum bestimmt ist, im allgemeinen von 360 /2(E+1). Die Anzahl der Freigabebereiche besitzt auch den gleichen Vert E; ihre unregelmässige ¥inke!verteilung kann bis zum Vierfachen derjenigen der Kugelumlaufwege betragen. Daraus ergibt sich, dass die Radialbelastung, welche der Oeffnung gegenüberliegt, noch erhöht werden kann. Andererseits muss man, falls die Belastung mit einem ¥inkel von 90 bis 180 gegenüber der Vertikalen angreift, eine Verringerung der Belastungsmöglichkeit wegen der Verteilung der Arbeitswege und deren Fehlen in der Oeffnung in Betracht ziehen.mutual inclination is due to what remains between them Material determined. In general, this mutual inclination is 360 / (E + 2). The center angle which the straight pieces of a recirculating ball path separates from each other, also has a value determined by the available space, generally 360/2 (E + 1). The number of sharing areas also has the same vert E; Their irregular distribution can be up to four times that of the Recirculating ball paths. This means that the radial load opposite the opening is increased can. On the other hand, if the load attacks with an angle of 90 to 180 to the vertical, one must Consider reducing the possibility of exposure due to the distribution of work routes and the lack of them in the opening.

Die Belastbarkeit, die Präzision der Vorrichtung und die vernachlässigbare elastische Deformation, welche auf die Hülse aus einem Stück zurückzuführen ist, gestatten die Verwendung der Vorrichtung für höchste Ansprüche. Durch dieses neue Lager ist es nun möglich, beispielsweise die Hochpräzi— sionsführung des Tisches von ¥erkzeugmaschinen zu erreichen und gleichzeitig den Reibungskoeffizienten sehr gering zu halten. Eine genaue Lageeinstellung und Justierung der Lager und der ¥ellen ist selbstverständlich erforderlich, um aus der hohen Präzision der neuen Vorrichtung den grössten Nutzen zu ziehen. Der Durchmesser der Sitze der erfindungsgemässen Vorrichtung ist ebenfalls sehr wichtig, denn er bestimmt das Spiel oder die Vorspannung des Lagers auf der ¥elle.The resilience, the precision of the device and the negligible elastic deformation which is due to the Sleeve is due in one piece, allow the use of the device for the highest demands. Because of this new bearings it is now possible, for example, to achieve the high-precision guidance of the table of machine tools and at the same time keeping the coefficient of friction very low. A precise position setting and adjustment of the bearings and the ¥ ¥ ellen is of course necessary in order to get the maximum benefit from the high precision of the new device. The diameter of the seats of the device according to the invention is also very important, because it determines the play or the preload of the bearing on the ¥ elle.

Die beschriebene Vorrichtung weist die folgenden Vorteile auf:The device described has the following advantages:

a) Umlauf der Kugeln auf einer Bahn, deren Spiel so eingestellt ist, dass die Kugeln eine hinter der anderen in einem geschlossenen Raum konstanter Crrösse umlaufen, unabhängig davon, wo sich dieser Raum befindet, wobei ein Auflaufen der Kugeln und ein Verklemmen vermieden wird, welches man bei dena) Circulation of the balls on a track, the game of which is set so that the balls one behind the other in run around a closed space of constant size, regardless of where this space is located, with an accumulation of the Balls and jamming is avoided, which is what the

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meisten Lagern mit Kugelumlauf feststellt.most bearings with recirculating ball bearings.

b) Anordnung der Kugelumlaufwege gemäss einem derartigen geometrischen Raum, dass man den verfügbaren Platz in
höchstmöglicherweise ausnutzt, wodurch sich die Anzahl der Umlauf vege, ihre Länge und demgemäss auch die Anzahl der Kontaktstellen vervielfachen lassen.b) Arrangement of the recirculating ball paths according to such a geometric space that the available space in
maximally exploited, whereby the number of circulation vege, their length and accordingly also the number of contact points can be multiplied.

c) Rückkehr der Kugeln in ihre untere Stellung auf
der gleichen Höhe wie die Arbeitsstellung, woraus sich ergibt:c) Return the balls to their lower position
the same height as the working position, which results in:

- geringer Raumbedarf, günstiges Verhältnis von Aussendurchmesser zum Vellendurchmesser- Small space requirement, favorable ratio of outer diameter to shaft diameter

- grosse Festigkeit der Hülse wegen des Fehlens tiefer Ausnehmungen- Great strength of the sleeve due to the lack of deep recesses

- radiale Lagebestimmung der Kugeln in den geradlinigen Stücken durch die ¥elle und die Hülse,
sowohl während der Arbeitsphase als auch während
der Rückkehrphase.- radial position determination of the balls in the straight pieces through the ¥ elle and the sleeve,
both during the work phase and during
the return phase.

d) Grosse tragende Arbeitslänge im Verhältnis zur Gesamtlänge der Vorrichtung.d) Large load-bearing working length in relation to the total length the device.

e) Kugelkäfig aus Stahl und daher mit grosser Festigkeit zur Erzielung der Eigenschaften b) und c) und zur Vermeidung einer stärkeren seitlichen Abnützung der Kugelumlaufwege.e) Ball cage made of steel and therefore with great strength to achieve properties b) and c) and to avoid them greater lateral wear of the recirculating ball paths.

f) Mittels eines Sonderverfahrens geschliffene Arbeitsbereiche, wodurch eine geometrische Präzision zustande
kommt, welche eine Justierung des Lagers in der Grössenordmmg des Mikrometers erreicht wird; die Oberflächenbearbeitung erlaubt einen sanften und geräuschlosen Betrieb der Vorrichtung
und eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung.f) Working areas ground by means of a special process, which results in geometrical precision
comes, which an adjustment of the bearing in the order of magnitude of the micrometer is achieved; the surface treatment allows a smooth and noiseless operation of the device
and improved resistance to wear and tear.

g) Ausserordentlich präzise äussere Konzentrizität
inbezug auf die Velle.g) Extremely precise external concentricity
in relation to the Velle.

h) Möglichkeit, polare Mehrfachstellungen des Käfigs gegenüber der Hülse zu bewirken, derart, dass die Kugeln nacheinander in Berührung mit verschiedenen Bahnen auf den Arbeitsbereichen der Hülse gelangen.h) Possibility of polar multiple positions of the cage opposite the sleeve to effect such that the balls successively in contact with different tracks on the work areas reach the sleeve.

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Claims

PATENTANSPRUECHEPATENT CLAIMS

Z' Vorrichtung zur axialen Führung und Lagerung durch Kugelberührung auf einer Yelle und mit unbegrenzter linearer Verschiebbarkeit, mit einer äusseren rohrförmigen Hülse und einem Käfig im Inneren der Hülse, welcher in sich geschlossene Kugelumlaufwege mit Kugeln aufweist, und wobei in der Hülse Arbeitsbereiche, in denen die Kugeln in Berührung mit der Hülse sowie der ¥elle stehen, sowie Freigabebereiche für den Rücklauf der Kugeln angebracht sind, d.h., dass die Vorrichtung Mittel zur Lageeinstellung des Käfigs gegenüber der Hülse aufweist, die so ausgebildet sind, dass Mehrfaeh-Polarstellungen des Käfigs gegenüber der Hülse wählbar und einstellbar sind, wobei jede Polarstellung einer festgelegten Bahn der mit der Welle in Berührung stehenden Kugeln auf den Arbeitsbereichen der Hülse entspricht. Z ' device for axial guidance and storage by ball contact on a yelle and with unlimited linear displacement, with an outer tubular sleeve and a cage inside the sleeve, which has self-contained ball circulation paths with balls, and where in the sleeve working areas in which the balls are in contact with the sleeve and the ¥ elle, and release areas for the return of the balls are attached, that is, the device has means for adjusting the position of the cage relative to the sleeve, which are designed so that multiple polar positions of the cage of the sleeve are selectable and adjustable, each polar position corresponding to a fixed path of the balls in contact with the shaft on the working areas of the sleeve.

2. Vorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Endlagerplatten an den Enden der Vorrichtung vorgesehen sind, und dass die Mittel zur Lageeinstellung mit diesen Endlagerplatten zusammenwirken, wobei mindestens eine der Endlagerplatten in Firkstellung mit den Mitteln zur Lageeinstellung ist.2. Device according to claim 1, characterized in that that two end bearing plates are provided at the ends of the device, and that the means for position adjustment with these End bearing plates interact, with at least one of the end bearing plates is in Firkstellung with the means for position adjustment.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Lageeinstellung mindestens einen Durckeinstellstift aufweisen, welcher sich im Käfig oder in der Hülse befindet und in entsprechende Bohrungen oder Ausnehmung in mindestens einer Endlagerplatte hineinragt.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the means for setting at least one pressure adjustment pin have, which is located in the cage or in the sleeve and in corresponding holes or recess in at least one end bearing plate protrudes.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Käfig oder an der Hülse ein Anschlagzapfen befindet, der zwischen zwei Begrenzungsflächen des Käfigs oder der Hülse bewegbar ist und die Gresamtverdrehung zwischen der Hülse oder den Endlagerplatten und dem Käfig bestimmt.4. The device according to claim 2, characterized in that there is a stop pin on the cage or on the sleeve, between two boundary surfaces of the cage or the sleeve is movable and determines the total rotation between the sleeve or the end bearing plates and the cage.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,5. Apparatus according to claim 2, characterized in that

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dass die Mittel zur Lageeinstellung mindestens einen Druckein— stellstift aufweisen, der sich im Käfig oder in der Hülse befindet und dessen Kopf geneigte Ebenen aufweist, welche unterschiedliche Abstände von seiner Längsachse haben, derart, dass jede geneigte Ebene an mindestens eine Kante einer Oeffnung in mindestens einer Endlagerscheibe drückt, gegenüber welcher der Einstellstift angebracht ist.that the means for position adjustment have at least one pressure Have adjusting pin, which is located in the cage or in the sleeve and whose head has inclined planes which different Have distances from its longitudinal axis such that each inclined plane at least one edge of an opening in at least one end bearing disc presses against which the adjustment pin is attached.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Hülse und Käfig mindestens ein elastisches Zug- oder Druckmittel vorgesehen ist, welches ein Drehmoment zwischen Käfig und Hülse verursacht.6. Apparatus according to claim 3 or 5, characterized in that at least one between the sleeve and the cage elastic pulling or pushing means is provided, which causes a torque between the cage and sleeve.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zugmittel eine Feder ist.7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the elastic traction means is a spring.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Zugmittel ein elastischer Yerkstoff, beispielsweise Gummi, ist.8. The device according to claim 6, characterized in that the elastic traction means is an elastic Yerkstoff, for example rubber.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln einen Durchmesser haben, der das 0,09- bis 0,25-fache des Durchmessers der !felle beträgt, auf welcher sie sich abwälzen.9. Apparatus according to claim 1, characterized in that that the balls have a diameter that is 0.09 to 0.25 times the diameter of the heads on which they are to roll over.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabeabschnitte in der Hülse eine Tiefe haben, welche das 0,05- bis 0,1-fache des Durchmessers einer Kugel betragen. 10. The device according to claim 1, characterized in that that the release sections in the sleeve have a depth which is 0.05 to 0.1 times the diameter of a ball.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse an ihren Enden innere Bereiche in Form einer Kegelstumpffläche aufweist, welche Aufstiegs- und Abstiegsrampen für die Kugeln gegenüber liegen, die in den Endbereichen des Käfigs angebracht sind, wobei die Aufstiegs- und Abstiegsrampen derart in den Käfig eingearbeitet sind, dass der höchste Punkt der Kugeln auf der gesamten Länge des Laufes in den Rampen mit einem konstanten Abstand von den Kegelstumpfflächen verbleibt.11. The device according to claim 1, characterized in that the sleeve at its ends inner regions in the form of a Has truncated cone surface, which rise and descent ramps for the balls that are located in the end areas of the cage are opposite, with the ascent and descent ramps are worked into the cage in such a way that the highest point of the balls along the entire length of the barrel in the ramps with a constant distance from the frustoconical surfaces remains.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich-12. The device according to claim 11, characterized

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net, dass der konstante Abstand zwischen dem oberen Punkt der Kugeln und den kegelstumpfförmigen Flächen 1/20 bis 1/30 des Durchmessers der Kugeln beträgt.net that the constant distance between the top point of the spheres and the frustoconical faces is 1/20 to 1/30 of the Diameter of the balls.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlagerplatten ringförmige Scheiben sind.13. The device according to claim 2, characterized in that that the end bearing plates are annular discs.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig axial und radial mittels zweier Endlagerplatten in seiner Stellung gehalten wird, die am Käfig oder an der Hülse angebracht sind.14. The device according to claim 1, characterized in that that the cage is held axially and radially in its position by means of two end bearing plates that are attached to the cage or to attached to the sleeve.

15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine KugeIeinführÖffnung vorgesehen ist, deren Durchmesser etwas grosser als der Kugeldurchmesser ist und zum Einsetzen der letzten Kugeln in die Umlaufwege dient, und dass die Oeffnung durch eine Schraube verschlossen ist.15. Device according to claims 1 to 11, characterized marked that a ball insertion opening is provided, whose diameter is slightly larger than the ball diameter and is used to insert the last balls into the circulation paths, and that the opening is closed by a screw.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig und die Hülse aus Stahl bestehen.16. The device according to claim 1, characterized in that that the cage and the sleeve are made of steel.

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