DE3313575A1 - Fuehrungsbahnlager - Google Patents
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft Verbesserungen für einen Führungsbahnlagerzusammenbau,
bei jem eine Anzahl von Kugeln zwischen
einer axialen Kugellaufrille, die in einem Laufbahnträger
ausgebildet ist, und einer axialen Kugellaufrille angeordnet ist welche in einem Schiebetisch ausgebildet
ist, und diese Kugeln können längs einer Kugelumlaufbahn umlaufen, die in dem Schiebetisch vorgesehen ist.
Ein solches Führungsbahnlager weist eine große Lastaufnahmefähigkeit
auf, da die Kugeln laufen können, während sie in eine axiale, konkave Rille passen, und es hat den Vorteil,
daß eine große Bewegungsstrecke bei der Verwendung sichergestellt werden kann, da die Kugeln an dem Schiebetisch
so angeordnet sind, daß sie umlaufen können, und somit wird es .häufig als Führungselement bei einer Werkzeugmaschine,
einem Meßinstrument oder ähnlichem verwandt. ·
Jedoch sind die Führungsbahnlager beim Stand der-Technik
25
häufig so ausgebildet, daß der Umlauf der Kugeln nicht glatt erfolgt oder daß die Anzahl der Herstellungsschritte
oder Bauteile groß ist.
D.h.", daß viele der Führungsbahnlager aus dem Stand der·
Technik, wie es in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen gezeigt
ist, häufig unter dem Nachteil gelitten haben, daß, um die Kugeln 5, die in die Laufrille 2 eines Laufbahnträ-'
gers 1 und die Laufrille 4 eines Schiebetisches 3 eingepaßt
sind auf einer bogenförmigen Kugelbahn 7 zu führen,
welche einer in einer Seitenplatte 6 ausgebildete Kugelumlaufbahn ist, eine Zunge 9, die an einem Halteteil 8 ausgebildet
ist, so gebogen ist, daß sie sich nahe der Lauf-
rille 2 befindet und infolgedessen die Kugeln 5 gegen die
Zunge 9 des Halteteils stoßen und nicht glatt umlaufen können.
Ein anderes, in Fig. 2 dargestelltes Führungsbahnlager ist so ausgebildet, daß ein an einem Teil einer Seitenplatte 16
ausgebildeter Vorsprung 19 in die Laufrille 2 eines Laufbahnträgers 1 eingepaßt ist. Auch bei diesem Führungsbahn- ■
lager stoßen die Kugeln 5 gegen eine Ecke .des Vorsprunges 19 ebenso wie bei demjenigen gemäß Fig. 1, und deshalb ist
der Umlauf der in eine bogenförmige Laufrille 17 eintretenden Kugeln nicht glatt.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten, bekannten Führungsbahnlager ist der Umlauf der Kugeln gegenüber dem bei den bekannten
Führungsbahnlagern verbessert. Bei diesem Führungsbahnlager werden die Kugeln 5, die in die Laufrille 4 eines 'Gleitbettes
3 passen, mittels eines flächigen Halteteils 18 von außerhalb über die gesamte Länge gehalten, und eine Aufnahmenut
20 zur Aufnahme des Halteteils 18 am Boden der Nut ist in Längsrichtung in der Laufrille 12 des Laufbahnträgers
11 ausgebildet. Das Ende diesee Halteteils 18 ist zu einem bogenförmigen Abschnitt mit dem gleichen Radius wie der Bogen
der bogenförmigen Umlaufrille 27 einer Seitenplatte 26 ausgebildet, und das Halteteil 18 ist an der Seitenplatte
26 mittels eines Stiftes 21 befestigt, welcher In eine quadratische Nut paßt, die in der Seitenplatte 26 ausgebildet
ist. .
Das Führungsbahnlager gemäß Fig.. 3 weist den Vorteil auf,
daß die Kugeln 5 glatt umlaufen, während sie durch das Halteteil 18 geführt werden, wenn sie in die Umlaufrille 27
eintreten. Jedoch weist dieses Führungsbahnlager den Nachteil auf, daß das Halteteil in der Herstellung kostspielig
und seine Befestigung an der Seitenplatte mühsam ist.
Eine Zielsetzung der Erfindung besteht darin, einen Führungs-. bahnlagerzusammenbau zu schaffen, bei dem die vorhergehend
•7-6-
genannten Nachteile, die bei Führungsbahnlagern nach dem Stand der Technik auftreten, ausgeschlossen sind.
Um dieses zu erreichen, wird nach der Erfindung als Halteteil eine Drahtstange mit einem geraden Bereich in dem mittleren
Abschnitt und gebogenen Bereichen an den gegenüberliegenden Enden verwandt, und Aufnahmenuten, die mit den
gebogenen Bereichen des Halteteils in Eingriff stehen, sind am Laufrillenboden der gebogenen Laufbahn der Seitenplatten
vorgesehen, und das Halteteil, welches die Drahtstange umfaßt, wird in den Aufnahmenuten gehalten. .
Ferner wird bei einer Führungsbahnlageranordnung der Schiebetisch durch die Wälzbewegung der Kugeln geführt und des-
halb ist der Gleitwiderstand sehr klein, und das Anhaften in einer tasche (stick scrip phenomenon) tritt kaum auf,
welches bei herkömmlichen Gleitlagern auftritt. Ferner laufen die Kugeln, wobei sie zwischen die konkaven Nuten der
Laufrille passen, und deshalb besteht bei einem solchen
Führungsbahnlager der Vorteil, daß die Lastaufnahmefähigkeit verglichen mit derjenigen bei herkömmlichen Lineargleitlagern,
groß ist. Somit wurde das'Führungsbahnlager
in jüngster Zeit als Führungselement bei Werkzeugmaschinen, Meßgeräten oder ähnlichem verwandt, insbesondere als Führ-
ungselement einer Maschine, bei der eine Positionierung mittels eines Schrittmotors durchgeführt wird.
Im allgemeinen weist' die bei einer Werkzeugmaschine", verwandte
Tragevorrichtung ein großes Gewicht auf und auf die-30
se wirkt auch eine große, äußere Kraft, und deshalb ist ein Führungsbahnlager mit großem Lastaufnahmevermögen und hoher
• Festigkeit erforderlich. Jedoch weisen herkömmliche Führungsbahnlager den Nachteil auf, daß sie nur ein geringes Lastaufnahmevermögen
haben.
Weitere, typische Führungsbahnlager nach dem. Stand der Technik
werden unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5'der bei-
liegenden Zeichnungen beschrieben.
Dieses Führungsbahnlager ist zweiseitig symmetrisch im Bezug auf eine senkrechte Symmetrieachse, und deshalb zeigt
Fig. H eine Teillängsschnittdarstellung, in der nur der rechte, obere Bereich des Führungsbahnlagers dargestellt .
ist.
In dem rechten, oberen Bereich eines Laufbahnträgers 101 sind bogenförmige Lau'frillen 102 und 103 in axialer Richtung
in der oberen Oberfläche und der Seitenfläche ausgebildet. In der Innenfläche des rechten, oberen Bereiches
' eines Schiebetisches 104 sind Laufrillen 105 und 106, die
den Laufrillen 102 bzw. 103 des Laufbahnträgers entsprechen,
an gegenüberliegenden Seiten einer U-förmigen Nut 107 ausgebildet.
Eine Anzahl von Kugeln 108 und 109 ist zum Umlaufen zwischen den entsprechenden Bahnen der Laufrille
105·, 106 des Schiebetisches und den Laufrillen 102, 103
■des Laufbahnträgers eingepaßt.
'
'
Bei diesem Führungsbahnlager stehen die Kugeln 108'und 109
mit den Laufrillen 102, 105 oder 103, 106 an zwei Punkten in Berührung, und die Berührungslinien schneiden sich an
einem Punkt- P. Bei einer solchen Ausbildung wird der größte
Teil der von dem Schiebetisch senkrecht nach unten wirkenden Kraft von den oberen Kugeln 108 des Laufbahnträgers
•aufgenommen, und die unteren Kugeln 109 nehmen kaum-Kraft
auf. In Hinblick auf die Gleitführung (floating-up) des Schiebetisches wird die gesamte Kraft von den unteren Kuo
geln 109 aufgenommen, und die oberen Kugeln 108 laufen unter
freier Bedingung. Im Bezug auf die Seitenkraft, welche j auf den Schiebetisch wirkt, nehmen die unteren Kugeln 109
nahezu die gesamte und die oberen Kugeln 108 kaum eine solche Kraft auf. Dem gemäß wirkt bei Führungsbahnlagern nach
35
dem Stand der Technik, die zwei Reihen von an der linken und rechten Ecke angeordneten Kugeln aufweisen, lediglich
die Tragfähigkeit einer Kugelreihe und somit ergibt sich
ein niederes Lastaufnahmevermögen.
Bei einer anderen Ausbildung eines herkömmlichen Führungsbahnlagers,
wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist die Lastaufnahmefähigkeit ebenso klein wie bei dem Führungsbahnlager gemäß
Fig. 4. Laufrillen 112 und 113 mit bogenförmigen Querschnitt
sind an gegenüberliegenden Ecken eines Steges, welcher in der Seitenfläche eines Laufbahnträgers 111 ausgebildet ist,
vorgesehen und Laufrillen 115 und 116, die den Laufrillen 112 bzw·. 113 des Laufbahnträgers entsprechen, sind an der
inneren Seitenfläche eines Gleittisches 114 ausgebildet,
und eine Anzahl von Kugeln 118 und 119 kann zwischen diesen
entsprechenden Laufrillen 112, 115 und 113, 116 umlaufen. Bei diesem Führungsbahnlager schneiden sich die Berührungs-
·
linien der Kugeln 118, 119 in einem Punkt Q, und die unteren Kugeln 119 sind relativ zu der senkrecht nach unten gerichteten
Kraft frei, welche auf den Schiebetisch 114 wirkt, und die oberen Kugeln 118 sind relativ zu der in Richtung
der Gleitführung· (floating-up) lose und infolgedessen ist
die Lastaufnahmefähigkeit gering.
Bei diesem Führungsbahnlager gemäß Fig. 5 sind die Lastaufnahraefähigkeiten
in Richtung der Gleitführung und der
seitlichen Richtung gegenüber jenen bei dem Führungsbahn-25
lager gemäß Fig. 4 verbessert, jedoch weist das Führungsbahnlager gemäß Fig. 5 nur eine Lastaufnahmefähigkeit von
ungefähr 70 % für die senkrecht nach unten wirkende Kraft auf.
Eine weitere Zielsetzung der Erfindung besteht darin, eine Führungsbahnlageranordnung zu schaffen, welcher bei kompakter
Bauweise trotzdem ein großes Lastaufnahmevermögen und große Steifigkeit und ein ausgezeichnetes Arbeitsverhalten
aufweist.
Um-diese Zielsetzung zu erreichen, sind nach der Erfindung
zwei Laufrillen, die in abgeschrägten Oberflächen einer
trapezförmigen Nut ausgebildet sind, welche in einem Schiebetisch vorgesehen sind, und Laufrillen, die in einem Laufbahnträger
entsprechend den Laufrillen des Schiebetisches
ausgebildet sind, als spitzbogenförmige Nuten ausgebildet, \
und Kugeln sind so ausgewählt, daß die zwischen den ent- j
sprechenden Laufrollen angeordneten Kugeln eine Vierpunkt- j
berührung aufweisen. # ;
Die Erfindung wird im folgenden anhand von AusfUhrungsfor-.men
unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. : Es zeigen: . ;
Fig. 1 bis 3 Teilschnittdarstellungen von Führungsbahnlagern nach dem Stand der Technik,
Fig. ^ und 5 Schnittdarstellungen, die den eingesetzten
Zustand der Kugeln bei Führungsbahnlagern nach dem Stand der Technik"zeigen,
Fig. 6 eine Vorderansicht mit einem Längsschnitt
einer Führungsbahnlagerausbildung einer ersten Ausführungsform nach der Erfindung, wobei
eine Seitenplatte 35 in ihrem mittleren Bereich weggebrochen und ihre rechte Seite
'·
entfernt ist,
Fig. 7 eine Querschnittansicht längs der Linie A-A in Fig. 6,
eine Querschnittansicht längs der Linie B-B in Fig. 6, . · . j
eine Vorderansicht, die eine zweite Ausführ- ' ungsform eines Führungsbahnlagers nach der Erfindung
darstellt und in der ein Teil einer \ Seitenplatte 133» welche einen Teil des '-Führungsbahnlagers
bildet, entfernt ist,
30 | Fig. | 8 |
Fig. | •9 | |
35 |
-3* 40 -
Fig. 10 eine Querschnittdarstellung längs der Linie A-A in Fig. 9,
Fig. 11 eine Teilschnittdarstellung längs der Linie B-B der Fig. 9, ·
Fig. 12 eine Längsschnittdarstellung., die den eingesetzten Zustand der Kugeln bei den Führungsbahnlager
zeigt, und
■Fig. 13 eine perspektivische Darstellung des Führungsbahnlagers
gemäß Fig. 9.
Im folgenden wird eine erste Ausführungsform des Führungs-
bahnlagers nach der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 beschrieben.
Ein Schiebetisch 31 umfaßt eine axiale Ausnehmung 32, der-
. en Innenfläche mit einer Vielzahl von axialen Laufrillen
33 ausgebildet ist, und eine axiale Durchbohrung 34, die
eine Laufbahn schafft und rückwertig einer jeden Laufrille
33 ausgebildet ist.
Seitenplatten 35 sind an den gegenüberliegenden Endflächen
des Schiebetisches 31 mit Bolzen 36 befestigt. Eine bogenförmige
Kugellaufbahn 37 erstreckt sich über die Laufrille 33 und die Durchbohrung 3^ des Schiebetisches und ist als
eine Ausnehmung in jeder der Seitenplatten 35 ausgebildet.
Eine schmale Aufnahmenut 38 ist am Nutboden einer jeden
30
bogenförmigen Kugellaufbahn 37 ausgebildet.
Eine Anzahl von Kugeln 39 sind zum Umlaufen in den Laufrillen 33, den Durchbohrungen 34 des Schiebetisches und
der bogenförmigen Kugellaufbahn 37 der Seitenplatten ange-35
ordnet. ' .
Halteteile 40 sind vorgesehen, um die Kugeln 39 daran zu
hindern, aus den Laufrillen 33 des Schiebetisches herauszufallen.
Jedes Hälteteil 40, welches eine Drahtstange mit einem
geraden Abschnitt, der im wesentlichen gleich der Länge des Schiebetisches 31 ist, und bogenförmig gebogene . Abschnitte
an den gegenüberliegenden Enden umfaßt, wird mit seinen bogenförmig gebogenen Abschnitten in Eingriff mit
den entsprechenden. Aufnahmenuten 38 der Seitenplatten gehalten.
Die geraden Abschnitte des Halteteils 40 befinden sich nahe den Kugeln 39, die in die entsprechenden Laufrillen
33 eingepaßt sind.
Halbkreisförmige Elemente 41 sind an dem Schiebetisch 31
befestigt, wobei sie in radialer Richtung zu der Innen- . seite der entsprechenden Aufnahmenuten der Seitenplatten
einen Abstand aufweisen, so daß die in den entsprechenden bogenförmigen Kugellaufbahnen 37 vorhandenen Kugeln 39.
geführt werden können. Eine Gewindebohrung 42 dient zum
Einschrauben eines Bolzen, der zur Befestigung eines anderen Elementes an dem Schiebetisch 31 verwandt wird.
Ein länglicher Laufbahnträger 43 weist an seinen gegenüberliegenden
Seiten axiale Laufrillen 44 auf, die den 25
Laufrillen 33 des Schiebetisches 31 entsprechen. Eine schmale, axiale Aufnahmenut 45 ist am Boden einer jeden
Laufrille 44 ausgebildet.
Die in den Laufrillen 33 des Schiebetisches angeordneten 30
Kugeln 39 passen in die entsprechenden Laufrillen 44 des
Laufbahnträgers. Der gerade Abschnitt des Halteteils 40, welches an dem Schiebetisch 31 befestigt ist, ist in der
Aufnahmenut 45 ohne eine Einschränkung bzw. Begrenzung
positioniert, die am Boden einer jeden Laufrille 44 des 35
Laufbahnträgers ausgebildet ist. Die Laufrillen 44 des
Laufbahnträgers und die Laufrillen 33 des Schiebetisches weisen einen spitzbogenförmigen Querschnitt auf, und die
-r.
in diese Laufrillen 33 und 44 eingepaßten Kugeln 39 haben einen Durchmesser, welcher einen leichten Vordruck erzeugt,
und deshalb befinden sich die Kugeln 39 in einer Vierpunktberührung und können somit jegliche Last in senkrechter
und waagerechter Richtung abstützen.
Wenn sich der Schiebetisch 31 axial bewegt, werden die
Kugeln 39 von dem Haltet^il 40 an einem Endabschnitt des Schiebetisches 31 geführt und treten glatt in die bogenförmige
Kugellaufbahn 37 ein und gelangen durch die Durchbohrung 34 in die bogenförmige Kugellaufbahn 37 an der gegenüberliegenden
Seite und bewegen sich von dort erneut in die Laufrillen 33, 44 zwischen dem Schiebetisch 31 und
im Laufbahnträger 43, womit sie eine Umlaufbewegung durch-
führen.
Der Zusammenbau dieses Laufbahnlagers kann in folgender Weise durchgeführt werden. Zuerst wird das Teil.41 in die
Ausnehmung einer jeden Seitenplatte 35 eingesetzt, und da-
raufhin werden die Seitenplatten 35 an den Endflächen des Schiebetisches 31 mit Bolzen 36 befestigt. Zu diesem Zeitpunkt
sind die bogenförmig gebogenen Abschnitte eines jeden Halteteils 40 in die entsprechenden Aufnahmenuten 38
eingepaßt·, die in den bogenförmigen Kugellaufbahnen 37
der Seitenplatten ausgebildet sind. Die Kugeln 39 können ohneweiteres von innen eingesetzt werden, indem der gerade
Abschnitt eines jeden Halteteils 40 elastisch zur Seite verformt wird.
In dem Laufbahnträger 43 ausgebildete Bohrungen 46 dienen zur Aufnahme von Bolzen, welche verwandt werden, um den
Laufbahnträger 43 an einem anderen Teil zu befestigen.
Das Halteteil 40 kann bei dieser Ausführungsform ein Draht
35
stab mit kreisförmigem, quadratischem oder halbrundem Quer schnitt sein. Es hat sich als bequem herausgestellt, Klaviersaitendraht
mit kreisförmigem Querschnitt zu verwenden
-κΓ-
13-
Jede Seitenplatte 35 sollte wünschenswerterweise durch Formen von Kunststoff hergestellt sein, da sie eine solche
Ausgestaltung aufweist, daß sich die bogenförmige Kugellaufbahn 37, in welcher die Aufnahmenut 38 >ausge-
5- bildet ist, in einer Richtung öffnet.
Bei dem Laufbahnlager gemäß der ersten Ausführungsform ·
nach der Erfindung, wie es oben beschrieben worden ist, !
umfaßt das Halteteil eine Drahtstange mit bogenförmig .
gebogenen Abschnitten an ihren gegenüberliegenden Enden, \
und deshalb kann das Halteteil mit geringen Kosten herge- '
stellt werden und das Lager ist kostengünsigt und einfach [
zusammenzubauen, weil die das Halteteil haltenden Seitenplatten nur mit schmalen Aufnahmenuten am Boden der bogen-
'
formigen Kugellaufbahnen ausgebildet sind. Somit wird durch
die Erfindung ein kostengünstiges Laufbahnlager geschaffen,
in dem die Kugeln durch das Halteteil geführt sind und glatt umlaufen.
Ferner erlaubt dieses Laufbahnlager die Verwendung von stets zur Verfügung stehendem und billigem Klaviersaiten- ,
draht hoher Festigkeit als Drahtstange für das Halteteil. Diese Drahtstange führt die Kugeln über die volle Länge
der bogenförmigen Kugellaufbahnen der Seitenplatten und
deshalb weist dieses Laufbahnlager eine lange Lebensdauer unabhängig von dem Werkstoff der Seitenplatten auf.
Eine zweite Ausführungsform eines Laufbahnlagers nach der
Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 30
9 bis 13 beschrieben.
Ein Schiebetisch 121 ist ein rechteckförmiger Block mit :
einer nach unten geöffneten, trapezförmigen Nut 122, die
über seine volle axiale Länge ausgebildet ist. Zwei Lauf-35
rillen 123 mit sptizbogenförraigem Querschnitt (Rillen von
der Art mit Zweipunktberührung) sind in den gegenüberliegenden, schräg verlaufenden Seitenflächen der trapezförmi-
gen Nut 122 ausgebildet, und vier Kugellaufrillen 123, die in dem Schiebetisch 121 ausgebildet sind, verlaufen
parallel zueinander.
Rückseitig der Laufrillen 123 des Schiebetisches sind Durchbohrungen .12U ausgebildet, welche Kugeldurchgänge
parallel zu den Laufrillen 123 darstellen.
In der oberen Oberfläche des Schiebetisches 121 sind vier Gewindebohrungen 125 ausgebildet, um den Schiebetisch -121
mit einem anderen Element zu verbinden, wenn'das Laufbahnlager
verwandt wird. Eine Bohrung 126 bildet eine Durchführung für ein Schmiermittel die sich in den Endflächen
des Schiebetisches 121 öffnet, wobei Schmiermittel von
einem Schmiernippel 127 zugeführt werden kann, welcher an einer Seitenfläche des Schiebetisches vorgesehen ist.
Ein länglicher Laufbahnträger 128, der in seinem oberen Teil einen trapezförmigen Abschnitt aufweist, welcher in
die trapezförmige Nut 122 des Schiebetisches mit geringem Spiel paßt, weist an seinen schrägverlaufenden Seitenflächen
axiale Laufrillen 129 auf, die den Laufrillen 123 des Schiebetisches entsprechen, wobei der Querschnitt einer
jeden Laufrille 129 spitzbogenförmig .isf. Eine schmale
Aufnahmenut '130 ist im Boden einer jeden Laufrille 129 des Laufbahnträgers ausgebildet.
Die in dem Laufbahnträger 128 ausgebildeten Bohrungen 131
dienen dazu, den Laufbahnträger 128 an einem anderen Teil 30
zu befestigen, wenn das Führungsbahnlager verwandt wird.
Der Schiebetisch 121 ist von der Form mit vorstehenden
Abschnitten 132 an den oberen Teilen an gegenüberliegenden Enden. Seitenplatten 133 die etwas dünner als
35
die Länge der vorstehenden Abschnitte sind, sind an den Bereichen unterhalb der vorstehenden Abschnitte 132 mit
Bolzen 131J befestigt. Jede dieser Seitenplatten 13.3 weist
-yr- 45-einen
trapenzförmigen zu der trapezförmigen Nut 122 des Schiebetisches komplementären Ausschnitt auf. In der Ober- :
fläche einer jeden Seitenplatte 133, welche gegen die Endfläche des Schiebetisches 121 anliegt, ist als Ausnehmung
5. eine halbkreisförmige Kugellaufbahn 135 ausgebildet, die :
sich über die Laufrille 123 und die Durchbohrung 124 des Schiebetisches erstreckt, und eine schmale, konkave Nut
136 ist im Boden der KugellauFrille 135 ausgebildet.
Ein Halteteil 137, welches eine Drahtstange umfaßt und |
aus einem geraden Abschnitt und halbkreisförmig gebogenen I
Abschnitten, die sich an gegenüberliegenden Enden des ge- i
raden Abschnittes erstrecken, besteht,. befindet !
sich mit den halbkreisförmig gebogenen Abschnitten in Ein-ΐ
griff mit den konkaven Nuten 136 der Seitenplatten, die an den gegenüberliegenden Enden des Schiebetisches 121
befestigt sind.
Eine Anzahl von Kugeln 138 ist zum Umlaufen in einer
elliptischen Kugellaufbahn angeordnet, die von den Laufrillen 123 und den Durchbohrungen 124 des Schiebetisches
und den halbkreisförmigen Kugellaufbahnen 135 der Seitenplatten gebildet wird. Selbst in einem Zustand, in dem
der Laufbahnträger 128 nicht mit dem Führungsbahnlager zusammengebaut ist, wird das Herausfallen der Kugeln
durch den geraden Abschnitt des Halteteils 137 verhindert, welcher bis nahe an die Laufrillen 123 herankommt, und
die Kugeln werden durch das Halteteil geführt und können umlaufen.
:
:
Bei diesem Führungsbahnlager sind alle Querschnitte der ι
Lauf rillen 123 und 129 spitzbogenförmig ausgebildet; und,. wie es im größerem Maßstab die Fig. 12 zeigt, weisen die '.
oberen und die unteren Kugeln eine Vierpunkte-Berührung auf. Damit sich für alle Kugeln eine Vierpunkt-Berührung
ergibt, werden der Laufbahnträger 128 und der Schiebetisct
121 zusammengebaut, indem ein solcher Kugeldruehmesser
ausgewählt wird, welcher nach der Bearbeitung der Lauf-
rillen 123 und 129 gemessen wird und einen erwünschten Vordruck ergibt. Da eine geringe, elastische Verformung
bei den Kugeln 138 zugelassen werden kann, kann jede Reihe
von Kugeln 138 ausgebildet bzw. konstruiert werden,
daß eine Vierpunkt-Berührung vorliegt.
Ein Teil 139 f welches zwischen jeder Endlfäche des Schiebetisches
121 und jeder Seitenplatte 133 angeordnet ist, weist einen hablkreisförmigen Querschnitt auf und steht
mit einer' Ausnehmung in Eingriff, die in der Seitenplatte 133 ausgebildet ist, so daß die halbkreisförmige Kugellaufbahn
135 der Seitenplatte gespreizt wird. Dieses Teil. 139 führt von innen her die Kugeln 138, die sich längs
der halbkreisförmigen Kugellaufbahn 135 der Seitenplatten bewegen'.
Der Schiebetisch 12.1, in den die Kugeln 138 eingesetzt
sind, ist auf den Laufbahnträger 128 so aufgebracht, daß die Kugeln I38 in die Laufrillen 129 des Laufbahnträgers
passen, wobei er in axialer Richtung aufgrund der Wälzbewegung,
der Kugeln bewegbar ist.
Die Aufnahmenut 130, welche im Boden einer jeden Laufrille 129 des.Laufbahnträgers ausgebildet ist, dient dazu,
daß das Halteteil 137, welches die Kugeln 138 hält, nicht
gehindert wird.
In den Endflächen des Schiebetisches 121 ausgebildete
Bohrungen 140 sind Positionierungsbohrungen zum Eingriff 30
mit entsprechenden Vorsprüngen der Seitenplatten und zum
positionieren der Seitenplatten 133.
Eine Gewindebohrung 141 ist rechts in der Fig. 9 zu erkennenund,'
da. Fig. 9 eine Ansicht darstellt, bei der die 35
rechte Seite der Seitenplatte 133 entfernt ist, ist eine Gewindebohrung für einen Bolzen 131* zur Befestigung der
Seitenplatte 133 zu erkennen.
-WM7-
Jede Seitenplatte 133 ist mit Vorsprüngen 142 mit halbkreisförmigem
Querschnitt versehen, die in die Laufrillen 12g des Laufbahnträgers eintreten, und die Haltelänge
der halbkreisförmig gebogenen Abschnitte des Halte-
teils 137 sind um diese Vorsprünge 142 verlängert, um
sicher zu stellen, daß das Halteteil zuverlässig gehalten wird.
Bei dem Führungsbahnlager gemäß der zweiten Ausführungsform
nach der Erfindung, welches wie vorhergehend ausgebildet ist, werden die Kugeln durch das Halteteil geführt
und laufen glatt um, wobei das Halteteil eine Drahtstange mit halbkreisförmigen Enden umfaßt, die mit den Bögen der
halbkreisförmigen Kugellaufbahnen der Seitenplatten in
Eingriff stehen, und die zwei Laufrillen, die in den
schräg verlaufenden Flächen der trapezförmigen Nut, die in dem Schiebetisch vorgesehen ist, ausgebildet sind, und
die Laufrillen des Laufbahnträgers, welche den Laufrillen
des Schiebetisches entsprechen, sind als spitzbogenähnli-
ehe Nuten ausgebildet, und die Kugeln sind in einem solchen
Zustand eingesetzt, indem ein Vordruck auf diese ausgeübt wird, und deshalb ergibt sich für das Führungsbahnlager
eine ausgezeichnete Arbeitsweise und es liegt
keine Kugel vor, welche bei vertikal nach unten oder nach 25
oben gerichteter Kraft lose ist. Zum Vergleich mit den herkömmlichen Führungsbahnlager gemäß Fig. 4 weist in dem
Fall,in dem Kugeln mit den gleichen Abmessungen verwandt worden, sind, das Führungsbahnlager nach der Erfindung
ein dynamisches Lastaufnahmevermögen auf, welches das 30
1,3-fache für eine senkrecht nach unten wirkende Last, das 1,5-fache für eine senkrecht nach oben wirkende Last
und das 2-fache für die seitliche Last ist. Im Hinblick auf die Lebensdauer bzw. Standzeit, welche der dritten
Potenz des dynamischen Lastaufnahmevermögens proportional 35
ist, weist das Laufbahnlager nach der Erfindung eine Lebensdauer
bzw. Standzeit auf, die das 2,2-fache für die senkrecht nach unten wirkende Last, das 3,4-fach für die
senkrecht nach oben wirkende Last und das 8-fach für die
seitliche Last ist.
Die Größe der elastischen Verformung bzw. Verschiebung bezüglich der dynamischen Elastizität, d.h. die Last nimmt
in Abhängigkeit von der wirkenden Last einen verschiedenen Wert an, da die Berührungsverformung der Kugeln proportional
dem Exponenten 2/3 der Last ist. Jedoch wird für den Hochlastbereich der senkrecht nach unten wirkenden Kraft
eine dynamische Elastizität mit dem 1,5-fachen verglichen mit dem Stand der Technik erhalten.
•Durch die zweite Asuführungsform nach der Erfindung wird
ein Führungs.bahnlager geschaffen, welches kompakt ist und gegenüber·dem Belastungsmoment fest bzw. widerstandsfähig
ist, da zwei Kugellaufrillen in den schräg verlaufenden Seitenflächen der trapezförmigen Nut des Schiebetisches
vorgesehen sind. Da die zwei Kugellaufrillen gleichzeitig
durch Verwendung von zwei Schleifsteinen mit großem Durchmesser ausgebildet werden können, können aufgrund der Er-
findung in ausgezeichneter Weise Führungsbahnlager mit guter Maßgenauigkeit und geringen Herstellungskosten im
Wege der Massenproduktion hergestellt werden.
BADORIGiNAL ffl
Claims (3)
- PatentansprücheFührungsbahnlagerausbildung, gekennzeichne t durch einen Schiebetisch (31), welcher eine Vielzahl von axialen Laufrillen (33) an-der Innenfläche seiner axialen Ausnehmung (32) und eine axiale Durchbohrung (34) aufweist, die einen rückwärtig der •Laufrillen (33). ausgebildeten Kugeldurchgang bildet, durch Seitenplatten (35), die an gegenüberliegenden Endflächen des Schiebetisches (31) befestigt sind und jeweils eine als Ausnehmung ausgebildete, bogenförmige Kugellaufbahn (37) aufweisen, wobei sich die Kugellaufbahn (37) über die Laufrille (33) des Schiebetisches (31) und die der Laufrille entsprechende Durchbohrung (34) erstreckt und an ihrem Boden eine schmale Aufnahmenut (38) aufweist, durch eine Anzahl von Kugeln (39), die wälzbar in den Laufrillen (33) des Schiebetisches (31) der Durchbohrung (34) und den bogenförmi-IWWgen Kugellaufbahnen (37) der Seitenplatten (35) angeordnet sind, durch ein Halteteil (40), welches ein längliches Element mit einem geraden Abschnitt und . bogenförmig gebogenen Abschnitten an den gegenüber;lie- ° genden Enden des geraden Abschnittes umfaßt, wobei die bogenförmig gebogenen Abschnitte mit dem in den Kugellaufbahnen (37) der Seitenplatten (35) ausgebildeten Aufnahmenuten (38) in Eingriff stehen und wobei das ■ Halteteil (40) nahe der Kugeln (39) in den Laufrillen (33) des Schiebetisches (3D angeordnet ist, um dasHerausfallen der Kugeln (39) zu verhindern, und durch einen länglichen Laufbahnträger (43), welcher axiale Laufrillen (44) aufweist, die den in den Laufrillen (33) des Schiebetisches (31) angeordneten Kugeln (39) angepaßt sind, wodurch der Schiebetisch (31) axial auf dem'Laufbahnträger (43) durch das Umwälzen der Kugeln (39) bewegbar ist, wobei während der relativen Bewegung des'Schiebetisches (31) und des Laufbahnträgers (43) die Kugeln (39) bewegbar sind, während sie von dem HaI- u teteil (40) geführt werden.
- 2. Führungsbahnlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Element (40) eine- Drahtstange ist.
25 - 3. Führungsbahnlagerausbildung, gekennzeichnet durch einen Gleittisch (21), welcher zwei parallele, axiale Laufrillen (123), die einen spitzbogenähnlichen Querschnitt aufweisen und in jeder der schräg ver-laufenden Seitenflächen einer sich nach außen öffnenden, trapezförmigen Nut (122) ausgebildet sind, und axiale Durchbohrungen aufweist, welche rückseitig der Laufrillen (123) unter Bildung von Kugeldurchgängen(124) ausgebildet sind, durch einen länglichen Lauf-35bahnträger (128) welcher spitzbogenähnlich ausgebildete Laufrillen (129) aufweist, die in axialer Richtung ausgebildet sind und den Laufrillen des Gleittisches (121)entsprechen, wobei jede der spitzbogenähnlichen Laufrillen (128) eine schmale, in ihrem Boden ausgebildete Aufnahmenut (130) aufweist, durch Seitenplatten (133), die an gegenüberliegenden Enden des Schiebetisches (121) befestigt sind und halbkreisförmige Kugellaufbahnen (135) aufweisen, die sich rittlings über die Laufrillen (123) des Schiebetisches (121) und die diesen entsprechende Durchbohrungen (12U) erstrecken, wobei jede der halbkreisförmigen Kugellaufbahnen (135) 1^ eine schmale, konkave Nut (136) in ihrem Boden auf-■ weist und als Ausnehmung ausgebildet ist, durch ein Halteteil (137), welches eine Drahtstange umfaßt, die einen geraden Abschnitt und halbkreisförmig gebogene Abschnitte umfaßt, welche sich von gegenüberliegenden Enden des geraden Abschnittes erstrecken, wobei die halbkreisförmig gebogenen Abschnitte mit den. konkaven Nuten (136) der Seitenplatten (133) in Eingriff stehen, und durch eine Anzahl von wälzbaren Kugeln (1.38) , die zwischen den Laufrillen (123) des Schiebetisches (121)und den Laufrillen (129) des Laufbahnträgers (128) und in den Durchbohrungen (124) des Schiebetisches (121) und den Kugellaufbahnen (135) der Seitenplatten (133) angeordnet sind, wobei die Kugeln (138) derart ausgewählt sind, daß sie in einem Zustand mit einer Vier-punkt-Berührung zwischen den Laufrillen (123) des Schiebetisch.es (121) und den gegenüberliegenden Laufrillen (129) des Laufbahnträgers (128) eingepaßt sind, wobei der Schiebetisch (121) auf dem Laufbahnträger(128) durch vier Reihen von Kugeln abgestützt' wird, 30welche sich in Vierpunkt-Berührung befinden, und wo- :bei der Schiebetisch (121) axial durch die Umwälzbe- j wegung der Kugeln bewegbar ist.
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D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |