DE3342479A1 - Waelzlager fuer endlose linearbewegung - Google Patents
Waelzlager fuer endlose linearbewegungInfo
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- F16C29/0669—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the main body of the U-shaped carriage is an assembly of at least three major parts, e.g. an assembly of a top plate with two separate legs attached thereto in the form of bearing shoes
- F16C29/0673—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the main body of the U-shaped carriage is an assembly of at least three major parts, e.g. an assembly of a top plate with two separate legs attached thereto in the form of bearing shoes with rollers
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Description
Nippon Thompson Co. Ltd. Minato-Ku, Tokyo / Japan
Wälzlager für endlose Linearbewegung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wälzlager für endlose Linearbewegung, worin ein auf einer Laufbahn
von linearem Verlauf befestigtes Gehäuse eine endlose Linearbewegung ausführen kann mittels einer Mehrzahl
von endlos zirkulierenden Rollen. Es ist ein Lager, in dem zylinderförmige Rollen benutzt werden als
Wälzkörper, die Belastungen aus allen Richtungen lagern wie aufwärts, abwärts, vorwärts, rückwärts,
nach rechts oder nach;links, wenn das Lager eine endlose Linearbewegung ausführt. Darüber hinaus ist
es das Ziel der vorliegenden Erfindung, das kompakteste Wälzlager für Linearbewegung zu schaffen von dem Gesichtspunkt
der Profilhöhe und -weite des Lagers im Vergleich zu Lagern zum Stand der Technik für die
gleiche Lagertragfähigkeit.
Wie zum Beispiel in Figur 3 gezeigt, können Wälzlager
für endlose Linearbewegung zum Stand der Technik eine endlose Linearbewegung mittels einer Mehrzahl von
Rollen 7 ausführen, obwohl ein Gehäuse 4 auf der Laufschiene 6 befestigt ist, wobei die Position des
Rücklaufkanals,der die Rollen 7,die auf der Laufbahn
durch den Umlenkweg rollen,zurückholt, ist so, daß der
Mittelpunkt der Rücklaufkammer auf der Halbierungsebene
der rechtwinkligen, V-förmigen Aussparung 3 der Laufbahn 2, wie durch 1a gekennzeichnet, liegt. Wenn der
Rücklaufkanal 1a an dieser Position vorgesehen ist, wird der Rücklaufkanal in einer Position nahe zu einem
vorgespannten Bolzen der Vorspannvorrichtung sein, die die Lagerplatte 20 (Figur 3) vorspannt und ist
versehen mit einer rechtwinkligen Aussparung 3, gemäß der Benutzungsbedingung des Lagers. In dem Fall,
daß die Vorspannvorrichtung nur an einer Position außerhalb des Umlenkweges, der aus der Laufbahn 2,dem
Rücklaufkanal 1a und den Umlenkwegen an beiden Enden besteht, plaziert werden kann, nämlich nur an
zwei Stellen, oder an den vorderen und hinteren Enden in Richtung der Linearbewegung, kann eine Keilvorrichtung
in Kombination dazu benutzt werden. Als Ergebnis kann eine geeignete Vorspannung nicht über
die Länge der Laufbahn angelegt werden, was eine ungenügende Funktionsweise der Vorspannvorrichtung bewirkt.
So ist nicht nur die Weite des Gehäuses 4 vergrößert, sondern auch die Länge ist vergrößert für
einen notwendigen Anteil, um die Vorspannvorrichtung zu installieren, und die Kompaktheit des Lagers geht
verloren.
Ebenso zeigen die Figuren 24 und 25 eine Anordnung der DE-PS 33 22 717.9 durch den vorliegenden Anmelder.
In dieser Anordnung ist die Richtungsänderung der Rolle 42 der Laufbahn 43 nach oben geneigt ausgeführt
zum Rücklaufkanal 44 durch den Umlenkweg 48,der
in einem kreisbogenförmigen Verlauf ausgebildet ist,jeweils für seine horizontalen und vertikalen Projektionen.
Im Vergleich zum Stand der Technik, erlaubt diese Anordnung die Schaffung einer Mehrzahl von vorgespannten
Bolzen 47 an Positionen angenähert benachbart zur
Halbierungsebene der rechtwinkligen, V-förmigen Aussparung 45 der Laufbahn 43 und an Positionen benachbart
zum Rücklaufkanal 44. Auf diese Weise war es möglich,
ein kompaktes Lager zu erhalten. Jedoch, sobald der Rücklaufkanal 44 am Teil A,gezeigt in Fig. 3,vorgesehen
ist, gibt es die Tendenz zur Abnahme der Festigkeit in der Nähe des Teiles A des Gehäuses 4. Aus
diesem Grund ist es nötig, die Weite b eines vorspringenden Teiles 5 des Gehäuses 4 (gezeigt in Fig.3), wo die
Vorspannvorrichtung installiert ist, zu vergrößern.
Ebenso muß die Höhe des Gehäuses, das auf der Laufbahn 40 befestigt ist, um einen Anteil vergrößert werden,
entsprechend dem. aufwärts geneigten Rücklaufkanal.
Auf diese Weise gab es noch eine Begrenzung der Kompaktheit, obwohl im Vergleich zum früher beschriebenen
Stand der Technik Kompaktheit erreicht wurde. Der räumlich' gekrümmte Verlauf des Umlenkweges war ebenso
kompliziert, und auf diese Weise war die Herstellung des Umlenkweges schwierig.
Weiterhin sind für den Fall, daß ein Wälzlager für Linearbewegung auf Werkzeugmaschinen etc, benutzt wird,
Rundgewinde, Hydraulikzylinder, etc. für Antriebszwecke
oftmals zwischen den Laufbahnen an beiden Seiten installiert. In solchen Fällen wird gewünscht, daß die
innere Weite.B1 des Gehäuses, gezeigt in Figur 1 und 26, groß gemacht wird. Aber die Ausdehnung des Lagers berührt
die Gesamtausdehnung der Apparatur, und wenn die äußere Weite B2 des Gehäuses, gezeigt in Figur 1 und
26, vergrößert ist, wird die benötigte Einbaufläche des Lagers groß werden, und daher gab es die wesentliche
Forderung, daß die Weite ÜJ——, das ein vorspringendes
Teil des Gehäuses ist, so klein wie möglich gemacht wird.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Wälzlager für endlose Linearbewegung, worin ein auf einer Laufschiene
von linearem Verlauf befestigtes Gehäuse eine endlose Linearbewegung mittels einer Mehrzahl von Rollen, die
endlos zirkulieren, ausführen kann und ist gekennzeichnet durch einen Umlaufweg der Rollen mit zwei
linearen Wegen mit einer Laufbahn, ausgeführt als rechtwinklige, V-förmige Aussparungen, ausgebildet auf
einer Seitenfläche besagter Laufschiene und einer inneren Seitenfläche des Gehäuses gegenüberliegend besagter
Seitenfläche besagter Laufschiene und einem Rücklaufkanal, der parallel zu besagter Laufbahn ist und der seinen
Mittelpunkt nicht auf der Halbierungsebene der V-förmigen Aussparung besagter Laufbahn hat, und mit einem Umlenkweg,
der ein Kreisbogen ist, der beide Enden der linearen Wege verbindet und eine weiche Richtungsänderung
der Bewegung der Rollen erlaubt, wobei der Schnitt besagten Rücklaufkanals in einem Ort senkrecht
zur Richtung der Linearbewegung des Lagers von angenähert quadratischem Querschnitt ist und symmetrisch
ist zur Laufbahn hinsichtlich der senkrechten Bisektrix eines Liniensegmentes, das die Mittelpunkte der Rollen,
die in besagtem Rücklaufkanal und Laufbahn rollen,verbindet, und daß besagter Umlenkweg eine zylindrische
Drehfläche ist, die von angenähert quadratischem Querschnitt ist und die ausgebildet ist für eine Umlenkung
von 180° zwischen besagter Laufbahn und Umkehrkammer mit besagter senkrechten Bisektrix als Drehachse. Die
oben beschriebene Konstruktion hat die eben beschriebenen, verschiedenen Elemente überholt, die Komptaktheit
und leichte Herstellung verhindern.
Diese und andere Eigenschaften und Vorteile dieser Erfindung werden augenscheinlicher aus den folgenden
detaillierten Beschreibungen, die mittels ihrer vorgezogenen Ausführungsarten,entsprechend den beigefügten
1 Zeichnungen, gegeben werden. Dabei ist:
Figur 1
Figur 2
Figur 3 eine Vorderansicht der ersten Ausführungsart der vorliegenden
Erfindung, wobei die rechte Hälfte gezeigt wird durch einen Schnitt entlang der Linie I - I
von Figur 2;
eine Seitenansicht von Figur 1, wobei die rechte Hälfte des
Gehäuses gezeigt wird als Schnitt entlang der Linie II - II von Figur 1;
eine anschauliche Zeichnung, die die Beziehung zwischen der Laufbahn
und des Rücklaufkanals zeigt;
Figur 4
eine teilweise horizontale Schnittansicht entlang der Halbierungsebene der rechtwinkligen,
V-förmigen Aussparung, mit einem abgesetzten Teil der Seitenplatte ;
Figur 5 Figur 6 Figur 7 eine Seitenansicht der oberen Seitenplatte;
eine Seitenansicht der Seitenplatte;
eine innere Vorderansicht der oberen Seitenplatte;
Figur
eine innere Vorderansicht der Seitenplatte;
Figur
eine innere Vorderansicht der unteren Seitenplatte;
Figur 10 eine äußere Vorderansicht der oberen Seitenplatte;
Figur 11 eine äußere Vorderansicht der
Seitenplatte;
Figur 12 eine äußere Vorderansicht der unteren Seitenplatte;
Figur 13 eine Schnittansicht entlang der Linie XIII - XIII von
Figur 14;
Figur 14 - eine Seitenansicht des Käfigs;
Figur 15 eine Schnittansicht entlang
der Linie XV - XV vom Figur 14;
Figur 16 eine vordere Ansicht der
zweiten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung, wobei die rechte Hälfte in einem
Schnitt ähnlich wie in Figur 1 gezeigt ist;
Figur 17 Schnittansichten, die jeweils und 18 sind andere Ausführungsarten des
Rücklaufkanals aus Figur 16
zeigen;
Figur 19
Figur 20 eine teilweise Schnittansicht einer dritten Ausführungsart
der vorliegenden Erfindung;
eine teilweise Schnittansicht, die eine andere Ausführungsart
des Rücklaufkanals zeigt;
Figur 21
Figur 22 eine perspektivische Ansicht der Rollen im Umlenkweg gesehen
von der Spitze eines Kegels auf besagter Achse;
ein Teilschnitt der Vorderansicht, das die Beziehung eines Umlenkweges zeigt;
Figur 23
Figur 24
eine illustrative Zeichnung, die die Beziehung eines Umlenkweges zeigt;
eine Seitenansicht eines Beispiels zum Stand der Technik, wobei die linke Hälfte durch
einen Schnitt dargestellt ist und
Figur 25
eine Vorderansicht von obiger Figur, wobei die rechte Hälfte durch einen Schnitt dargestellt
ist.
ζ'.."':" -L .:. '-./"..' 33A2479
10
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, wird ein Wälzlager
geschaffen für endlose Linearbewegung, worin ein auf einer Laufschiene 6 mit linearem Verlauf befestigtes
Gehäuse eine endlose Linearbewegung in der Längsrichtung der Laufschiene 6 mittels einer Mehrzahl
von endlos zirkulierenden Rollen ausführen kann, und worin ein Umlenkweg der Rollen 7 eine Laufbahn 2 von
linearen Wegen umfaßt, die durch rechtwinklige, V-förmige
Aussparungen 10 und 3 Jeweils in der äußeren Fläche 8 von besagter Laufschiene 6 und der inneren
Fläche 9 von besagtem Gehäuse 4, das besagter äußeren Oberfläche 8 gegenüberliegt, konstruiert ist, sowie
ein Rücklaufkanal 1 mit einem linearen Weg, der parallel zu besagter Laufbahn 2 ist und der seinen Mittelpunkt
!5 auf der Halbierungsebene (Ebene 11 gezeigt in Figur 3)
der rechtwinkligen, V-förmigen Aussparung 3 von besagter Laufbahn 2 hat, und einen Umlenkweg 12 von kreisbogenförmigem
Verlauf, der beide Enden der beiden linearen Wege der Laufbahn 2 und des Rücklaufkanals 1
an beiden Enden von besagtem Gehäuse 4 in den Vorwärts-
und Rückwärtsrichtungen verbindet, um eine weiche Richtungsänderung der Bewegung der Rollen 7
zu gestatten.
vie in Figur 3 gezeigt, ist der Querschnitt von besagtem
Rücklaufkanal 1 in einer Ebene senkrecht zur Richtung der Linearbewegung des Gehäuses 4 angenähert
von quadratischem Querschnitt und ist symmetrisch zur Laufbahn in Hinsicht auf die senkrechte Bisektrix des
Liniensegmentes, das die Mittelpunkte der Rollen 7, die in besagter Laufbahn rollen, verbindet, sowie
die Mittelpunkte der Rollen 7, die in dem Rücklaufkanal
1 rollen.
Soweit der Rücklaufkanal 1 in einer Nicht-Belastungszone liegt, ist nicht nötig für die Rollen 7, überall
in gänzlichem Kontakt mit dem Rücklaufkanal zu sein.
Wie in Figur 1 gezeigt, kann also nach Drehen eines Kanals 51 in einem ersten Arbeitsgang, durch Ausbildung
von vier flachen Eckaussparungen 52, die die vier Ecken eines quadratischen Querschnitts aufnehmen,
ausreichend um die Endflächen der Rollen 7 zu führen, eine simple maschinelle Herstellung bei
geringen Kosten gemacht werden.
Besagter Umlenkweg 12 ist also in keiner Belastungszone, ähnlich wie bei dem Rücklaufkanal 1, und ist
ausgebildet für eine Umlenkung von 180° zwischen der
Laufbahn 2 und dem Rücklaufk^anal 1 mit besagter senkrechten
Bisektrix als Drehachse, und besagter Umlenkweg ist eine zylindrische Drehfläche mit einem angenähert
quadratischen Querschnitt, so daß ein weiches
Rollen der Rollen 7 zwischen der Laufbahn 2 und dem 20
Rücklaufkanal 1 gewährleistet ist.
Die Position und Höhe des Rücklaufkanals 1 kann man wie folgt erhalten:
Wie in Figur 3 gezeigt, liegen die Rollenmittelpunkte 13 der Rollen 7, die in der Laufbahn 2 rollen, auf einer
Halbierungsebene 11 der rechtwinkligen Aussparungen 3 und 10. Es wird angenommen, dai3 der Rücklaufkanal 1,
„_. für endlose Zirkulation der Rollen 7, die in besagter
Laufbahn 2 rollen, an einer Position, wo der Rollenmittelpunkt 14 in dem Rücklaufkanal 1 einen Winkel θ
unterhalb der Halbierungsebene 11 hat, vorgesehen ist.
Ein Umlenkweg ist ausgebildet, in dem der Rollenmittelpunkt 7 eine endlose Zirkulation ausführt,
wobei sein Mittelpunkt auf der Ebene 11b positioniert
BAD ORJQiNAL
ist, die parallel zur Richtung der Linearbewegung des Lagers ist, und den Rollenmittelpunkt 14 an dem
Rücklaufkanal 1 sowie den Rollenmittelpunkt 13 an besagter Laufbahn 2 aufweist, wobei diese einen Winkel
θ mit besagter Halbierungsebene 11 bildet. Wenn 15b
die senkrechte Bisektrix des Liniensegments, das die Rollenmittelpunkte 13» 14 verbindet, ist, hat der
Rücklaufkanal 1 einen Umriß symmetrisch zur Laufbahn
2 hinsichtlich besagter senkrechter Bisektrix 15b. Die Rolle 7, die zwischen besagter Laufbahn 2 und dem
Rücklaufkanal 1 rollt, zirkuliert unter Bildung von parallelen Kurven zur besagten Ebene 11b. Diese
Kurven repräsentieren den geometrischen Ort der Rolle 7, die zwischen der Laufbahn 2 und dem Rücklaufkanal
1 rollt. Dieser geomtrische Ort wird zum Umlenkweg 12, so wie in Figur 1 gezeigt. Um die Rollen weich auf
dem kürzesten Weg zwischen der Laufbahn 2 und dem Rücklaufkanal 1 zu rollen, ist es ausreichend, daß
der Umlenkweg 12 von halbkreisförmigem Verlauf ist.
Der Durchmesser dieses mindestens benötigten halbkreisförmigen
Umrisses ist, wie in Figur 3 gezeigt, die Distanz r zwischen dem Rollenmittelpunkt 13
der Laufbahn und dem Rollenmittelpunkt 14 der Umkehrlinie. Um einen Rücklaufkanal 1 an einer Position
unterschiedlich zu besagtem Winkel θ zu erhalten,
ist ein kreisförmiger Bogen vom Radius r mit Mittelpunkt bei besagtem Rollenmittelpunkt 13 gezogen, und
den Mittelpunkt des Rücklaufkanals erhält man auf besagtem
kreisförmigem Bogen. Rücklaufkanalpositionen 30
mit unterschiedlichem θ kann man aus 1a, 1b, 1c und
1d erhalten, wie in Figur 3 gezeigt. 1b ist symmetrisch zur Laufbahn 2 hinsichtlich zur senkrechten Bisektrix
15b, und 1c und 1d sind symmetrisch zur Laufbahn 2 jeweils hinsichtlich zu den senkrechten Bisektrices
15c und 15d.
BAÖ ORSGHMÄL
Wenn besagter Winkel θ vergrößert ist, wird die Position des Rücklaufkanalsi weiter verkleinert durch
die Laufbahn 2, und die Projektion des Rücklaufkanals
auf besagter Halbierungsebene 11 (normalerweise eine horizontale Ebene) wird näher zur Laufbahn 2 herankommen.
Daher sind die notwendigen Bedingungen zur Erhaltung einer kompakteren Einheit als ein Lager die
folgenden:
1. Nehme besagten Winkel© des Rücklaufkanals klein,
so daß keine überlagerung mit dem vorgespannten Bolzen 16 auftritt, der eine Vorspanneinrichtung
ist, die mit ihrem Mittelpunkt nahe der Halbierungsebene 11 liegend installiert ist.
2. Nehme die Mittelpunktsdistanz r zwischen der Laufbahn 2 und dem Rücklaufkanal 1 so klein, soweit
ein weiches Rollen der Rolle 7 aus der Laufbahn 2 zum Rücklaufkanal 1 ausgeführt werden
kann.
3. Für die Bewegung der Rollen 7 aus der Laufbahn 2 zum Rücklaufkanal 1 produziert man eine weichere
Bewegung durch Bewegung entlang des Umlenkweges 12, der eine zylindrische Drehfläche ist, für
die Verbindung von der Laufbahn 2 und dem Rücklaufkanal 1 .
Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, sind ebenso vorgesehen:
Befestigungskammer 17 zur Installation eines Befestigungsbolzens zur Sicherung des Gehäuses 4 auf
einer Maschine, Schmiernippel 18 und Fettkammer 19 für
die Schmiermittelweiterführung zu den Umkehrkammern
an beiden Seiten, Lagerplatte 20 mit rechtwinkliger^
V-förmiger Aussparung und separat vom Gehäuse 4, vorgespannten Bolzen 16 zur Auflage einer Vorspannung
auf besagter Lagerplatte 20, Sicherungsmutter 21 für besagten vorgespannten Bolzen, Zylinderkörρer zur
Übertragung der Vorspannung des vorgespannten Bolzen 16 auf die Lagerplatte 20, Lagerplattenbefestigungsschraube
zur Sicherung der Lagerplatte 20 auf dem Unterteil 4, Käfig 24 zur Verhinderung des Herausfallens der Rolle7 aus der Laufbahn 2,
wenn das Gehäuse 4 von der Laufschiene 6 abgehoben wird, Befestigungsbolzen 25 für die Laufschiene zur
Aufnahme eines Befestigungsbolzens, um die Laufschiene auf einem Maschinenkörper zu sichern, Seitenplatte 26,
in der besagter Umlenkweg geschaffen ist, Dichtung
!5 zur Installation auf dem äußeren Ende besagter Seitenplatte
26, Befestigungsschrauben zur Sicherung besagter Dichtung 27 und Seitenplatte 26 auf dem Gehäuse
4.und Abschlußschraube 29 für die Endkammer
Besagter Winkel θ kann optional ausgewählt werden
gemäß Typ, Abmessungen, etc. des Lagers. Jedoch kann man normalerweise durch Setzen des Winkels in den
Bereich von 10 bis 30 die gesamte Lagerausdehnung am kompaktesten machen.
In Figur 4 ist eine Anordnung gezeigt, in der die Rolle 7 sich aus der Laufbahn 2 in den Umlenkweg 12
bewegt, der eine Nicht-Belastungszone ist. Die Rollen in der Laufbahn 2 sind so gehalten, daß sie nicht
herausfallen, sogar wenn das Gehäuse 4 von der Laufschiene 6 abgehoben wird, da ein Käfig 24 vorgesehen
ist zur Verhinderung des Herausfallens der Rolle 7.
Wenn die in der Laufbahn 2 rollende Rolle 7 aus der Laufbahn 2 herauskommt, gerät sie in die Nicht-Belastungszone,
und für einen kurzen Moment, wie durch
BAD ORIGINAL
334.247a .
7a von Figur 4 gezeigt, ist sie durch das Endteil 12a des Umlenkweges geführt, das dasjenige Teil des Umlenkweges
12 ist, das die äußere Ecke des quadratischen Querschnittes des Umlenkweges benötigt. Wie
durch 7b angezeigt, rollt die Rolle 7 dann gänzlich in den Umlenkweg 12, wobei die Richtungsänderung ausgeführt
wird, und sie in den Rücklauf kanal 1 geführt wird.
Betrachtet man die Seitenplatte 26, in der besagte Richtungsänderung ausgebildet wird, um die Herstellung
des Umlenkweges 12 zu vereinfachen, können jedoch verschiedene Konstruktionen in Betracht gezogen werden,
wobei in der Ausführungsart, die in Figur 5 bis
12 gezeigt ist, die Seitenplatte 26 in zwei Teile einer oberen Seitenplatte 30 und einer unteren Seitenplatte
31 geteilt ist bei angenähert der Mittelpunktsebene des Umlenkweges. Wie in Figur 8 gezeigt, ist
die Trennung zwischen der oberen Seitenplatte 30 und der unteren Seitenplatte 31 ausgeführt durch eine
Ebene senkrecht zur besagten senkrechten Bisektrix 15b, und wobei die äußere Endkante 32 der Rolle 7, die in
der Laufbahn 2 rollt, und die äußere Endkante 33 der Rolle 7, die indem Rücklaufkanal 1 rollt, verbunden
werden. Durch Trennung in eine obere Seitenplatte und eine untere Seitenplatte 31» wie beschrieben, ist
der Umlenkweg 12 aufgeteilt in einen oberen Umlenkweg 34, ausgebildet in der oberen Seitenplatte 30, und
einen unteren Umlenkweg, ausgebildet in der unteren Seitenplatte 31· Besagte obere und untere Umlenkwege
können bei geringen Kosten und hoher Genauigkeit durch einen Ausdrehprozeß hergestellt werden, wobei jeweils
jede eine zylindrische Drehfläche mit der senkrechten Bisektrix 15b als ihre Drehachse ist.
Die Verbindung von besagter oberen Platte 30 und unteren Platte 31 kann durchgeführt werden durch Befestigung
mit einem Bolzen in einer Parallelrichtung zur besagten senkrechten Bisektrix 15b. Die Positionierung
beider Seitenplatten 30,31 können zum Beispiel ausgeführt werden durch eine Anpassung einer
konischen Aufweitung 36, vorgesehen auf der oberen Seitenplatte 30 und konzentrisch mit dem oberen Umlenkweg
34 und einer konischen Projektion 37, vorgesehen auf der unteren Seitenplatte 31 und konzentrisch
mit dem unteren Umlenkweg 35. Auf diese Weise kann die Positionierung und Fixierung zwischen der
oberen und unteren Seitenplatte 30, 31 sicher ausgeführt werden.
Es ist ebenso möglich, die obere Seitenplatte 30 und die untere Seitenplatte 31 in einem Stück auszubilden,
wie durch Spritzguß, Stempelguß, etc. Natürlich sind Mittel von anders unterteilten Passungen und Verbindungen
ebenso möglich.
Besagter Käfig 24 ist als plattenähnlicher Körper, wie in Figur 13 bis 15 gezeigt, ausgebildet. Er
ist versehen mit einer Führungsnut 38 von schneidenförmigem
Umriß und mit Seitenplattenpaßkammern 39, und ist mit Schrauben an der Seitenplatte 26 jeweils
an ihren beiden Enden befestigt. Wie früher beschrieben, verhindert der Käfig 24 ein Herausfallen der
Rollen 7aus der Laufbahn, wenn das Gehäuse 4 von der Laufschiene 6 abgehoben wird.
In einer zweiten Ausführungsart der vorliegenden Erfindung, wie in Figur 3 gezeigt, wenn θ gleich
22,5° ist, wie durch den Rücklaufkanal 1 c dargestellt, sind die oberen und die unteren Flächen des Rücklaufkanals
1c horizontal positioniert und die linken
BAD
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17
und die rechten Flächen sind vertikal positioniert.
und die rechten Flächen sind vertikal positioniert.
Dementsprechend kann, wie in Figur 16 gezeigt,der
Rücklaufkanal 1 in Position 1c ausgebildet sein. In diesem Falle, da der Rücklaufkanal in einer Nicht-Belastungszone
ist und keine besonders hohe Festigkeit erfordert, ist es nicht notwendig, einen Kanal, der
schwierig herzustellen ist, an der Innenseite des vorspringenden Teils 5 des Gehäuses 4 zu schaffen, und
wie in Figur 17 gezeigt, kann ein separater, dünner, plattenförmiger Rücklaufkörper 53 dazu benutzt werden,
um auf dem vorspringenden Teil 5 fixiert zu werden zur Ausbildung des Rücklaufkanal 1c, oder, wie in Figur
gezeigt, kann der Rücklaufkanal mit einer maschinell leicht herstellbaren Umkehrnut 54 auf dem vorspringenden
Teil 5 ausgebildet werden, unter Benutzung einer Seite der Lagerplatte 20. Auf diese Weise ist es möglich,
einen Rücklaufkanal 1c bei geringen Kosten und hoher Genauigkeit zu bilden.
Eine dritte Ausführungsart, wie in Figur 19 gezeigt, ist angebracht für solche Fälle, wo die Bettung von
Werkzeugmaschinen groß ist in der Ausdehnung und deshalb die Distanz zwischen den rechten und den linken
Umlaufwegen der Rollen groß ist. Wie aus Figur 19 gesehen werden kann, ist das Gehäuse 55 separat ausgebildet
für die linken und die rechten Seiten, und jedes Gehäuse 55 ist so ausgeführt, daß es an den versetzten
linken und rechten Enden des beweglichen Gliedes 56 installiert werden kann, was eine Freiheit der Auswahl
im Hinblick auf die Ausdehnung gibt. Ebenso ist in diesem Falle die Beziehung von Laufbahn 2, Rücklaufkammer
1 und Umlenkweg 12, die den entsprechenden Umlaufweg bilden, exakt die gleiche.
In einer vierten Ausführungsart, wie in Figur 20
gezeigt, ist der Rücklaufkanal 1 innerhalb der Lagerplatte
20a ausgebildet. In diesem Falle ist ebenso die Ausbildung des Umlaufweges, bestehend aus Laufbahn
2,Rücklaufkanal 1und Umlenkweg exakt die gleiche.
Wie in Figur 22 gezeigt, sind die Laufbahn 2 und der Rücklaufkanal1 in einer symmetrischen Position hinsichtlich
zur senkrechten Bisektrix 15b ausgebildet.
Der Umlenkweg 12 ist, wie in Figur 22 und 23 gezeigt, mit einer zylindrischen Drehfläche ausgebildet, die
durch konische Flächen 59» 6o, 61, 62 umfaßt wird, welche jeweils parallel zu einer konischen Fläche
sind, die durch Drehlinien erhalten werden, gebildet durch die Verbindungspunkte 57, 58 (beide Punkte
liegen auf besagter senkrechten Bisektrix 15b), die jeweils die Schnittpunkte der senkrechten Bisektrices
der entsprechenden Seiten der Laufbahn 2 und Umkehrkammer 1 mit den entsprechenden Mittelpunkten 13i 14
um die senkrechte Bisektrix 15b, die ihre Achse ist, sind.
Betrachtet man die Rollen 7, die in den Umlenkweg 12
rollen, gesehen von den Schnittpunkten 57 oder 58 auf besagter senkrechter Bisektrix 15b, gezeigt in
Figur 22, kann dessen Umriß aus Figur 21 ersehen werden.
Wie vorher beschrieben, in dem Falle, wenn der Rücklaufkanal
1, der eine Nicht-Belastungszone ist, direkt unterhalb des vorgespannten Bolzens 16 in dem vorspringenden
Teil 5 des Gehäuses 4 gebildet ist, ist die Weglänge des Mittelpunktes der Rolle 7 innerhalb des
Umlenkweges von der Laufbahn 2 zum Rücklaufkanal 1 gleich TK · r, falls der Mittelpunktsabstand zwischen
BAD ORIGINAL
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der Laufbahn 2 und dem Rücklauf kanal 1 als r angenommen wird, wie in Figur 3 gezeigt. Falls θ für den
Rücklaufkanali vergrößert ist, und falls der Rücklaufkanal 1 angenähert am Mittelpunkt der Weite des vorspringendenTeiles
5 positioniert werden soll, wächst r sobald θ wächst. Daher ist es möglich, sobald das
vorspringende Teil 5 gewöhnlich möglicherweise sich nach unten erstrecken kann,die Weglänge T^ · r der
Rolle 7 innerhalb des Umlenkweges 12 groß zu machen.
Das führt zu weicherer Richtungsänderung der Rolle innerhalb des Umlenkweges 12. Unter Benutzung des
Gebietes B, gezeigt in Figur 3, ist es möglich, eine Lagerplattenbefestigungsschraube 23» eine Gehäusebefestigungskamraer,
oder darin eine Fettkammer, wie in Figur 1 gezeigt, zu bilden. Als Ergebnis ist
es möglich, die Weite des Lagers extrem kompakt zu machen.
Die vorher beschriebene Konstruktion von Laufbahn, Rücklaufkanal und Umlenkweg kann ebenso für Wälzlager
für endlose Linearbewegung mit oberen und unteren Laufbahnen an einer Seite der1Laufschiene oder einer
Gesamtzahl von k Laufbahnen an beiden Seiten der Laufschiene benutzt werden, und kann ebenso genutzt
werden in dem Falle, daß ein Rücklauf kanal oberhalb der Vorspannvorrichtung vorgesehen ist. Im Falle
der Benutzung gleicher Rollen und gleicher Laufschienen, im Vergleich zum Stand der Technik, für
die gleiche Lagerbelastungsfähigkeit, wird es mit der vorliegenden Erfindung möglich, ein Rollenlager
für endlose Linearbewegung zu produzieren, das 10 bis 20 % kompakter ist.
Die vorliegende Erfindung hat eine Konstruktion, die in dem Patentanspruch beschrieben ist. Der UmIauf-
BAD ORIGINAL
weg der Rollen des Wälzlagers für Linearbewegung umfaßt zwei lineare Wege, nämlich Laufbahn und
Rücklaufkanal, der parallel zu besagter Laufbahn ist und der seinen Mittelpunkt nicht auf der HaI-bierungsebene
der V-förmigen Aussparung von besagter Laufbahn hat, und einen Umlenkweg, der eine
zylindrische Drehfläche ist von angenähert quadratischem Querschnitt, und der ausgebildet ist für
eine Drehung von 180° zwischen zwei linearen Wegen mit der senkrechten Bisektrix der Schnitte von
besagten zwei linearen Wegen als Drehachse. Der Rücklaufkanal kann ausgebildet werden durch Weglassen der Vorspannvorrichtung, bestehend aus vorgespannten
Bolzen,Fettkammer,Gehäusebefestigungsbohrung,
Schraubenloch zur Befestigung der Lagerplatte, etc. mit genügender und sicher erhaltener Festigkeit
des Gehäuses. Als Ergebnis ist es möglich, die Dimensionen von Höhe und Weite eines Lagers genau so
wie die Länge des Gehäuses zu minimieren. Soweit die entsprechenden Mi-ttelpunkte von Umlenkweg, Laufbahn
und RUcklaufkanal in der gleichen Ebene ausgebildet werden können, kann also der Umlenkweg,
der eine Nicht-Belastungszone ist, kurz ausgeführt werden, und zur gleichen Zeit kann die Änderung der
Bewegungsrichtung der Rollen weich ausgeführt werden. Als Resultat wird es möglich, den Widerstand
der Bewegung der Rollen zu reduzieren, und mit ansteigender Festigkeit eines Lagers wird es
unwahrscheinlich für das Gehäuse,sich zu verformen, so wj,esein unteres Teil sich nach außen streckt aufgrund
von Vorspannung oder Lagerlast. Auf diese Weise wurden verschiedene Vorteile wie vergrößerte Lagerlebensdauer,
geringere und leichtere Lager für die gleiche Festigkeit erreicht.
Leerseite
Claims (1)
- Nippon Thompson Co. Ltd. Minato-Ku, Tokyo / JapanPatentanspruchWälzlager für endlose Linearbewegung, worin ein auf einer Laufschiene von linearem Verlauf befestigtes Gehäuse eine endlose Linearbewegung ausführen kann mittels einer Mehrzahl von Rollen, die endlos auf einem Umlaufweg zirkulieren, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufweg für die Rollen (7)versehen ist mit zwei linearen Wegen, die eine Laufbahn (2) umfassen, ausgeführt als rechtwinklige, V-förmige Aussparungen (10, 3), die auf einer Seitenfläche (8) der Laufschiene (6) und auf einer inneren Seitenfläche (9) eines der Seitenfläche (8) der Laufschiene (6) gegenüberliegenden Gehäuses (4) ausgebildet sind, sowie einem Rücklaufkanal (1), der parallel zu der Laufbahn (2) verläuft und seinen Mittelpunkt nicht auf der Halbierungsebene der V-förmigen Aussparung (3) der Laufbahn (2) hat, und mit einem Umlenkweg (12), der kreisbogenförmig ausgebildet ist und der beide Enden der beiden linearen Wege verbindet und eine weiche Richtungsänderung der Bewegung der Rollen (7) erlaubt, daß der Rücklaufkanal (1) einen Querschnitt von angenähert quadratischem Umriß hat und symmetrisch ist zu der Laufbahn (2) hinsichtlich dersenkrechten Halbierungslinie (15) des Liniensegmentes, das die Mittelpunkte der Rollen (7), die in dem Rücklaufkanal (1) und der Laufbahn (2) laufen, miteinander verbindet, und daß der Umlenkweg (12) entlang einer zylindrischen Drehfläche verläuft, die von angenähert quadratischem Querschnitt ist und die ausgebildet ist für eine Drehung von 180° zwischen der Laufbahn (2) und dem Rücklaufkanal (1) mit der senkrechten Halbierungslinie (15) als Drehachse. 10
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