DE3527886A1

DE3527886A1 - Waelzlager fuer linearbewegungen

Info

Publication number: DE3527886A1
Application number: DE19853527886
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Blaurock
Original assignee: STAR GmbH; Deutsche Star GmbH
Current assignee: STAR GmbH; Bosch Rexroth AG
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1985-08-02
Publication date: 1987-04-30
Also published as: JPS62196421A; JPH0366531B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wälzlager für Linear bewegungen, umfassend einen auf einer Schiene in deren Achsrichtung verschiebbar geführten Lagerhauptkörper mit zwei in Achsrichtung der Schiene beabstandeten, im wesentlichen achsnormalen Endflächen und mindestens einem Paar von Kugelumläufen, wobei jeder Kugelumlauf des Paars eine geradlinige, lastübertragende Kugelreihe in Eingriff mit einer achsparallelen, lastaufnehmenden Laufrille des Lagerhauptkörpers und mit einer achs parallelen, lastaufnehmenden Laufrille der Schiene, eine rücklaufende Kugelreihe und zwei Bogenkugelreihen auf weist, wobei weiter die rücklaufenden Kugelreihen durch annähernd achsparallele Rücklaufbohrungen in dem Lager hauptkörper geführt sind, wobei weiter an den Endflächen Endplatten angebracht sind, welche Umlenkflächen für die Bogenkugelreihen aufweisen, wobei weiter die End platten mit in Flucht zueinander liegenden und an ihren Enden zusammenstoßenden achsparallelen Haltestegen aus geführt sind und wobei diese Haltestege die lastüber tragenden Kugelreihen in Eingriffstellung zu den last aufnehmenden Laufrillen des Lagerhauptkörpers sichern.

Derartige Wälzlager mit Kunststoffkäfigen (Endplatten + Halbstege) sind bekannt. In der DE-OS 32 27 902 und der DE-OS 31 48 331 ist eine Linearführung beschrieben, deren senkrecht zur Axialebene zweigeteilter Kunststoff käfig je aus einer Endplatte mit eingearbeiteten Kugel rückführungsausnehmungen und fünf angespritzten Halte stegen besteht. Der Nachteil ist die hohe Anzahl von Haltestegen für die Führung der vier belasteten Kugel reihen, die ein kompliziertes und damit unwirtschaft liches Spritzgießwerkzeug erfordern und einen größeren Materialverbrauch nach sich ziehen. Zudem sind für die Kugelumlenkung am Austritt bzw. Eintritt in die be lasteten Kugellaufbahnen größere Verrrundungen oder Ab schrägungen am Lagerhauptkörper angebracht, was eine er hebliche spanende Nachbearbeitung bedingt. Geschieht dies nicht, dann kommt es zu einer schlagartigen Be- und Entlastung der tragenden Kugeln mit einer enormen Kanten pressung am Übergang zur Endplatte. Damit ist der Ablauf beeinträchtigt und die Lebensdauer erheblich herabge setzt. Trotz Verrundungen wird bei der Ausführung nach der DE-OS 32 27 902 der Ablauf nicht zufriedenstellend sein, da der innere und äußere Umlenkradius keine kon zentrischen Halbkreise bilden, was zu Unstetigkeiten und unterschiedlichem Kugelspiel in der Umlenkung führt.

Bei der DE-OS 31 48 333 ist dieser Mangel weitgehend beseitigt. Hier bleibt jedoch das Problem, den äußeren Radius beim Übergang zur Rücklaufbohrung im Lagerhaupt körper fortzusetzen. Dies ist fertigungstechnisch, wenn überhaupt, nur sehr schwer machbar. Die Rücklaufbohrungen können dabei nicht durch Bohren hergestellt werden. Um eine Schmierung des Linearlagers zu ermöglichen, ist ebenfalls eine spanende Nachbearbeitung durch Bohren eines Schmierlochs und mehrerer Verbindungskanäle in dem Lagerhauptkörper notwendig (DE-OS 32 27 902). Dies verursacht Mehrkosten und einen erhöhten Zeitaufwand in der Herstellung des Lagerelements. Eine Abdichtung ist nicht vorgesehen. Dadurch kann das Schmiermittel sehr leicht austreten und Schmutz in das Lagerelement eindringen, so daß die Lebensdauer verringert wird.

Bei einer anderen Linearlagerausführung in der DE-OS 32 24 282 kommen zu vier angespritzten Käfighalte stegen für zwei Kugelreihen drei zusätzliche, im Lager hauptkörper zu verschraubende Leisten hinzu, was eine weitere Verkomplizierung der Lagereinheit ergibt. Im übrigen gilt hier das für die DE-OS 32 27 902 gesagte.

Aus der DE-OS 33 03 831 ist ein Kugelschiebelager be kannt mit zwei Kunststoffkäfighälften, wobei ebenfalls für die Umlenkung eine Nachbearbeitung am Lagerhauptkörper sowie ein kompliziertes Spritzgießwerkzeug erforderlich sind und keine Nachschmierung und Abdichtung ermöglicht sind. Die Tragfähigkeit dieses Lagerelements ist zudem beschränkt, da die Welle nicht durchgehend unterstützt werden kann. Weiterhin liegt dieser Ausführung kein direkt über eine ebene Auflagefläche verschraubbarer Lagerblock zugrunde, sondern ein hülsenähnliches Ele ment, das von einer Gehäusebohrung aufgenommen wird.

In der französischen Publikation 25 23 669 ist für eine offene Schienenführung mit zwei Kugelreihen ein Käfig beschrieben. Er kann aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein und weist Merkmale wie oben beschriebene Käfige auf. Endplatte und Kugelführung für beide Lauf bahnen der beiden Käfighälften sind nach Fig. 4 und 5 einstückig. Die Kugelumlenkung erfolgt in der Endplatte. Eine Nachbearbeitung, um am Kugeleinlauf bzw. -auslauf einen guten Übergang und damit einen geringen Ver schleiß und ruhigen Ablauf zu erreichen, ist notwendig, wobei, wie bei der DE-OS 32 27 902 und der DE-OS 31 48 333 bereits beschrieben, trotzdem kein zufriedenstellender Ablauf erreichbar ist bzw. die Herstellung des Endbe reichs "äußerer Umlenkradius" in Verbindung mit der Rücklaufbohrung erhebliche Probleme bringt. Nachschmier möglichkeit und Abdichtungen fehlen auch hier.

Es sind jedoch auch Lagerelemente für Längsführungen bekannt, bei denen eine größere Nachbearbeitung der be lasteten Laufbahnenden des Lagerhauptkörpers nicht mehr erforderlich ist und trotzdem ein guter Kugelübergang und ruhiger Kugellauf erreicht wird. In den DE-OSen 30 05 579, 14 25 966, 33 13 129, 33 04 895 und 33 13 575 wird dies erreicht durch halbzylindrische Umlenkstücke, deren Radius dem halben Kugeldurchmesser entspricht. Die Umlenkstücke werden zwischen Endplatte und Endfläche des Lagerhauptkörpers in Ausnehmungen eingelegt und führen damit die Kugeln von innen. Die äußere Kugelführung wird von den bekannten U-förmigen Ausnehmungen in der Seiten platte übernommen. Alle diese Lösungen haben in ihren Ausführungsformen eines gemeinsam: Endplatte mit Kugelumlenkung und Haltestege werden getrennt hergestellt und montiert. Da mit erhöht sich die Zahl der Teile und somit der Ferti gung- und Montageaufwand sowie die Anzahl von Stoß übergängen und Fehlerquellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager gattungsgemäßer Art anzugeben, welches leicht gefertigt werden kann, wobei die Forderung nach leichter Ferti gung, insbesondere bezüglich des Lagerhauptkörpers und des aus Endplatten und Haltestegen bestehenden Käfigs besteht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorge schlagen, daß die beiden lastübertragenden Kugelreihen beider Kugelumläufe des Paars durch eine einzige, ihnen gemeinsame Gruppe von zwei miteinander fluchtenden, je weils einer Endplatte zugehörigen und zwischen den last übertragenden Kugelreihen angeordneten Haltestegen in Eingriffsstellung zu der jeweiligen Laufrille des Lager hauptkörpers gesichert sind.

Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform lassen sich die aus jeweils einer Endplatte und einem Haltesteg für jeweils zwei Kugelumläufe bestehenden Käfigteile auf einfachste Weise durch Gießen oder Spritzen insbesondere aus Kunststoff herstellen, wobei spanabhebende Bear beitung entweder ganz vermieden oder auf ein Minimum reduziert ist.

Besonders vorteilhaft für einfache Formen und für ein fache Herstellung des Lagerhauptkörpers und der Käfig teile ist es, wenn die lastübertragenden Kugelreihen des Paars von Kugelumläufen auf der einen Seite einer die Achsen der beiden lastübertragenden Kugelreihen des Paars enthaltenden Ebene an den Laufrillen des Lagerhauptkörpers anliegen und auf der anderen Seite dieser Ebene mit einander zugekehrten Umfangsbereichen an den Haltestegen anliegen und mit voneinander abge legenen Umfangsbereichen an den Laufrillen der Schiene.

Um den Kugeln am Lagerhauptkörper bereits vor dem Zu sammenbau des Lagerhauptkörpers mit der Schiene einen guten Halt zu geben, wird vorgeschlagen, daß die Halte stege Halterillen für die lastübertragenden Kugelreihen aufweisen.

Um die Haltestege in ihrer Lage bezüglich des Lager hauptkörpers eindeutig und unverlagerbar festzulegen, wird vorgeschlagen, daß die Haltestege durch eine Nut- Federverbindung, insbesondere mit Schwalbenschwanzprofil, oder eine ähnliche Verbindung an dem Lagerhauptkörper abgestützt sind.

Um die Haltestege, die einander gegenüberliegenden End platten angehören, an den Stoßstellen miteinander zu verbinden und die exakte Profilflucht der Haltestege sicherzustellen, wird vorgesehen, daß die einander zu gekehrten Enden miteinander fluchtender Haltestege durch Steckverbindungen oder dergleichen miteinander verbunden sind.

Um in dem Lagerhauptkörper mit ausschließlich geradlini gen Laufrillen und Rücklaufbohrungen auszukommen, die sich leicht herstellen lassen, wird vorgeschlagen, daß die Endflächen des Lagerhauptkörpers an der Stelle des Übergangs von den geradlinigen, lastübertragenden Kugelreihen zu den Bogenkugelreihen angeordnet sind und daß die Bogenkugelreihen jeweils durch eine in einer Anlagefläche der Endplatte versenkte äußere Um lenkfläche und eine innere Umlenkfläche geführt sind, wobei die letztere an einem Umlenkstück gebildet sein kann, welches in einer die äußere Umlenkfläche kreuzenden Umlenkstückaufnahmerinne in der Anlagefläche der End platte aufgenommen ist. Diese Art der Gestaltung ist auch im Hinblick auf eine einfache Herstellung der je weils aus Endplatte und Haltestegen bestehenden Teil käfige vorteilhaft.

Eine optimale Laufruhe der Kugelumläufe ergibt sich dann, wenn die Bogenkugelreihen einem Halbkreis folgen. Dies bedeutet, daß dann auch die äußeren und inneren Um lenkflächen konzentrisch kreisförmigen Verlauf haben müssen.

Für eine einfache und kostengünstige Fertigung ist es bei Parallelität der Kugelumläufe eines Paars vorteil haft, wenn die benachbart liegenden Bogenkugelreihen der Kugelumläufe des Paars ein gemeinsames, halbzylindrisches Umlenkstück zugeordnet erhalten, welches von einer gemein samen halbzylindrischen Umlenkstückaufnahmerinne aufge nommen ist.

Eine zuverlässige Schmierung des Wälzlagers, die gleich wohl besonders geringe Zusatzmaßnahmen bei der Herstellung erfordert, läßt sich dadurch gewinnen, daß in der Anlage fläche mindestens einer Endplatte eine Schmiermittelver sorgungsrinne vorgesehen ist, welche an einen Schmier mittelzufluß der Endplatte angeschlossen ist, zu der Um lenkstückaufnahmerinne führt und durch ein Schmiermit telverteilungssystem innerhalb der Umlenkstückaufnahme rinne einen bzw. zwei Kugelumläufe mit Schmiermittel versorgt. Wenn davon ausgegangen wird, daß die Endplatte aus Kunststoff gegossen oder gespritzt wird, so läßt sich die Schmiermittelversorgungsrinne bei dem Gieß- bzw. Spritzvorgang herstellen, ohne daß sie einer be sonderen spanabhebenden Bearbeitung bedarf. Dabei kann das Schmiermittelverteilungssystem innerhalb der Umlenk stückaufnahmerinne von einer Längsverteilerrinne in einer von der inneren Umlenkfläche abgelegenen Rückenfläche des Umlenkstücks und einer Querbohrung gebildet sein, welche diese Längsverteilerrinne mit der inneren Umlenk fläche der jeweiligen Bogenkugelreihe verbindet. Damit wird das Schmiermittelverteilungssystem in das Umlenk stück verlegt, welches unabhängig von der Endplatte durch Spritz gießen ohne Nacharbeit hergestellt werden kann.

Das erfindungsgemäße Wälzlagerkonzept läßt sich insbe sondere bei Wälzlagern anwenden, bei denen der Lager hauptkörper zwei einander gegenüberliegende Paare von Kugelumläufen umfaßt, welche zwischen sich die Schiene aufnehmen. Dabei ergibt sich eine Schienenprofilform von annähernd rechteckigem Querschnitt, wobei in zwei ein ander gegenüberliegenden Seitenflächen Versenkungen angeordnet sind, an deren Rändern die Laufrillen der Schiene angebracht sind, wobei zwischen diesen Laufril len die Haltestege Platz finden.

Im Hinblick auf einfache Fertigung werden die Kugelum läufe in den U-Schenkeln des Lagerhauptkörpers mit Vor teil parallel zu dem U-Steg des Lagerhauptkörpers ange ordnet.

Neben der regelmäßigen einstückigen Gestaltung des Lagerhauptkörpers ist es nach einem neuen Konzept auch denkbar, daß die sich gegenüberliegenden Paare von Kugelumläufen in Teilen des Lagerhauptkörpers untergebracht sind, deren gegenseitiger Abstand vari abel ist. Auf diese Weise lassen sich Teile von Lager hauptkörpern als Normteile herstellen, die für ver schiedene Schienenbreite in verschiedenen Abständen angeordnet werden können, wobei sie entweder durch entsprechende Verbindungsstücke miteinander verbunden werden oder unmittelbar einzeln an dem jeweils zu führenden Maschinenteil angebracht werden. Diese Aus bildung ist grundsätzlich unabhängig von der erfindungs gemäßen Gestaltung der Käfigteile.

Auch die Laufschiene kann aus zwei Profilteilen mit lastaufnehmenden Laufrillen und mit mindestens einem Zwischenstück zusammengesetzt sein; damit ergibt sich die Möglichkeit, Laufschienen unterschiedlicher Breite aus Normteilen zusammenzusetzen, die in großen Stück zahlen entsprechend billig hergestellt werden können.

Um das Eintreten von Schmutz in den Bereich der Kugel umläufe zu verhindern, beispielsweise von Metallspänen, wenn das Lager zur Führung eines Schlittens auf einer Werkzeugmaschine verwendet wird, wird vorgeschlagen, daß an den Endplatten auf deren von dem Lagerhaupt körper abgewandten Stirnflächen Dichtplatten ange bracht sind, welche eine dem Profil der Schiene wenigstens auf einem Teil von dessen Umfang wenig stens annähernd folgende Dichtkante aufweisen. Die Dichtkante wird dabei natürlich so ausgestaltet, daß sie sich möglichst dicht an den Profilumfang der Schiene anschmiegen kann. Um die Dichtplatte einer seits zu schützen und andererseits das gefällige Aussehen des Lagerhauptkörpers und der Endplatten nicht zu beeinträchtigen, kann man die Dichtplatten in Ausnehmungen der Stirnflächen aufnehmen im wesent lichen bündig zu den Stirnflächen.

Im Hinblick auf einfache Montage kann man die Dicht platten auf den Endplatten durch Schnappverbindungen befestigen; dabei können die Schnappverbindungen druckknopfartig ausgebildet sein und beispielsweise von ineinandergreifenden C-Profilen und Wulstprofilen gebildet sein.

Um die Abdichtung der Kugelumläufe noch weiter zu per fektionieren, insbesondere im Hinblick auf etwaiges Schmutzeindringen durch Befestigungsöffnungen der Schiene, kann man an dem Lagerhauptkörper und gegeben enfalls auch an den Endplatten beidseits der lastüber tragenden Kugelreihen eines Paars von Kugelumläufen zu den lastübertragenden Kugelreihen parallele Dichtleisten anbringen, welche an der Schiene gleitend anliegen.

Wenn der Lagerhauptkörper im Querschnitt U-förmig aus gebildet ist und man stellt sich eine Belastungssituation vor, bei welcher der Steg des U-Querschnitts von der Schiene sich abzuheben sucht, so bedeutet diese Be lastungssituation eine Spreizwirkung auf die U-Schenkel. Die Stabilität des U-Querschnitts gegen solche Spreiz wirkung kann dadurch verbessert werden, daß der U-Steg des Lagerhauptkörpers eine schienenferne Anlagefläche zur Anlage an einem Maschinenteil aufweist und daß der U-Steg mit dem Maschinenteil durch Bolzenverbindungen oder dergleichen verbunden ist, welche sowohl nahe den U-Schenkeln als auch annähernd mittig zwischen den U-Schenkeln angeordnet sind. Für eine solche Anordnung von Bolzenverbindungen zwischen den U-Schenkeln ist die erfindungsgemäße Ausgestaltung besonders geeignet, weil Käfigteile im Bereich des U-Stegs fehlen.

Es wird also erfindungsgemäß eine Linearführung mit ein fach zu fertigendem Lagerhauptkörper und einem Kunst stoffkäfig geschaffen, der eine saubere Kugelumlenkung mit ruhigem Ablauf und geringem Verschleiß ermöglicht und gleichzeitig die Aufgabe der Schmierstoffverteilung und die Aufnahme der Lagerabdichtung wahrnimmt. Das ge samte Lagerelement läßt sich aus wenigen, wirtschaftlich herstellbaren Teilen aufbauen, ohne daß Nacharbeiten am Lagerhauptkörper für die Kugelumlenkung notwendig sind.

Anhand der beigefügten Figuren soll die Erfindung näher beschrieben werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Gesamtansicht des Wälzlagers;

Fig. 2a eine Stirnansicht im Halbschnitt auf die Schienenführung mit eingebauten Haltestegen;

Fig. 2b eine Seitenansicht der Schienenführung;

Fig. 2c die Stirnansicht gemäß Fig. 2a einer anderen Ausführung;

Fig. 2d die Seitenansicht gemäß Fig. 2b der anderen Ausführung;

Fig. 2e die lastübertragenden Kugelreihen in Ver größerung;

Fig. 3 eine Ansicht der Endplatten, von innen gesehen;

Fig. 4 den Schnitt IV-IV gemäß Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht der Endplatten, von außen gesehen;

Fig. 6 die Vergrößerung eines Haltestegs gemäß VI in Fig. 3;

Fig. 7 die Vergrößerung der Schnappverbindung gemäß VII in Fig. 4;

Fig. 8 den Schnitt VIII-VIII gemäß Fig. 3;

Fig. 9 das Umlenkstück im Einbauzustand;

Fig. 9a den Schnitt nach Linie IXa-IXa der Fig. 9;

Fig. 10 eine Seitenansicht der planen Seite des halb zylindrischen Umlenkstücks;

Fig. 10a den Schnitt Xa-Xa gemäß Fig. 10;

Fig. 11 die Draufsicht auf das Umlenkstück gemäß Fig. 10;

Fig. 12 die Außenansicht der Dichtplatte;

Fig. 13 den Schnitt XIII-XIII gemäß Fig. 12;

Fig. 14 eine Variante des Lagerelements.

In Fig. 1, Fig. 2a und Fig. 2b wird die erfindungsge mäße Schienenführung als Lagereinheit dargestellt. Ein Lagerhauptkörper 1 mit vier Kugelumläufen A, B, C, D und damit axial verlaufenden, lasttragenden Kugelreihen A 1, B 1, . . . ermöglicht in Verbindung mit vier in einer Schiene 2 eingearbeiteten Laufrillen A 12, B 12, C 12, D 12 die Längsbewegung von gegeneinander verschiebbaren Teilen, auch unter gleichzeitiger Beaufschlagung des Lagerhauptkörpers 1 oder der Schiene 2 mit einem Dreh moment. Die rücklaufenden Kugelreihen A 2, B 2 werden innerhalb des Lagerhauptkörpers 1 in Rücklaufbohrungen A 21, B 21, . . . geführt, so daß vier Kugelumläufe A, B, C, D mit die lastübertragenden Kugelreihen A 1, B 1 usw. und die rücklaufenden Kugelreihen A 2, B 2 usw. verbinden den Bogenkugelreihen A 3, B 3 usw. entstehen. Jeweils zwei Kugelumläufe A, B; C, D liegen auf einer Ebene, die senk recht zur Symmetrieebene S-S der Lagereinheit liegt.

Die Befestigung des Lagerhauptkörpers 1 erfolgt durch Bolzenverbindungen mit Durchgangsbohrungen 15, die sich bezogen auf die Symmetrieebene S-S im äußeren Bereich des Lagerhauptkörpers 1 befinden und in dessen Symmetrie ebene S-S, nämlich bei 15 a. In einer anderen Ausführung (Fig. 2c, Fig. 2d) können anstelle der Durchgangsboh rungen 15 a auch Gewindebohrungen 16, 16 a vorgesehen werden. Durch die zusätzliche mittige Befestigungsmög lichkeit des Lagerhauptkörpers wird dessen Durchbiegung bei seitlicher und abhebender Belastung verhindert und somit die Steifigkeit der Lagereinheit erhöht. Die Schiene 2 wird über mittige Bohrungen 17 mit dem Unter grund verschraubt.

Fig. 3 und Fig. 4 zeigen eine Hälfte des in achsnor maler Ebene zweigeteilten Kunststoffkäfigs in der In nenansicht und im Schnitt, bestehend aus der Endplatte 18 mit Anlagefläche 19 und zwei sich axial erstreckenden Haltestegen 20 a, 20 b, die zusammen mit der Endplatte 18 einstückig ausgebildet sind und die Aufgabe haben, die lastübertragenden Kugelreihen A 1, B 1, . . . im Lagerhauptkörper 1 während des Bewegungsablaufs zu führen, d. h. vermittels der Halterillen A 14, B 14, . . . des Lagerhauptkörpers 1 zu halten, und zwar schon vor dem Zusammenbau des Lagerhauptkörpers 1 mit der Schiene 2, bei dem dann die lastübertragenden Kugel reihen in Eingriff mit den lastaufnehmenden Laufrillen A 12, B 12, . . . der Schiene 2 kommen; hierzu wird auf Fig. 2e verwiesen, wo die an den Lauf- und Halte rillen A 11, B 11, . . . ; A 12, B 12, . . .; A 14, B 14, . . . anliegenden Umfangsbereiche der lastübertragen den Kugelreihen A 1, B 1, . . . mit α, γ bzw. β bezeich net sind. Die Winkelsumme α+β ist größer als 180°. Dadurch ist sichergestellt, daß die Kugeln auch außer halb der Schiene im Lagerhauptkörper sicher gehalten sind. Zur Vermeidung von "bohrender Reibung" ist im Bereich α 1 die Berührung der Kugeln mit dem Lagerhaupt körper durch eine geringfügige Ausnehmung unterbrochen. Eine Reibung der Kugeln an dem Haltesteg 20 a, 20 b ist nach Zusammenbau mit der Schiene durch entsprechendes Spiel im Bereich β unterbunden.

Vier U-förmige Ausnehmungen 22 in der Endplatte 18 bilden äußere Umlenkflächen 22 a für die Bogenkugelreihen A 3, B 3, . . . Die Endplatte 18 ist innerhalb einer Ausnehmung unterge bracht, welche eine Endfläche 1 d des Lagerhauptkörpers bildet. In der Endplatte sind weiterhin halbzylindrische Umlenkstückaufnahmerinnen 25 vorhanden, in die bei der Montage entsprechende halbzylindrische Umlenkstücke 36 plaziert werden. In Fortsetzung der Umlenkstückaufnahme rinnen 25 erstreckt sich eine Schmiermittelversorgungs rinne 26 mit halbzylindrischem Querschnitt bis zur Symmetrieebene S-S der Endplatte 18, wo eine Schmier bohrung 27 mit Gewindeschluß die Versorgung der vier Kugelumläute A, B, C, D mit Schmierstoff sicherstellt. Die Befestigung der Kunststoffkäfighälften 18, 20 a, 20 b am Lagerhauptkörper 1 des Lagerelements erfolgt über zwei Bohrungen 27 a in der Endplatte 18 des Käfigs. Eine Ausnehmung 28 ermöglicht die Integration einer Dichtplatte. Die Verankerung der Dichtplatte 29 ge schieht über eine Mehrzahl von Schnappverbindungen 30, 39 (Fig. 4, 7, 12, 13).

Die im Kunststoffkäfig integrierte Dichtplatte 29 ver hindert mit ihrer dem Profil der Schiene 2 folgenden Dichtkante 29 a den Schmiermittelaustritt und das Ein dringen von Schmutz. Zusätzlich eingelegte Dichtstreifen 40, 41, die unmittelbar oberhalb (40) bzw. unterhalb (41) der lastübertragenden Kugelreihen A 1, B 1 im Lagerhaupt körper 1 angebracht werden, sorgen dafür, daß kein Schmutz, der eventuell über die Schienenbohrungen 17 in das Lagerelement 1 hineingelangt ist, die Kugeln bzw. die Kontaktzone mit der Schiene 2 erreicht. Damit ist eine annähernd hermetische Abdichtung des Abwälzbe reiches ermöglicht.

In Fig. 5 wird die Ausnehmung 28 zur Aufnahme der Dicht platte 29 und in Fig. 5, 7, 12 und 13 die Lage der Schnappelemente 30, 39 deutlich.

Fig. 6 stellt die Vergrößerung eines Haltesteges 20 b ge mäß Fig. 3 dar. Zur Führung der lastübertragenden Kugel reihen A 1, B 1 sind am Haltesteg 20 b zwei dem Kugeldurch messer angepaßte Halterillen A 14, B 14 angeformt. Der Haltesteg 20 wird gegen Verbiegen durch eine Feder 32 b, die in eine entsprechende Nut 32 a im Lagerhauptkürper eingreift, auf seiner ganzen Länge gesichert. Zusätzlich werden die Haltestege 20 a, 20 b der beiden Käfighälften durch in die Bohrung 33 b eingesetzte Stifte 33 a mit einander verbunden.

Fig. 7 zeigt den Aufbau des C-Profils 30 der Schnapp verbindung 39 mit der die Dichtplatte 29 in der End platte 18 befestigt wird. Zwei bogenförmig gekrümmte Zungen 34 bilden zusammen mit einer Vertiefung 35 ein C-Profil. Ein entsprechend geformtes Wulstprofil 39 (Fig. 13) an der Dichtplatte 29 wird in das C-Profil eingeschnappt, indem die elastischen Zungen 34 wegge bogen werden.

In Fig. 8 ist der Schnitt VIII-VIII gemäß Fig. 3 dar gestellt. Die im Verlauf U-förmige, symmetrische Schmier mittelversorgungsrinne 26 (siehe Fig. 3) hat einen Halb kreisquerschnitt.

Das in Fig. 9, 9a, 10, 10a und 11 gezeigte halbzylin drische Umlenkstück 36 weist auf seiner planen Rück seite 36 b eine Längsverteilerrinne 26 a als Fortsetzung der besagten Schmiermittelversorgungsrinne 26 mit dem selben Halbkreisquerschnitt auf. Zwei Querbohrungen 37 im Umlenkstück 36 verbinden die Längsverteilerrinne 26 a mit den Bogenkugelreihen A 3, B 3, . . .; diese Quer bohrungen 37 durchsetzen die an den Umlenkstücken 36 angeformten inneren Umlenkflächen 36 a. Die innere Umlenkfläche 36 a übernimmt die Innenführung der Bogen kugelreihen A 3, B 3, . . . und sorgt für einen ruhigen Kugellauf.

In Fig. 9 ist erkennbar, daß die Bohrungsmittelpunkte der Querbohrungen 37 des inneren Umlenkstückes 36 nach Fig. 10, 10a und 11 nicht auf dem Mittenabstand der beiden Ausnehmungen 22 liegen, sondern enger beisammen sind. Dies hat den Grund, daß die Querbohrungen 37 den Kugelablauf im Bereich der inneren Umlenkfläche 36 a nicht stören sollen. Um den gleichen Effekt zu er reichen, könnten sie selbstverständlich auch ent sprechend weit voneinander weg gelegt werden.

Fig. 12 und Fig. 13 zeigen die Außen- und Innenkontur der Dichtplatte 29 und die Form der Dichtlippe 29 a. Die Befestigung der Dichtplatte 29 erfolgt über die Schnapp verbindungen, welche die Dichtplatte 29 in die Kunst stoffkäfighälfte 18, 20 a, 20 b integrieren.

In Fig. 14 wird eine Erweiterung der Einsatzmöglich keiten des Lagerelements gezeigt. Für besondere Ein baufälle kann es vorteilhaft sein, den Lagerhauptkörper 1 zu teilen, um z. B. die Montage einer breiteren Schiene 2 zu ermöglichen. Durch die Lage der Kugelumläufe und die daraus resultierende Käfigkonstruktion mit nur einer Gruppe von fluchtenden Haltestegen 20 a, 20 b für zwei lastübertragende Kugelreihen ist es möglich, den Lager hauptkörper und den Käfig mit relativ geringem Aufwand längs der Symmetrieebene S-S zu teilen. Die Abdichtung bleibt dabei erhalten. Lediglich die Schmiermittelver sorgung muß abgeändert werden, so daß beide durch den Schnitt entstandenen Teile 40 a, 40 b des Lagerhaupt körpers 1 einzeln geschmiert werden können. Wird auch noch die Schiene 2 geteilt, nämlich in zwei Profilteile 42 a und 42 b und ein Zwischenstück 42 c, dann erhöht sich der Einsatzbereich der Lagerung noch weiter. Im Prinzip können damit beliebig breite Längsführungen realisiert werden. Das Zwischenstück 42 c wird entsprechend dimen sioniert.

Claims

1. Wälzlager für Linearbewegungen, umfassend einen auf einer Schiene (2) in deren Achsrichtung verschiebbar geführten Lagerhauptkörper (1) mit zwei in Achs richtung der Schiene (2) beabstandeten, im wesent lichen achsnormalen Endflächen (1 d) und mindestens einem Paar von Kugelumläufen (A, B),
wobei jeder Kugelumlauf (A, B) des Paars eine gerad linige, lastübertragende Kugelreihe (A 1, B 1) in Ein griff mit einer achsparallelen, lastaufnehmenden Laufrille (A 11, B 11) des Lagerhauptkörpers (1) und mit einer achsparallelen, lastaufnehmenden Lauf rille (A 12, B 12) der Schiene (2), eine rücklaufende Kugelreihe (A 2, B 2) und zwei Bogenkugelreihen (A 3, B 3) aufweist,
wobei weiter die rücklaufenden Kugelreihen (A 2, B 2) durch annähernd achsparallele Rücklaufbohrungen (A 21, B 21) in dem Lagerhauptkörper (1) geführt sind,
wobei weiter an den Endflächen (1 d) Endplatten (18) angebracht sind, welche Umlenkflächen (22 a) für die Bogenkugelreihen (A 3, B 3) aufweisen,
wobei weiter die Endplatten (18) mit in Flucht zu einander liegenden und an ihren Enden zusammenstoßenden achsprallelen Haltestegen (20 a, 20 b) ausgeführt sind und
wobei diese Haltestege (20 a, 20 b) die lastübertra genden Kugelreihen (A 1, B 1) in Eingriffstellung zu den lastaufnehmenden Laufrillen (A 11, B 11) des Lager hauptkörpers (1) sichern, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden lastübertragenden Kugelreihen (A 1, B 1) beider Kugelumläufe (A, B) des Paars durch eine ein zige, ihnen gemeinsame Gruppe von zwei miteinander fluchtenden, jeweils einer Endplatte (18) zugehörigen und zwischen den lastübertragenden Kugelreihen ange ordneten Haltestegen (20 a, 20 b) in Eingriffsstellung zu der jeweiligen Laufrille (A 11, B 11) des Lager hauptkörpers (1) gesichert sind.

2. Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lastübertragenden Kugelreihen (A 1, B 1) des Paars von Kugelumläufen (A, B) auf der einen Seite (Umfangsbereich α ) einer die Achsen (A 13, B 13) der beiden lastübertragenden Kugelreihen (A 1, B 1) des Paars (A, B) enthaltenden Ebene (P-P) an den Lauf rillen (A 11, B 11) des Lagerhauptkörpers (1) anliegen und auf der anderen Seite dieser Ebene (P-P) mit einander zugekehrten Umfangsbereichen (β) an den Haltestegen (20 a, 20 b) anliegen und mit voneinander abgelegenen Umfangsbereichen (γ) an den Laufrillen (A 12, B 12) der Schiene (2) anliegen.

3. Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestege (20 a, 20 b) Halterillen (A 14, B 14) für die lastübertragenden Kugelreihen (A 1, B 1) auf weisen.

4. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestege (20 a, 20 b) durch einen Nut-Federverbindung (32 a, 32 b), insbesondere mit Schalbenschwanzprofil, oder dergleichen in dem Lagerhauptkörper (1) abgestützt sind.

5. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Enden miteinander fluchtender Haltestege (20 a, 20 b) durch Steckverbindungen (33 a, 33 b) oder dergleichen mit einander verbunden sind.

6. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Endflächen (1 d) an der Stelle des Übergangs von den geradlinigen, lastübertra genden Kugelreihen (A 1, B 1) zu den Bogenkugel reihen (A 3, B 3) angeordnet sind und daß die Bogen kugelreihen (A 3, B 3) jeweils durch eine in einer Anlagefläche (19) der Endplatte (18) versenkte, äußere Umlenkfläche (22 a) und eine innere Umlenk fläche (36 a) geführt sind, wobei die letztere (36 a) an einem Umlenkstück (36) gebildet ist, welches in einer die äußere Umlenkfläche (22 a) kreuzenden Um lenkstückaufnahmerinne (25) in der Anlagefläche (19) der Endplatte (18) aufgenommen ist.

7. Wälzlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bogenkugelreihe (A 3, B 3) einem Halbkreis folgt.

8. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelumläufe (A, B) des Paars in zwei zueinander parallelen Ebenen an dem Lager hauptkörper (1) angeordnet sind.

9. Wälzlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart liegenden Bogenkugelreihen (A 3, B 3) der Kugelumläufe (A, B) des Paars ein gemeinsames halbzylindrisches Umlenkstück (36) zugeordnet ist, welches von einer gemeinsamen halbzylindrischen Umlenkstückaufnahmerinne (25) aufgenommen ist.

10. Wälzlager insbesondere nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Anlage fläche (19) mindestens einer Endplatte (18) eine Schmiermittelversorgungsrinne (26) vorgesehen ist, welche an einem Schmiermittelzufluß (27) der End platte (18) angeschlossen ist, zu der Umlenkstück aufnahmerinne (25) führt und durch ein Schmiermit telverteilungssystem (26 a, 37) innerhalb der Um lenkstückaufnahmerinne (25) mindestens einen Kugel umlauf (A, B) mit Schmiermittel versorgt.

11. Wälzlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittelverteilungssystem (26 a, 37) eine Längsverteilerrinne (26 a) in einer von der inneren Umlenkfläche abgelegenen Rückenfläche (36 b) des Umlenkstücks (36) und eine Querbohrung (37) um faßt, welche diese Längsverteilerrinne (26 a) mit der inneren Umlenkfläche (36 a) der jeweiligen Bogenkugel reihe (A 3, B 3) verbindet.

12. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerhauptkörper (1) zwei einander gegenüberliegende Paare (A, B; C, D) von Kugelumläufen (A, B, C, D) umfaßt, welche zwischen sich die Schiene (2) aufnehmen.

13. Wälzlager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerhauptkörper (1) die Schiene (2) U-för mig umgreift, wobei die Kugelumläufe (A, B, C, D) in den U-Schenkeln (1 a) des Lagerhauptkörpers (1) unter gebracht sind.

14. Wälzlager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelumläufe (A, B, C, D) in den U-Schenkeln (1 a) des Lagerhauptkörpers (1) parallel zu dem U-Steg (1 b) des Lagerhauptkörpers (1) angeordnet sind.

15. Wälzlager nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüber liegenden Paare (A, B; C, D) von Kugelumläufen (A, B, C, D) in Teilen (40 a, 40 b) des Lagerhaupt körpers (1) untergebracht sind und deren gegensei tiger Abstand variabel ist.

16. Wälzlager nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene (2) aus zwei Profilteilen (42 a, 42 b), mit lastauf nehmenden Laufrillen und mindestens einem Zwischen stück (42 c) zusammengesetzt ist.

17. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an den Endplatten (18) auf deren von dem Lagerhauptkörper (1) ab gewandten Stirnflächen (19 a) Dichtplatten (29) an gebracht sind, welche eine dem Profil der Schiene (2) wenigstens auf einem Teil von dessen Umfang wenigestens annähernd folgende Dichtkante (29 a) aufweisen.

18. Wälzlager nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatten (29) in Ausnehmungen (28) der Stirnflächen (19 a) im wesentlichen bündig mit diesen aufgenommen sind.

19. Wälzlager nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtplatten (29) auf den End platten (18) durch Schnappverbindungen (30, 39) be festigt sind.

20. Wälzlager nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappverbindungen (30, 39) druckknopf artig ausgebildet sind.

21. Wälzlager nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die druckknopfartigen Schnappverbindungen von ineinandergreifenden C-Profilen (30) und Wulstpro filen (39) gebildet sind.

22. Wälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Lagerhauptkör per (1) und gegebenenfalls auch an den Endplatten (18) beidseits der lastübertragenden Kugelreihen (A 1, B 1) eines Paars von Kugelumläufen (A, B) zu den lastübertragenden Kugelreihen (A 1, B 1) parallele Dichtleisten (40, 41) angebracht sind, welche an der Schiene (2) anliegen.

23. Wälzlager nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der U-Steg (1 b) des Lagerhauptkörpers (1) eine schienenferne Anlage fläche (1 c) zur Anlage an einem Maschinenteil auf weist und daß der U-Steg (1 b) mit dem Maschinen teil durch Bolzenverbindungen (15, 15 a) oder der gleichen verbunden ist, welche nahe den U-Schenkeln (1 a) und außerdem annähernd mittig zwischen diesen angeordnet sind.

24. Wälzlager nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung der Quer bohrung (37) in die innere Umlenkfläche (36 a) gegen über einer die Kugelmittelpunkte der jeweiligen Bogen kugelreihe enthaltenden Ebene versetzt ist.