DE1256489B

DE1256489B - Waelzlager fuer Laengsfuehrungen

Info

Publication number: DE1256489B
Application number: DE1960F0032354
Authority: DE
Original assignee: EMIL FICHTHORN FA
Current assignee: EMIL FICHTHORN FA
Priority date: 1960-10-15
Filing date: 1960-10-15
Publication date: 1967-12-14
Also published as: GB989955A; CH399842A

Description

Wälzlager für Längsführungen Die Erfindung bezieht sich auf ein Wälzlager mit unverlierbaren Wälzkörpern für unbegrenzte Axialbewegungen mit einem einseitig offenen Arbeitskanal, einem Rücklaufkanal und mit Mitteln zur Umlenkung der Wälzkörper von einem Kanal in den anderen, wobei die Arbeits- und die Rücklaufspur von den einander gegenüberliegenden Flächen eines Steges gebildet sind, der an den Enden seiner Spuren je einen Durchbruch zum übertritt der Wälzkörper aufweist.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein vorbekanntes Bauelement dieser Gattung hinsichtlich der Verminderung der notwendigen Bauteile einerseits und der möglichst weitgehenden Vermeidung von Nachbearbeitungsvorgängen andererseits zu verbessern und damit fühlbar zu verbilligen. Erreicht ist dieses Ziel erfindungsgemäß in vorteilhafter Weise dadurch, daß .der Rücklaufkanal aus einemAbschnitt eines ringförmigen Strangprofils besteht, dessen Bodensteg die beiden Spuren aufweist und auf der Arbeitsspurseite ein die Wälzkörper gegen Herabfallen sicherndes Abdeckprofil trägt, und daß ferner die Umlenkmittel scheibenförmige Abschnitte eines V- oder L-förmigen Strangprofils sind, dessen einer Schenkel der Befestigung am Bodensteg dient, während der andere Schenkel als Umlenkschale ausgebildet ist.
Das vorbekannte Bauelement kann nur teilweise aus Abschnitten von Strangprofilen gebildet werden. Es weist zunächst einen Bauteil auf, welcher die beiden Laufspuren für die Wälzkörper bildet und bei rechteckigem Querschnitt an seinen beiden Enden gerundet ist; es besitzt ferner einen Bauteil von im Längsschnitt spangenförmiger Gestalt. Und endlich gehören zu dem bekannten Bauelement zwei Seitenwangen, deren Umrißgestalt der Form des die Laufbahn bildenden Bauteiles entspricht und gegenüber diesem nach allen Seiten übersteht.
Der die Arbeits- und Rücklaufspur tragende Bauteil des bekannten Bauelementes kann ebenso wie die Spange je aus einem Abschnitt eines Strangprofils gebildet werden. Man müßte dazu lediglich Strangprofile verwenden, deren Querschnitt dem Längsschnitt der Spange bzw. des Laufbahnenbauteiles entspräche.
Jedoch stehen dieser Art der Herstellung eines solchen Bauelementes entscheidende Mängel gegenüber, die die Erfindung durch andersartigen Aufbau des Bauelementes vermeidet. Man müßte nämlich für jede Laufbahnlänge des bekannten Bauelementes gesonderte Strangprofile und gesonderte Werkzeuge (Formen) zu deren Herstellung haben. Demgegenüber lassen sich bei der Ausbildung gemäß der Erfindung aus nur drei verschiedenen Profilen (Rinne für die Arbeits- und Rücklaufspur - Umlenkschalen - Abdeckrinne) Wälzlager beliebiger Länge erstellen, da sich das Laufspurrinnenprofil und das Abdeckrinnenprofil gemäß der Erfindung in Längsrichtung erstrecken. Hinzu kommt, daß beim Gegenstand der Erfindung mit Profilen gearbeitet .werden kann, die @im Querschnitt fühlbar kleiner sind als die Profile, die zur Herstellung der bekannten Bauteile notwendig wären, wollte man sie aus Strangprofilen durch Abschneiden gewinnen.
Die Seitenwangen des vorbekannten Bauelementes sind aber in keinem Fall durch einfaches Abschneiden von Strangprofilen, d. h. nicht ohne kostspielige Nacharbeit, erzeugbar. Sie besitzen eine Querschnittsform in Gestalt :eines unregelmäßigen Fünfeckes. Wählt man ein Strangprofil dieses Querschnittes, muß man an beiden Enden eines solchen Profilstranges Abrundungen anarbeiten, die der Innenmantelform der Spange entsprechen. Dies bedingt jedoch eine unverhältnismäßig teure Nacharbeit, zumal sie nur unter Zuhilfenahme von Schablonen od. dgl. möglich wäre.
Wählt man statt dessen ein Strangprofil mit einem Querschnitt, der der Seitenansicht der Seitenwangen entspricht, gilt das vorstehend Gesagte gleichfalls. überdies müßte man dann beide Seitenwangen in zeitraubender Weise nacharbeiten, da man in diesem Fall auf den Innenflächen eine Einsenkung zur lagesichernden Aufnahme des die Laufbahnen bildenden Bauteiles sowie Nasen zum übergriff der auf der unteren Arbeitsspur laufenden Kugeln anarbeiten müßte. Und schließlich wären zusätzlich noch an den Außenseitenflächen Keilflächen abzutragen.
Es ist somit unter Umständen nur möglich, einzelne Bauteile des bekannten Bauelementes aus Abschnitten von Strangprofilen zu erzeugen; man muß dann aber Nachteile in Kauf nehmen, die die Erfindung zuverlässig vermeidet, weil es dort keiner oder doch einer nur äußerst geringen Nacharbeit durch Stanzen der Durchbrüche für den übertritt der Kugeln auf die andere Seite bedarf. Diese Stanzarbeit hat aber infolge des verblüffend geschickten Aufbaus des Erfindungsgegenstandes den entscheidenden Vorteil, daß an die Genauigkeit der Durchbrüche keine Bedingungen gestellt werden müssen. Die Durchbrüche zum Kugelübertritt brauchen nur weit genug zu sein, um die Kugeln glatt durchtreten zu lassen. Da sie aber an der Führung der Kugeln nicht beteiligt sind, kommt es auf Maßhaltigkeit dort nicht an.
Demgegenüber stellt das Abrunden der Bauteile des bekannten Bauelementes erhebliche Anforderungen an die Genauigkeit einer Nacharbeit, weil sowohl die gerundeten Enden des Innenbauteiles als auch die gerundeten Enden der Spange zur Führung der Kugeln im Bereich der Umlenkung von der Arbeitsspur in die Rücklaufspur und. umgekehrt nicht nur beteiligt sind, sondern allein dieser Umlenkung dienen.
Demgegenüber dienen beim Erfindungsgegenstand der Kugelumlenkung Abschnitte eines Strangprofils, die bekanntlich zufolge ihrer Herstellung eine glatte und feste Oberfläche :besitzen und dabei untereinander stets maßgenau sind. Auch in dieser Beziehung sind die Umlenkmittel für die Wälzkörper den bekannten Umlenkmitteln überlegen, die nur dann genau sein können, wenn man sie einer lästigen, zeitraubenden und teuren Nacharbeit unterzieht.
Im übrigen versteht sich die Erfindung und die sich daraus ergebenden Vorteile am besten an Hand der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele, und zwar zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines eingebauten Grundbauelementes, teils in Ansicht und teils im Schnitt, F i g. 2 eine vergrößerte Querschnittsdarstellung des gleichen Grundbauelementes allein, F i g. 3 eine Mehrzahl von Grundbauelementen, die zu einer Mehreck-Kugelführung vereint sind, F i g. 4 eine Darstellung einer Kugelführung für Wellen runden Querschnittes, F i g. 5 eine Kugelführung für prismatische Führungen, F i g. 6 eine Darstellung einer Rechteck-Flächenführung, F i g. 7 eine gleichfalls im vergrößerten Maßstab wiedergegebene Teillängsschnittdarstellung eines Bauelementes mit Profil-Umlenkstücken, F i g. 8 eine Querschnittsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bauelementes mit einem rahmenförmigen Abdeckprofil und F i g. 9 ein Bauelement gemäß der Erfindung zur Aufnahme von Rollen.
Wie aus der Zeichnung ersichtlicht ist, besteht das Grundbauelement zur Herstellung von Wälzlagern aus einem Strangprofilabschnitt 10, der sowohl auf einer Seite in axialer Richtung eine Kugel- oder Rollen-Arbeitslauffläche 11 aufweist und auf der hierzu gegenüberliegenden Seite einen Kugel- oder Rollenrücklaufkana112 besitzt. Auf der die Arbeitslauffläche 11 aufweisenden Profilleistenseite ist zusätzlich ein Abdeckprofil 13 bzw. 13' angeordnet, das somit einen der Kugel- oder Rollenaufnahme dienenden Wälzraum bietet. Außerdem ist dieses Profil 13' mit einem axialen Längsschlitz 14 bzw. 14' versehen, damit die Kugeln 15 oder Rollen 32 mit einem kalottenförmigen Teil ihres Umfanges hindurchtreten und so mit dem Umfang der Welle 16 od. dgl. in tragender Berührung treten können.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der F i g. 1 bis 6 ist dieses Abdeckprofil im wesentlichen als Rinnenprofi113 ausgebildet, dessen seitlich hochgezogenen und geschlossenen Seitenwangen am Ende in quer zum Profil auswärts gerichtete Flanschteile 17 übergehen, die zur Befestigung .des Profils 13 an der Leiste 10 dienen. Das Profil selbst kann aus einem durch Kürzen gebildeten Strangprofil erzeugt sein.
Abweichend von diesen Ausführungen kann man das Abdeckprofil auch als Rahmenprofil 13" gemäß den F i g. 7 bis 9 ausbilden, das sich aus zwei parallelen Längs- und zwei Querstegen zusammensetzt. Dieses Rahm.enprofil13' besitzt einen mittigen, sich nach außen hin verjüngenden Längsdurchtrittsschlitz 14' für die Kugeln oder Rollen und kann aus einem Strang- oder Stangenprofil bestehen.
Die sowohl eine Kugel- oder Rollen-Arbeitslaufbahn bzw. -fläche 11 als auch einen der Kugel- oder Rollenrückführung dienenden Rücklaufkana112 aufweisende Profilleiste 10 selbst ist zur zweckmäßigen und rationellen Fertigung aus einem Strang- oder Stangenprofil hergestellt, wobei der Rücklaufkanal 12 und der Wälzraum durch einen Trennsteg 28 der Leiste 10 voneinander getrennt sind. Die sich. -gegenüberliegenden Außenseiten dieses Trennsteges 28 bilden einmal die Lauffläche 12' des Rücklaufkanals 12 und zum anderen die Kugel- oder Rollen-Arbeitslaufbahn 11 des Wälzraumes. An den Enden der Laufbahnen besitzt der Trennsteg 28 je einen Durchbruch 29, der auf diese Weise eine Verbindung zwischen. dem Wälzraum und dem Rücklaufkanal herstellt und zum Durchlauf der Kugeln 15 oder Rollen 32 bei der tlberführung vom Wälzraum in den Rücklaufkanal 12 dient.
Der Kugel- oder Rollenrücklaufkana112 ist durch einen axialen Einschnitt gebildet und hinsichtlich seiner Abmessungen so gewählt, daß die Kugeln 15 oder Rollen 32 mit Spiel in diesem laufen können. Zweckmäßig ist dieser Rücklaufkanal 12 zur axial. offenen Seite hin konisch ausgeführt, so daß keine besonderen Sicherheitsmaßnahmen zur Sicherung der Kugeln oder Rollen vor Herausfallen getroffen werden brauchen. Die kleinste Lichtweite an der Offenseite des Kanals 12 unterschreitet in jedem Fall den Durchmesser der Kugeln 15, so daß sie sicher aufgenommen werden.
An beiden Enden der Laufbahn des Strangproßls 10 sind schalenartig gewölbte Umlenkprofile oder Leitbleche 18 bzw. 18' vorgesehen, die den Durchbruch 29 des Trennsteges 28 durchtreten und mit einem schneidenartig angeschärften Endteil 19 bzw. 19' in den Wälzraum hineinragen, während ihr anderes Ende 20 bzw. 20' in den Rücklaufkanal 12 mündet.
Diese Umlenkprofile 18 können nach dem in F i g. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel einen im wesentlichen V-förmigen Querschnitt besitzen, wobei der eine Schenkel 19, 20 schalenartig gewölbt ausgebildet ist und der Umlenkung dient, wohingegen der andere Schenkel 21 zur Befestigung an der Profilleiste 10 herangezogen werden kann.
Man kann aber die Umlenkprofile gemäß dem Ausführungsbeispiel der F i g. 7 auch aus Umlenkstücken 18' :bilden, die ebenfalls durch maßgerechtes Kürzen eines Strangprofils gebildet werden und auf der Umlenkseite eine gekrümmte Umlenkbahn 30 besitzen. Auf der dieser Bahn 30 abgekehrten Seite ist eine Aussparung 31 vorgesehen, so daß die mit ihrem Teil 19' durch die Durchtrittsöffnungen 29 gesteckten Umlenkstücke 18' praktisch rittlings auf dem Trennsteg 28 sitzen.
Die Umrißform der Profilleiste 10, zumindest jedoch die den Kugel- oder Rollenrücklaufkanal 12 aufweisende Seite 22 der Profilleiste 10 ist ensprechend der Innenausbildung des Aufnahmekörpers 23 angepaßt, derart, daß bei Verwendung von rundlichen Aufnahmekörpern durch Abflachen beiderseits des Kanals 12 eine der Innenausbildung des rundlichen Aufnahmekörpers angepaßte Außenform der Profilleiste 10 gebildet, und so eine satte oder annähernd satte An- oder Auflage erreicht wird. Bei vom rundlichen Querschnitt abweichender Innenausbildung :des Aufnahmekörpers erübrigt sich die Abflachung.
Zur axialen und radialen Sicherung dieser Grundbauelemente können innerhalb des Aufnahmekörpers 23 Sicherungsmittel 24 vorgesehen sein, die im wesentlichen in radialer und/oder axialer sowie in tangentialer, sekantialer oder in hiervon abweichender Richtung sichernd auf die Bauelemente einwirken.
Die Wirkungsweise dieser einen überkopf-Umlauf durchführenden Kugeln 15 oder Rollen 32 geschieht in bekannter Weise derart, daß bei der Längsbewegung des Aufnahmekörpers 23 oder der Welle 16 die Kugeln oder Rollen sich durch die Vorspannung vorwärts bewegen und jeweils am Ende .der Arbeitsspur durch die Umlenkprofile 18 bzw. 18' in den Rücklaufkanal12 umgeleitet werden, so daß alle Kugeln oder Rollen einen regelrechten Umlauf ausführen.
Dieses vorweg beschriebene Grundbauelement kann nun, wie die F i g. 3 bis 6 zeigen, zu Kugel-oder Rollenführungen beliebiger Umriß- oder Querschnittsgestalt zusammengesetzt werden. So kann man beispielsweise eckige Kugelführungen 25 ebenso erstellen wie man auch runde Führungen 26 auf diese Weise herstellen kann. Auch prismatische Führungen 27 lassen sich in genau so vorteilhafter Weise verwirklichen, wie man auch Rechteckführungen 33 erzeugen kann. Es empfiehlt sich, die Umrißform der Kugel- oder Rollenführungen durch auf beiden Stirnseiten der Grundbauelemente ein- oder angesetzte Stirnstützen zu festigen. So würde man z. B. als Stirnstütze für eine Rundführung 26 einen Ring verwenden. Auch könnte man den die Grundbauelemente aufnehmenden Aufnahmekörper 23 innen so ausbilden, ,daß sich die Stirnstützen an den Bauelementen erübrigten.

Claims

Patentansprüche: 1. Wälzlager mit unverlierbaren Wälzkörpern, für unbegrenzte Axialbewegungen, mit einem einseitig offenen Arbeitskanal, einem Rücklaufkanal und mit Mitteln zur Umlenkung der Wälzkörper von einem Kanal in den anderen, wobei die Arbeits- und die Rücklaufspur von den einander gegenüberliegenden Flächen eines Steges gebildet sind, der an den Enden seiner Spuren je einen Durchbruch zum Übertritt der Wälzkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rücklaufkanal (12) aus einem Abschnitt eines rinnenförmigen Strangprofils (10) besteht, dessen Bodensteg (28) die beiden Spuren (11, 12') aufweist und auf der Arbeitsspurseite ein die Wälzkörper (15 bzw. 32) gegen Herabfallen sicherndes Abdeckprofil (13 bzw. 137 trägt, und daß ferner die Umlenkmittel (18 bzw. 18') scheibenförmige Abschnitte eines V- oder L-förmigen Strangprofils sind, dessen einer Schenkel (21) der Befestigung am Bodensteg (28) dient, während der andere Schenkel (20 bzw. 20@ als Umlenkschale ausgebildet ist. z. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckprofil (13) als mit seitlich hochgezogenen Wangen versehenes Rinnenprofil ausgebildet ist, dessen Seitenwangen in quer zum Profil auswärts gerichtete Flansche (17) übergehen. 3. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkprofile (18 bzw.18') mit je einem Endteil (19, 20 bzw. 19' bzw. 20') in den Arbeite- und in den Rücklaufkanal eintreten, wobei jeweils der in den Arbeitskanal weisende Umlenkteil (19 bzw. 19') zur Begünstigung des Kugel- oder Rollenauflaufes schneidenartig angeschärft ist. 4. Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkprofile (18') auf ihrer Rückseite im Profil eine stufenförmige Aussparung (31) zur Auflage .und zur Befestigung des Umlenkstückes am Bodensteg (28) aufweisen. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschriften Nr. 347 049, 94 072; französische Patentschriften Nr. 1073 668, 569 650, 393 370; USA.-Patentschriften Nr. 2 599 969, 1750 140, 1477260.