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Kugellager.
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Gegenstand der Neuerung ist ein Kugellager mit einem äußeren Ring
und einem inneren Ring, die je eine ringförmige Rollbahn haben, einer Reihe von
Kugeln, die zwischen den genannten Ringen angeordnet sind, und einem drehbar beweglichen
Käfig, der dazu dient, die Kugeln in regelmäßigem Abstand entlang ihren Rollbahnen
zu halten.
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Bei den bekannten Kugellagern dieser Art besteht der Käfig im allgemeinen
aus zwei ringförmigen Stücken, die miteinander befestigt sind, nachdem die Kugeln
an ihre Stelle auf den Rollbahnen gebracht sind. Diese beiden Stücke begrenzen je
die seitlichen Verschiebungen der Kugeln in einer Richtung. Sie weisen gekrümmte
Teile auf, die sich zwischen die Kugeln erstrecken, wobei die entsprechenden gekrümmten
Teile der Stücke, die den Käfig bilden, sich zwischen jeweils zwei Kugeln berühren.
In den meisten Fällen sind diese Stücke miteinander durch Niete
oder
Schrauben verbunden, die dort angeordnet sind, wo die gekrümmten, einander entsprechenden
Teile sich berühren.
| Im allgemeinen dienen Kugellager der beschriebenen Art dazu, |
| '" |
| lediglich radiale Kräfte zu übertragen. In manchen Fällen |
| verwendet man derartige Kugellager jedoch auch, um axiale |
Kräfte zu übertragen und insbes. bei bestimmten Automaten-Drehbänken. Bei solchen
Drehbänken weist die Antriebsspindel der zu bearbeitenden Stange eine Zange auf,.
die dazu dient, die Stange einzuklemmen, und deren Öffnungs-und Schließbewegungen
automatisch gesteuert werden. Die Vorrichtung zum Steuern des Öffnens dieser Zange
weist Klemmstücke auf, die auf der Spindel angeordnet sind und mit ihr umlaufen,
jedoch je um eine Achse schwingen können, die lotrecht zu derjenigen der Spindel
steht. Die Schwingbewegung dieser Klemmstücke wird durch eine Schiebemuffe gesteuert,
die mit der Spindel umläuft, sich jedoch axial entlang der letzteren verschieben
kann. Diese Muffe bildet den inneren Ring eines Kugellagers, dessen Außenring an
der Drehung nicht teilnimmt. Dieser letztere Ring wird durch einen Bügel zur Steuerung
der Bewegungen der Muffe erfaßt. Die von einem solchen Lager aufgenommenen radialen
Kräfte sind praktisch gleich Null, jedoch sind die axialen Kräfte infolge der Reibung
der Klemmstücke, infolge der großen Beschleunigun-
| , gen, denen die Schiebemuffe unterliegt, und infolge der |
| Stöße, die am Ende des Hubes auftreten, verhältnismässig |
| t |
| gross, und es ist festgestellt, daß sie zu einem Reißen |
| der Niete oder einer Zerstörung der Befestigungsschrauben |
der Käfigelemente führen können, wenn man Lager der üblichen Bauweise verwendet.
Zweck
der vorliegenden Neuerung ist, diesen Nachteil zu vermeiden, indem ein Lager der
erwähnten Art geschaffen wird, das in der Lage ist, verhältnismäßig große axiale
Kräfte zu übertragen, z. B. solche, wie sie bei der Betätigung der Klemmstücke umlaufender
Spindeln bestimmter Automaten-Drehbänke auftreten.
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Zu diesem Zweck besteht bei dem Lager gemäss der Neuerung der Käfig
aus einem einzigen Stück und der äußere Ring weist eine radiale Öffnung auf, die
zum Einführen der Kugeln in den Käfig dient und für gewöhnlich durch einen Stopfen
verschlossen ist.
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Ausführungsbeispiele des Kugellagers gemäss der Neuerung sind in der
Zeichnung dargestellt, es zeigen : Fig. l einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform
und Fig. 2 einen teilweisen Axialschnitt durch eine zweite Ausführungsform.
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Das in Fig. 1 veranschaulichte Kugellager ist auf einer umlaufenden
Spindel 1 angeordnet, die Teil einer Automaten-Drehbank mit beweglichem Reitstock
bildet und dazu dient, eine (nicht dargestellte) zu bearbeitende Stange drehend
und axial mitzunehmen. Diese Stange passiert durch das Innere der Spindel 1. Die
Spindel 1 weist zwei diametral gegenüberliegende Schlitze 2 auf, in denen Klemmstücke
3 angeordnet sind, die dazu dienen, eine axial bewegliche Muffe 4 gegen die Wirkung
einer (nicht dargestellten) Feder im Innern der Spindel 1 zu bewegen. Wenn diese
Muffe sich nach links in Fig. 1 bewegt, so schließt sie vermittels bekannter
und
nicht dargestellter Mittel eine Zange, die die zu bearbeitende Stange fest mit der
Spindel 1 verbindet.
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Die Klemmstücke 3 weisen je zwei Nasen 5 und 6 auf, die an dem einen
ihrer Enden vorgesehen sind. Die Nasen 5 fassen in Ausnehmungen hinein, die an einer
festen Muffe 7 angeordnet sind, die mit kräftiger Reibung auf der Spindel sitzt
und durch eine Mutter 8 axial gehalten wird. Die durch ihre Feder ständig axial
nach rechts gedrückte Muffe 4 liegt ständig gegen die Nasen 6 an und sucht die Klemmstücke
3 nach außen zu verschwenken. Diese Schwenkbewegung der Klemmstücke 3 ist begrenzt
durch einen Ring 9, der mit der Spindel 1 umläuft. Der Ring ist auf der Spindel
axialbeweglich und seine Innenfläche erweitert sich an einem seiner Enden, so daß
eine ringförmige Schräge 10 gebildet wird, gegen die die den Nasen 5 und 6 der Klemmstücke
3 gegenüberliegenden Enden derselben anliegen. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung
befindet sich der Ring 9 in seiner mittleren Lage.
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Wenn er sich nach rechts verschiebt, so bringt er die rechten Enden
der Klemmstücke 3 zum Schwingen nach innen, wobei die Muffe 4 nach links gedrückt
wird, während wenn er sich nach rechts verschiebt, er den genannten Enden der Klemmstücke
3 ermöglicht, nach aussen zu schwingen, wobei die Muffe 4 sich dann nach rechts
verschiebt.
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Der Ring 9 bildet den Innenring eines Kugellagers, das außerdem einen
Außenring 11, eine Reihe Kugeln 12 und einen Käfig 13 umfaßt. Letzterer besteht
aus einem einzigen
Metallstück von Ringform, das mit kreisförmigen
Öffnungen versehen ist, die Zellen 14 bilden, die in regelmässigem Abstand vorgesehen
sind und einen Durchmesser aufweisen, der demjenigen der Kugeln 12 angepaßt ist.
Der Ring 9 weist eine Rollbahn 15 auf, die durch eine ringförmige Rille mit Kreisbogenprofil
gebildet ist, dessen Radius demjenigen der Kugeln 12 entspricht. Diese Rille wird
in der Außenfläche des Ringes 9 ausgearbeitet. In der Innenfläche des Außenringes
11 ist eine entsprechende Rollbahn 16 vorgesehen.
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Der Ring 11 weist ferner eine radiale Öffnung 17 auf, deren Durchmesser
größer ist als derjenige der Kugeln 12.
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Die Öffnung ist in Flucht mit den Rollbahnen 15 und 16 angeordnet.
Durch diese Öffnung 17 werden die Kugeln 12 während der Montage des Kugellagers
eingeführt. Um diese Montage durchzuführen, bringt man zunächst den Käfig 13 auf
den Innenring 9 und schiebt dann den Ring 11 über den Ring 9. Dann kann man die
Kugeln 12 eine nach der anderen in die Zellen 14 durch die Öffnung 17 hindurch einführen.
Schliesslich bringt man einen Stopfen 18 an, der den Dimensionen der Öffnung 17
angepaßt ist. Dieser Stopfen weist eine Innenfläche zylindrischer Form auf, die
den Dimensionen der Innenfläche des Ringes 11 angepaßt ist, und in der eine Rille
19 vorgesehen Ist, die sich ganz genau in der Verlängerung der Rollbahn 16 erstreckt,
so daß diese Rollbahn stetig bzw. durchgehend ist.
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Die Einstellung der Rille 19 und die Befestigung des Stopfens 18 werden
durch einen Stift 20 gesichert, der quer durch entsprechende Öffnungen in dem Ring
11 und in dem Stopfen 18 greift, wobei dieser Stift selbst durch bekannte elastische
Ringe 21 gesichert ist.
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Damit sich die Rille 19 genau in der Verlängerung der Rollbahn 16
erstreckt, stellt man zunächst den Stopfen 18 und die Öffnung 17 des Ringes 11 her
und bringt dann den Stift 20 an Ort und Stelle. Dann werden lediglich die Innenflächen
des Ringes 11 und des Stopfens 18 abgedreht. Die Rollbahn 16 und die Rolle 19 werden
dann in einem gleichen Arbeitsvorgang hergestellt.
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Anstatt durch einen Querstift in seiner Lage gesichert zu sein, könnte
der Stopfen auch gemäss einer anderen Ausführungsform in den Ring 11 eingeschraubt
sein. So weist bei der Ausführungsform des Lagers nach Fig. 2 der Außenring 11 eine
radiale Öffnung 22 auf, die mit Innengewinde versehen ist und in die ein mit Außengewinde
versehener Stopfen 23 eingeschraubt ist. Letzterer weist ebenfalls an seiner Innenfläche
eine Rille 24 auf, die in gleicher Weise wie die Rille nach dem ersten Ausführungsbeispiel
hergestellt ist und ach so genau in der Verlängerung der Rollbahn 16 erstreckt.
Der Stopfen 23 ist in seiner genauen Lage gegen jede ungewollte Verschiebung durch
einen Stift 25 gesichert, der sich parallel zur Achse des Stopfens 23 erstreckt.
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Der Ring 11 dreht sich nicht mit der Spindel 1 mit. Er wird durch
einen nicht dargestellten Steuerbügel gehalten, so daß er auf den Ring 9 keine andere
radiale Kraft ausübt als diejenige, die sich aus seinem Eigengewicht ergibt. Dagegen
erteilt der Steuerbügel dem Ring 9 periodisch plötzliche und schnelle axiale Verschiebungen,
so daß die axialen Kräfte, die sich durch die Kugeln 12 auf den Ring 9 übertragen,
verhältnismässig gross sein können. Ein üblicher Käfig aus zwei Stücken, die durch
Schrauben oder Niete verbunden sind, würde Gefahr laufen, unter Wirkung dieser Kräfte
zerstört zu werden. Dagegen ist der Käfig aus einem einzigen Stück gemäss dem vorbeschriebenen
Lager so fest, daß er grosse axiale'Kräfte aushalten kann.
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Schutzansprüche :