DE2348231A1

DE2348231A1 - Gleitbahnlagerung

Info

Publication number: DE2348231A1
Application number: DE19732348231
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Teramachi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-25
Filing date: 1973-09-25
Publication date: 1975-03-27
Also published as: DE2348231C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleitbahnlagerung, insbesondere für Schlitten von Werkzeugmaschinen.

Es ist die wesentliche Aufgabe der Erfindung, eine Gleitbahnlagerung zu schaffen, welche in der Lage ist, Belastungen von allen Richtungen aufzunehmen, welche auf ein äußeres Führungsteil der auf einer Führungsschiene gehalterten Lagerung wirken.

Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Gleitbahnlagerung zu schaffen, welche ein äußeres Führungsteil einer Kugellagerung enthält und eine Laufschiene, die jeweils Kugellaufbahnen mit gekrümmten Last aufnahme flächen aufweisen, welche hinsichtlich ihrer Krümmung der Krümmung der Kugeln entsprechen, so daß das Berühi^ungsgebiet zwischen Kugel und Führungsbahn vergrößert wird. Diese Anordnung dient einer Verbesserung der Lastaufnahmecharakteristiken sowie zur Vermeidung einer mäanderförmigen Bewegung.

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Hit der Erfindung wird eine Gleitbahnlagerung geschaffen, welche auf eine Laufschiene der Lagerung von allen Richtungen einwirkende Lasten aufnehmen'kann. Die Lagerung weist ovalförmig gestaltete Kugellaufbahnen auf, die gekrümmt verlaufende Lastaufnahmeflächen aufweisen, welche der Krümmung der Kugeln entsprechen. Die tragenden Kugeln bewegen sich derart längs Vorsprüngen, welche sich über die Laufschiene in Längsrichtung erstrecken,daß die Vorsprünge zwischen den tragenden Kugeln gehaltert sind.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beiliegenden Zeichnung ersichtlich.

B¹Ig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Gleitbahnlagerung.

Fig. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt der in Fig. 1 dargestellten Gleitbahnlagerung.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt der Gleitbahnlagerung längs der Linie 3-3 von Fig. 2 ohne die Führungsschiene.

Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht eines Kugelkäfigs der erfindungsgemäßen Lagerung.

Die erfindungsgemäße Gleitbahnlagerung besteht aus einem Schlitten lo, einer Kugellageranordnung 11, einer Laufschiene

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12 sowie einem Längsstück einer Bettung 13· Der Schlitten ist so ausgebildet, daß auf ihm ein nicht gezeigtes bewegliches Teil einer Werkzeugmaschine vor und zurück längs der Bettung bewegt werden kann. Die Laufschiene 12 ist fest an der Bettung 13 mittels Schrauben 14 gehaltert. Zur Erleichterung eines Zusammenbaus und-zur Vergrößerung der Eingriffskräfte zwischen der Schiene und der Bettung ist die Bettung

13 mit einer mittleren, in'Längsrichtung verlaufenden abgesenkten Oberfläche 15, sowie mit einer mittleren Nut 16 derart versehen, daß sie eine wesentlich V-förmige Querschnittsgestalt aufweist. Der Winkel, mit dem die Absenkung der Oberfläche 15 verläuft, beträgt 12o°. Die Laufschiene 12 verläuft ebenfalls auf ihrer Unterseite verjüngt mit einem Winkel von 12o°, welcher derjonilgen der Oberfläche 15 der Bettung 13 entspricht. Des weiteren weist die Laufschiene 12 einen sich in Längsrichtung err;treckenden Vorsprung 17 auf, der von der mittleren Nut 16 der Bettung aufgenommen wird·

Die Kugellageranordnung 11 enthält ein äußeres Führungsteil Dieses kann durch eine maschinelle Bearbeitung von einer Stahlröhre erhalten werden, welche so bearbeitet wird, daß sie einen C-förmigon Querschnitt erhält, wobei diese so bearbeitete Röhre anschließend in Stücke der erwünschten Länge für die herzustellende Lagerung geschnitten wird. Des weiteren ist die Oberfläche der Innenwandung von dem Führungsteil 18 in der Kitte und an beiden Endbereichen so bearbeitet, daß parallele liutun 19 gebildet sind , welche sich über die gesamte JJmr ■ il·-·:-; Führungsteiles erstrecken.

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Das Führungsteil 18 ist weiter derart bearbeitet, daß es ein Paar sich in Längsrichtung erstreckender Nuten 2o aufweist. Jede der Nuten 2o kommt zwischen die Nuten 19 zu liegen, wobei sie parallel zueinander verlaufen. Die Nuten 2o sind etwas weniger tief als die Nuten 19. Jedes Ende der Nuten 2o ist mittels einer geneigt verlaufenden Nut 21, sowie mit einer gekrümmten Nut 22 mit der benachbarten Nut 19 verbunden. Die Seitenwandungen der Nut 2o weisen eine Krümmung auf, welche im wesentlichen gleich der einer Kugel 23 ist.

Die Kugeln 23 werden von einem Kugelkäfig 24 getragen, der einen C-förmigen Querschnitt aufweist, ähnlich dem des äusseren Führungsteils l8. Der Kugelkäfig 24 besteht aus dünneren Wandungsbereichen 25 sowie dickeren Wandungsbereichen 26, wie dies speziell in Fig. 4 dargestellt ist. An der Außenwandungsfläche des Kugelkäfigs 24 sind an dem dickeren Wandungsbereich 26 Führungsnuten 27 für die Kugeln 23 angebracht. An dem dünneren Wandungsbereich 25 ist der Kugelkäfig 24 mit schlitzartigen öffnungen 28 versehen, deren Größe oder Breite geringer ist als der Durchmesser der Kugeln 23. Auf diese Weise werden ovalförmige Kugellaufbahnen 29 in dem Kugelkäfig 24 gebildet, welche vollständig die Kugeln aufnehmen. Der Kugelkäfig 24 mit den Kugeln 23 wird in das Innere des Führungsteils 18 eingesetzt und dort von Endringen gehalten.

Die Laufschiene 12 weist ein Paar von Vorsprüngen 31 auf, welche sich über die gesamte Länge derselben erstrecken. Es sollte

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betont werden, daß beide Seiten der Vorsprünge j51 eine Krümmung aufweisen, welche im wesentlichen- derjenigen der Kugeln 23 entspricht. Die oval geformten Kugellaufbahnen 29 sind so angeordnet', daß die tragenden, d.h. unter Last stehenden Kugeln bzw. die Kugeln, welche in der zweiten Nut 2o des Führungsteiles l8 aufgenommen sind und die teilweise durch die schlitzartigen Öffnungen 28 des Kugelkäfigs 24 vorstehen, in direktem Auflagekontakt mit der zugehörigen Kugellauffläche des Vorsprunges J51 gehalten sind. Demgegenüber sind die Kugeln in der ersten Nut 19 des Führüngsteils 18 unbelastet.

Wenn sich beim Betrieb der Schlitten Io längs der Bettung 1J> in eine der beiden möglichen Richtungen bewegt, bewegen sich die Kugeln 25 in den Kugellaufbahnen oder in Kpntakt mit den Nuten 2o und den Vorsprüngen j51 auf den Kugel lauf bahnen in Richtung sowie längs der Verbindungsnuten 21 und 22 und der Nut 19, wo sie entlastet werden, und umgekehrt.

Die erfindungsgemäße Gleitbahnlagerung kann wie eine Lagerung von einem Winkelkontakt-iyp (angular contact type) eine in Längsrichtung wirkende Kraft ebenso aufnehmen^ ·.: wie Belastungen, welche auf den äußeren Führüngsteil 18 aus allen anderen Richtungen wirken.

Die Belastungscharakteristiken werden wie oben beschrieben, vergrößert und verbessert,weü ein großes Berührungsgebiet zwischen den Kugeln und den Kugellaufflächen besteht , da gekrümmt verlaufende Auflageflächen an den Kugellaufbahnen vorgesehen

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Aus den Zeichnungen wird ferner ersichtlich, daß die eine nach oben gerichtete Belastung aufnehmenden Kugeln höher als die Achse der Laufschiene 12 angeordnet sind. Es ist somit möglich, die Unterseite des äußeren Führungsteiles 18 erheblich zu bearbeiten, so daß eine festere Bettung verwendet werden kann und man seine Höhe zwecks Stabilitätsvergrößerung vermindern kann.

Die Herstellung der Laufschiene 12 kann leicht maschinell und in Übereinstimmung mit der Lagerung durchgeführt werden, so daß man eine exakte Gleitbahnlagerung erhält. Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich rasch auf verschiedenen Maschinen befestigen, sowie ebenso rasch und einfach wieder davon für Überholungsarbeiten demontieren.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1.) Gleitbahnlagerung., insbesondere für Schlitten von Werkzeugmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußeres Kugellager-Führungsteil (l8) sowie eine Laufschiene (12) Kugellaufbahnen für die tragenden Kugeln bilden, wobei die Auflageflächen der Kugellaufbahnen eine Krümmung aufweisen, welche der Krümmung der Kugeln (23) entspricht.

2. Gleitbahnlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die tragenden Kugeln (23) längs Vorsprüngen (31), welche sich Über die Laufschiene (12) in Längsrichtung erstrecken, derart entlanglaufen, daß die Vorsprünge (31) zwischen den tragenden Kugeln gehalten sind.

3. Gleitbahnlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufschiene (12) an ihrer einer Bettung (I3) gegenüberliegenden Seite mit einem mittleren Vorsprung (17) sowie mit schräg zulaufenden Flächen beiderseits des Vorsprungs versehen ist, welche von einer mittleren Nut (l6) und seitlich dazu verlaufenden abgesenkten Oberflächen (15) der Bettung (13) aufgenommen sind.

4. Gleitbahnlagerung nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (23), weihe eine nach oben gerichtete Kraft auf die Laufschiene übertragen, über

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der Längsachse der Laufschiene (12) angeordnet sind.

5. Gleitbahnlagerung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln (23) in oval verlaufenden Kugelumlaufbahnen (29) geführt sind.

6. Gleitbahnlagerung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die oval verlaufenden Kugelumlaufbahnen (29) aus parallel zur Längsrichtung der Laufschienen in dem Führungsteil (l8) angebrachten Paaren von Führungsnuten (19* 2o), sowie aus mit diesen zusammenwirkenden, ebenfalls parallel zur Längsrichtung der Laufschienen in einem Kugelkäfig (24) angebrachten Paaren von Führungsnuten (27, 28) bestehen, die jeweils an ihrem Ende über Verbindungsnuten (21, 22) ineinander münden.

7. Gleitbahnlagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der unbelasteten Kugeln jeweils eine der Führungsnuten (19) in dem Führungsteil (l8) tiefer verläuft als die andere Führungsnut (2o) für die Aufnahme der belasteten Kugeln.

8. Gleitbahnlagerung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme der belasteten Kugeln die weniger tiefe Führungsnut (2o) in dem Führungsteil (18) einer schlitzartigen öffnung (28) in dem Kugelkäfig (24) gegenübersteht, wobei die Breite der schlitzartigen Öffnung (28) geringer ist als der Durchmesser der Kugeln (23).

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9· Gleitbahnlagerung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennze i ch-ne t , daß die Verbindungsnuten zwischen der tieferen Führungsnut (19) für die unbelasteten Kugeln und der Führungsnut (2o) für die belasteten Kugeln aus einer gaie igt verlaufenden Nut (21) und einer gekrümraten Nut (22) gebildet sind.

10. Gleitbahnlagerung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das den Schlitten (lo) tragende Führungsteil (l8) und der Kugelkäfig (24) einen C-förmigen Querschnitt aufweisen.

11. Gleitbahnlagerung nach Anspruch lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Kugelkäfigs (24) gegenüber dem Führungsteil (18) durch entfernbare Endringe (Jo) fixiert ist.

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