Aus Bauelementen zusammengesetztes Wälzlager Die Erfindung bezieht sich auf ein aus Bauele menten zusammengesetztes Wälzlager, vornehmlich Kugel- oder Rollenlager für Axial- und Radialbe- wegungen, wobei jedes Bauelement aus zwei abstän digen Stütz- oder Führungsstreifen mit dazwischen eingefüllten Kugeln oder Rollen besteht und wobei die Streifen zwischen Wälzkörpern miteinander ver bunden sind.
Es ist bekannt, dass man sowohl im Maschinen- als auch im Werkzeug- oder Vorrichtungsbau überall da, wo normale Gleitführungen nicht mehr hin reichen, Kugelführungen einsetzt, denen aus dem Grunde der Vorrang gegeben wird, weil sie im Ge gensatz zur Gleitführung mit rollender Reibung ar beiten. überdies sind die Vorteile solcher Kugel- oder Rollenführung im wesentlichen durch eine spiel freie Passung, einen leichten Lauf sowie durch höchste Genauigkeit gekennzeichnet. Ausserdem be dürfen diese Kugelführungen keiner sonderlichen Wartung und unterliegen ferner nur einem geringen Verschleiss, wodurch ihre Lebensdauer nahezu unbe grenzt ist.
In Erkenntnis dieser Vorteile von Kugelführungen für die eingangs erwähnten und in den Anwendungs bereichen immer wiederkehrenden Axial- und Radial bewegungen hat es auch an Vorschlägen zur Erstellung solcher Kugel- oder Rollenführungen nicht gefehlt. So sind beispielsweise Kugelkäfige bekanntgeworden, bei denen in einem zylindrischen Führungskörper eine Vielzahl von Stahlkugeln in radialen Bohrungen drehbar und beweglich sowie gegen Herausfallen gesichert eingesetzt sind. Die Wandung dieses Kugel führungskörpers ist nur so tief gebohrt, dass die Ku geln zwar in den Innenraum des Körpers durchtreten, jedoch nicht durchfallen können.
Von aussen sind die Kugeln nach dem Einsetzen in diese radialen Boh rungen durch Andrücken des Führungskörper-Werk- Stoffes um die Kugeln herum mittels eines Ring stempels gesichert. Diese Kugelführungen erfüllen zwar ihren Zweck, sind aber in der Herstellung in folge des hierfür verwendeten, hochwertigen Werk stoffes, z. B. Messing oder dergleichen einerseits, und infolge der Stemmarbeit zur Sicherung der Kugeln anderseits teuer und besitzen ein nicht unbeträcht liches Eigengewicht.
Zur Vereinfachung einerseits und zur Verbilli gung der Herstellung solcher vorteilhafter Kugel führungen anderseits, ist es ferner vorgeschlagen worden, derartige Kugelführungen aus ringförmigen Streifen zu bilden, die in Achsrichtung hintereinan- derliegend angeordnet sind, wobei jede Kugelführung aus zwei im Abstand miteinander verbundenen Ring streifen gebildet ist, die im Bereiche der ringsum ver teilten Kugelaufnahmen kugelschalenförmig profiliert sind. Im Bereiche der jeweils zwischen den Kugel aufnahmen liegenden Scheiteln sind die beiden Ring streifen zusammengehalten.
Ein Zusammenhalt der einzelnen, in axialer Richtung hintereinanderliegen- den Ringstreifenpaare wird durch die Verbindung der Aussenseiten der Scheitel der Kugelschalenpro- filierungen bewirkt.
Diese aus einer Mehrzahl von in axialer Richtung hintereinandergesetzten ringförmigen Streifen zur Aufnahme der Kugeln haben aber den entscheidenden Nachteil, dass sie hinsichtlich ihrer Abmessungen, ins besondere in bezug auf ihren Durchmesser, äusserst ungünstig liegen, da die Streifenringe über ihre hohe Kante in Ringform verformt sind. Im Hinblick auf die Durchmesserauslegung muss demzufolge ein er heblicher baulicher Aufwand gebraucht werden.
Von diesen bekannten Kugelführungskörpern bzw. Bauelementen zur Herstellung solcher Kugel führungen unterscheidet sich die Erfindung in vor teilhafter Weise dadurch, dass die Stützstreifenpaare mit Löchern versehen und die die Streifen jedes Paares miteinander verbindenden Mittel jeweils zwi schen Gruppen von Wälzkörpern angeordnet sind, wobei die Streifenpaare, die in Achsrichtung des Lagers verlaufen, mit parallelen Längskanten un mittelbar aneinandergesetzt sind. Der sich zwischen den Kugeln oder Rollen be findende kugel- oder rollenfreie Raum jedes Streifen paares kann zur Aufnahme eines Schmiermittels, z.
B. eines Kugellagerfettes dienen, das unmittelbar beim Zusammenbau der Stütz- oder Führungsstrei- fenpaare mit eingebracht werden, und so eine nach trägliche Wartung praktisch entbehrlich machen kann.
Man kann nun dieses Wälzlager vielseitig und universell verwenden, indem die Streifenpaare der Bauelemente mit ihren Längskanten derart aneinan- derreihbar sein können, dass Kugelführungen bei spielsweise runder, unrunder, eckiger oder auch flächenhafter Querschnittsgestalt gebildet werden. Ausserdem können sich sowohl Flach- als auch Keil- oder U-Führungen mit entsprechend zusammenge setzten Kugelführungsbauelementen ausrüsten las sen.
Das Wälzlager ist aus dem Grunde besonders zweckmässig und vorteilhaft, weil es mit baulich ge ringem Aufwand einerseits und herstellungstechnisch denkbar günstig anderseits erstellbar sein kann. Und zwar kann man die zu je einem Stützstreifenpaar zu vereinigenden Streifenabschnitte aus einem Band werkstoff kontinuierlich lochen und auf entspre chende Längen kürzen. Das Einfüllen der Kugeln oder Rollen einerseits und das Einsetzen beispiels weise der Verbindungsnieten zwischen die Streifen abschnitte kann ebenfalls maschinell und automatisch erfolgen. Auch der Zusammenbau der einzelnen Strei fenpaare z. B. zu einer Kugelführung von rundem Querschnitt kann weitestgehend unter Inanspruch nahme von Maschinen durchführbar sein.
Auf diese Weise lassen sich Kugelführungen besonders preis günstig herstellen.
Es ist an sich nicht grundsätzlich neu, Bauele mente zur Herstellung von Wälzlagern aus Blech streifen und z. B. Rollen herzustellen. In diesem bekannten Falle handelt es sich jedoch um einen einzigen Blechstreifen, der mit einer Reihe von an den Kanten gewölbt geprägten Schlitzen versehen ist. Bei diesem bekannten Bauelement muss man die kammartig gestalteten beiden Längskanten des Strei fens zweimal um je einen rechten Winkel abkanten, damit die Zinken der Längskantenkämme in die Lücken zwischen den Rollen eintreten und diese gegen Herausfallen sichern.
Die Herstellung solcher Rollenlager-Bauelemente ist jedoch umständlich, weil man sämtliche Rollen mit Hilfsvorrichtungen während des Abkantens festhalten muss, bis die Kammzinken die bis dahin nur lose in den Schlitzen liegenden Rol len festhalten.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Ausführungsbeispielen dargestellt, und zwar zei gen: Fig. 1 eine Seitendarstellung eines mit Kugeln besetzten Stütz- oder Führungsstreifenpaares, Fig. 2 die Einzelheit A der Fig. 1 im vergrösserten Massstabe wiedergegeben, Fig. 3 eine Draufsicht auf ein Streifenpaar gemäss der Fig. 1, Fig. 4 eine Darstellung von mehreren zusammen gesetzten Streifenpaaren mit Kugeln zu einem zylin drischen Kugellager,
Fig.5 eine Zusammensetzung der Streifenpaare zur Bildung einer prismatischen Kugelführung mit quadratischem Querschnitt, Fig. 6 eine entsprechende Darstellung der Fig. 5 mit dreieckigem Querschnitt, Fig.7 einen Ausschnitt einer Keilführung mit eingesetzter Kugelführung, Fig.8 eine weitere Darstellung einer U- bzw.
L-Führung, Fig. 9 eine flächenhafte Kugelführung, wobei eine Mehrzahl von Lagerelementen nebeneinandergesetzt sind, und Fig. 10 einen der Fig. 3 entsprechenden Abschnitt eines Streifenpaares, mit dazwischen angeordneten Rollen.
Wie insbesondere aus den Fig. 1-3 ersichtlich ist, besteht das Grundbauelement zur Herstellung von Wälzlagern bzw. Kugelführungen im wesentlichen aus zwei ebenen Streifenabschnitten 10 und 11, die zu einem Streifenpaar 10, 11 vereint sind. Diese Strei fen 10 und 11 sind im Abstand miteinander verbun den, wobei die abständige Verbindung beispielsweise durch Nieten 12 oder dergleichen bewerkstelligt wird. Ferner sind die Streifen 10 und 11 mit Durchbrechun- gen 13 versehen, die zur Aufnahme der Kugeln 14 oder Rollen dienen.
Die Lichtweite der in gegenüber liegender Anordnung vorgesehenen Durchbrechungen 13 ist dabei geringer als das Durchmesser der Kugeln 14 oder Rollen, so dass auf diese Weise die Kugeln 14 oder Rollen sicher zwischen den beiden Streifen ge führt werden. Die zwischen den Kugeln 14 oder Rol len befindlichen Zwischenräume 15 können beim Zu sammensetzen der Streifenpaare 10, 11 mit einem Schmiermittel, z. B. einem Kugellagerfett oder der gleichen aufgefüllt werden.
Diese zu jeweils einem Streifenpaar 10, 11 zu vereinigenden Streifenabschnitte werden z. B. von ei nem Bandvorrat abgezogen und im kontinuierlichen Herstellungsprozess gelocht. Die Länge der einzelnen Streifen 10 und 11 kann beliebig vorgesehen werden, so dass selbst Kugelführungen von beträchtlicher Länge gebildet werden können. In einem solchen Falle werden die Streifen 10 und 11 auf zweckmässig gleichen Abständen ihrer gesamten Länge zwischen unterstützt, indem jeweils zwischen einzelnen Kugel gruppen - z. B. zwischen jeweils acht Kugeln 14, Fig. 1 und 3 - Abstützungen 12 eingearbeitet werden.
Die zur Aufnahme der Kugeln 14 dienenden Löcher 13 können auch zugleich als Aufnahme für die Ver bindungsnieten 12 oder dergleichen benutzt werden.
Will man nun dieses vorbeschriebene Grundbau element, nämlich das mit Kugeln 14 oder Rollen aufgefüllte Streifenpaar 10, 11 zu einer Kugelfüh rung, beispielsweise gemäss den Fig. 4 bis 9 zusam menstellen, so bedient man sich zweier der Quer- bzw. Umrissform der zu bildenden Kugelführung ent sprechender Stützen, z. B. in Gestalt eines Ringes oder dergleichen, die jeweils den stirnseitigen Ab schluss des Lagers bilden sollen.
Zwischen diese Stüt zen fügt man dann eine Mehrzahl solcher Grundbau elemente 10, 11 ein, die allesamt in Achsrichtung verlaufen, und bildet somit beispielsweise eine zy lindrische Kugelführung 16, wie sie in Fig. 4 wieder gegeben ist. Auf diese Weise lassen sich auch alle andern Ausführungsformen - Fig. 5 bis 8 - ohne weiteres erstellen. Dabei ist jeweils die Welle oder Säule mit 17 bezeichnet, wogegen die als strich punktierte Linie wiedergegebene Innenfläche der Au ssenlaufbüchse die Bezeichnung 18 führt. Bei den Fig. 7 und 8 sind die die Werkzeug- oder Maschinen führung aufweisenden Bauteile mit 19 bzw.20 be zeichnet.
Da zur Bildung einer Kugelführung mit dem Grundbauelement 10, 11 jeweils zwei gegenüber liegende Stirnstützen erforderlich sind, zwischen de nen die Elemente in Achsrichtung eingefügt und mit den Stirnstützen verbunden werden, sind diese Führungen in keiner Weise formgebunden; es lassen sich vielmehr die beliebigsten Umfangsformen mit Hilfe dieser Grundbauelemente 10, 11 zusammen setzen.
Es lassen sich - wie aus den Zeichnungsfiguren hervorgeht - nicht nur körperhafte Kugelführungen, sondern auch flächenhafte Führungen herstellen, wie dieses insbesondere die Fig.9 wiedergibt. Hierbei werden eine Mehrzahl von Grundbauelementen 10, 11 gleichfalls wie in den vorherigen Darstellungen mit ihren Längskanten aneinander- bzw. nebeneinan der gesetzt, jedoch nur in einer Ebene. überdies las sen sich, abweichend. von allen Darstellungen, die nur als Beispiele dienen sollen, auch andere Formen mit Hilfe dieser Grundbauelemente 10, 11 zusam menstellen.
Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen nur Beispiele für die Verwirklichung der Erfindung und diese nicht darauf beschränkt, vielmehr sind im Rahmen der Erfindung noch mancherlei andere Ausführungen und Anwendungen möglich. Dies bezieht sich insbeson dere auf die Ausbildung der Streifenpaare 10, 11 hinsichtlich der Längen- und Breitenabmessungen sowie die Anzahl der @ eine Kugelgruppe zwischen zwei Abstützungen 12 bildenden Kugeln 14 oder Rollen.
Auch kann die Querschnittsgestalt der aus Grundbauelementen zusammengesetzten Kugelfüh rungen beliebig gewählt werden.