BALL-BEARING BOX

Abstract: 1. A linear motion bearing mountable on a shaft and comprising a cylindrical casing (1) made of a moulded material and incorporating self-contaiped ball-revolving channels each of which accommodates a row (2) of load bearing balls and another row (3) of non-load bearing balls, in which each of the ball channels consists ot two straight sectors (4a, 4b) extending in axial direction and two curved sectors (5a, 5b) connecting the axially extending ones, and in which each ball channel is provided with a steel needle (7) extending parallel with the axis of the shaft (6) and serving to guide the balls, characterized in that respective connecting lines (8 and 9) connecting the centres (2a) of the load bearing balls (2) in each channel to, on the one hand, the axis (7a) of their respective steel needle (7) and, on the other hand, to the axis (6a) of the shaft (6) are inclined at an angle alpha the apex of which points towards the row (3) of the non-load bearing balls, and in that the angle measurement is below 180 degrees but above 170 degrees.

Description: Kugelbüchse Die Erfindung bezieht sich auf eine auf einer Welle anbringbare Kugelbüchse, bestehend aus einer aus verformtem Material gefertigten, zylindrischen Hülse, in welcher in sich geschlossene Kugelumläufe mit jeweils einer tragenden und einer nichttragenden Kugelreihe angeordnet sind, wobei diese Kugelumläufe jeweils aus zwei in Achsrichtung verlaufenden und zwei diese verbindenden, kurvenförmigen Teilstrecken bestehen und wobei pro Kugelumlauf je eine achsparallele Stahlnadel vorgesehen ist. Kugelbüchsen der eingangs beschriebenen Gattung sind aus der europäischen Patentanmeldung 80 034 entnehmbar und sind sowohl in ihren beiden Axial- als auch in beiden Rotationsrichtungen frei bewegbar. Bei Handhabungsgeräten, Manipulator oder auch Roboter genannt, ist es teilweise erforderlich, dass bei axial freibeweglicher Führung, z. B. einer Kugelbüchse, in Rotationsrichtung Kraft übertragbar sein muss. Auch an Textilmaschinen sind längsverschieblich angeordnete Arbeitsgerätschaften, Vorrichtungen und Abdeckungen bekannt, die sowohl in beiden Axialrichtungen als auch in einer Rotationsrichtung frei beweglich gelagert sind und in der zweiten Rotationsrichtung durch Gesperre, Ratschen oder dergleichen blockiert werden. Derartige Gesperre, Ratschen etc. müssen zusätzlich zu den Lagerungen angebracht, eingestellt und gewartet werden. Bei nicht ordnungsgemässer Einstellung besteht die Gefahr der Beschädigung, da sie in der blockierten Richtung "unnachgiebig" befestigt sind. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine auf einer Welle anbringbare Kugelbüchse zu schaffen, die sowohl in beiden Axialrichtungen als auch in einer Rotationsrichtung frei beweglich, in der zweiten Rotationsrichtung jedoch ohne zu blockieren, schwergängig ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass bei einer Kugelbüchse der eingangs beschriebenen Gattunq, die Verbindungslinie der Mittelpunkte der jeweils tragenden Kugeln zu der Mittelachse der Nadel und zur Mittelachse der Welle einen in Richtung der nichttragenden Kugelreihe weisenden Winkel bilden, der kleiner als 1800 aber grösser als 1700 ist. In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Winkel eine Grösse zwischen 1740 und 1780 aufweist. Vorteilhaft ist auch eine variable Ausbildung des Winkels derart, dass- der Winkel in der Mitte der Stahlnadellängserstreckung mit seinem Maximum und zu den Stahlnadelenden hin kleiner werdend ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung wird durch eine Krümmung der in der Hülse eingearbeiteten, in Achsrichtung verlaufenden, die tragenden Kugeln aufnehmenden Teilstrecke des Kugelumlaufes erzielt. In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes ist es auch vorteilhaft, den Stahlnadeldurchmesser zu den Stahlnadelenden hin verjüngt auszubilden. Durch diese Ausgestaltungen ist, verbunden mit der Eigenelastizität der Hülse, die Möglichkeit gegeben, fertigungsbedingte Toleranzen innerhalb einer Kugelbüchse auszugleichen. Ebenso werden leichte Durchbiegungen der Welle während des Betriebes derart ausgeglichen, dass diese Durchbiegungen keine Auswirkung auf die Anzahl der tatsächlich tragenden Kugeln innerhalb der jeweils tragenden Kugelreihe hat, da alle entsprechenden Kugel zum Tragen herangezogen werden. In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Kugelbüchse dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Kugelbüchse, welche auf einem Wellenabschnitt mon tiert ist Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt der Kugelbüchse gemäss Fig. 1 nach Linie A-A Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt der Kugelbüchse gemäss Fig. 1 nach Linie B-B in vergrösserter Darstellung Die Kugelbüchse nach Fig. 1 ist auf einer lediglich abschnittsweise dargestellten Welle 6 montiert und besteht aus einer aus verformbarem Material - vorzugsweise Kunststoff - gefertigten, zylindrischen Hülse 1, in welcher in sich geschlossene Kugelumläufe mit jeweils einer tragenden Kugelreihe 2 und einer nichttragenden Kugelreihe 3 angeordnet sind. Diese Kugelumläufe werden jeweils aus zwei in Achsrichtung verlaufenden Teilstrecken 4a und 4b sowie aus jeweils zwei diese verbindenden kurvenförmigen Teilstrecken 5a und 5b gebildet. Pro Kugelumlauf ist je eine zur Welle 6 achsparallele Stahlnadel 7 angeordnet. Diese Stahlnadeln 7 können je nach Ausführungsform der Kugelbüchse von ihrer Mitte M bis zu ihren beiden Enden E im Durchmesser konstant sein - wie dargestellt - oder eine Form aufweisen, wonach sich der Durchmesser von M ausgehend nach beiden Seiten zu E hin verjüngt. Die Stahlnadeln 7 sind so in der Hülse 1 angeordnet, dass mindestens die Teilstrecken 4b überspannt sind, so dass der Arbeitsbereich der tragenden Kugelreihen 2 durch den Kontakt der Kugel 2 einerseits mit den Stahlnadeln 7 und andererseits mit der Welle 6 gebildet wird. Wie in Fig. 3 dargestellt, sind die tragenden Kugeln 2 so in der Kugelbüchse angeordnet, dass die Verbindungslinie 8, des Kugelmittelpunktes 2a der Kugeln 2 zu der Mittelachse 7a der Stahlnadeln 7, und die Verbindungslinie 9, des Kugelmittelpunktes 2a zu der Mittelachse 6a der Welle 6, einen Winkel bilden, dessen Scheitel in Richtung der nichttragenden Kugelreihen 3 weist. Dieser Winkel muss kleiner als 1800 aber grösser als 1700 sein und vorzugsweise zwischen 1740 und 1780 liegen. Eine derartige Kugelbüchse ist sowohl in beiden Axialrichtungen als auch in der einen Rotationsrichtung RK der Kugelbüchse bzw. RW der Welle 6 frei beweglich. Entgegen der Rotationsrichtung RK bzw. RW ist sie jedoch ohne zu blockieren schwergängig (Fig. 2 und 3). Wird eine solche Schwergängigkeit in beiden Rotationsrichtungen, d. h. sowohl in Richtung RK bzw. RW als auch entgegen der Richtung RK bzw. RW gewünscht, so lässt sich dieses durch einfaches hintereinander Anordnen zweier solcher Kugelbüchsen erreichen, wenn dabei eine der beiden Kugelbüchsen um 1800 in Axialrichtung gedreht auf der Welle 6 angeordnet wird.

Claims: Patentansprüche 1. Kugelbüchse, welche auf einer Welle anbringbar ist, be stehend aus einer, aus verformtem Material gefertigten, zylindrischen Hülse (1), in welcher in sich geschlossene Kugelumläufe mit jeweils einer tragenden und einer nichttragenden Kugelreihe (2; 3)- angeordnet sind, wobei diese Kugelumläufe jeweils aus zwei in Achsrichtung verlaufenden (4a, 4b) und zwei diese verbindenden kur venförmigen Teilstrecken (5a, 5b) bestehen und wobei pro Kugelumlauf je eine zur Welle (6) achsparallele Stahlnadel (7) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslinien (8 und 9) der Mittelpunkte (2a) der jeweils tragenden Kugeln (2) zu der Mittel achse (7a) der Stahlnadeln (7) und zu der Mittelachse (6a) der Welle (6) einen in Richtung der nichttragenden Kugelreihe (3) weisenden Winkel a bilden, der kleiner als 1800 aber grösser als 1700 ist. 2. Kugelbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel a eine Grösse zwischen 1740 und 1780 aufweist. 3. Kugelbüchse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Winkel ¯ über die Gesamtlänge des Arbeitsbereiches der tragenden Kugelreihe (2) konstant ist. 4. Kugelbüchse nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeich net, dass der Winkel L in der Mitte (M) der Stahlnadel längserstreckung mit seinem Maximum und zu den Stahl nadelenden (E) hin kleiner werdend ausgebildet ist. 5. Kugelbüchse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Stahlnadeldurch messer zu den Stahlnadelenden (E) hin verjüngt ausge bildet ist.

Inventors: BOREL, DENIS
Applicants: SRO KUGELLAGERWERKE J. SCHMID-ROOST AG
Application year: 1984
Main classification: F16C29
IPC codes: F16C29, F16C31, F16D41