DE1914451A1

DE1914451A1 - Roller bearing guidance

Info

Publication number: DE1914451A1
Application number: DE19691914451
Authority: DE
Inventors: Hans Esch; Guenter Goebel
Original assignee: Jago & Co KG GmbH
Current assignee: Jago & Co KG GmbH
Priority date: 1969-03-21
Filing date: 1969-03-21
Publication date: 1970-10-01
Also published as: LU60565A1; NL7004012A; BE747586A; CH514085A; GB1250746A; FR2039840A5

Description

DIpI.-!ng. H. B. KAHLER · Dr.-<ng. W. STARKDIpI .-! Ng. H. B. KAHLER · Dr .- <ng. W. STRONG

4-15O Krefeld · Moerser Straße 14-O · Fernruf (O 21 51) 2 O4- 694-15O Krefeld Moerser Straße 14-O Fernruf (O 21 51) 2 O4- 69

Datum: 20,3.1969Date: 3/20/1969

Unser Zeichen:Our sign:

In dir Antwort bin. onsttnn 4 SC 69 051I am the answer in you. onsttnn 4 SC 69 051

Ihr Zeichen:Your sign:

Jago Werkzeugmaschinen GmbH & Oo Kommanditgesellschaft, 4072 Wickrath, Eheindahlener Straße 8aJago Werkzeugmaschinen GmbH & Oo limited partnership, 4072 Wickrath, Eheindahlener Strasse 8a

WälzlagerführungRoller bearing guide

Die Erfindung betrifft eine Wälζlagerführung zur geradlinigen Führung eines Führungsschlittens auf in einer Ebene und parallel angeordneten Führungsschienen mit zwischen Führungsschienen und Führungsschlitten angeordneten und endlos umlaufend geführten Wälzelementen. The invention relates to a roller bearing guide for rectilinear Guiding a guide carriage in one plane and in parallel arranged guide rails with rolling elements that are arranged between guide rails and guide carriage and are guided in an endlessly circumferential manner.

Derartige Wälzlagerführungen haben die Aufgabe, zu verschiebende Maschinenteile, wie Schlitten od. dgl. spielfrei und mit möglichst wenig Reibung zu führen und die Last des Maschinenteiles aufzunehmen. Als Wälzlager sind sowohl Kugeln als auch Rollen bekannt. Kugeln haben jedoch bei den bekannten Wälzlagerführungen den Nachteil, daß sie infolge ihrer kleinen Auflagefläche nur in geringem Maße belastbar sind. Rollen sind infolge-ihrer größeren Auflagefläche in höherem Maße belastbar, können sich jedoch infolge der endlos umlaufenden Führung leicht in den Umlenkstücken der Führungskanäle verklemmen und verkanten.Such roller bearing guides have the task of moving machine parts, such as slides or the like, free of play and with as little play as possible to lead little friction and to absorb the load of the machine part. Both balls and rollers are used as rolling bearings known. However, balls have the disadvantage in the known roller bearing guides that they are due to their small contact surface are only resilient to a limited extent. Rollers are more resilient due to their larger contact surface and can become more resilient however, as a result of the endlessly rotating guide, it is easy to jam and tilt in the deflection pieces of the guide channels.

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Deutsche Bank AG 1Ο3/1525 Krefeld · Stadt-Sparkasse Krefeld 3Ο5 722 · Postscheck Essen 4-Ο55Deutsche Bank AG 1Ο3 / 1525 Krefeld · Stadt-Sparkasse Krefeld 3Ο5 722 · Postal check Essen 4-Ο55

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht im wesentlichen darin, eine Wälzlagerführung-der eingangs genannten Art mit hoher Belastbarkeit zu schaffen, bei der jedoch die Nachteile einer Verwendung von Rollen als Wälzkörper nicht auftreten.The object of the present invention is essentially therein, a roller bearing guide-the type mentioned with To create high resilience, but in which the disadvantages of using rollers as rolling elements do not occur.

Diese Aufgabe wird erfindüngsgemäß dadurch gelöst, daß die Wälzelemente Kugeln sind und die Rollbahnen der Kugeln zwischen Führungsschienen und Führungsschlitten im wesentlichen dem Kugelumfang angepaßt sind"und einen großen Umschlingungswinkel für die Kugeloberfläche aufweisen. Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine ".välzlagerführung mit Kugeln geschaffen, die eine einer Wälzlagerführung mit Rollen gleichwertige Kapazität aufweist. Ein Verklemmen der Rollen ist nicht möglich.This object is achieved according to the invention in that the Rolling elements are balls and the rolling tracks of the balls between guide rails and guide carriage are essentially the circumference of the ball are adapted "and a large wrap angle for have the spherical surface. With the solution according to the invention, a "rolling bearing guide with balls is created that has a Rolling bearing guide with rollers has equivalent capacity. It is not possible for the rollers to jam.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß von durch die Mittellinien der Rollbahnen der Führungsschienen und der Kugelmittelpunkte gedachten Verbindungslinien oberhalb des FührungsSchlittens ein Schnittpunkt vorhanden ist. Der Winkel zwischen den gedachten Verbindungslinien liegt dabei im Bereich von 35 bis 50°, zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 45°. Dies hat zur Folge, daß die Rollbahnen und damit die lasttragenden Zonen in Bezug auf die gegenüberliegenden Rollbahnen unter dem gleichen Winkel liegen. Mit einer derartigen Anordnung ergibt·sich bei einer senkrechten Belastung des Führungsschlittens eine SeIbstvorspannung und absolut spielfreie Einstellung. Diese spielfreie Einstellung konnte bei bekannten Wälzlagerführungen nur mit mechanischen Stellgliedern,beispielsweise zusätzlichen Führungsschienen od. dgl., erreicht werden,According to a further feature of the invention it is provided that from the imaginary connecting lines above through the center lines of the roller tracks of the guide rails and the ball centers there is an intersection of the guide carriage. Of the The angle between the imaginary connecting lines is in the range from 35 to 50 °, expediently of the order of magnitude of 45 °. This has the consequence that the taxiways and thus the load-bearing zones in relation to the opposite taxiways lie at the same angle. With such an arrangement, there is a vertical load on the guide carriage self-tensioning and absolutely backlash-free Setting. In known roller bearing guides, this backlash-free setting could only be achieved with mechanical actuators, for example additional guide rails or the like, can be achieved,

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Ein weiterer Nachteil "bei den bekannten Wälzlagerführungen
liegt darin, daß die Wälzkörper in den zur Rückführung vorgesehenen Rückführungskanälen ebenfalls belastet sind, was sich in vielen Fällen nachteilig in bezug auf.die Verformungsstabilität auswirkt. Der Grund hierfür ist nach der Erkenntnis des Erfinders darin zu sehen, daß' die Umlenkkanäle bei den bekannten
Wälzlagerführungen quer, also senkrecht zur Belastungsrichtung der Wälzkörper angeordnet sind. Zur Behebung, dieses Nachteils
ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß
die Fußpunktebene der zur Rückführung der Kugeln dienenden im
Führungsschlitten angeordneten Rückführungskanäle unterhalb der Fußpunktebene der Rollbahnen der Führungsschienen angeordnet ist. Der Übergang von den Rollbahnen (Belastungszonen) in die Rückführungskanäle (Entlastungszonen) erfolgt daher, durch die entsprechend schräg geführten Umlenkkanäle allmählich, so daß die Kugeln in den Rückführungskanaälen ohne jede Belastung laufen.Another disadvantage "with the known roller bearing guides
lies in the fact that the rolling elements in the return channels provided for return are also loaded, which in many cases has a disadvantageous effect in relation to the deformation stability. According to the inventor's knowledge, the reason for this is to be seen in the fact that 'the deflection channels in the known
Rolling bearing guides are arranged transversely, ie perpendicular to the direction of loading of the rolling elements. To remedy this drawback
is provided according to a further feature of the invention that
the base point level of the im serving to return the balls
Guide carriage arranged return channels is arranged below the base level of the roller tracks of the guide rails. The transition from the roller tracks (load zones) to the return channels (relief zones) therefore takes place gradually through the correspondingly inclined deflection channels, so that the balls run in the return channels without any load.

Eine zweckmäßige Ausführung dieses Merkmals der Erfindung liegt dann vor, wenn der Winkel zwischen zwei einander zugeordneten
Fußpunktebenen und der Bodenebene ein spitzer Winkel ist.An expedient embodiment of this feature of the invention is when the angle between two associated
Base planes and the ground plane is an acute angle.

Um ein Herausfallen der Kugeln insbesondere bei der Montage zu verhindern, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß an den einander zugewandten Seiten der Rollbahnen des Führungsschlittens Sicherungsschienen gegen ein Herausfallen der Kugeln vorgesehen sind.In order to prevent the balls from falling out, especially during assembly, a further feature of the invention provides that on the mutually facing sides of the roller tracks of the guide carriage safety rails against falling out of the balls are provided.

Der Führungsschlitten selbst kann erfindungsgemäß aus iüeilelementen zusammengesetzt sein, wodurch ein BaukastensystemThe carriage itself can be made according to the invention additionally iüeilelementen a mmengesetzt, creating a modular system

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ermöglicht wird. Als einzelne Teilelemente kommen insbesondere die Umlenkstücke für die Führung der Kugeln von -den Rollbahnen in die Rückführungskanäle sowie Einheiten Rollbahn-Rückführungskanal in Betracht, so daß auf diese Weise ein führungsschlitten in den gewünschten Abmessungen aus vorhandenen Serienbauteilen zusammengesetzt werden kann.is made possible. In particular, the deflection pieces for guiding the balls come from the roller tracks as individual sub-elements into the return channels and units runway return channel into consideration, so that in this way a guide carriage can be assembled from existing series components in the desired dimensions.

Entsprechendes gilt für die Führungsschienen, die ebenfalls erfindungsgemäß aus Teilelementen zusammengesetzt sein können, ψ wodurch die Möglichkeit von beliebig langen Führungsschienen gegeben ist. ·The same applies to the guide rails, which can also be inventively composed of sub-elements, ψ eliminating the possibility of any length guide rails is given. ·

Nach einem weiteren Merkmal sieht die Erfindung vor, daß die Radien der Rollbahnen etwas größer sind als die Radien der Kugeln. Dadurch wird bei Belastung ein "Eckenkragen¹¹ der Kugeln vermieden, welches leicht zu einem Ausbrechen der gehärteten Rollbahnen führen könnte. Die Festlegung der Radien erfolgt im Einzelfall in Abstimmung mit der Belastungskapazität der einzelnen Elemente unter Berücksichtigung der hierdurch entstehenden Materialver- Ψ formung.According to a further feature, the invention provides that the radii of the roller tracks are slightly larger than the radii of the balls. Thereby, a "corner collar is under load avoided ¹¹ of the balls, which could easily lead to a breaking of the cured taxiways. The determination of the radii is carried out in the individual case in coordination with the loading capacity of each element taking into account the thereby resulting material supply Ψ modeling.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß die Wälzelemente als tonnenförmige. Rollen ausgestaltet " sein können, ohne daß damit die Vorteile der erfindungsgemäßen Gestaltung in Frage gestellt wurden. ■ . ■According to a further feature of the invention it can also be provided that the rolling elements are barrel-shaped. Roles designed " can be without thereby the advantages of the invention Design were questioned. ■. ■

Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Wälzlagerführung ist, daß zum Einbau der Wälzlagerführung nur rechtwinkligeA particular advantage of the roller bearing guide according to the invention is that only right-angled ones are used to install the roller bearing guide

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.Bearbeitungen vorgenommen werden müssen, ohne daß dabei hier besondere Anforderungen an die Einhaltung bestimmter Maße gestellt zu werden brauchen. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme des "Selbstvorspannens" ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Wälzlagerführung insbesondere bei aufliegenden Maschinenschlitten, wie beispielsweise bei Schleifmaschinen und Meßgeräten, besonders vorteilhaft.. Edits have to be made without doing this here there are special requirements for compliance with certain dimensions need to become. The inventive measure of "self-biasing" is the application of the inventive Rolling bearing guidance, especially when the machine slides are on top, as for example with grinding machines and measuring devices, particularly advantageous.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen;Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. Show it;

Pig. 1 einen Querschnitt durch die Wälzlagerführung; Fig. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung gemäß Fig. 1;Pig. 1 shows a cross section through the roller bearing guide; FIG. 2 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß Fig. 1 und Fig. 2.3 shows a perspective illustration of the arrangement according to FIGS. 1 and 2.

Auf einer Bodenebene 1 sind in gleicher Höhe' zwei parallele Führungsschienen 2 und 3 angebracht« Auf diesen Führungsschienen ist ein Führungsschlitten 4 in Richtung der Führungsschienen und 3 verschiebbar geführt. Zu diesem Zweck sind in ,den Führungsschlitten 4 Kanäle 5 und 6 vorgesehen, in denen Kugeln 7 geführt sind. Die Kugeln 7 laufen von einem Rückführungskanal 8 über einen Umlenkkanal 9 zwischen einer Rollbahn 10 des Führungs·* Schlittens 4 und einer Rollbahn 11 der Führungsschienen 2 bzw. •3 über einen weiteren Umlenkkanal 12 in den Rückführungskanal 8 zurück.On a floor level 1, two parallel guide rails 2 and 3 are mounted at the same height on these guide rails is a guide carriage 4 in the direction of the guide rails and 3 slidably guided. For this purpose are in, the guide carriage 4 channels 5 and 6 are provided in which balls 7 are guided. The balls 7 overflow from a return channel 8 a deflection channel 9 between a runway 10 of the guide * Carriage 4 and a runway 11 of the guide rails 2 and • 3 into the return channel 8 via a further deflection channel 12 return.

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Die Rollbahnen 10 bzw. 11 sind dem Umfang der Kugeln 7 angepaßt und weisen, wie aus Mg. 1 und Mg. 3 ersichtlich, für die Kugeloberfläche einen großen Umschlingungswinkel auf. An den einander zugewandten Seiten der Rollbahnen 10 des Führungsschlittens 4 sind Sicherungsschienen 13 gegen ein Herausfallen der Kugeln angebracht (in Mg, 1 dargestellt). Wie ebenfalls aus Pig. 1 ersichtlich, schneiden sich die gedachten Verbindungs-y linien 14 und 15, welche durch die Mittellinien 16, 18 der Rollbahnen 11 der Führungsschienen 2 bzw. 3 und die Kugelmittelpunkte 17 bzw. 19 geführt sind, oberhalb des FührungsSchlittens 4 und zwar unter einem 7/inkel von 45 , wodurch eine Selbstvor™ spannung und spielfreie Einstellung bei senkrechter Belastung des Führungsschlittens 4 erreicht v/ird.The roller tracks 10 and 11 are adapted to the circumference of the balls 7 and, as can be seen from Mg. 1 and Mg. 3, have a large wrap angle for the spherical surface. To the facing sides of the roller tracks 10 of the guide carriage 4 safety rails 13 are attached to prevent the balls from falling out (shown in Mg, 1). As also from Pig. 1, the imaginary connection y intersect lines 14 and 15 passing through the center lines 16, 18 of the Runways 11 of the guide rails 2 and 3 and the centers of the spheres 17 and 19 are guided above the guide carriage 4 under a 7 / inch of 45, creating a self-prop ™ tension and backlash-free setting with vertical loading of the guide carriage 4 is achieved.

^T.'/ie ebenfalls aus Mg. 1 ersichtlich, sind die Rückführunarskanäle 7 in dein Führungsschlitten 4 unterhalb der Rollbahnen 11 ■ der Führungsschienen 2 bzw. 3 angebracht. Die Fußpunktebene der Rollbahnen 11 liegt daher unterhalb der Fußpunktebene 20 der Rückiührungskanäle 7 und zwar derart, daß zwischen der Bodenebene 1 und der Verbindung der beiden Fußpunktebenen ein spitzer Winkel liegt. ^T. '/ Ie also apparent from Mg. 1, the return channels 7 are mounted in the guide carriage 4 below the runways 11 ■ of the guide rails 2 and 3, respectively. The foot point plane of the runways 11 is therefore below the foot point plane 20 of the return channels 7 in such a way that there is an acute angle between the floor plane 1 and the connection of the two foot point planes.

¥ie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Führungsschlitten 4 aus Teilelementen zusammengesetzt. Diese Teilelemente bestehen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus Umlenkstücken 21 sowie Bahnstücken 22. Die Führungsschienen 2 und 3 können, wie aus Fig. 3 ersichtlich, ebenfalls aus Seilelementen zusammengesetzt sein.¥ ie from Fig. 2, the guide carriage 4 is from Sub-elements composed. In the exemplary embodiment shown, these sub-elements consist of deflection pieces 21 and Track pieces 22. As can be seen from FIG. 3, the guide rails 2 and 3 can also be composed of rope elements be.

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Claims

191AA51 claims

1.] Rolling bearing guide for linear guidance of a guide carriage on guide rails arranged in one plane and in parallel with between guide rails and guide carriage arranged and endlessly circulating roller elements, characterized in that the Vfälzelemente are balls (7) and the roller tracks (10, 11) of the balls (7) between Guide rails (2, 3) and guide carriages (4) are essentially adapted to the circumference of the ball and have a large wrap angle for the spherical surface.

2. Rolling bearing guide according to claim 1, characterized in that that from through the center lines (16, 18) of the roller tracks (11) of the guide rails (2, 3) and the ball centers (17, 19) imaginary connecting lines (14, 15) above the guide carriage (4) there is an intersection.

3. Rolling bearing guide according to claim 2, characterized in that the "angle between the imaginary connecting lines (14, 15) is in the range of 35 ° to 50 ° ;.

4. Rolling bearing guide according to claim 2 or 5, characterized in that that the angle between the imaginary connecting lines (11, 15) is of the order of 45 °.

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5. Rolling bearing guide according to one of claims 1 "to 4, characterized in that the base point plane (20) of the one used to return the balls (7) in the guide carriage (4) provided return channels (8) maintain the base level of the roller tracks (11) of the guide rails (2, 3) is.

6. Rolling bearing guide according to claim 5, characterized in that that the angle between two associated base point planes and the ground plane (1) is an acute angle.

7. Rolling bearing guide according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the mutually facing sides of the roller tracks (10) of the guide carriage (4) safety rails (13) are provided to prevent the balls (7) from falling out are.

6. Rolling bearing guide according to one of claims 1 to 7 »characterized in that the guide carriage (4) from Partial elements is composed.

9. Rolling bearing guide according to one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the guide rails are composed of sub-elements; are.

10. Rolling bearing guide according to one of claims 1 to 9, characterized in that the radii of the runways (10, 11) somewhat are larger than the radii of the balls (7).

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11. Rolling bearing guide, in particular according to .Anspruch 1, thereby characterized in that the rolling elements barrel-shaped rollers are and the runways (10, 11) of the barrel-shaped rollers between guide rails (2, 3) and guide carriage (4) are essentially adapted to the circumference of the barrel-shaped rollers and a large angle of wrap for the surface of barrel-shaped rollers.

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