DE8236311U1

DE8236311U1 - Doppelfreilauf für lineare bewegungen

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Publication number: DE8236311U1
Application number: DE8236311U
Authority: DE
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1982-12-24
Filing date: 1982-12-24
Publication date: 1983-03-03
Also published as: FR2538473B1; GB2134966A; GB8334204D0; FR2538473A1; GB2134966B

Description

SKF KUGELLAGERFAFRrKE-GMBH Scfrweinf urt, 1982-11-16

DE 82 053 DE TPA.bla.tr

Doppelfreilauf für lineare Bewegungen

Die Neuerung bezieht sich auf einen Doppelfreilauf für lineare Bewegungen eines Gehäuses oder dgl. auf einer Welle, Säule oder dgl., bei dem zwischen der Welle, Säule oder dgl. und dem Gehäuse oder dgl. Klemmkörper angeordnet sind, die mit kegeligen Flächen des Gehäuses oder dgl, und der Welle, Säule oder dgl. zusammenwirken und der mit Mitteln versehen ist, die ein Lösen der Verbindung gestatten.

Derartige Doppelfreiläufe für lineare Bewegungen sind bereits bekannt. Bei diesen bekannten Freiläufen sind zwischen den in Käfigen angeordneten Klemmkörpern und der Welle geschlitzte Hülsen vorgesehen, so daß keine direkte Kraftübertragung auf die Welle erfolgt. Hierdurch wird der Wirkungsgrad des Freilaufs verschlechtert, weil der Schlupf verhältnismäßig groß ist.

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Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Doppelfreilauf für lineare Bewegungen zu schaffen, der nur aus wenigen Teilen besteht, die leicht zu montieren sind und bei dem die Kräfte direkt auf die Welle übertragen werden.

Diese Aufgabe wird nach der Neuerung dadurch gelöst, daß das Gehäuse oder dgl. mit zwei kegeligen Bohrungen mit gegensinnig geneigten Bohrungsflächen versehen ist, an denen Klemmkörper anliegen, die mit der Welle, Säule oder dgl. in Verbindung stehen und daß zwischen den Klemmkörpern jeder Bohrungsfläche axial nach außen wirkende, federnde Elemente angeordnet sind, die mittelbar oder unmittelbar an den Klemmkörpern anliegen. Durch diese Ausgestaltung wird ein Freilauf mit einer unbegrenzten Hubbewegung geschaffen, der eine hohe Schaltgenauigkeit besitzt.

Nach weiteren Merkmalen der Neuerung sind zwischen der Welle, Säule oder dgl. und den kegeligen Bohrungsflächen eines Außenringes Klemmkugeln vorgesehen, die mit Spiel in radialen Bohrungen von Käfigringen eingesetzt sind, zwischen denen z.B. Tellerfedern angeordnet sind, die an den einander zugewandten Stirnflächen der Käfigringe mit Vorspannung anliegen. Diese Ausführung besteht nur aus wenigen Teilen, die leicht zusammengebaut werden können.

Zweckmäßig ist es ferner, in der Bohrung des Außenringes einen radial nach innen gerichteten Bord od.

dgl. und zwischen dem Bord und den Käfigringen Tellerfedern vorzusehen, die sich an den Stirnflächen der Käfigringe und denen des Bordes abstützen. Hierdurch können die Käfigringe unabhängig voneinander in Ausrückstellung gebracht werden.

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Ferner ist es vorteilhaft, die Klemmkugeln in nach außen offenen Ausnehmungen von Käfigringen einzusetzen, wobei zwischen den Klemmkugelreihen ein geschlitzter Federring angeordnet ist, der unterhalb des Teilkreises mit radialer Vorspannung an den Klemmkugeln mit tangential zu den Kugeln verlaufenden Flächen anliegt.

Nach weiteren Merkmalen der Neuerung sind anstelle von Klemmkugeln Klemmhülsen mit jeweils einer kegeligen Mantelfläche vorgesehen, die in die kegeligen Bohrungsflächen eines Außenringes eingreifen, auf der Welle, Säule oder dgl. angeordnet sind und ggf. axial verlaufende Schlitze aufweisen. Diese Baueinheit besitzt eine hohe Gebrauchsdauer und besteht nur aus wenigen, einfach herstellbaren Teilen.

Die Neuerung wird nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen neuerungsgemäßen Doppelfreilauf für lineare Bewegungen im Schnitt,

Fig. 2 einen Schnitt eines Doppelfreilaufs gemäß einer weiteren Ausführungsform der Neuerung,

Fig. 3 eine Seitenansicht des in der Figur 2 dargestellten Doppelfreilaufs,

Fig. 4 den Doppelfreilauf gemäß Fig. 2, bei dem eine lineare Bewegung nach unten ermöglicht ist,

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Fig. 5 einen Doppelfreilauf gemäß der Neuerung mit

einem geschlitzten Federring zwischen den Klemmkugelreihen,

Fig. 6 einen abgewandelten Doppelfreilauf, der kegelige Klemmhülsen aufweist.

Der Doppelfreilauf gemäß Fig. 1 besteht aus einem Außenring 1, zwei Käfigringen 2,3 mit jeweils mehreren Klemmkugeln 4 sowie Tellerfedern 5, die zwischen den Käfigringen 2,3 angeordnet sind. Der Außenricg 1 weist, ausgehend von den Stirnflächen 6, zwei kegelige Bohrungen mit gegensinnig geneigten Bohrungsflächen 7 auf. Hierbei sind die Kegelwinkel, unter denen die Bohrungsflächen 7 geneigt sind, so ausgeführt, daß bei gesperrtem Freilauf eine Selbsthemmung auftritt. Die Käfigringe 2,3 für die Klemmkugeln 4 sind axial außen mit einem Druckflansch 8 versehen und weisen im axial gerichteten ringförmigen Abschnitt 9 mehrere, am Umfang verteilt angeordnete, radial verlaufende Bohrungen 10 auf, in welchen die Klemmkugeln 4 radial beweglich gehalten sind. Beim Zusammenbau des Doppelfreilaufs wird zuerst ein Käfigring 2 mit den Klemmkugeln 4 in die Bohrung des Außenringes 1 eingeschoben, anschließend werden die Tellerfedern 5 eingesetzt v.nd dann der zweite Käfigring 3 mit den Klemmkugeln 4 montiert. Zum Einschieben der Welle 11 werden die Käfigringe 2,3 gegen den Druck der Tellerfedern 5 nach innen gedrückt, so daß die Kugeln 4 im Bereich des größeren Durchmessers der kegeligen Bohrungsflächen 7 liegen und der Hüllkreiedurchmesser der Kugeln 4 in der Bohrung größer ist als der Durchmesser der Welle 11. Nach dem Einschieben der Welle 11 werden die Käfigringe 2,3 durch den Druck der Tellerfedern 5 axial nach außen verschoben,

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so daß die Klemmkugeln 4 gegen die kegelige Bohrungsflächen 7 und gegen die Welle 11 gedruckt werden und der Freilauf blockiert ist. Durch Verschieben der beiden Käfigringe 2,3 axial nach innen wird eine Bewegung des Freilaufs in beiden axialen Richtungen ermöglicht. Z.B. die Käfigringe 2,3 sind in den Bohrungen mit Gleitlagern 12 verbunden, die auf der Welle 11 verschiebbar angeordnet sind, so daß bei gelöstem Freilauf eine gute Führung des Freilaufs auf der Welle 11 sichergestellt ist.

In den Fig. 2 bis 4 ist ein im Prinzip gleichartig ausgeführter Freilauf dargestellt. Die Verschiebung der Käfigringe 13,14 mit den Klemmkugeln 15 erfolgt hier durch ü-förmige Ausrücker 17, deren Schenkel 18 in Ausnehmungen 19 des Außenringes 20 radial verschiebbar geführt sind.

Die Schenkel 18 sind jeweils auf der der äußeren Käfigstirnflächen 21 zugekehrten Seite mit schräg zur Achse gerichteten Flächen 22 versehen, die an entsprechenden Flächen 23 in den äußeren Stirnflächen 21 der Käfigringe 13,14 anliegen. Durch Niederdrücken des oberen oder unteren Ausrückers 17 wird der Käfigring 13 oder 14 mit den Klemmkugeln 15 axial nach innen gedruckt (Fig. 4) und so eine axiale Verschiebung des Freilaufs in die eine oder andere Richtung möglich. Werden beide Ausrücker 17 eingedrückt, so kann der Freilauf in beide axiale Richtungen verschoben werden.

Fig. 5 zeigt einen Doppelfreilauf, der im wesentlichen den gleichen Aufbau aufweist wie die eben beschriebenen Ausführungen. Bei dieser Konstruktion sind die Käfig-

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ringe 24,25 an den einander zugewandten Stirnseiten mit nach außen offenen Ausnehmungen 26 versehen, in denen die Klemmkugeln 27 so angeordnet sind, daß sie aus den Ausnehmungen 26 herausragen. Zwischen den Käfigringen 24,25 ist ein geschlitzter, radial zusammendrückbarer Federring 28 vorgesehen, der zwischen den Reihen der Klemmkugeln 27 angeordnet ist und mit radialer Vorspannung unterhalb des Teilkreises mit tangential verlaufenden Flächen 29 an den Klemmkugeln 27 anliegt.

Beim Niederdrücken des Käfigringes 24 werden die Kugeln 27 der oberen Klemmkugelreihe axial nach innen verschoben, wobei der geschlitzte Federring 28 im Durchmesser verringert wird und die Rlemmkugeln 27 der oberen Kugelreihe von der kegeligen Bohrungsfläche 30 gelöst werden. Bei einer Abwärtsbewegung des Freilaufs kommen auch die Kugeln 27 der unteren Reihe außer Eingriff, so daß der Freilauf verschoben werden kann.

In der Fig. 6 ist ein gleichartig wirkender Freilauf dargestellt, der aus einem zweiteiligen, durch einen Ring zusammengehaltenen Außenring 31 A mit zwei kegeligen, gegensinnig geneigten Bohrungsflächen 32 und zwei Klemmhülstn 33 mit kegeligen Mantelflächen 34 besteht, die durch eine Feder 35 gegen die kegeligen Bohrungsflächen 32 des Außenringes 31 gedrückt werden. Die Klemmhülsen 33 sind mit axial verlaufenden Schlitzen 36 versehen, so daß sie beim Anpressen an die kegeligen Bohrungsflächen 32 des Außenringes 31 A radial zusammengedrückt und auf die Welle 11 gepreßt werden. Das Lösen der Blockierung erfolgt bei diesem Freilauf durch Verschieben der Klemmhülsen 33 axial nach innen.

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Diese Ausführungsformen stellen nur Beispiele eines neuerungsgemäßen Frsilaufs für lineare Bewegungen dar, Änderungen in der Konstruktion der einzelnen Bauteile sind im Rahmen der Neuerung möglich. So kann z.B. bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung in der Bohrung des Außenringes 1 ein radial nach innen gerichteter Bord oder dgl. und zwischen dem Bord und den Käfigringen Tellerfedern vorgesehen werden, die sich an den Stirnflächen der Seitenringe und denen des Bordes abstützen. Ferner ist es möglich, jede Klemmkugel in axial gerichteten Nuten des Außenringes und/oder der Welle anzuordnen. Diese Freiläufe für lineare Bewegungen sind z.B. zum Festklemmen und Verschieben von Geräten auf Säulen und Wellen sowie für Kupplungen und dgl. verwendbar.

Claims

SKF KÜGELLÄGERFAtfiirkE'GMBfl·· *"■ " Sdhweinfurt, 1982-11-16 m DE 82 053 DE TPA.bla.tr Doppelfreilauf für lineare Bewegungen Schutzansprüche

1. Doppelfreilauf für lineare Bewegungen eines Gehäuses oder dgl. auf einer Welle, Säule oder dgl., bei dem zwischen der Welle, Säule oder dgl. und dem Gehäuse oder dgl. Klemmkörper angeordnet sind, die mit kegeligei Flächen des Gehäuses oder dgl. und der Welle, Säule oder dgl. zusammenwirken und der mit Mitteln versehen ist, die ein Lösen der Verbindung gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse oder dgl. (1,20,31 A) mit zwei kegeligen Bohrungen mit gegensinnig geneigten Bohrungsflächen (7,30,32) versehen ist, an denen Klemmkörper (4,15,27,33) anliegen, die mit der Welle (11), Säule oder dgl. in Verbindung stehen und daß zwischen den Klemmkörpern (4, 15,27,33) jeder Bohrungsfläche (7,30,32) axial nach außen wirkende federnde Elemente (5,28,35) angeordnet sind, die mittelbar oder unmittelbar an den Klemmkörpern (4,15,27,33) anliegen.

2. Doppelfreilauf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungsflächen (7,30,32) unter einem

eine Selbsthemmung bei blockiertem Freilauf sicherstellenden Winkel zur Achse des Freilaufs geneigt ausgeführt sind.

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3. Doppelfreilauf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle (11), Säule oder dgl. und den kegeligen Bohrungsflächen (7) des Außenringes (1) Klemmkugeln (4,15) vorgesehen sind, die mit Spiel in radialen Bohrungen (10) von Käfigringen (2,3, 13,14) eingesetzt sind.

4. Doppelfreilauf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwijchen den Käfigringen (2,3,13,14) z.B.

Tellerfedern (5) angeordnet sind, die an den einander zugewandten Stirnflächen der Käfigringe (2,3,13, 14) mit Vorspannung anliegen.

5. Doppelfreilauf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung des Außenringes (1) ein radial nach innen gerichteter Bord oder dgl. und zwisehen dem Bord und den Käfigringen (2,3,13,14) z.B. Tellerfedern vorgesehen sind, die sich an den Stirnflächen der Käfigringe (2,3,13,14) und denen des Bordes abstützen.

6. Doppelfreilauf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle (11), Säule oder dgl. und den kegeligen Bohrungsflächen (30) Klemmkugeln (27) vorgesehen sind, die mit Spiel in nach außen offenen Ausnehmungen (26) von Käfigringen (24, 25) eingesetzt sind und daß zwischen den Klemmkugelreihen ein geschlitzter Federring (28) angeordnet ist, der unterhalb des Teilkreises mit radialer Vorspannung innen an den Klemmkugeln (27) anliegt.

7. Doppelfreilauf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Klemmkugeln (27) anliegenden Flächen (29) des Federringes (28) tangential zu den Klemmkugeln (27) verlaufend angeordnet sind.

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8. Doppelfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß z.B. die Käfigringe (2,3, 13,14,24,25) mit Lagern (12) verbunden sind, die auf der Welle (11) verschiebbar angeordnet sind.

9. Doppelfreilauf nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Welle (11), Säule oder dgl. und dem Außenring (31 A) Klemmhülsen (33) mit jeweils einer kegeligen Mantelfläche (34) und einer zylindrischen Bohrung vorgesehen sind, die in die kegeligen Bohrungsflächen (32) des Außenringes (31 A) eingreifen und auf der Welle 11, Säule oder dgl. angeordnet sind.

10. Doppelfreilauf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Klennahülsen (33) mit axial verlaufenden Schlitzen (36) versehen sind.

11. Doppelfreilsuf nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (31 A) aus zwei Ringabschnitten besteht, die durch entsprechende Mittel (31) verbunden sind.

12. Doppelfreilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Ausnehmungen (19) des Außenringes (20) oder dgl. radial verschiebbare, U-förmig ausgebildete Ausrücker (17) angeordnet sind, deren Schenkel (18) auf der den äußeren Stirnseiten

(21) der Käfigringe (13,14) oder dgl. zugekehrten Seiten mit schräg zur Achse gerichteten Flächen (22) versehen sind, die an entsprechenden geneigten Flächen (23) der Käfigringe (13,14) anliegen.