DE2557351A1

DE2557351A1 - Kugelbuechse

Info

Publication number: DE2557351A1
Application number: DE19752557351
Authority: DE
Inventors: Manfred Brandenstein; Horst M Ernst; Armin Olschewski; Lothar Walter
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1975-12-19
Filing date: 1975-12-19
Publication date: 1977-06-30
Also published as: FR2335729A1; DE2557351C3; FR2335729B1; US4123121A; JPS5276547A; IT1091056B; JPS5911771B2; SE7613638L; DE2557351B2; GB1531910A; SE437705B

Description

Kugelbüchse

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kugelbüchse, bestehend aus einer Außenhülse mit in der Bohrung axial verlaufenden Laufbahnen, einem Käfig mit mehreren am Umfang verteilten aus axial verlaufenden Führungsbahnen und diese Führungsbahnen paarweise miteinander verbindenden halbkreisförmigen Ümlenkbahnen bestehenien Kugelführungen und in diesen Kugelführungen angeordneten endlosen Kugelreihen.

Bei den bekannten Ausführungen dieser Art weist der Käfig eine Breite auf, die in der Regel gleich oder geringer ist als die Breite der Außenhülse. Vielfach sind in den Endabschnitten der Außenhülse Endringe eingesetzt, die zur axialen Fixierung des Käfigs und als Träger für eine Dichtung dienen.

Zum Stand der Technik ist weiterhin eine Kugelführung zu zählen, die eine Hülse umfaßt, die axial verlaufende Führungsbahnen für die Kugeln der belasteten und entlasteten Zone aufweist, und an deren Stirnseiten Endringe vorgesehen sind, in denen die Umlenkbahoen für die Kugeln angeordnet sind. Die einzelnen Teile dieser Kugelführung werden durch eine übergeschobene und an den Enden umgebördelte Bleohhülse miteinander verbunden (DT-Gbm 7 OI8 259).

Es ist weiterhin eine Reihe von Kugelführungen bekannt, bei denen in einer Hülse die Laufbahnen für die tragenden Kugeln und für die rücklaufenden Kugeln eingearbeitet sind, wobei an den Enden der Hülse aus Blech oder Vollmaterial gefertigte Endringe befestigt sind, die die Umlenkbahnen für die Kugeln aufweisen (US-PS 2 559 292 und US-PS 3 552 8Ο6).

Bei diesen bekannten Ausführungen sind die Laufbahnen für die tragenden

709826/0108

SKF KUGELLAGERFABKEKSN GMBH Blatt -

Kugeln in der Bohrung der Hülse angeordnet und die Rücklaufbahnen als Schlitze oder Kanäle am Mantel bzw. als allzeit geschlossene axiale Bohrungen in dieser Hülse ausgebildet. Solche Ausführungen sind sehr schwierig zu fertigen. Hinzu kommt noch, daß die Laufbahnen für die Kugeln am Übergang in die Unilenkzonen unterbrochen werden. Nachdem diese Endringe an den Stirnseiten der Hülsen befestigt werden, ist aufgrund der Fertigungstoleranzen nicht auszuschließen, daß ein Versatz der Laufbahnen in Umfangsrichtung eintritt. Dadurch wird der einwandfreie Ablauf der Kugeln in den Umlenkbahnen gestört. Durch diesen Versatz der Endringe kann auch der Fall eintreten, daß die Kugeln nicht exakt am tiefsten Laufbahnpunkt in die Lastzone eintreten. Das führt zu starkem Verschleiß am Einlauf in die tragende Zone.

Es ist weiterhin eine Ausführung bekannt, bei der in der Bohrung der Außenhülse ein aus Blech gefertigter Käfig angeordnet ist, der endlose KugelfUhrungsbahnen aufweist. Im Bereich der Umlenkzone sind in die Bohrung der AußenhUlse besondere Endkappen eingesetzt, die eine gekrümmte Laufbahn für die Kugeln aufweisen (US-PS 3 3I8 105). Bei diesen bekannten Ausführungen haben die Kugeln in der Umlenkzone metallischen Kontakt mit dem Käfig und mit den Endkappen. Das hat den Nachteil, daß bei dem in der Umlenkzone unvermeidlichen Kugelstau starke Geräusche und Verschleißbildung auftreten. Außerdem können wegen der begrenzten Querschnittshöhe der Endkappen nur Kugeln kleineren Durchmessers verwendet werden, d. h. die Tragfähigkeit dieser bekannten Ausführung ist gering.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, eine Kugelbüchse zu schaffen, deren Teile einfacher und wirtschaftlicher herzustellen und leichter zusammenzubauen sind, die besonders in den Umlenkzonen weniger verschleißanfällig ist und darüber hinaus geräuscharm arbeitet sowie an den Enden gegenüber Wellendurchbiegungen nachgiebiger ist.

709826/0106

SKF KUGEIIAGKRFAERIKSN GMHi Blatt -

Diese Aufgabe wird naoh der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß die Außenhülse, die in der Bohrung mit axial verlaufenden. Laufbahnen, und Rückführbahnen für die Kugeln versehen ist, eine Breite aufweist, die etwa der Länge der axial verlaufenden FUhrungsbahnabschnitte im Käfig entspricht, daß der Käfig aus Kunststoff besteht und mit den halbkreisförmigen Umlenkbahnen über die Außenhülse vorsteht und daß auf die vorstehenden Abschnitte des Käfigs z. B. aus Kunststoff bestehende Endringe zur Abdeckung der Umlenkzonen nach außen aufgesetzt sind.

Durch diese erfindungsgemäSe Maßnahmen wird erreicht, daß die Außenhülse in einfacher Weise z. B. aus einem stranggepreßten, in der Bohrung mit einem Profil versehenen Rohr gefertigt werden kann. Die Laufbahnen für die Kugeln der belasteten Zone und der Rückführzone sind gerade verlaufend ausgebildet. Die Breite dieser Außenhülse erstreckt sich nicht über die gesamte Breite der Kugelbüchse, so daß einerseits Material eingespart wird und andererseits die Winkelbeweglichkeit bei Wellendurchbiegungen verbessert wird» Durch die Verwendung eines Käfigs aus Kunststoff, der die Umlenkbahnen für die Kugeln trägt, und die Abdeckung dieser Umlenkbahnen durch die ebenfalls z. B. aus Kunststoff bestehenden Bndringe, findet in den Umlenkzonen kein metallischer Kontakt der Kugeln statt. Die Kugelbüchse der Erfindung arbeitet somit sehr geräuscharm. Da die gesamte geschlossene Kugellaufbahn in den Käfig eingearbeitet ist, tritt kein Versatz der einzelnen Laufbahnteile auf, d. h. der ungestörte Ablauf der Kugeln ist gewährleistet .und der Verschleiß gering. Durch die Anordnung der aus Kunststoff bestehenden Endringe ist die gesamte Kugelbüchse an den Enden nachgiebiger, d. h. sie kann sich Wellendurchbiegungen besser anpassen.

Nach weiteren Merkmalen der vorliegenden Erfindung können die End-

709826/0106

SKF KlJGEIIiAGERFABRIKEN GMBH Blatt -

ringe einstückig oder aus mehreren Teilen (Segmenten) bestehen und am Mantel mit einer Nut für die Aufnahme eines Sprengringes zur axialen Fixierung der Kugelbüchse versehen werden.

Die Verbindung der einzelnen Teile zu einer einbaufertigen Einheit kann durch Verschweißen· oder Verstemmen zwischen Käfig und Endringen erfolgen. Es ist selbstverständlich auch möglich, an den Endringen radial nach innen weisende Vorsprünge vorzusehen, die in entsprechende Ausnehmungen in der Mantelfläche des Käfigs eingeschnappt werden. Eine weitere Befestigungsart besteht darin, die Endringe über Nuten od. dgl. am Mantel der Außenhülse zu befestigen, wobei vorspringende Nasen der Endringe in diese Nuten einschnappen.

Schließlich ist es möglich, die Endringe am Umfang verteilt, mit axial vorstehenden Vorsprängen zu versehen, die in axial verlaufende Nuten, Sicken od.„dgl. in der Außenhülse eingreifen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel können diese axial verlaufenden Nuten als radial durchgehende Schlitze ausgebildet werden, wobei diese Schlitze die Laufbahnen von dem übrigen Material der Außenhülse abtrennen, so daß die Laufbahnen in diesem Bereich elastisch nachgeben können, was den Ein- und Auslauf der Kugeln in die Lastzone verbessert.

Weitere Merkmale der Erfindung sollen anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten AusfUhrungsbeispiele näher beschrieben werden.

Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Kugelbüchse,

709826/0106

SKF KUGEIIAGBHFABRIKEN GMEH Blatt - y~

-1'

Fig. 2 einen Schnitt längs der linie A-A nach Figur 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der linie B-B nach Figur 1,

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt,

Fig. 5 einen Längsschnitt,

Fig. 6 eine Draufsicht von oben auf ein weiteres AusfUhrungsbeispiel einer erfindungsgemaßen Kugelbüchse,

Fig. 7 einen Querschnitt,
Fig. 8 einen Längsschnitt,

Fig. 9 eine Draufsicht von oben auf eine abgeänderte Ausführungs« form einer erfindungsgemäSen Kugelbüchse,

Fig. 10 einen Längsschnitt (teilweise) durch eine Kugelbüchse nach der Erfindung mit einer anderen Befestigungsart für die Endringe und

Fig. 11 eine besonders ausgestaltete Dichtung zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Kugelbüchse.

Die Kugelbüchse nach Figur 1 bis J besteht aus einer Außenhülse 1, die in der Bohrung die Laufbahnen 2 für die Kugeln 3 der belasteten Zone und die Kickführbahnen 4 für die Kugeln 5 der Rücklauf zone trägt, einem vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Käfig 6 der axial verlaufende Führungsbahnen 7 und 8 sowie diese an den Enden miteinander verbindende halbkreisförmige ümlenkbahnen 9 für die in

709826/0106

SKF KUGELLAGEHFABRIKEN GMBH Blatt -

Λ -

endloser Reihe angeordneten Kugeln jj bzw. 5 aufweist, sowie aus den über den gegenüber der Außenhülse 1 vorstehenden Abschnitten 10 des Käfigs aufgeschobenen Endringen 11 bzw. 12. Die Auße.nhülse 1 besitzt eine Länge, die etwa der Länge der geraden Führungs bahnabschnitte 7 bzw. 8 im Käfig 6 entspricht. Die über diese Außenhülse 1 axial vorstehenden Abschnitte des Käfigs 6 tragen - wie bereits erwähnt - die halbkreisförmigen Umlenkabschnitte 9 für die Kugeln sowie eine Zentrierfläche 1J> für die über diese vorstehenden Abschnitte 10 des Käfigs aufgesetzten Endringe 11 bzw. 12. Zur Befestigung der Endringe auf den überstehenden Abschnitten des Käfigs wird die Stirnfläche des Käfigs verstemmt, wie bei Ik zu ersehen ist. Die Endringe 11 bzw. 12 weisen im Bereich der Umlenkzonen Ausnehmungen 15 auf, um ein einwandfreies Umlenken der Kugeln zu gewährleisten. Die im Endring vorgesehene Nut l6 dient zur Aufnahme eines nicht gezeichneten Sprengringes zur axialen Fixierung der Kugelbüchse in einem Gehäuse od.dgl.. Im über den Käfig 6 vorstehenden Abschnitt jedes Endringes 11 bzw. 12 ist eine Dichtung 17 eingeschnappt, deren Dichtlippe 18 auf der Mantelfläche der Welle 19 schleift.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 bis 6 ist die Außenhülse 1 aus einem Blechrohr gefertigt. Durch Einprägen von axialen Sicken 20 werden die nach innen vorstehenden Laufbahnen 2 für die Kugeln 3 der belasteten Zone geschaffen. Die Endringe 11 bzw. 12 sind mit am Umfang verteilten axial gerichteten Vorsprüngen 21 versehen, die in die Sieken 20 der AuSenhülse 1 eingreifen. Zur Befestigung der einzelnen Teile sind die Endringe 11 bzw. 12 in der Bohrung mit radialen Vorsprüngen 22 versehen, die in entsprechende Ausnehmungen 23 am Käfig 6 eingreifen und durch aus dem Käfig herausgeformte MaterialvorsprUnge gehalten werde».

709826/0106

SKP KUGELLAGERFABRIKEN GMBH Blatt -

Bei dem in den Figuren 7 bis 9 dargestellten AusfUhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kugelbüchse ist die AußenhUlse 1 als Rohrstück mit profilierter Bohrung ausgebildet. Sie weist im Bereich der Endzonen axial verlaufende Schlitze Ά auf, in die die axialen Vorsprünge 21 der Endringe 11 bzw. 12 eingreifen. Durch diese axialen Schlitze 24 werden die Laufbahnen 2 in diesem Bereich von der übrigen AuQenhülse getrennt, können also elastisch nachgeben, wodurch der Ein- und Auslauf für die Kugeln in die bzw. aus der tragenden Zone verbessert wird.

In Fig. 10 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Endring 11 (12) mit einer axialen Verlängerung 25 versehen ist, die eine oder mehrere radial vorspringende Nasen 26 aufweist, die in eine Ringnut 2% der AußenhUlse 1 eingreifen.

In Figur 11 ist ein Endring 11 dargestellt, in dessen Bohrung 28 eine mit einem Verstärkungsring 29 versehene Dichtscheibe 17 eingesetzt ist. Zur axialen Fixierung der Dichtscheibe YJ nach außen ist in einer Ringnut 30 in der Bohrung 28 des Endringes 11 ein Sprengring 31 eingesetzt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Ss sind vielmehr Änderungen konstruktiver Art möglich, die nicht im einzelnen aufgeführt werden sollen.

709826/0108

Claims

SKP KUGELLAGEHFABRIKEN GMBH 872 Schweinfurt, 16. Dez. 1975 TPA/Gl/Ma Patentansprü ehe

1.) Kugelbüchse, bestehend aus einer Außenhülse mit in der Bohrung axial verlaufenden Laufbahnen, einem Käfig mit mehreren am Umfang verteilten aus axial verlaufenden Führungsbahnen und diese Führungsbahnen paarweise miteinander verbindenden halbkreisförmigen Umlenkbahnen bestehenden Kugelführungen und in diesen Kugelführungen angeordneten endlosen Kugelreihen, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse (l), die in der Bohrung mit axial verlaufenden Laufbahnen (2) und Rückführbahnen (4) für die Kugeln (3 bzw. 5) versehen ist, eine Breite aufweist, die etwa der Länge der axial verlaufenden Führungsbahnabschnitte (7 und 8) im Käfig (6) entspricht, daß der Käfig (6) aus Kunststoff besteht und mit den halbkreisförmigen Umlenkbahnen (9) über die Außenhülse (l) vorsteht und daß auf die vorstehenden Abschnitte (10) des Käfigs (6) z. B. aus Kunststoff bestehende Endringe (11, 12) zur Abdeckung der Umlenkzone nach außen aufgesetzt sind.

2. Kugelbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sndringe (11, 12) einstückig oder mehrteilig (Segmente) ausgebildet sind.

J5. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sndringe (11, 12) am Mantel mit einer Nut (l6) für die Aufnahme eines Sprengringes versehen sind.

4. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Endringe durch Verschweißen oder Verstemmen (l4) mit dem Käfig (6) verbunden sind.

- 2 - ORKaiNAL IMSPECTED

709826/0106

SKF MJGEIIAGERPABRIKEN GMHi Blatt - j/-

■ι-

5. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, daß die Endringe (11, 12) mit radial nach innen weisenden Vorsprüngen (22) und die Mantelfläche des Käfigs (6) mit entsprechenden Ausnehmungen (2^), in die die Vorsprünge (22) eingreifen, versehen sind.

6. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Endring (11, 12) mit einer ringförmigen axialen Verlängerung (25) versehen ist, die radial nach innen gerichtete Nasen (26) aufweist, die in eine Ringnut (27) am Mantel der Außenhülse (l) eingreifen.

7· Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdrehsicherung die Endringe (11, 12) am Umfang verteilt mit axialen Vorsprüngen (21) versehen sind, die in entsprechende axial verlaufende Nuten, Sicken (20) od. dgl. der Außenhülse (l) eingreifen.

8. Kugelbüchse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axial verlaufenden Nuten als radial durchgehende Schlitze (24) ausgebildet sind.

9. Kugelbüchse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den Endringen (11, 12) Dichtungen (17) eingesetzt sind.

709826/0106