DE2602265C3

DE2602265C3 - Wälzkörperkäfig für Längsführungen und Verfahren zum Herstellen eines solchen Käfigs

Info

Publication number: DE2602265C3
Application number: DE2602265A
Authority: DE
Inventors: Giuseppe Milano Sacheli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-01-24
Filing date: 1976-01-22
Publication date: 1982-09-23
Also published as: DE2602265A1; DE2602265B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wälzkörperkäfig für Längsführungen, der aus formgleichen, aus Kunststoff bestehenden Käfigelementen aufgebaut ist.

die Taschen bilden, in denen Wälzkörper mit Spiel aufgenommen sind.

Es sind Wälzkörperkäfige für Linearbewegungen in verschiedenen Bauformen und Ausführungen bekannt So sind Käfige aus Metall bekannt, bei welchen die Rollen in zwei Längsschienen geführt sind. Die beiden Längsschienen sind mit Distanznieten fest miteinander verbunden. Diese Ausführung hat wegen des Platzbedarfes der Distanznieten den Nachteil, daß verhältnismäßig wenig Bollen auf eine Längeneinheit montiert ι ο werden können. Zum anderen besteht die Gefahr, daß sich die beiden Schienen gegeneinander verschieben, und daß so der achsparallele Lauf der Rollen beeinträchtigt wird. Hierdurch wird der ohnehin nicht geringe Abrieb noch wesentlich erhöht Dieser führt nicht nur zur Verunreinigung des Lagers, sondern kann auch dessen frühzeitigen Ausfall mit sich bringen.

Um den Abrieb zu verringern, wurden auch Käfige der eingangs genannten Art entwickelt, deren formgleiche Glieder aus Kunststoff bestehen (DE-AS 10 69 433, DE-AS 12 07 158, DE-GMS 18 49 526). Auch hierbei sind verschiedene Ausführungen und Bauformen bekannt, die jedoch alle wiederum neue Nachtete mit sich brachten. Insbesondere sind alle Käfigausführungen aus Kunststoff sehr labil, so daß es zum Verzug der Käfige kommen kann, was wiederum eine nicht achsparallele Führung der Rollen mit sich bringt und somit wegen der höheren Reibung zu größerem Verschleiß führt und auch zum seitlichen Abwandern der Käfige. Bei den Hin- und Herbewegungen der Käfige läßt sich ein, wenn auch nur geringer Schlupf, nicht vermeiden. Dies hat zur Folge, daß der Käfig zwischen den beiden Führungsbahnen nicht immer den exakt vorbestimmten Weg zurücklegt, sondern jeweils in einer Richtung abwandert und nach einigen Hüben am Ende der Führungsbahn J5 anstoßen kann. Die wiederholten Stöße haben eine unvermeidbare Zerstörung des Käfigs zur Folge.

Die einzelnen Glieder des bekannten Käfigs nach der DE-AS 12 07158 sind durch Bolzen miteinander verbunden. Die Bolzen nehmen Raum ein, der für den w Einbau von Wälzkörpern nicht mehr zur Verfügung steht, was sich negativ auf die Tragfähigkeit des Lagers auswirkt Die Unterbringung von möglichst vielen Wälzkörpern ist bei Linear-Wälzlagern besonders wichtig, da diese nicht nur zwischen gehärteten ·>"> Laufbahnen eingesetzt werden, sondern auch auf ungehärteun Materialien laufen. Il. diesem letzteren Fall ist eine möglichst geringe spezifische Pressung notwendig, um Markierungen und Eindrückungen auf der Laufbahn zu vermeiden.

Bei relativ langem HuL- im Verhältnis zur Bettlänge ist es unvermeidlich, daß der Käfig auf beiden Seiten über die untere Führung hinausläuft Dies ist mit den herkömmlichen Kunststoffkäfigen unmöglich, da sich diese infolge ihrer labilen Bauweise beim Austreten aus v> der unteren Führung sehr stark durchbiegen und dadurch den Rückhub hemmen und bei Wiedereintreten des Käfigs in die untere Laufführung den Käfig bei wiederholtem Ablauf zerstörea Man mußte deshalb bei diesen Anwendungsfällen wieder zur massiven Ausfflhrung der Käfige zurückkehren. Somit sind alle heute bekannten Ausführungen nur sehr eng begrenzt einsetzbar und eine Lösung, die die Vorteile aus den verschiedenen Konstruktionen in sich vereint, gibt es nicht

Bekannt sind auch Wälzlagerkäfige, deren einzelne Glieder so miteinander verbunden sind, daß die Käfige je nach Einbauverhältni.· 1 tn eine gekrümmte oder eine gerade Form haben können (US-PS 25 34 379, DE-GMS 69 18 881). Wegen der gelenkigen Verbindung der Käfigbestandteile untereinander, die durch flexible Drähte ei folgt, sind die Käfige nicht genügend formsteif, um über Abrollflächen hinauswandern zu können; ein Hinauswandern über Abrollflächen kommt jedoch in der Praxis häufig vor.

Bekannt ist auch ein kreisförmiger Wälzlagerkätig für drehende Bewegungen (US-PS 29 69 267), bei dem starre Ringe mit U-förmigem Querschnitt für die Befestigung von Käfigelementen verwendet werden, wobei die Käfigelemente mit Zapfen in Löcher der starren Seitenringe eingreifen und zusätzlich durch Umgreifen ihrer axialen Enden von den genannten Ringen gehalten werden. Die Starrheit dieses Lagers wird ausschließlich durch die Ringe bestimmt Bei Übertragung der Konstruktion auf einen geraden Wälzlagerkäfig würde ein in Längsrichtung völlig starrer Käfig erhalten, der keine Dämpfungseigenschaften aufweist

Bekannt ist schließlich auch <vn Gerät (DE-AS 15 25 2691 dem je nach Bedarf eine gestreckte oder eine gekrümmte Form gegeben werden solL Um dies zu erreichen, wird ein Zugelement verwendet, das im entspannten Zustand eine bestimmte gekrümmte Form aufweist Durch Zusammenziehen von auf das Zugelement aufgereihten Druckkörpern wird das Zugelement geradegestreckt Die axiale Zusammenpressung ist relativ gering, so daß eine nennenswerte elastische Zusammenpressung der Druckkörper nicht stattfindet Einen Hinweis auf die Konstruktion von Wälzlagerkäfigen enthält die genannte Druckschrift nicht

Es wurde auch schon früher vorgeschlagen (DE-OS 24 39 755), bei einem geraden Wälzlagerkäfig starre Stäbe zu verwenden, auf die einzelne Käfigelemente aufgereiht sind, !n die Reihe aus Käfigelementen sind Federn eingebaut, die bewirken, daß die Reihe aus abwechselnd angeordneten Käfigelementen und Wälzkörpern elastisch zusammengedrückt werden. Hierbei erhält man eine spielfreie Führung der Wälzkörper, jedoch unter Inkaufnahme von Reibung zwischen WS'zkörpern und Käfigelementen. Da diese Reibung nicht zu groß sein darf, muß die axiale Zusammenpressung in Grenzen gehalten werden, so daß die Verwindungssteifigkeit des Käfigs nicht besonders groß ist Auch werden auf den Käfig ausgeübte Stöße voll auf die Wälzkörper übertragen, wobei die Führungsflächen der Wälzkörpertaschen beansprucht werden, was wegen der Gefahr von Beschädigungen der Führungsflächen unerwünscht ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er eine so große Steifigkeit aufweist daß er auch in von der horizontalen Lage abweichenden Lagen zuverlässig aitoeitet und ein Hinauslaufen des Käfigs über die Führungsbahn möp'ich ist Hierbei sollen Gelenkbulzen oder Distanznieten, die den Einbauraum für Wälzkörper reduzieren, vermieden werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die KrTigelemente aneinander anliegen und durch mindestens einen elastisch gedehnten Zuganker zusammengepreßt sind, der sich längs des gesamten Käfigs erstreckt und an starren Endstücken des Käfigs angreift

Der erfindungsgemäße Wälzkörperkäfig ist biegesteif und bietet eine/i möglichst großen Einbauraum für Wälzkörper, ζ. B. Zylinderrollen. Die Biegesteifigkeit wird durch das Zusammenpressen der KäfiRelemente

mit einem oder mehreren Zugankern erreicht, die ihrerseits nicht biegesteif sein müssen, so daß die Zuganker verhältnismäßig dünne Drähte sein können. Da weder Distanzbolzen noch Gelenkbolzen vorhanden sind, lassen sich sehr viele Wälzkörper einbauen. Die Wälzkörper können so nahe aneinander herangerückt werden, daß sie durch einen nur noch kleinen Zwischenraum voneinander getrennt sind. Da die Einzelelemente aus Kunststoff bestehen, ist der Käfig selber ein ausgezeichnetes Dämpfungselement, das Stöße abdämpft, ohne daß eine bleibende Deformation ties Käfigs eintritt. Stöße kommen bei Längslagern verhältnismäßig häufig vor, da Käfige für Längslager oft an Endanschlägen anlaufen. Dies hat oft zur Folge, dab die Käfige an ihren Enden so deformiert werden, daß sich an den Enden befindliche Wälzkörper nicht mehr drehen können, was Beschädigungen der Rollbahnen zur Folge haben kann. Diese Erscheinung tritt sowohl bei den bekannten Kunststoffkäfigen auf, bei denen die O!i^Ader durch Zerbrechen verstört werden si* euch bei Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht der Käfig aus mehr als einer starren Käfigelementreihe, wobei die Reihen durch elastische Verbindungselemente miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch elastische Plättchen, z. B. Stahlplättchen, die zwischen Käfigelemente eingefügt sind. Ein so ausgebildeter Käfig, ist z. B. für Längsführungen geeignet, die unter einem Winkel, z. B. einem rechten Winkel, zueinander stehen. Die elastischen Verbindungselemente gestatten geringe Verschiebungen zwischen den beiden starren Käfigelementreihen, wodurch verhindert wird, daß auf eine Käfigelementreihe ausgeübte Stöße voll auf die andere Käfigelementreihe übertragen werden.

Verfahren zur Montage des Käfigs sind in den Ansprüchen 20 bis 22 angegeben. Mit dem Verfahren gemäß Anspruch 22, bei dem während der Montage sowohl ein Zusammendrücken der Reihe aus Käfigelementen als auch ein Spannen der Zuganker stattfindet, kann eine maximale Vorspannung erhalten werden. In

Metallkäfigen, die durch plastische Deformierung (Stauchen) zerstört werden. Diese Erscheinung wird mit einem Käfig gemäß der Erfindung sicher vermieden, da ■ !er Käfig über seine gesamte Länge als Dämpfungselement wirkt, also ein sehr großes Materialvolumen an der Dämpfung teilnimmt, so daß eine Überbeanspruchung des Materials vermieden wird. Die Stoßkräfte werden von den Führungsflächen für die Wälzkörper ferngehalten, da die Käfigelemente aneinander anliegen. Der erfindungsgemäße Käfig ist billig herstellbar, da er aus formgleichen Elementen zusammengesetzt ist

Die Käfigelemente können zu ihrer gegenseitigen 'uisrichtung formschlüssig ineinandergreifen bzw. über Zwischenstücke formschlüssig miteinander verbunden sei?.. Die Ausrichtung der Elemente aufeinander kann aber auch durch den bereits erwähnten Zuganker erfolgen, auf den die Käfigelemente z. B. aufgereiht sein können, wobei der Zuganker Bohrungen in den Käfigelementen durchgreift.

Die bereits erwähnten Endstücke des Käfigs können aus Käfigelementen bestehen. Man wird jedoch vorzugsweise speziell geformte Endstücke verwenden. Die Endstücke oder Endkäfigelemente bestehen vorteilhafterweise aus einem steiferen Material, z. B. Metall, insbesondere Stahl, als die übrigen Käfigelemente. Dadurch wird die vom Zuganker ausgeübte Kraft oesonders gut über die Breite des Käfigs verteilt

Vorzugsweise besteben die Käfigelemente aus Kunststoff. Die Erfindung ist jedoch hierauf nicht beschränkt, da auch andere Materialien in Betracht kommen, so z. B. Sintermaterial.

Die Käfigelemeite können verschiedene Formen aufweisen. Eine Auswahl an möglichen Formen ist in den Ansprüchen 11 bis 16 angegeben.

Der Käfig kann mehrere Zuganker enthalten. Vorzugsweise erstrecken sich Zuganker in der Nähe der seitlichen Ränder des Käfigs. Jedoch genügt auch ein einziger Zuganker, der dann vorzugsweise in der Mitte des Käfigs angeordnet ist. Ein solcher einziger Zuganker kann seine Kraft über starre Endstücke auf die gesamte Käfigbreite übertragen. Bei Anordnung nur eines Zugankers in Käfigmitte ist es von Vorteil, wenn die Käfigelemente zur Erzielung einer guten Ausrichtung aufeinander formschlüssig ineinandergreifen, z. B. mittels Zapfen und Bohrungen; jedoch könnte auch eine Ausrichtung mittels eines einzigen Profilstabes erzielt werden, der in passend profilierte Durchbrüche der Käfigelemente eingreift

Vorspannung auch dann erhalten, wenn gemäß Anspruch 20 nur die Käfigelementreihe zusammengedrückt wird oder gemäß Anspruch 21 nur die Zuganker gespannt werden.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines zur Aufnahme von Zylinderrollen bestimmten Wälzkörperkäfigs ge .*äß der Erfindung,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den Käfig nach Fig. 1 in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab,

F i g. 3 einen Querschnitt durch üen Wälzkörperkäfig nach den F i g. 1 und 2,

Fig.4 eine perspektivische Darstellung eines Käfigs gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch den Käfig gemäß Fig. 4 in einem gegenüber Fig. 4 vergrößerten Maßstab,

F i g. 6 einen Querschnitt durch das Lager nach den F i g. 4 und 5,

F i g. 7 eine perspektivische Darstellung eines Käfigs mit Z-förmigen Käfigelementen,

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung eines Käfigs mit doppel-T-förmigen Käfigelementen, die formschlüssig ineinandergreifen,

F i g. 9 eine perspektivische Darstellung eines Wälzkörperkäfigs mit U-förmigen Käfigelementen, wobei der Käfig aus zwei winklig zueinander angeordneten Käfigelementreihen besteht, die durch elastische Verbindungselemente miteinander verbunden sind,

F i g. 10 eine teilweise geschnittene Draufsicht au. den Käfig nach F ig. 9,

Fig. 11 eine Endansicht des Käfigs nach den Fig.9 und 10,

Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Käfig mit einem einzigen in der Mitte angeordneten Zuganker,

Fig. 13 eine Draufsicht auf einen Käfig, der für die Aufnahme von Kugeln bestimmt ist,

Fig. 14 einen Schnitt nach Linie XTV-XIV in Fig. 13,

Fig. 15 eine Draufsicht auf einen Käfig, der für die Aufnahme von abwechselnd mit verschiedenen Schräglagen angeordneten Rollen bestimmt ist und

Fig. 16 einen Schnitt nach linie XVI-XVI in Fig. 15.

In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind mit A die Wälzkörper, z. B. Rollen, und mit B der Käfig

bezeichnet, der die Walzkörper hält

Bei der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 3 ist der Käfig aus mehreren Käfigelementen B 1 zusammengesetzt, von denen jedes einen etwa stabförmigen Steg 10 aufweist Zwei einander gegenüberliegende Längsseiten 12 der Stege 10 sind konkav ausgebildet und haben einen Abstand von den gegenüberliegenden Längsseiten aer benachbarten Stege. Die Rollen A sind mit einem gewissen Spiel zwischen zwei konkaven Flächen 12 aufgenommen. Bei der Ausfühningsfonn nach den Fig. 1 und 3 hat jeder Steg an jedem seiner Enden seitliche Borde 14 und 16, die zusammen mit den Burden der nächstliegenden Käfigelemente Anlaufflächen für die Enden der Rollen A bilden. Die Borde fixieren also die Rollen nach den Seiten hin. 1 -.

Die Käfigelemente B1 sind dadurch miteinander verbunden, daß an den Enden der Borde 14 und 16 jeweils ein Zapfen 18 und eine Bohrung 19 vorgesehen sind, wodurch eine gegenseitige Ausrichtung und genaue Anpassung der Elemente B1 aneinander gewährleistet wird.

Die Borde 14 und 16 weisen ferner zu beiden Seiten Nuten 20 und 22 auf, die so an als Zuganker dienende Stäbe C angepaßt sind, daß sich die Endbereiche der Käfigelemente in die Hohlräume der Stäbe einschieben lassen. Die Stäbe haben einen C-förmigen Querschnitt und sind so bemessen, daß die Endschenkel 24 und 26 federnd in die Nuten 20 und 22 eingreifen. Auf diese Weise erreicht man sowohl eine Verbindung der Elemente B1 untereinander als auch eine Ausrichtung so der äemente aufeinander. Die Anordnung besonderer Zapfen und Zapfenlöcher ist deshalb nicht zwingend notwendig. Die Ausrichtung mit Hilfe der Leisten allein kann ausreichend sein.

Bei der in den F i g. 4 bis 6 dargestellten Variante sind >-~> entsprechende Teile durch gleiche Bezugszahlen bezeichnet, die jedoch den Zusatzindex »a« erhalten haben.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besteht jedes Käfigelement Bi aus einem stabförmigen Steg 10a mit konkaven gegenüberliegenden Längsseiten 12a, die sich über die gesamte Länge des Steges erstreckt

Zur axialen Fixierung der Rollen A sind besondere Blöckchen 30 verwendet, die als Borde für den Anlauf der Rollen dienen. Die Blöcken 30 haben konvexe « Flächen, die an die konkaven Seitenflächen der Stege 10a angepaßt sind. Die Blöckchen werden an den Stegen 10a durch geeignete Spannorgane gehalten, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus den wiederum als Zuganker dienenden Stäben C bestehen, die mit ihren so federnden Enden 24a und 26a in Nuten 20a und 22a eingreifen (siehe F i g. 6 links). Man kann auch (siehe Fig.6 rechts) die Enden der Stege 10a und die Blöckchen 30 durchbohren und in diese Bohrungen Zuganker-Stäbe C1 einführen, die sich über die gesamte Länge des Käfigs erstrecken. An den Enden der Stäbe sind geeignete Endarretierungsmittel vorgesehen, mit denen die Zugkräfte in den Zuganker-Stäben aufgefangen werden.

Die Stege 10a des Käfigs nach den Fig.4 und 5 «> werden durch Abschneiden von einem Profilstab hergestellt, der den Querschnitt der Stäbe aufweist In die so hergestellten Stege 10a werden die Nuten 20a und 22a für den Eingriff der federnden Stäbe C oder die

Blöckchen 30 können wieder ausgehend von einem Profilstab durch Abschneiden oder aber durch Pressen hergestellt werden. Die Blöckchen werden bei der Montage des Käfigs zwischen die Stege 10a gelegt; gleichzeitig werden die Rollen A eingefügt

Bei der Ausführungsform nach F i g. 7 hat jedes Käfigelement einen Steg 106, an dessen gegenüberliegenden Längsseiten sich wieder konkave Flächen zur Führung der Rollen befinden. Die Käfigelemente sind im wesentlichen Z-förmig ausgebildet und haben nach entgegengesetzten Richtungen weisende Borde 14/» und 16/». Die Enden der Borde 146 und 16Z) haben an ihren Ansatzstellen an den Steg 106 jeweils Ausnehmungen 15, in die die Enden von Borden 146 und 166 des benachbarten Kilfigeiementes eingreifen.

Der in F i g. 8 dargestellte Käfig besteht aus Käfigelementen 51, die wieder einen Steg 10c aufweisen, an dessen Enden sich Borde 14c und 16c befinden. Die Grundform der Käfigelemente ist also doppel-T-förmig, wie auch bei dem Käfig nach den F i g. 1 bis 3. Die Borde haben an ihren Enden Verbindungsorgnne 38 und 40, die mit den komplementären Verbindungsorganen 40 und 38 eines anschließenden Bordes in Eingriff stehea

Der in den F i g. 9 bis 11 dargestellte Wälzkörperkäfig ist für ein Doppellager bestimmt das aus zwei Elementarlagern B besteht die durch elastische Verbindungselemente K miteinander verbunden sind.

Jedes Elementarlager B besteht wieder aus mehreren Käfigelementen B1, die gleich ausgebildet sind und aus Käfigelementen 10 bestehen, die im wesentlichen die Form eines U aufweisen. Die Schenkel 14 und 16 der Käfigelemente bilden die Borde für die axiale Fixierung der Wälzkörper A. Die Stege 10 haben wieder konkave Flächen 12 zur Führung der Wälzkörper. Am Obergang jedes Bordes 14, 16 in den Steg 10 befinden sich Ausnehmungen, die eine solche Breite haben, daß die Enden der Schenkel eines anschließenden Käfigelementes in die Ausnehmungen passen.

Die Borde 14 und 16 sind durchbohrt In die Bohrungen greifen Zuganker C ein, die das Aufeinanderausrichten und das Zusammenpressen der Käfigelemente B1 auf die nachfolgend erläuterte Art und Weise gewärhleisten.

Die den Käfig B bildenden Käfigelemente B1 bilden eine Reihe, an deren Enden Endstücke 52 angeordnet sind, an deren Enden sich Ausnehmungen 54 befinden, die die Enden C4 der Zuganker C des Käfigs aufnehmen.

Die beiden Käfige des Doppellagers sind durch Verbindungselemente K miteinander verbunden, die zwischen den Käfigeiementen B1 angeordnet sind. Die Verbindungselemente K haben die Form von winkelförnrgen Plättchen (siehe hierzu auch Fig. 11) und bestehen vorzugsweise aus federndem Material, z.B. Stahl Die Verbindungselemente K sind in gewissen Abständen zwischen Käfigelementc Bl eingespannt und gestatten geringe elastische Längsverschiebungen zwischen den beiden Elementarkäfigen fi

Der Zusammenbau der Käfigelemente θ 1 mit den Zugankern C1 und den Endstücken 52 erfolgt nach dem folgenden Verfahren.

Die Käfigelemente B1, die vorteilhafterweise Spritzgußteile aus Kunststoff, z.B. Polyamidharz, sind, das eine gute Festigkeit und gute Laufeigenschaften aufweist, werden auf die Zuganker Cl unter Zwischenfügung von Rollen A aufgefädelt wobei auch Endstücke KO on Ηβη Enden eier RsÜic sp^eordnet ^sr*^°**

Bei Doppellagern entsprechend den Fig.9 und 11 werden in bestimmten Abständen zwischen Käfigelementen B1 die Verbindungselemente K eingefügt die

die beiden Elementarkäfige B miteinander verbinden.

Nach der Zusammenfügung der diversen Lagerbestandteile werden die an den Enden des Käfigs herausragenden Enden der Zuganker Ci erfaßt und gespannt Die in die Zuganker Cl eingeleitete Spannung wird nach den jeweiligen Erfordernissen für das jeweils herzustellende Lager gewählt Als Material für die Stäbe ist hochfester Stahl am besten geeignet, da bei Verwendung dieses Werkstoffes schon mit einem verhältnismäßig dünnen Zuganker große Spannkräfte ausgeübt werden können. Jedoch kommen auch andere Materialien für die Zuganker in Betracht.

Nachdem die Zuganker auf die gewünschte Spannung gebracht sind, werden die Enden der Zuganker mit geeigneten Werkzeugen derart plastisch verformt daß dort Durchmesservergrößerungen, z. B. Köpfe C4, gebildet werden, die im Bereich der Ausnehmungen 54 an den Endstücken 52 anliegen, so daß die Spannkraft mittelbar über die Endstücke 52 auf die Käfigelemente B1 übertragen wird.

Die an den Endstücken vorgesehenen Ausnehmungen 54 bewirken, daß die Köpfe C4 innerhalb der Gesamtlänge des Käfigs bleiben, so daß sie bei der Bewegung des Käfigs kein Hindernis bilden. Durch die auf den Käfig ausgeübte Spannkraft erhält dieser eine große Steifigkeit und hat monolithische Eigenschaften.

Bei einem Doppellager werden, wie gesagt, Verbindungselemente K eingefügt die beim Zusammenspannen der Elemente kräftig festgehalten werden. Infolge ihrer Elastizität gestatten die Verbindungselemente K gewisse Relativbewegungen in Längsrichtung zwischen den Elementarkäfigen.

Das Zusammenspannen kann auch in der Art erfolgen, daß auf die Reihe aus Käfigelementen ein in Käfiglängsrichtung wirkender Druck ausgeübt wird, was mit einer entsprechenden Vorrichtung leicht zu bewerkstelligen ist Nachdem die Reihe aus Käfigelementen elastisch zusammengedrückt ist werden die Zuganker an ihren Enden verformt wobei es sowohl möglich ist, die Zuganker dabei spannungslos zu halten, als auch die Zuganker ihrerseits elastisch zu strecken, wodurch sich besonders gOÖe Vorspannungen erzielen lassen.

Das eben beschriebene Zusammenspannen der Käfigelemente wird bei allen beschriebenen Konstruktionen angewendet also auch bei den Ausführungsformen nach den F i g. 1 bis 8, bei denen die Stäbe mit C-förmigem Querschnitt als Zuganker dienen.

Die Stäbe werden, nachdem sie gespannt wurden, ebenfalls an Endstücken, die den Endstücken 52 entsprechen, verankert Es ist auch eine direkte Verankerung an Käfigelementen möglich, wenn diese eine genügend große Steifigkeit aufweisen.

Um Zerstörungen des Käfigs zu vermeiden, wenn dieser seinen normalen Bewegungsweg verläßt, können an den Käfigenden Endanschläge vorgesehen sein, z. B. Dämpfpuffer, die aus nachgiebigem Material bestehen können. Bei der Ausführungsform nach den F i g. 9 bis 11 bestehen die Df -npfpuffer oder Anschlagflächen aus den freiliegenden Endflächen der Endstücke 52. Die Endflächen können mit einem elastischen Material belegt sein.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 sind die Käfigelemente Bi durch einen einzigen Zuganker C zusammengehalten, der an Endstücken 52* angreift Um die Käfigelemente B i genau aufeinander auszurichten,

ίο befinden sich an jedem Element Zapfen 18 und

Bohrungen 19, die ineinandergreifen. Auch im Endstück

52' sind Bohrungen 19 für den Eingriff von Zapfen 18 angeordnet

Beiderseits des in der Mitte des Käfigs angeordneten Zugankers C befinden sich Reihen aus Rollen A. Die

starren Endstücke 52' gestatten eine Verteilung der

Kraft des Zugankers 10 über die gesamte Breite des

Käfigs.

Anhand der Fig. 13 und 14 ist dargestellt daß die

Erfindung nicht nur bei Rollenlagern anwendbar ist Tatsächlich ist sie bei allen Arten von Wälzkörpern anwendbar, so insbesondere auch bei Wälzkörpern A 'in Form von Kugeln. In den Käfigelementen B 1 befinden sich in diesem Fall hohlkugelförrnige Taschen 12', die die Kugeln A' halten Die Käfigelemente B1 sind durch Zuganker Czusammengespannt

Die Fig. 15 und 16 zeigen die Anwendung der Erfindung bei einem Lager, bei dem die Wälzkörper A. die hier ebenfalls als Zylinderrollen ausgebildet sind.

w schräg zur allgemeinen Ebene des Käfigs liegen, unc¹ zwar abwechselnd mit verschiedenem Neigungssinr, Diese Rollenanordnung ist an sich bekannt und wird irr, Zusammenhang mit prismatischen Führungen verwendet. Die Käfigelemente B1 sind durch Zuganker C zusammengehalten.

Die Käfigelemente können aus verschiedenen Kunststoffen hergestellt werden. Gut geeignet sind mit Glasfasern verstärkte Kunststoffe. Wegen der leichten Formbarkeit von Kunststoff ist die Verwendung diese?

⁴C Werkstoffes mit erheblichen Vorteilen verbunden. Es können auch selbstschmierende Kunststoffe verwendet werden, wodurch man eine besondere Leichigängigkeit des Lagers erzielen kann. Da erfindungsgemäß das Lager seine Steifigkeit durch Zusammenspannen erhält

⁴^ hat die Verwendung von Kunststoff nicht, wie bei bekannten Lagern, den Nachteil, daß der Käfig zu wenig biegesteif wird.

Wie die Zeichnungen zeigen, erstrecken sich im Bereich der Rollen oder sonstigen Wälzkörper keine zwischen diesen angeordnete Elemente, die den Einbauraum für Wälzkörper reduzieren würden. Die Rollen können so nahe aneinander herangerückt werden, wie dies mit Rücksicht auf eine Minimalstärke der Stege zwischen den Rollen noch möglich ist.

Dadurch läßt sich pro Längeneinheit ein Maximum an Wälzkörpern unterbringen, was die schon in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile hat

Hierzu 3 Blatt, Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wälzkörperkäfig far Längsführungen, der aus formgleichen, aus Kunststoff bestehenden Käfigelementen aufgebaut ist, die Taschen bilden, in denen Wälzkörper mit Spiel aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigelemente (B X) aneinander anliegen und durch mindestens einen elastisch gedehnten Zuganker (C; CX) zusammengepreßt sind, der sich längs des gesamten Käfigs (B) erstreckt und an starren Endstücken (52) des Käfigs (B)angreift

2. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigelemente zu ihrer gegenseitigen Ausrichtung formschlüssig ineinandergreifen bzw. über Zwischenstücke (34) formschlüssig miteinander verbunden sind.

3. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssigen Verbindungen aus Bohrungen (19) und Zapfen (18) bestehen.

4. Wäbiörperlcafig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die formschiüssige Verbindung zugfest ist

5. Wälzkörperkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigelemente (B 1) formschlüssig mit dem Zuganker (C)'iR Eingriff stehen.

6. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (Q in Bohrungen der Käfigelemente eingreift

7. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Längsseite des Käfigs ein Zugrjiker ("?) angeordnet ist, der einen C-förmigen Querschnitt aufweist und dessen Schenkel (24, 26) in an den Käfigelementen (BX) vorgesehene Nuten (20, 22) eingreift, wobei vorzugsweise die Schenkel (24, 26) etwas elastisch aufgeweitet sind.

8. Wälzkörperkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Endkäfigelemente bzw. die Endstücke (52) aus einem steiferen Material, z. B. Metall, insbesondere Stahl, bestehen als die übrigen Elemente (B X).

9. Wälzkörperkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Endkäfigelemente (BX) bzw. Endstücke (52) Anschlagflächen (D) aufweisen, die stoßdämpfend ausgebildet sein können.

10. Wälzkörperkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (52) Ausnehmungen (54) für die Aufnahme von Verankcningsmitteln (CA), z. B. Köpfen, von Zugankern (C; C X) aufweisen.

11. Wälzkörperkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigelemente (D X) einen Steg (10; 106; XOc) aufweisen, an dessen Enden Borde (14,16; X4b, X6b; X4c, X6c) angeordnet sind, die zugleich als Abstandshalter für die Stege (10; XOb; XOc) dienen und deren Enden an benachbarten Käfigelementen (BX) anliegen.

12. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Käfigelement (B 1) etwa I-förmig ist, wobei die I Arme die Borde (14,16; 14a 16c; bilden.

13. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß jedes Käfigelement (B X) etwa

Z-förmig ist, wobei die Endabschnitte die Borde

ty(g)

14. Wälzkörperkäfig nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigelemente (D X) etwa

ί U-förmig sind, wobei die U-Schenkel die Borde (14) bilden (F ig. 9).

15. Wälzkörperkäfig nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigelemente (B X) Ausnehmungen (15) aufweisen,

to in die die Enden der Borde benachbarter Käfigelemente (B X) eingreifen.

16. Wälzkörperkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß die Käfigelemente (BX) etwa stabförmig ausgebildet sind und

π daß zwischen die Käfigelemente Zwischenstücke eingefügt sind, die als Borde dienen (F i g. 4, S).

17. Wälzkörperkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig mehrere Zuganker (C; CX) enthält, vorzugsweise in jedem Endbereich des Käfigs einen Zuganker.

18. Wälzkörperkäfig nach einem der Ansprüche 1 bis iö, dadurch gekennzeichnet daß in der Mitte des Käfigs ein Zuganker (C) angeordnet ist (F i g. 12).

■ 19. Wälzkörperkäfig nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mehr als einer starren Käfigelementreihe (B) besteht und daß die Reihen durch elastische Verbindungselemente (K) miteinander verbunden sind, vorzugsweise durch elastische Plättchen, z. B. Stahlplättchen, die zwischen Käfigelemente eingefügt sind (F i g. 9 bis 1 X).

20. Verfahren zur Herstellung eines Wälzkörperkäfigs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge der nachgenannten Verfahrensschritte: a) Aneinanderreihen der Käfigelemente (BX), eventuell unter gleichzeitiger Zwischenfügung von Wälzkörpern (A),

b) Zusammendrücken der Käfigelementreihe unter elastischer Verformung der Käfigelemente (BX\

c) Anbringen der Zuganker (C; CX) und Verankerung derselben an den Endkäfigelementen bzw.

'' an den Endstücken (52),

d) Beseitigen der Zusammendrückkraft und dadurch Spannung der Zuganker (C; C X).

21. Verfahren zur Herstellung eines Wälzkörperkäfigs nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Aufeinanderfolge der nachgenannten Verfahrensschritte: a) Aneinanderreihen der Käfigelemente (BX), eventuell unter gleichzeitiger Zwischenfügung von Wälzkörpern (A),

b) Anbringen der Zuganker (C; CX) und Verankerung derselben an den Käfigendelementen bzw. den Endstücken (52) im gespannten Zustand der Zuganker (C; CX).

22 Verfahren nach Anspruch 20, dadurch ^h0 gekennzeichnet, daß die Zuganker (C; CX) im gespannten Zustand montiert werden.