用于大理石切割机的轴承单元的制作方法

1.本发明涉及一种用于大理石切割机(marble cutting machines)的轴承单元。


背景技术：

2.诸如图1和图2中所示的已知类型的大理石切割机的轴承单元具有旋转轴线y，并且 通常包括：
[0003]-径向外圈31，能够绕着旋转轴线y旋转并设置有径向内滚道310；
[0004]-固定的(/静止的)(stationary)径向内圈33，设置有径向外滚道330；
[0005]
–
成列32的滚动元件32'(即，球)，配置在圈31与圈33之间，使得在滚道310与滚道 330内滚动。
[0006]
在使用大理石切割机中的轴承单元10期间(即，该机器设置有用于切割大理石的多 条涂覆金刚石的线(wires))，轴承单元10连接到与轴线y同轴并与径向外圈31一体的带 轮(pulley)20，使得以已知的方式驱动进行大理石的切割的相应涂覆金刚石的线100。
[0007]
通常，每个球32'具有对称中心c，并且具有与轴承单元10的圈31和圈33接触的两个 点：每个球32'与外圈31之间的点c1以及每个球32'与内圈33之间的点c2，该对称中心c为 轴承单元10的对称轴线x在径向方向上横切轴线y交叉而得。每个球32'的两个接触点c1 和c2沿着相关联的对称轴线x与相关联的球32'的中心c对准。
[0008]
涂覆金刚石的线100与大理石板(未示出)之间的相互作用使得带轮20的顶部受到 (/经受)分布力(distributed force)，其合成轴向力fa平行于轴线y指向以及其合成径向 力fr指向轴线y并相对于轴线y横向并且通常还相对于轴承单元10的轴线x在轴向上偏 移。这些力的作用在轴承单元10上产生合力矩，这特别取决于合成径向力fr的轴向位移 值，还可以以相对剧烈(severe)的方式对轴承单元施加应力。很明显的是，杠杆臂的过 大值会导致圈与球之间的高接触压力，这会对轴承单元的工作寿命的持久性产生不利影 响。
[0009]
此外，这个问题会影响大理石的切割的质量：传递到轴承单元的力矩的值越大，在 大理石板中的切割精度越低。在对厚度约为2mm的薄板进行加工的(常见)情况下，甚 至存在大理石的板断裂的实际风险。
[0010]
还已知这样的应用，其中，为了提高对偏心载荷的阻力，使用内圈由两个镜面的半 圈(two specular half-rings)形成的轴承单元。然而，在这种情况下，轴承单元的轴向尺 寸增大。这在提供了在轴向上彼此成串安装的多个轴承的大理石切割机中使用的情况下 是有问题的。


技术实现要素：

[0011]
本发明的目的是提供一种轴承单元，其中，滚动元件与滚道之间的接触被优化以克 服与轴承单元上的偏心载荷(eccentric load)的存在相关联的上述缺点。
[0012]
本发明的目的是提供一种具有在所附权利要求中描述的特性特征的轴承单元。
附图说明
[0013]
现在将参照示出实施方式的多个非限制性示例的附图描述本发明，其中：
[0014]-图1和图2示出了已知类型的大理石切割机的轴承单元；-图3是根据本发明的用于大理石切割机的轴承单元的优选实施方式的截面图；以及
[0015]-图4是根据图3的轴承单元的第一细节的放大视图(/大比例视图)；
[0016]-图5是根据图3的轴承单元的第二细节的放大视图。
具体实施方式
[0017]
参照图3并使用相同的参考标号来表示已经在参照图1和图2的描述的介绍部分中描 述的相同或相似的部件，10整体表示用于大理石切割机(marble cutting machine)的轴承 单元。
[0018]
单元10包括：
[0019]-径向外圈31，能够绕着轴承单元10的中心旋转轴y旋转；
[0020]-固定的(/静止的)(stationary)径向内圈33；
[0021]-成列32的滚动元件32'(/滚动元件32'的列32)，布置在径向外圈31与径向内圈33之 间，在该示例中，滚动元件32'为球；
[0022]-用于容纳滚动体的保持架34，使得将成列的滚动体32的滚动元件保持就位。
[0023]
在整个本说明书和权利要求中，指示位置和方位的术语和表达(诸如，“径向”和
ꢀ“
轴向”等)被理解为参照轴承单元10的旋转中心轴线y。
[0024]
径向外圈31设置有径向内滚道310，而径向内圈33设置有径向外滚道330，用于允许 配置在径向外圈31与径向外圈32'之间的成列32的滚动元件32'的滚动。实施方式和相关附 图的一些示例可以设想使用除球之外的滚动元件，而不脱离本发明的范围。
[0025]
轴承单元10还设置有用于将轴承单元与(/对于)外部环境密封(sealing off the bearingunit from the external environment)的密封装置35，特别为金属密封装置。
[0026]
根据本发明，轴承单元10已被设计成使由大理石切割机通过带轮(pulley)20传递 的力矩(moments)的影响最小化。
[0027]
特别地，径向内圈33的径向外滚道330由两部分331、322组成，该两部分331、322 彼此分开并且相对于轴承单元10的对称轴线x呈镜面(specular)，轴线x具有径向方向。
[0028]
该特征是非常有利的，特别是对于使用大理石切割机中的轴承单元10。事实上，由 于在大理石切割机中轴承成串地安装并且非常靠近，特别是在对非常薄的大理石板(slab) 进行切割的情况下，通过仅提供一个径向圈，但两个轨道部分彼此分开，不仅可以将轴 承单元的轴向尺寸保持得非常小，而且可以增大对由于涂覆金刚石的线(/金刚石涂层线 /涂覆金刚石的丝)(diamond-coated wire)的作用引起的偏心径向力导致的力矩的阻力。
[0029]
有利的是，在径向内圈33的径向外滚道330的两部分331、332之间，存在径向内周 向槽50，径向内周向槽50包含用于保持径向外滚道330被润滑的润滑脂。
[0030]
由于为了在径向内圈33上形成滚道的彼此是镜面的两部分331、332，在任何情况下 进行机械加工的工具均需要在沿着圈中途的(halfway)中间位置的排放槽(dischargegroove)，所以周向槽50的存在是有利的。否则会在滚道的两部分之间产生尖头(cusp) 或
在任何情况下不均匀的点，有产生裂纹的起点的危险。如果必要的排放槽设计成合适 的尺寸，使得它被构造为用于润滑脂的小储存部(reservoir)也是有利的，鉴于在切割操 作期间出现的高切割温度，当用于大理石切割机时，其存在无疑是有利的。
[0031]
优选地并且出于已经讨论的原因，径向外圈31的径向内滚道310也可以由彼此分开 并且相对于轴承单元10的对称轴线x呈镜面的两部分311、312组成。
[0032]
有利的是，在径向外圈31的径向内滚道310的两部分311、312之间，还可以存在径 向外周向槽50'，径向外周向槽50'包含用于保持径向内滚道310被润滑的润滑脂。
[0033]
优选地并且仍然为了增加对由于偏心径向力引起的力矩的阻力，在滚道310、330与 滚动元件32'之间设置四个接触点40，即，针对滚道310、330的每部分311、312、331、332 的一个接触点。
[0034]
有利的是，四个接触点40关于轴承单元10的对称轴线x对称。特别地，通过将每个 接触点40与滚动元件32'的中心c连接的直线与轴线x形成的角度α可以在20
°
与40
°
之间。 以这种方式，从基于实验测试的理论计算可以看出，在减少与从大理石切割机传递到轴 承单元10的合成(resultant)轴向力fa和合成径向力fr相关联的影响方面获得最佳结果。 更特别地，角度α的最佳值为25
°
。
[0035]
周向槽50、50'的尺寸必须优化，使得一方面它们足够大以容纳大量润滑脂，另一方 面又不会太大以至于它们过度减少滚道的整个区域，特别是，接触点40附近的接触区。
[0036]
参照图4，特别地，参照径向内圈33的径向外滚道330，配置在与轴线y同轴的相同 圆柱形表面上的相关联的接触点40彼此轴向间隔开给定的轴向距离a，以及在轴向上定位 在两个相关联的接触点40之间的大致中间位置的相关联的周向槽50具有有利地在距离a 的40％与60％之间的宽度b，并且甚至更优选地，可以等于相同距离a的50％。
[0037]
代替地(instead)，周向槽50的径向方向上的深度c可以在周向槽50的宽度b的40％ 与60％之间，并且甚至更优选地可以等于相同宽度b的50％。
[0038]
参照图5，特别地参照径向外圈31的径向内滚道310，周向槽50'的位置和尺寸与连同 径向外滚道330的周向槽50所描述的位置和尺寸相同。
[0039]
基本上，作为本发明的结果，滚动元件32'与滚道310、330之间的接触力可以分布在 四个接触点40，即，针对滚道的每部分311、312、331、332的一个接触点。由于可以使 用仅一个内圈而不是一对内圈，因此通过这种方式，可以使轴承单元的轴向尺寸最小化。 同时，由于滚道与滚动元件之间存在四个接触点，因此可以增加对由于涂覆金刚石的线 的作用引起的偏心径向力导致的力矩的阻力。通过这种方式，轴承单元的使用寿命增加， 大理石板材的切割质量提高。
[0040]
此外，由于上述技术原因而需要在滚道330、310中的每个滚道上形成的周向槽50、 50'有利地用作润滑脂容器并且这有助于保持所述滚道被适当地润滑。
[0041]
除了本发明的实施方式之外，在上述变型中，应当理解存在许多另外的变型。还必 须理解的是，所述实施方式仅仅是示例，并不限制本发明的范围，也不限制其应用，也 不限制其可能的构造。相反，虽然以上提供的描述能够使本领域技术人员至少在其构造 的示例之一中实施本发明，但必须理解，所描述的组件的多种变型是可行的，而不会因 此脱离如所附权利要求中所限定的、按字面解释的和/或根据其合法等同物解释的本发明 的范围。