Wälzkörperkäfig für geradlinige Führungen auf ebenen Flächen Für geradlinige Führungen auf ebenen Flächen werden in steigendem Masse Wälzkörper benutzt. So hat man zum Beispiel Kugeln oder Rollen ohne Halter bzw. ohne Führungskäfig zwischen die ge radlinig sich gegeneinander bewegenden Flächen ein gelegt, um somit den Reibungswiderstand der bisher gleitenden Reibung durch die Rollreibung zu verrin gern. Kugeln oder Kurzrollen werden auch in Blech geformten Einzelgliedern einzeln gefasst und die Ein zelglieder durch Vernietung zu einer Kette vereinigt. Es sind auch starre Käfige für geradlinige Führung von grosser Länge bekannt, in denen eine Vielzahl von Wälzkörpern in einem langen flachen Band ge halten ist.
Die zuerst genannte Ausführungsform nach Art einer Gliederkette ist für dünne und lange Wälzkör- per, wie zum Beispiel Nadeln oder dünne Walzen, in technisch wirtschaftlicher Weise nicht herstellbar. Flachführungen mit Nadeln oder Walzen werden da her vorwiegend als bandartige Käfige ausgebildet, die die Führung und Halterung der Rollkörper überneh men. Entsprechend dem kleinen Durchmesser solcher Wälzkörper bis etwa 5 mm bei einem Verhältnis von Länge zum Durchmesser grösser als zwei müssen diese Führungskäfige verhältnismässig dünn gestaltet sein.
Sie unterliegen daher bei grösserer Länge einem star ken Verzug. Käfigsegmente mit Wälzkörpern für ge radlinige Bewegung als Flachführungen, die bereits angewandt wurden, haben anderseits den Nachteil, dass bei der hin und her gehenden Bewegung die einzelnen Segmente sich in Längsrichtung gegenein ander verschieben, z. B. an den Endpunkten stehen bleiben oder sich unregelmässig über die Führungs länge verteilen.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, einen Wälzkörperkäfig für geradlinige Führungen auf ebenen Flächen zu schaffen, der die oben geschilder ten Nachteile vermeidet.
Gemäss der Erfindung besteht dieser Wälzkörper- käfig aus einer Mehrzahl von je mehrere Wälzkör- per führenden Käfigteilen, deren zur Erzielung einer Verbindung vorgeformte Enden unmittelbar oder mittelbar miteinander verbunden sind.
Die Aneinanderreihung der einzelnen Käfigteile zu einer zusammenhängenden langen Führung ver meidet den sonst bei gleich langen Flachführungen bei der Herstellung auftretenden Verzug. Die Her stellung der einzelnen Käfigteile ist einfach und wirt schaftlich. Durch Aneinanderreihung einzelner Käfig teile lassen sich beliebig lange Führungen herstellen, während bei den bekannten, nicht unterteilten Füh rungen eine kostspielige Lagerhaltung für die unter schiedlichsten Führungslängen erforderlich war.
Da sämtliche Käfigteile mit in gleicher Weise vorgeformten Enden versehen sein können, die in ein facher Weise die Verbindung aneinandergereihter Käfigteile gestatten, können für die Anfertigung der Käfigteile Herstellungsverfahren Benutzung finden, wie sie für die Massenfertigung geeignet sind. So können die Käfigteile durch Stanzen gefertigt werden, und es lassen sich die Haltemittel für die Rollkörper in den Käfigfenstern in einfacher Weise, z. B. durch überwalzen, erzeugen.
Es besteht auch die Möglich keit, die Käfigteile auf presstechnischem Wege aus Metallen oder Kunststoffen oder, wenn es zweck mässig erscheint, aus Sinterstoffen herzustellen. Dabei lassen sich Haltemittel für die Rollkörper in den Käfigfenstern leicht mit anformen.
Die Ende der Käftigteile lassen sich durch schwal- benschwanzförmige Nuten und Federn miteinander verbinden, wobei die Nuten und Federn entweder in Käfigquerrichtung oder in Richtung der Käfigdicke verlaufen können. Die Verbindung der Enden der Käfigteile kann auch durch an die Enden angeformte ineinandergrei- fende, zweckmässig über die ganze Käfigbreite ver laufende Haken erfolgen.
Anstatt die einzelnen Käfigteile unmittelbar zu verbinden, können auch kurze Zwischenglieder vor gesehen werden, die ihrerseits mit den Käfigendteilen verbindbar sind. Schliesslich können die einzelnen Käfigteile unter Aufnahme einer unterschiedlichen Anzahl von Wälzkörpern auch verschieden lang aus geführt werden, so dass man aus den Käfigteilen jede gewünschte Gesamtkäfiglänge zusammensetzen kann.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsfor men von Käfigteilen beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 zwei benachbarte Käfigteile mit haken artiger Verbindung im Längsschnitt, Fig.2 zwei benachbarte Käfigteile mit Schwal- benschwanzverbindung im Längsschnitt, Fig. 3 zwei benachbarte Käfigteile mit abgeänder- der Schwalbenschwanzverbindung in Ansicht von oben gesehen,
Fig. 4 eine abgeänderte Ausführungsform der Fig. 1 mit einem Zwischenglied zur Verbindung be nachbarter Käfigteile im Längsschnitt, Fig. 5 eine abgeänderte Ausführungsform der Fig. 2 mit einem Zwischenglied zur Verbindung be nachbarter Käfigteile im Längsschnitt, Fig. 6 die Anordnung und Ausbildung mehrerer Wälzkörperkäfige zur geradlinigen Führung auf einer Stange von dreieckigem Querschnitt im Querschnitt,
Fig.7 die Ausbildung eines Käfigteils mit zwei Reihen von Wälzkörpern in Ansicht von oben ge sehen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind 1 und 2 zwei benachbarte Käfigteile, von denen jeder mit drei Fenstern 3 zur Aufnahme und Führung von Wälzkörpern 4 versehen ist. Die aneinanderstossenden Enden der benachbarten Käfigteile 1 und 2 sind mit vorgeformten, sich über die ganze Breite der Käfig teile erstreckenden Haken 5, 6 versehen, die inein- andergreifen und so die Verbindung benachbarter Käfigteile bewirken.
Bei der Ausführungsform nach Fig.2 sind die benachbarten Käfigteile 7, 8, von denen jeder wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 zur Aufnahme von je drei Wälzkörpern 4 dient, an den Enden mit vor geformten schwalbenschwanzförmigen Nuten 9 bzw. schwalbenschwanzförmigen Federn 10 versehen, die zur gegenseitigen Verbindung der benachbarten Kä- figteile dienen.
Die schwalbenschwanzförmigen Nuten 9 und Federn 10 verlaufen dabei in Käfigquerrich- tung und können sich über die ganze Käfigbreite er strecken.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist besonders geeignet, wenn eine Montage der Käfige nach dem Einsetzen der obern und untern Gleitflächen von der Seite her geschehen muss.
Die Ausführungsform nach Fig. 3 verwendet zur gegenseitigen Verbindung der benachbarten Käfigteile 11 und 12, die auch zur Aufnahme einer unterschied lichen Anzahl von Wälzkörpern verschieden lang aus geführt sein können, wie die Ausführungsform nach Fig. 2 schwalbenschwanzförmige Nuten 13 und schwal- benschwanzförmige -Federn 14 an den Käfigenden, jedoch mit dem Unterschied, dass sich die Nuten 13 und Feder 14 in Richtung der Käfigdicke erstrecken.
Bei der Ausführungsform nach Fig.4 sind die benachbarten Käfigteile 15, 16 nicht unmittelbar durch ineinandergreifende Haken der Käfigenden, sondern mit Hilfe eines kurzen Zwischengliedes 17 verbunden. Das Zwischenglied 17 besitzt U-förmigen Querschnitt, und es greifen die Schenkel des Zwi schengliedes 17 in Ausnehmungen an den Enden der benachbarten Käfigglieder 15 und 16 ein.
Wie bei der Fig. 1 können sich auch hier das Zwischenglied 17 und die Ausnehmungen in den Enden der benach barten Käfigteile 15 und 16 über die ganze Käfig breite erstrecken.
Fig.5 veranschaulicht eine abgeänderte Aus führungsform der Fig. 2. Zur Verbindung der be nachbarten Käfigglieder 18, 19 sind in die Stirnenden der benachbarten Käfigglieder schwalbenschwanzför- mige Nuten 20 eingearbeitet. Die Verbindung der benachbarten Käfigteile wird durch das kurze Zwi schenglied 21 bewirkt, das aus einer schwalben- schwanzförmigen Doppelfeder besteht.
Fig. 6 zeigt im Querschnitt die Anordnung und Ausbildung mehrerer Wälzkörperkäfige zur gerad linigen Führung auf einer Stange 22 von dreieckigem Querschnitt. Wie die Zeichnung erkennen lässt, wird die Stange 22 von dreieckigem Querschnitt an einer Seite von einer Reihe von Käfigteilen 23 geführt, während die Führung der beiden andern Seiten von einer Reihe von Käfigteilen 24 übernommen wird, die bei 25 derart abgebogen sind, dass die von ihnen geführten Wälzkörper an den entsprechenden Seiten des Stabes eine satte Anlage finden.
Fig. 7 zeigt schliesslich einen Käfigteil 26, der mit zwei Reihen von Wälzkörpern ausgerüstet ist.
Rolling element cage for straight guides on flat surfaces For straight guides on flat surfaces, rolling elements are increasingly being used. For example, balls or rollers without a holder or without a guide cage between the surfaces moving in a straight line against each other are placed in order to reduce the frictional resistance of the previously sliding friction caused by rolling friction. Balls or short rolls are also held individually in individual links formed from sheet metal and the individual links are combined to form a chain by riveting. There are also rigid cages for linear guidance of great length known in which a large number of rolling elements is kept ge in a long flat band.
The first-mentioned embodiment in the manner of a link chain cannot be produced in a technically economical manner for thin and long rolling elements, such as needles or thin rollers. Flat guides with needles or rollers are therefore mainly designed as belt-like cages that take over the management and retention of the rolling elements. Corresponding to the small diameter of such rolling elements up to about 5 mm with a ratio of length to diameter greater than two, these guide cages must be designed to be relatively thin.
If they are longer, they are therefore subject to a strong delay. Cage segments with rolling elements for ge rectilinear movement as flat guides that have already been used, on the other hand, have the disadvantage that in the reciprocating movement, the individual segments move in the longitudinal direction against each other, z. B. stop at the end points or spread irregularly over the guide length.
The invention has set itself the task of creating a rolling element cage for straight guides on flat surfaces that avoids the disadvantages described above.
According to the invention, this rolling element cage consists of a plurality of cage parts each guiding a plurality of rolling elements, the ends of which are directly or indirectly connected to one another to achieve a connection.
The stringing together of the individual cage parts to form a coherent long guide ver avoids the distortion that otherwise occurs with flat guides of the same length during manufacture. The manufacture of the individual cage parts is simple and economical. By stringing together individual cage parts, guides of any length can be produced, while the known, non-subdivided guides required expensive storage for the most varied guide lengths.
Since all cage parts can be provided with preformed ends in the same way, which allow the connection of cage parts lined up in a number of ways, manufacturing processes can be used for the manufacture of the cage parts, as they are suitable for mass production. So the cage parts can be made by punching, and it can be the holding means for the rolling elements in the cage windows in a simple manner, for. B. by rolling over, generate.
It is also possible to manufacture the cage parts by pressing technology from metals or plastics or, if it appears appropriate, from sintered materials. Retaining means for the rolling elements in the cage windows can easily be molded on.
The ends of the strength parts can be connected to one another by dovetail-shaped grooves and tongues, whereby the grooves and tongues can run either in the transverse direction of the cage or in the direction of the cage thickness. The ends of the cage parts can also be connected by means of interlocking hooks formed on the ends and suitably extending over the entire width of the cage.
Instead of connecting the individual cage parts directly, short intermediate links can also be seen, which in turn can be connected to the cage end parts. Finally, the individual cage parts can also be made of different lengths while accommodating a different number of rolling elements, so that any desired total cage length can be assembled from the cage parts.
In the drawing, several Ausführungsfor men of cage parts are illustrated, for example. 1 shows two adjacent cage parts with a hook-like connection in a longitudinal section, FIG. 2 shows two adjacent cage parts with a dovetail connection in a longitudinal section, FIG. 3 shows two adjacent cage parts with a modified dovetail connection viewed from above,
Fig. 4 shows a modified embodiment of Fig. 1 with an intermediate member for connecting neighboring cage parts in longitudinal section, Fig. 5 shows a modified embodiment of Fig. 2 with an intermediate member for connecting neighboring cage parts in longitudinal section, Fig. 6 shows the arrangement and design of several Rolling element cages for linear guidance on a rod with a triangular cross-section in cross-section,
Fig.7 see the formation of a cage part with two rows of rolling elements in a view from above ge.
In the embodiment according to FIG. 1, 1 and 2 are two adjacent cage parts, each of which is provided with three windows 3 for receiving and guiding rolling elements 4. The abutting ends of the adjacent cage parts 1 and 2 are provided with preformed hooks 5, 6 which extend over the entire width of the cage parts and which intermesh and thus connect adjacent cage parts.
In the embodiment according to FIG. 2, the adjacent cage parts 7, 8, each of which serves to receive three rolling elements 4 as in the embodiment according to FIG. 1, are provided at the ends with pre-formed dovetail grooves 9 or dovetail springs 10 that serve to connect the neighboring cage parts to one another.
The dovetail grooves 9 and tongues 10 run in the transverse direction of the cage and can extend over the entire width of the cage.
The embodiment according to FIG. 2 is particularly suitable when the cages have to be assembled from the side after the upper and lower sliding surfaces have been inserted.
The embodiment according to FIG. 3 is used to connect the adjacent cage parts 11 and 12, which can also be made of different lengths to accommodate a different number of rolling elements, like the embodiment according to FIG. 2, dovetail grooves 13 and dovetail springs 14 at the cage ends, but with the difference that the grooves 13 and tongue 14 extend in the direction of the cage thickness.
In the embodiment according to FIG. 4, the adjacent cage parts 15, 16 are not connected directly by interlocking hooks of the cage ends, but with the aid of a short intermediate member 17. The intermediate member 17 has a U-shaped cross section, and the legs of the inter mediate member 17 engage in recesses at the ends of the adjacent cage members 15 and 16 a.
As in Fig. 1, the intermediate member 17 and the recesses in the ends of the neigh disclosed cage parts 15 and 16 can extend over the entire cage width.
FIG. 5 illustrates a modified embodiment of FIG. 2. To connect the adjacent cage members 18, 19, dovetail-shaped grooves 20 are incorporated into the end faces of the adjacent cage members. The connection of the adjacent cage parts is brought about by the short intermediate link 21, which consists of a dovetail-shaped double spring.
Fig. 6 shows in cross section the arrangement and design of several rolling element cages for straight-line guidance on a rod 22 of triangular cross-section. As the drawing shows, the rod 22 of triangular cross-section is guided on one side by a row of cage parts 23, while the other two sides are guided by a row of cage parts 24, which are bent at 25 in such a way that those of their guided rolling elements find a full contact on the corresponding sides of the rod.
Finally, FIG. 7 shows a cage part 26 which is equipped with two rows of rolling elements.