DE10130086A1

DE10130086A1 - Rollenführungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10130086A1
Application number: DE10130086A
Authority: DE
Inventors: Jun Matsumoto
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2001-06-21
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: JP4479066B2; US20040040155A1; US6520679B2; US6644857B2; US20030044094A1; US20010054238A1; US6886252B2; JP2002005161A; DE10130086B4

Abstract

Eine Rollführungsvorrichtung weist ein erstes Gleitelement (1) und ein zweites Gleitelement auf. Das erste Gleitelement (1) hat ein Paar Flügelbereiche (11, 12) und einen die Flügelbereiche (11, 12) verbindenden Verbindungsbereich (13). Erste Laufrillen (4) sind an den jeweiligen Flügelbereichen (11, 12) ausgebildet. Zweite Laufrillen sind an dem zweiten Gleitelement ausgebildet. Rollkörper sind zwischen den Laufrillen (4) unter einer Vorspannung gehalten. Eine Restdruckspannungszone (15) ist an dem Oberflächenbereich des ersten Gleitelements (1) ausgebildet. Ein bearbeiteter Bereich (16) ist an dem Verbindungsbereich (13) ausgebildet. Der bearbeitete Bereich (16) dient zum Einstellen der auf die Rollkörper wirkenden Vorspannung durch Regulierung der Restdruckspannungszone (15) durch Umformbearbeiten des Verbindungsbereichs (13).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rollenführungsvorrichtung wie etwa eine Linearführungsvorrichtung oder Kreisführungsvorrichtung.

Eine Rollenführungsvorrichtung umfaßt ein erstes Gleitelement, das ein Paar von einander gegenüberliegenden Flügelbereichen hat, und ein zweites Gleitelement, das imstande ist, relativ zu dem ersten Gleitelement bewegt zu werden. Eine Vielzahl von Rollkörpern wie etwa Kugeln ist zwischen den Flügelbereichen des ersten Gleitelements und dem zweiten Gleitelement gehalten.

Beispielsweise umfaßt eine Linearführungsvorrichtung einen Schlitten als Beispiel für das erste Gleitelement und eine Schiene als Beispiel für das zweite Gleitelement. Der Schlitten kann in Axialrichtung (Längsrichtung) der Schiene relativ dazu bewegt werden. Der Schlitten weist ein Paar von Flügelbereichen und einen die Flügelbereiche verbindenden Verbindungsbereich auf. Erste Laufrillen sind jeweils an den inneren Oberflächen der Flügelbereiche ausgebildet. Zweite Laufrillen, die lagemäßig den ersten Laufrillen entsprechen, sind jeweils an den gegenüberliegenden Seitenflächen der Schiene ausgebildet. Weiterhin ist der Schlitten so ausgebildet, daß er Rücklaufrillen hat, die mit den jeweiligen ersten Laufrillen kontinuierlich sind. Die Rücklaufrillen und die ersten und zweiten Laufrillen bilden eine Endlosumlaufrille. Die Kugeln als die Rollkörper sind in der Umlaufrille gehalten.

Um die Steifigkeit der oben beschriebenen Rollführungsvorrichtung zu erhöhen, sind die Rollkörper zwischen dem ersten und dem zweiten Gleitelement unter einer Vorspannung gehalten. Herkömmlich wird die Vorspannung durch die Auswahl der Größe der Rollkörper eingestellt. Insbesondere werden verschiedene Rollkörpertypen mit unterschiedlichen Durchmessern hergestellt, und Rollkörper mit geeignetem Durchmesser werden ausgewählt und in die Rollführungsvorrichtung eingebaut, so daß auf die Rollkörper eine gewünschte Vorspannung aufgebracht wird. Im allgemeinen sind die Durchmesser von verfügbaren Rollkörpern in Mikrometern graduiert.

Da die erwähnte herkömmliche Vorspannungs- Einstelleinrichtung die Herstellung einer Menge von Rollkörpertypen bedingt, ist die Handhabung sehr arbeitsintensiv. Ferner ist der Bereich von Dimensionen der verfügbaren Rollkörper beschränkt, so daß der einstellbare Vorspannungswert unvermeidlich eingeschränkt ist.

KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Rollführungsvorrichtung, die imstande ist, eine Vorspannung einfach einzustellen, ohne daß viele Rollkörpertypen mit unterschiedlichen Durchmessern vorgesehen sind.

Eine Rollführungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist folgendes auf: ein erstes Gleitelement, das ein Paar von Flügelbereichen und einen die Flügelbereiche verbindenden Verbindungsbereich hat und so ausgebildet ist, daß es erste jeweilige erste Laufrillen an den Flügelbereichen hat; ein zweites Gleitelement, das mit dem ersten Gleitelement kombiniert ist, relativ zu dem ersten Gleitelement bewegbar ist und so ausgebildet ist, daß es Laufrillen hat, die lagemäßig jeweils den ersten Laufrillen entsprechen; Rollkörper, die zwischen den ersten und zweiten Laufrillen gehalten sind; eine Restdruckspannungszone, die an dem Oberflächenbereich des ersten Gleitelements ausgebildet ist; und einen bearbeiteten Bereich, der an der Restdruckspannungszone an einer inneren oder äußeren Oberfläche des Verbindungsbereichs gebildet und imstande ist, den Verbindungsbereich während der Bearbeitung der Restdruckspannungszone zu verformen und eine der Verformung entsprechende Vorspannung an den Rollkörpern einzustellen.

Gemäß der Erfindung kann die Vorspannung auf die Rollkörper auf einen gewünschten Wert eingestellt werden, indem einfach der bearbeitete Bereich an dem ersten Gleitelement ausgebildet wird, ohne daß viele Rollkörpertypen mit unterschiedlichen Durchmessern, die bei herkömmlichen Vorrichtungen erforderlich sind, hergestellt werden müssen.

Bevorzugt wird der Vorgang der Ausbildung des bearbeiteten Bereichs durchgeführt, während das erste und das zweite Gleitelement miteinander vereinigt sind. Gemäß der Erfindung kann die Vorspannung ohne den Aufwand einer Demontage und erneuten Montage des ersten und des zweiten Gleitelements eingestellt werden.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung angegeben und ergeben sich teilweise aus der Beschreibung oder aus der praktischen Anwendung der Erfindung. Die Ziele und Vorteile der Erfindung können durch die nachstehend speziell erwähnten Maßnahmen und Kombinationen realisiert und erreicht werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die beigefügten Zeichnungen, die der Beschreibung beigefügt sind und einen Teil davon bilden, zeigen derzeit bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dienen gemeinsam mit der vorstehenden allgemeinen Beschreibung und der nachstehenden genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.

Fig. 1 ist eine weggeschnittene Vorderansicht einer Rollführungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht eines ersten Gleitelements, das in der Rollführungsvorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 3 ist eine Perspektivansicht des in Fig. 2 gezeigten ersten Gleitelements;

Fig. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Anzahl von bearbeiteten Bereichen des in Fig. 2 gezeigten Gleitelements und der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung zeigt;

Fig. 5 ist eine Perspektivansicht eines Gleitelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Bearbeitungsfrequenz an einem bearbeiteten Bereich des Gleitelements von Fig. 5 und der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung zeigt;

Fig. 7 ist eine Perspektivansicht eines Gleitelements gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Anzahl von bearbeiteten Bereichen des Gleitelements von Fig. 7 und der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung zeigt;

Fig. 9 ist eine Vorderansicht, die schematisch die Art und Weise zeigt, wie das Gleitelement jeder der vorstehenden Ausführungsformen verformt wird;

Fig. 10 ist eine Vorderansicht, die die Art und Weise zeigt, wie die Rollführungsvorrichtung von Fig. 1 an einem Träger befestigt ist;

Fig. 11 ist ein Diagramm, das dynamische Reibungskräfte für die Fälle zeigt, in denen die Rollführungsvorrichtung, die das in Fig. 3 verwendete Gleitelement verwendet, an dem Träger befestigt bzw. nicht an dem Träger befestigt ist;

Fig. 12 ist eine Perspektivansicht eines Gleitelements gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 13 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Anzahl von bearbeiteten Bereichen des Gleitelements von Fig. 12 und der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung zeigt;

Fig. 14 ist eine Vorderansicht, die schematisch die Art und Weise zeigt, wie das Gleitelement von Fig. 12 verformt wird;

Fig. 15 ist ein Diagramm, das dynamische Reibungskräfte für die Fälle zeigt, in denen die Rollführungsvorrichtung, die das Gleitelement von Fig. 12 verwendet, an dem Träger befestigt bzw. nicht an dem Träger befestigt ist;

Fig. 16 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Rollführungsvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 17 ist eine Vorderansicht der Rollführungsvorrichtung von Fig. 16; und

Fig. 18 ist eine Schnittansicht einer Rollführungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Eine in Fig. 1 gezeigte Rollführungsvorrichtung A1 weist einen Schlitten als Beispiel eines ersten Gleitelements 1 und eine Schiene als Beispiel eines zweiten Gleitelements 2 auf. Wie Fig. 2 zeigt, ist das erste Gleitelement 1 mit einem Paar von Flügelbereichen 11 und 12 und einem die Flügelbereiche 11 und 12 verbindenden Verbindungsbereich 13 versehen. Innere Oberflächen 11a und 12a der Flügelbereiche 11 und 12 liegen einander gegenüber. Ein zweites Gleitelement 2 ist zwischen den Flügelbereichen 11 und 12 angeordnet. Das zweite Gleitelement 2 ist von einer Anbringöffnung 14 durchdrungen, die sich in seiner Dickenrichtung erstreckt.

Erste Laufrillen 4, die in der Axialrichtung des Gleitelements 1 verlaufen, sind jeweils an den inneren Oberflächen 11a und 12a der Flügelbereiche 11 und 12 ausgebildet. Zweite Laufrillen 5, die hinsichtlich der Lage den ersten Laufrillen 4 entsprechen, sind jeweils an den gegenüberliegenden Seitenflächen des zweiten Gleitelements 2 ausgebildet. Das erste Gleitelement 1 ist so ausgebildet, daß es Rücklaufrillen 6 hat, die jeweils mit den ersten Laufrillen 4 kontinuierlich sind. Die Rücklaufrillen 6 und die Laufrillen 4 und S bilden eine Endlosumlaufrille 7. Eine große Anzahl Rollkörper 8 wie beispielsweise Stahlkugeln ist in der Rücklaufrille 7 gehalten.

Wenn das erste und das zweite Gleitelement 1 und 2 sich relativ zueinander in der Axialrichtung bewegen, rollen die Rollkörper 8 zwischen den Laufrillen 4 und 5 ab, während sie in der Umlaufrille 7 endlos umlaufen. Während die Rollkörper 8 auf diese Weise endlos zirkulieren, kann sich das erste Gleitelement 1 in bezug auf das zweite Gleitelement 2 laufruhig bewegen.

In der Rollführungsvorrichtung A1 unterliegen die Rollkörper 8 einer Vorspannung, während sie zwischen den Laufrillen 4 und 5 elastisch verformt werden. Im allgemeinen besteht eine festgelegte Beziehung zwischen der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung und der Vorspannung. Es ist bekannt, daß die dynamische Reibungskraft um so größer ist, je höher die Vorspannung ist.

Wie der schraffierte Bereich in Fig. 3 zum besseren Verständnis zeigt, ist eine Restdruckspannungszone 15 an dem Oberflächenbereich des ersten Gleitelements 1 vorhanden. Die Restdruckspannungszone 15 besteht aus einer Metallstruktur, die mit Restdruckspannung durch Umformen wie etwa Ziehen oder Kugelstrahlen, durch Wärmebehandlung wie Abschrecken oder Härten oder durch eine andere mechanische oder chemische Behandlung imprägniert ist, die bei einem Herstellungsprozeß des Gleitelements 1 durchgeführt wird.

Wie Fig. 3 zeigt, sind die bearbeiteten Bereiche 16, die in der Axialrichtung des Gleitelements 1 verlaufen, an einer inneren Oberfläche 1a des Verbindungsbereichs 13 gebildet, der mit den jeweiligen inneren Oberflächen 11a und 12a der Flügelbereiche 11 und 12 kontinuierlich ist. Die bearbeiteten Bereiche 16 sind auf solche Weise gebildet, daß eine große Anzahl von feinen Grübchen kontinuierlich an der inneren Oberfläche 1a beispielsweise unter Anwendung eines Vibrationsstifts P1 gebildet wird. Der Vibrationsstift P1 ist ein Werkzeug, bei dem eine Stiftspitze aus Ultrastahl oder dergleichen mit Hilfe von Luftdruck oder dergleichen in Schwingungen versetzt wird und eine große Anzahl von feinen Grübchen an der Oberfläche eines Metalls anritzt, wodurch Zeichen, Linien usw. auf die Metalloberfläche geschrieben werden können.

Fig. 4 zeigt die Ergebnisse der Bestimmung der Beziehung zwischen der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 und der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung A1, wobei diese Beziehung hergestellt ist, nachdem die bearbeiteten Bereiche 16 an der inneren Oberfläche 1a des Gleitelements 1 gebildet sind. Wie Fig. 4 zeigt, wurde gefunden, daß die dynamische Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung A1 sich ändert, wenn die bearbeiteten Bereiche 16 an der inneren Oberfläche 1a des Gleitelements 1 gebildet werden. Es wurde ferner gefunden, daß die dynamische Reibungskraft umgekehrt proportional zu der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 abnimmt. Somit kann die auf die Rollkörper 8 wirkende Vorspannung entsprechend der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 eingestellt werden.

Fig. 5 zeigt ein Gleitelement gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Nur ein bearbeiteter Bereich 16 ist an einer inneren Oberfläche 1a des Gleitelements 1 durch Anwendung eines Vibrationsstifts gebildet. Der bearbeitete Bereich 16 verläuft ebenfalls im wesentlichen geradlinig in der Axialrichtung des Gleitelements 1. Fig. 6 zeigt die Ergebnisse der Bestimmung der Beziehung zwischen der Bearbeitungsfrequenz und der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung A1 gemäß der zweiten Ausführungsform, die ausgebildet wird, wenn der bearbeitete Bereich 16 mehrfach bearbeitet wurde. Wie Fig. 6 zeigt, nimmt die dynamische Reibungskraft umgekehrt proportional zu der Bearbeitungsfrequenz des bearbeiteten Bereichs 16 ab, und eine auf die Rollkörper 8 wirkende Vorspannung kann entsprechend der Bearbeitungsfrequenz eingestellt werden.

Fig. 7 zeigt ein Gleitelement 1 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. Als Beispiel der Umformung sind bei dieser Ausführungsform bearbeitete Bereiche 16 oder Vertiefungen an einer inneren Oberfläche 1a des Gleitelements 1 unter Anwendung eines Preßwerkzeugs P2 gebildet. Fig. 8 zeigt die Beziehung zwischen der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 und der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung A1. Wie Fig. 8 zeigt, wurde gefunden, daß die dynamische Reibungskraft umgekehrt proportional zu der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 abnimmt und daß eine auf Rollkörper 8 wirkende Vorspannung entsprechend der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 eingestellt werden kann.

Wenn die bearbeiteten Bereiche 16 an der inneren Oberfläche 1a des Gleitelements 1 durch Umformen oder dergleichen gebildet sind, wie das bei der ersten bis dritten Ausführungsform der Fall ist, wird die innere Oberfläche 1a des Verbindungsbereichs 13 in einer solchen Richtung verformt, daß sich die Distanz zwischen den Flügelbereichen 11 und 12 vergrößert, wie durch die strichpunktierte Linie L1 in Fig. 9 angedeutet ist. Der Grund hierfür ist, daß die Ausbildung des bearbeiteten Bereichs bzw. der Bereiche 16 an der inneren Oberfläche 1a des Verbindungsbereichs 13 den Zustand der Restdruckspannungszone 15 an der inneren Oberfläche 1a verändert, wodurch die innere Oberflächenseite gereckt wird.

Wenn die Rollführungsvorrichtung A1 in Gebrauch ist, wird das Gleitelement 1 an einem Träger 20 mit Bolzen der dergleichen festgelegt, wie Fig. 10 zeigt. Der Träger 20 ist ausreichend dicker als das Gleitelement 1. Normalerweise ist außerdem eine Oberfläche 20a des Trägers 20, die mit dem Gleitelement 1 in Kontakt ist, eben.

Fig. 11 zeigt Ergebnisse der Bestimmung der Beziehung zwischen der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 und der dynamischen Reibungskraft für jeden der Fälle, in denen das Gleitelement 1 von Fig. 3 an dem Träger 20 festgelegt bzw. nicht festgelegt ist. In Fig. 11 bezeichnet eine Kurve C1 den Fall, in dem das Gleitelement 1 an dem Träger 20 festgelegt ist, wogegen eine Kurve C2 den Fall darstellt, in dem das Gleitelement 1 nicht an dem Träger 20 festgelegt ist. In dem Fall, in dem das Gleitelement 1 an dem Träger 20 festgelegt ist, kann, wie Fig. 11 zeigt, ein zufriedenstellender Effekt für eine Vorspannungseinstellung aufrechterhalten werden, obwohl dieser etwas geringer als in dem Fall ist, in dem das Gleitelement 1 nicht an dem Träger 20 festgelegt ist.

Fig. 12 zeigt ein Gleitelement 1 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind bearbeitete Bereiche 16 an einer äußeren Oberfläche 1b eines Verbindungsbereichs 13 ausgebildet. Fig. 13 zeigt Ergebnisse der Bestimmung der Beziehung zwischen der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 und der dynamischen Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung A1 für den Fall, in dem eine Vielzahl von bearbeiteten Bereichen 16 an der äußeren Oberfläche 1b unter Anwendung eines Vibrationsstifts ausgebildet ist.

Wie Fig. 13 zeigt, wurde gefunden, daß die dynamische Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung A1 sich auch verändert, wenn die bearbeiteten Bereiche 16 an der äußeren Oberfläche 1b des Gleitelements 1 ausgebildet sind. Es wurde ferner gefunden, daß die dynamische Reibungskraft (oder Vorspannung) proportional zu der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 zunimmt. Im Fall dieser Ausführungsform ändert die Ausbildung der bearbeiteten Bereiche 16 den Zustand einer Restdruckspannungszone 15 an der äußeren Oberfläche 1b, wodurch die äußere Oberflächenseite gereckt und die Distanz zwischen den Flügelabschnitten 11 und 12 verkürzt wird, wie die Strichlinie L2 in Fig. 14 zeigt.

Wenn die bearbeiteten Bereiche 16 an der äußeren Oberfläche 1b des Gleitelements 1 wie im Fall der vierten Ausführungsform ausgebildet werden, kann manchmal die äußere Oberfläche 1b relativ stark umgeformt werden, was von der Position der bearbeiteten Bereiche 16 oder dem Bearbeitungsverfahren abhängt. Ein Träger 20 ist ausreichend dicker als das Gleitelement 1, und seine Oberfläche 20a, die mit dem Gleitelement 1 in Kontakt ist, ist eben. Wenn das Gleitelement 1 also an dem Träger 20 festgelegt ist, wird die äußere Oberfläche 1b, die so weit umgeformt wurde, durch den Träger 20 wieder zu im wesentlichen flacher Gestalt rückgeformt. Somit kann der Effekt der Einstellung der Vorspannung der bearbeiteten Bereiche 16 nicht aufrechterhalten werden.

Fig. 15 zeigt Ergebnisse der Bestimmung der Beziehung zwischen der Anzahl von bearbeiteten Bereichen 16 und der dynamischen Reibungskraft für jeden der Fälle, in denen das in Fig. 12 gezeigte Gleitelement 1 an dem Träger 20 festgelegt ist bzw. nicht an dem Träger 20 festgelegt ist. In Fig. 15 bezeichnet eine Kurve C3 den Fall, in dem das Gleitelement 1 an dem Träger 20 festgelegt ist, wogegen eine Kurve C4 den Fall darstellt, in dem das Gleitelement 1 nicht an dem Träger 20 festgelegt ist. Wenn das Gleitelement 1 an dem Träger 20 festgelegt ist, ist kaum irgendeine Auswirkung hinsichtlich einer Vorspannungseinstellung vorhanden, wie Fig. 15 zeigt.

Daher ist es bei der vierten Ausführungsform ratsam, an der äußeren Oberfläche 1b des Gleitelements 1 flache bearbeitete Bereiche durch Fräsen oder Schleifen auszubilden. In diesem Fall ist die Restspannung in der Restdruckspannungszone 15 an der äußeren Oberfläche 1b in Abhängigkeit vom Umfang der Fräsbearbeitung der Zone 15 veränderlich, und somit kann die Distanz zwischen den Flügelbereichen 11 und 12 eingestellt werden. Der Effekt der Vorspannungseinstellung kann aufrechterhalten werden, indem die so eben gemachte äußere Oberfläche 1b an dem Träger 20 festgelegt wird.

Um das Maß der Vorspannung der Rollkörper 8 zu bestimmen, muß die dynamische Reibungskraft der Rollführungsvorrichtung A1 gemessen werden, wenn die Gleitelemente 1 und 2 miteinander vereinigt sind. Wenn die bearbeiteten Bereiche 16 gebildet werden, wenn das eine Gleitelement 1 von dem anderen Gleitelement 2 getrennt ist, muß daher der Zusammenbau und die Demontage der Gleitelemente 1 und 2 mehrfach wiederholt werden, um die Vorspannung auf einen gewünschten Wert einzustellen.

Es ist daher ratsam, die bearbeiteten Bereiche 16 an der inneren oder äußeren Oberfläche 1a oder 1b bei miteinander vereinigten Gleitelementen 1 und 2 auszubilden. Beim Bilden der bearbeiteten Bereiche 16 an der inneren Oberfläche 1a kann die innere Oberfläche 1a mittels eines Vibrationsstifts oder eines Preßwerkzeugs bearbeitet werden, der/das durch ein Anbringloch 14 (in Fig. 1 gezeigt) an dem anderen Gleitelement 2 eingeführt wird. Wenn die Vorspannung auf diese Weise bei miteinander vereinigten Gleitelementen 1 und 2 eingestellt wird, kann sie während der Bearbeitung der bearbeiteten Bereiche gemessen werden, ohne daß die Gleitelemente 1 und 2 zusammengesetzt oder demontiert werden.

Die Fig. 16 und 17 zeigen eine Rollführungsvorrichtung A2 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. Diese Vorrichtung A2 ist mit einer Schiene 1' zum Gebrauch als erstes Gleitelement versehen, die ein Paar Flügelabschnitte 11 und 12 aufweist. Laufrillen 4 sind jeweils an den inneren Oberflächen der Flügelabschnitte 11 und 12 ausgebildet. Ein Schlitten 2' zum Gebrauch als ein zweites Gleitelement, der mit einem Lager 30 versehen ist, ist zwischen den Flügelbereichen 11 und 12 angeordnet. Der Schlitten 2' weist ein Paar Flügelabschnitte 31 und 32 und einen Verbindungsbereich 33 auf. Der Schlitten 2' ist mit zweiten Laufrillen 5 und einer Umlaufrille 7 ausgebildet. Rollkörper 8, die in der Umlaufrille 7 gehalten sind, laufen in der Umlaufrille 7 endlos um, während die Schiene 1' und der Schlitten 2' relativ zueinander bewegt werden. Diese Elemente sind auf herkömmliche Weise aufgebaut.

Im Fall der fünften Ausführungsform ist eine Restdruckspannungszone an den jeweiligen Oberflächenbereichen der Schiene 1', des Lagers 30 usw. ausgebildet. Die Rollführungsvorrichtung A2 der fünften Ausführungsform unterscheidet sich vollständig von herkömmlichen Rollführungsvorrichtungen, indem bearbeitete Bereiche an einer inneren oder äußeren Oberfläche 1a oder 1b eines Verbindungsbereichs 13 ausgebildet sind. Eine auf die Rollkörper 8 wirkende Vorspannung wird derart eingestellt, daß der Zustand der Restdruckspannungszone so geändert wird, daß die Distanz zwischen den Flügelbereichen 11 und 12 mittels der bearbeiteten Bereiche geändert wird. Bei dieser fünften Ausführungsform ist es ebenfalls ratsam, die bearbeiteten Bereiche zu bilden, während die Schiene 1' und der Schlitten 21 miteinander vereinigt sind, wenn die Vorspannung eingestellt wird. Dadurch kann die Vorspannung ohne Zusammenbau oder Demontage von Schiene 1' und Schlitten 2' auf ihren optimalen Wert eingestellt werden. Bei der fünften Ausführungsform können die bearbeiteten Bereiche an dem Verbindungsbereich 33 des Lagers 30 des Schlittens 2' ausgebildet sein. Da das Lager 30 kürzer als die Schiene 1' ist, ist es in diesem Fall einfacher, die bearbeiteten Bereiche auszubilden und die Vorspannung einzustellen. Bei dieser Anordnung dienen der Schlitten 2' und die Schiene 1' als das erste und das zweite Gleitelement entsprechend der Erfindung.

Fig. 18 zeigt eine Rollführungsvorrichtung A3 gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung. Im Fall dieser Vorrichtung A3 führt ein Schlitten 1", der als erstes Gleitelement dient, eine Linearbewegung relativ zu einer Schiene 2" aus, die als zweites Gleitelement dient. Ein Paar Flügelbereiche 11 und 12 ist jeweils entlang den gegenüberliegenden Rändern des Schlittens 1" gebildet, der eine im wesentlichen rechteckige ebene Gestalt hat. Die Schiene 2" ist zwischen den Flügelbereichen 11 und 12 angeordnet.

Der Schlitten 1" und die Schiene 2" sind mit Laufrillenelementen 9 bzw. 10 versehen. Rollkörper 8 oder Rollen sind zwischen Laufrillen 4 und 5 angeordnet, die an den Laufrillenelementen 9 bzw. 10 ausgebildet sind. Die Rollkörper 8 sind alternierend geneigt, so daß die jeweiligen Mittelachsen von jeweils zwei Rollkörpern unter einem rechten Winkel zueinander verlaufen. Während der Schlitten 1" und die Schiene 2" relativ zueinander bewegt werden, wälzen sich die Rollkörper 8 zwischen den Laufrillenelementen 9 und 10 ab. Diese Elemente sind auf herkömmliche Weise aufgebaut.

Die Rollführungsvorrichtung A3 der sechsten Ausführungsform ist jedoch gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen insofern verschieden, als an einem Verbindungsbereich 13 des Schlittens 1" eine Restdruckspannungszone ausgebildet ist und eine auf die Rollkörper 8 wirkende Vorspannung dadurch eingestellt ist, daß die Distanz zwischen den Flügelbereichen 11 und 12 entsprechend den bearbeiteten Bereichen geändert ist.

Weitere Vorteile und Modifikationen ergeben sich ohne weiteres für den Fachmann. Die umfassenderen Aspekte der Erfindung sind daher nicht auf die hier gezeigten und beschriebenen speziellen Details und repräsentativen Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Modifikationen können daher vorgenommen werden, ohne von dem Umfang des allgemeinen Erfindungsgedankens abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist.

Claims

1. Rollführungsvorrichtung, die folgendes aufweist:
ein erstes Gleitelement (1), das ein Paar Flügelbereiche (11, 12) und einen die Flügelbereiche (11, 12) verbindenden Verbindungsbereich (13) aufweist und so ausgebildet ist, daß es zwei erste Laufrillen (4) an den jeweiligen Flügelbereichen (11, 12) hat;
ein zweites Gleitelement (2), das mit dem ersten Gleitelement (1) vereinigt ist, relativ zu dem ersten Gleitelement (1) bewegbar ist und so ausgebildet ist, daß es zweite Laufrillen (5) hat, die lagemäßig den jeweiligen ersten Laufrillen (4) entsprechen; und
Rollkörper (8), die zwischen den ersten und zweiten Laufrillen (4, 5) gehalten sind;
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Restdruckspannungszone (15) an dem Oberflächenbereich des ersten Gleitelements (1) geschaffen ist; und
an der Restdruckspannungszone (15) an einer inneren Oberfläche (1a) des Verbindungsbereichs (13) ein bearbeiteter Bereich (16) ausgebildet ist, der imstande ist, den Verbindungsbereich (13) während der Bearbeitung der Restdruckspannungszone (15) zu verformen und eine auf die Rollkörper (8) wirkende Vorspannung entsprechend der Verformung einzustellen.

2. Rollführungsvorrichtung, die folgendes aufweist:
ein erstes Gleitelement (1), das ein Paar Flügelbereiche (11, 12) und einen die Flügelbereiche (11, 12) verbindenden Verbindungsbereich (13) hat und so ausgebildet ist, daß es erste Laufrillen (4) an den jeweiligen Flügelbereichen (11, 12) hat;
ein zweites Gleitelement (2), das mit dem ersten Gleitelement (1) vereinigt ist, relativ zu dem ersten Gleitelement (1) bewegbar ist und so ausgebildet ist, daß es zweite Laufrillen (5) hat, die lagemäßig jeweils den ersten Laufrillen (4) entsprechen; und
Rollkörper (8), die zwischen den ersten und zweiten Laufrillen (4, 5) gehalten sind;
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Restdruckspannungszone (15) an dem Oberflächenbereich des ersten Gleitelements (1) ausgebildet ist; und
an der Restdruckspannungszone (15) an einer äußeren Oberfläche (1b) des Verbindungsbereichs (13) ein bearbeiteter Bereich (16) ausgebildet ist und imstande ist, den Verbindungsbereich (13) während der Bearbeitung der Restdruckspannungszone (15) zu verformen und eine auf die Rollkörper (8) aufgebrachte Vorspannung entsprechend der Verformung einzustellen.

3. Rollführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Restdruckspannungszone (15) aus einer Metallstruktur gebildet ist, die durch Wärmebehandlung, Umformen oder chemische Behandlung mit Restspannung imprägniert ist.

4. Rollführungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Restdruckspannungszone (15) aus einer Metallstruktur gebildet ist, die durch Wärmebehandlung, Umformen oder chemische Behandlung mit Restspannung imprägniert ist.

5. Rollführungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bearbeitete Bereich (16) durch Umformen eines Teils der inneren Oberfläche (1a) des ersten Gleitelements (1) oder durch Abtragen eines Teils des Materials der inneren Oberfläche (1a) erhalten ist.

6. Rollführungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bearbeitete Bereich (16) durch Umformen eines Teils der äußeren Oberfläche (1b) des ersten Gleitelements (1) oder durch Abtragen eines Teils des Materials der äußeren Oberfläche (1b) erhalten ist.

7. Verfahren zur Herstellung einer Rollführungsvorrichtung, wobei die Rollführungsvorrichtung folgendes aufweist: ein erstes Gleitelement (1), das ein Paar Flügelbereiche (11, 12) und einen die Flügelbereiche (11, 12) verbindenden Verbindungsbereich (13) aufweist und so ausgebildet ist, daß es erste Laufrillen (4) an den jeweiligen Flügelbereichen (11, 12) hat, ein zweites Gleitelement (2), das mit dem ersten Gleitelement (1) vereinigt ist, relativ zu dem ersten Gleitelement (1) bewegbar ist und so ausgebildet ist, daß es zweite Laufrillen (5) hat, die lagemäßig den jeweiligen ersten Laufrillen (4) entsprechen, und Rollkörper (8), die zwischen den ersten und zweiten Laufrillen (4, 5) gehalten sind, wobei das Herstellungsverfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgendes aufweist:
einen Vorgang zur Schaffung einer Restdruckspannungszone (15) an dem Oberflächenbereich des ersten Gleitelements (1); und
einen Vorgang zum Ausbilden eines bearbeiteten Bereichs (16) an der Restdruckspannungszone (15) an einer inneren Oberfläche (1a) oder einer äußeren Oberfläche (1b) des Verbindungsbereichs (13) durch Umformen oder maschinelle Bearbeitung, Regulieren der Restdruckspannungszone (15) durch Bearbeiten, um den Verbindungsbereich (13) zu verformen, und Einstellen einer auf die Rollkörper (8) wirkenden Vorspannung entsprechend der Verformung.

8. Verfahren zur Herstellung einer Rollführungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang der Ausbildung des bearbeiteten Bereichs (16) an der inneren Oberfläche (1a) des Verbindungsbereichs (13) durchgeführt wird, während das erste und das zweite Gleitelement (1, 2) miteinander vereinigt sind.

9. Verfahren zur Herstellung einer Rollführungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang der Ausbildung des bearbeiteten Bereichs (16) an der äußeren Oberfläche (1b) des Verbindungsbereichs (13) durchgeführt wird, während das erste und das zweite Gleitelement (1, 2) miteinander vereinigt sind.

10. Rollführungsvorrichtung, die folgendes aufweist:
ein erstes Gleitelement (1), das ein Paar Flügelbereiche (11, 12) und einen die Flügelbereiche (11, 12) verbindenden Verbindungsbereich (13) aufweist und so ausgebildet ist, daß es erste Laufrillen (4) an den jeweiligen Flügelbereichen (11, 12) hat;
ein zweites Gleitelement (2), das mit dem ersten Gleitelement (1) vereinigt ist, relativ zu dem ersten Gleitelement (1) bewegbar ist und so ausgebildet ist, daß es zweite Laufrillen (5) hat, die lagemäßig jeweils den ersten Laufrillen (4) entsprechen; und
Rollkörper (8), die zwischen den ersten und zweiten Laufrillen (4, 5) gehalten sind;
dadurch gekennzeichnet, daß eine Restdruckspannungszone (15) an dem Oberflächenbereich des ersten Gleitelements (1) geschaffen ist; und
ein bearbeiteter Bereich (16) an einer inneren Oberfläche (1a) des Verbindungsbereichs (13) ausgebildet ist.

11. Rollführungsvorrichtung, die folgendes aufweist:
ein erstes Gleitelement (1), das ein Paar Flügelbereiche (11, 12) und einen die Flügelbereiche (11, 12) verbindenden Verbindungsbereich (13) aufweist und so ausgebildet ist, daß es erste Laufrillen (4) an den jeweiligen Flügelbereichen (11, 12) hat;
ein zweites Gleitelement (2), das mit dem ersten Gleitelement (1) vereinigt ist, relativ zu dem ersten Gleitelement (1) bewegbar ist und so ausgebildet ist, daß es zweite Laufrillen (5) hat, die lagemäßig jeweils den ersten Laufrillen (4) entsprechen; und
Rollkörper (8), die zwischen den ersten und zweiten Laufrillen (4, 5) gehalten sind;
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Restdruckspannungszone (15) an dem Oberflächenbereich des ersten Gleitelements (1) geschaffen ist; und
ein bearbeiteter Bereich (16) an einer äußeren Oberfläche (1b) des Verbindungsbereichs (13) ausgebildet ist.