DE102004015843B4 - Führungseinrichtung für Rollelemente - Google Patents
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Abstract
Führungseinrichtung für Rollelemente einer Linearführung, welche in der Führungseinrichtung nacheinander angeordnet sind, wobei die Führungseinrichtung aufweist:
eine Mehrzahl von Abstandshaltern (20, 30), die jeweils zwischen den Rollelementen angeordnet sind, wobei jeder Abstandshalter (20, 30) eine Aufstecknut (23, 33) und an seinen beiden den Rollelementen zugewandten Enden jeweils eine an die Krümmung der Rollelemente angepasste nach innen gewölbte Rollfläche (22, 32) aufweist, und eine leiterförmig ausgebildete Verbindungskette (10, 40) mit wenigstens einer Verbindungsstange (11, 41) und mehreren einstückig daran ausgebildeten sprossenförmigen Querstangen (12, 42),
wobei jeder der Abstandshalter (20, 30) vermittels seiner Aufstecknut (23, 33) auf jeweils eine der Querstangen (12, 42) der Verbindungskette (10, 40) um die Querstangen (12, 42) drehbar aufgesteckt ist.
eine Mehrzahl von Abstandshaltern (20, 30), die jeweils zwischen den Rollelementen angeordnet sind, wobei jeder Abstandshalter (20, 30) eine Aufstecknut (23, 33) und an seinen beiden den Rollelementen zugewandten Enden jeweils eine an die Krümmung der Rollelemente angepasste nach innen gewölbte Rollfläche (22, 32) aufweist, und eine leiterförmig ausgebildete Verbindungskette (10, 40) mit wenigstens einer Verbindungsstange (11, 41) und mehreren einstückig daran ausgebildeten sprossenförmigen Querstangen (12, 42),
wobei jeder der Abstandshalter (20, 30) vermittels seiner Aufstecknut (23, 33) auf jeweils eine der Querstangen (12, 42) der Verbindungskette (10, 40) um die Querstangen (12, 42) drehbar aufgesteckt ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Führungseinrichtung für Rollelemente einer Linearführung, die insbesondere in Bereichen von Werkzeugmaschinen, elektronischen Anlagen, Automatisierungs-, Halbleiteranlagen, usw. zum Einsatz kommt.
- Stand der Technik
- Bei herkömmlichen Linearführungen unterscheidet man die Rollenhaltekette in einstückiger Bauweise und die unter Verbindung von mehreren Einzelteilen zusammengesetzte Rollenhaltekette. Wie aus
7 ersichtlich, ist ein Gleitwagen60 oben an einer Gleitschiene angebracht, wobei im Inneren des Gleitwagens60 eine Mehrzahl von Rollkugeln70 vorhanden sind, die dann nacheinander in die Rollenhaltekette50 eingeführt sind. Dadurch werden die Rollkugeln70 voneinander getrennt, was dann deren Zusammenstoß untereinander verhindert. Im herkömmlichen Ausführungsbeispiel gemäß7 werden die Rollkugeln und die Abstandshalter nacheinander in den Gleitwagen einzeln eingesetzt, was zu viel Zeit- und Kraftaufwand bedeutet. Außerdem müssen die Rollkugeln und die Abstandshalter in engem Kontakt stehen, da sonst sich der Abstandshalter leicht von beiden Rollkugeln löst, was jedoch zu einer Blockierung innerhalb des Rücklaufkanals führt. Stehen die Rollkugeln und die Abstandshalter in zu enger Berührung, wird dann der Reibungswiderstand erheblich erhöht. - Eine weitere herkömmliche Rollenhaltekette, wie in
8 gezeigt, ist unter Verbindung von mehreren Einzelteilen zusammengesetzt. Bei dieser Gestaltung der Rollenhaltekette51 sind Abstandshalter511 über ein flexibles Verbindungselement512 miteinander verbunden, wobei jeweils eine Rollkugel zwischen jeweils zwei Abstandshaltern511 rollbar vorgesehen ist. Die Herstellung der Rollenhaltekette51 geschieht in der Weise, dass die Rollkugeln in jeweilige Formen eingelegt und dann im Spritzgussverfahren hergestellt werden. Dazu wird eine hohe Anforderung an Material und Spritzgussmaschinen gestellt, was eine Erhöhung von Herstellungskosten bewirkt. Außerdem bleiben die Rollkugeln und die Rollenhaltekette51 in engem Kontakt, was zu einem großen Rollwiderstand führt. Des Weiteren hat die Rollenhaltekette51 beim Rücklauf Schwierigkeiten mit dem Umwenden, was einen reibungslosen Rücklauf beeinträchtigt. Eine Kugelhalterung bzw. Kugellagerung geht aus derDE 199 51 387 A1 hervor. Dabei ist der Kugellagerkäfig aus einem elastisch verformbaren Kunststoff hergestellt und umfasst eine Tasche zur Aufnahme von Kugeln. Die Tasche weist hinsichtlich ihrer Kugel ein Taschenspiel auf. Entsprechend wird der durch unterschiedliche Abrollverhältnisse der Lagerkugeln verursachte Längenausgleich des Käfigs innerhalb der Tasche realisiert. - Aufgabenstellung
- Durch die Erfindung wird eine Führungseinrichtung für Rollelemente geschaffen, die eine verbesserte Wendefunktion aufweist und somit problemlos in Rücklaufkanälen laufen kann, wodurch ein gleichmäßiger, zyklischer Laufvorgang der Rollelemente zustande kommt.
- Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im Anspruch 1 erreicht. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
- Die erfindungsgemäße Führungseinrichtung für Rollelemente ist als Haltevorrichtung ausgeführt, die ausgehend von der einstückigen Konstruktion aus Einzelteilen besteht, die drehbar miteinander verbunden sind, was zu einem problemlosen, gleichmäßigen Laufvorgang führt, wenn die erfindungsgemäße Führungseinrichtung durch Rücklaufkanäle hindurchführt.
- Die erfindungsgemäße Führungseinrichtung für Rollelemente ist eine modulare Konfiguration, in welcher mehrere Einzelteile zusammengesetzt sind. Die Einzelteile sind in ihrer Konfiguration sehr einfach und im Spritzgussverfahren herstellbar, wodurch die Schwierigkeiten bei ihrer Herstellung in hohem Maße reduziert sind. Außerdem werden die Herstellungskosten in entsprechendem Maße verringert.
- Die Einzelteile der Führungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind drehbar miteinander verbunden. Unter Verwendung einer Aufstecknut und einer Querstange weist die Führungseinrichtung für Rollelemente eine verbesserte Wendefunktion auf und kann somit problemlos in Rücklaufkanälen laufen, wodurch ein gleichmäßiger, zyklischer Laufvorgang der Rollelemente zustande kommt.
- Des Weiteren ist es möglich, die Querstangen der Führungseinrichtung für Rollelemente im Querschnitt rund, dreieckig, polygonal auszubilden, während die Aufstecknut einen runden Endquerschnitt besitzt. Beim Aufstecken der Aufstecknut der Verbindungskette auf die Querstange wird das Drehverhalten der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung in erheblichem Maße verbessert. Dadurch kann die erfindungsgemäße Führungseinrichtung problemlos umgewendet werden, wobei das Problem mit der Verzerrung nicht auftritt, wenn sie in Rücklaufkanälen laufen.
- Die erfindungsgemäßen Einzelteile sind bevorzugt aus verschleißfreiem, flexiblem Material hergestellt, was eine bessere Wendefähigkeit und eine erhöhte Standzeit der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung bewirkt.
- Ausführungsbeispiel
- Diese und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen deutlich, welche auf die beigefügten Zeichnungen Bezug nehmen; es zeigen:
-
1 in schematischer Perspektivdarstellung eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung für Rollelemente; -
2 in schematischer Perspektivdarstellung einen erfindungsgemäßen Abstandshalter; -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Abstandshalters in perspektivischer Explosionsdarstellung; -
4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbindungskette nach1 ; -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungskette gemäß4 ; -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Führungseinrichtung in perspektivischer Explosionsdarstellung; -
7 in perspektivischer Ansicht eine Einzel-Haltevorrichtung für Rollkugeln für eine Linearführung nach dem Stand der Technik; und -
8 in perspektivischer Ansicht eine weitere Einzel-Haltevorrichtung für Rollkugeln nach dem Stand der Technik. - Bezugnehmend auf
1 besteht die erfindungsgemäße Führungseinrichtung für Rollelemente aus Abstandshaltern20 und einer Verbindungskette10 . Von der Verbindungskette10 und je zwei Abstandshaltern20 ist jeweils ein Hohlraum begrenzt, in dem ein nicht näher dargestelltes Rollelement vorgesehen ist. Werden die Rollelemente in den Hohlraum eingesetzt, können die Abstandshalter20 einerseits in der Verbindungskette10 verankert werden. Andererseits werden die Rollelemente durch den jeweils zugeordneten Abstandshalter20 getrennt, um den Reibungswiderstand zu reduzieren. Dadurch können die Rollelemente problemlos den zyklischen Laufvorgang ausführen. - Der Hauptkörper
21 des Abstandshalters20 , wie in2 gezeigt, ist an seinen beiden Enden mit je einer der Krümmung des Rollelements angepassten, konkav nach innen gewölbten hohlsphärischen Rollfläche22 versehen, wobei der Hauptkörper21 des Abstandshalters20 eine in eine der beiden gewölbten Rollflächen22 geschnittene axiale Aufstecknut23 besitzt, mit welcher die Abstandshalter20 auf die Verbindungskette10 aufsteckbar sind, um eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung für Rollelementen zu bilden. Außerdem ist das untere Ende der Aufstecknut23 des Hauptkörpers21 des Abstandshalters20 mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt versehen, sodass die aufgesteckten Ab standshalter20 in Anpassung an den Rollelement-Rücklaufkanal in gewissem Winkel drehbar sind. - In Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß
2 besitzt der Hauptkörper31 des Abstandshalters30 , wie in3 gezeigt, eine in die Umfangsfläche des Hauptkörpers31 des Abstandshalters30 geschnittene radiale Aufstecknut33 , wobei der Hauptkörper31 des Abstandshalters30 ebenfalls an seinen beiden Enden mit je einer konkav gewölbten Rollfläche32 versehen ist. Durch die Aufstecknut33 sind die Abstandshalter30 ebenfalls auf die Verbindungskette10 aufsteckbar, um eine erfindungsgemäße Führungseinrichtung für Rollelemente zu bilden. Da sich die Aufstecknut33 in der Umfangsfläche befindet, wird das Aufstecken der Abstandshalter30 auf die Verbindungskette10 in hohem Maße erleichtert. - Die Verbindungskette
10 , wie aus4 ersichtlich, ist im Wesentlichen leiterförmig ausgebildet und besitzt zwei lange parallele Verbindungsstangen11 , die durch mehrere Querstangen12 einstückig miteinander verbunden sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß4 verbinden die Verbindungsstangen11 die beiden Enden der Querstangen12 . Hierdurch wird die Positionierung der Querstangen12 verbessert. Daher sind die Stellen zwischen den Verbindungsstangen11 und den Querstangen12 der Verbindungskette10 kaum verformbar, was das Ausdehnen und das Zurückziehen verhindert. -
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verbindungskette40 , die ebenfalls eine Verbindungsstange41 und die Querstangen42 besitzt, wobei die Verbindungsstange41 und die Querstangen42 einstückig miteinander verbunden sind. Das charakteristische Merkmal für die Verbindungskette40 gemäß5 nach der vorliegenden Erfindung ist somit, dass nur eine Verbindungsstange41 vorhanden ist, die in Verbindung mit einem Ende der Querstangen42 steht. Dies verleiht den Querstangen42 eine erhöhte Elastizität, sodass die Anpassbarkeit der Verbindungskette40 an unterschiedliche Räume erhöht wird und somit sich diese Ausführungsform für den Einsatz bei komplizierteren Rollelement-Rücklaufkanälen gut eignet. Um zu verhindern, dass die auf die Querstangen42 aufgesteckten Abstandshalter20 ,30 von den Querstangen42 freikommt, ist zusätzlich jeweils ein querverlaufendes Sperrstück421 am freien Ende der Querstangen42 angebracht. -
6 zeigt vom Grundsatz her das gleiche Ausführungsbeispiel wie1 , bei dem die erfindungsgemäßen Führungseinrichtung ebenfalls aus Abstandshaltern20 und der Verbindungskette10 besteht, jedoch mit dem Unterschied, dass zwischen jeweils zwei Abstandshaltern20 jeweils ein in3 dargestellter Abstandshalter30 vorhanden ist, sodass die Abstandshalter20 ,30 abwechselnd auf die Verbindungskette10 aufgesteckt sind. Auf diese Weise wird das Zusammensetzen der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung erleichtert. Anstelle der Verbindungskette10 kann bei diesem Ausführungsbeispiel gemäß6 die in5 dargestellte Verbindungskette40 Verwendung finden. Dadurch wird die Anpassbarkeit der Verbindungskette an unterschiedliche Räume erhöht und somit eignet sich diese Ausführungsform gut für den Einsatz bei komplizierteren Rollelement-Rücklaufkanälen. - Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationskeiten.
-
- 10
- Verbindungskette
- 11
- Verbindungsstange
- 12
- Querstange
- 20
- Abstandshalter
- 21
- Hauptkörper
- 22
- gewölbte Rollfläche
- 23
- Aufstecknut
- 30
- Abstandshalter
- 31
- Hauptkörper
- 32
- gewölbte Rollfläche
- 33
- Aufstecknut
- 40
- Verbindungskette
- 41
- Verbindungsstange
- 42
- Querstange
- 421
- Sperrstück
- 50
- Rollenhaltekette
- 51
- Rollenhaltekette
- 511
- Abstandshalter
- 512
- Verbindungselement
- 60
- Gleitwagen
- 70
- Rollkugel
Claims (9)
- Führungseinrichtung für Rollelemente einer Linearführung, welche in der Führungseinrichtung nacheinander angeordnet sind, wobei die Führungseinrichtung aufweist: eine Mehrzahl von Abstandshaltern (
20 ,30 ), die jeweils zwischen den Rollelementen angeordnet sind, wobei jeder Abstandshalter (20 ,30 ) eine Aufstecknut (23 ,33 ) und an seinen beiden den Rollelementen zugewandten Enden jeweils eine an die Krümmung der Rollelemente angepasste nach innen gewölbte Rollfläche (22 ,32 ) aufweist, und eine leiterförmig ausgebildete Verbindungskette (10 ,40 ) mit wenigstens einer Verbindungsstange (11 ,41 ) und mehreren einstückig daran ausgebildeten sprossenförmigen Querstangen (12 ,42 ), wobei jeder der Abstandshalter (20 ,30 ) vermittels seiner Aufstecknut (23 ,33 ) auf jeweils eine der Querstangen (12 ,42 ) der Verbindungskette (10 ,40 ) um die Querstangen (12 ,42 ) drehbar aufgesteckt ist. - Führungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstecknut (
23 ) des Abstandshalters (20 ) in eine der beiden gewölbten Rollflächen (22 ) des Abstandshalters (20 ) axial so geschnitten ist, dass die Abstandshalter (20 ) und die Verbindungskette (10 ,40 ) zur kompakten Führungseinrichtung zusammenfügbar sind. - Führungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstecknut (
33 ) des Abstandshalters (30 ) in die Umfangsfläche des Abstandshalters (30 ) radial so geschnitten ist, dass die Abstandshalter (30 ) und die Verbindungskette (10 ,40 ) zur kompakten Führungseinrichtung der Rollelemente zusammenfügbar sind. - Führungseinrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossene Ende der Aufstecknut (
23 ,33 ) jedes Abstandshalters (20 ,30 ) einen Abschnitt mit kreisförmigen Querschnitt aufweist, so dass die aufgesteckten Abstandshalter (20 ,30 ) in Anpassung an den Rollelement-Rücklaufkanal um einen Winkel drehbar sind. - Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskette (
10 ) zwei Verbindungsstangen (11 ) aufweist, zwischen denen die Querstangen (12 ) angeordnet sind, so dass die Stellen zwischen den Verbindungsstangen (11 ) und den Querstangen (12 ) der Verbindungskette (10 ) kaum verformbar sind, wodurch ein Ausdehnen und Zurückziehen der Verbindungskette verhindert wird. - Führungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskette (
40 ) eine Verbindungsstange (41 ) aufweist, an der die Querstangen (42 ) mit jeweils einem ihrer Enden angebracht sind, so dass die Querstangen (42 ) eine erhöhte Elastizität aufweisen und die Anpassbarkeit der Verbindungskette (40 ) an unterschiedliche Räume erhöht ist. - Führungseinrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstangen (
12 ,42 ) im Querschnitt rund ausgebildet sind. - Führungseinrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstangen (
12 ,42 ) im Querschnitt dreieckig ausgebildet sind. - Führungseinrichtung nach einer der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Querstangen (
12 ,42 ) im Querschnitt polygonal ausgebildet sind.
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