DE102006024765A1 - Linear bearing comprises two guide rails relocatable in translational moving direction are guided by retainer provided with units has magnet arranged on or in retainer or arranged on or in guide rail - Google Patents

Linear bearing comprises two guide rails relocatable in translational moving direction are guided by retainer provided with units has magnet arranged on or in retainer or arranged on or in guide rail Download PDF

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Abstract

The linear bearing (1) has two guide rails (2,3) relocatable in a translational moving direction (T) relative to each other, which has a track (4,5) for rolling element (6). The rolling elements are arranged between both the guide rails, which are guided or held by a retainer (7). The retainer is provided with units for prevention of gravity conditional sagging of the retainer. The unit has a magnet (9) for preventing sagging. The magnet is arranged on or in the retainer or arranged on or in a guide rail and a magnetic force exerts between the retainer and guide rails.

Description

Die Erfindung betrifft ein Linearlager mit zwei in eine translatorische Verschieberichtung relativ zueinander verschieblichen Führungsschienen, die jeweils mindestens eine Laufbahn für Wälzkörper aufweisen, und mit zwischen den beiden Führungsschienen angeordneten Wälzkörpern, die von einem Käfig geführt bzw. gehalten werden, wobei der Käfig mit Mitteln zum Verhindern eines schwerkraftbedingten Durchhängens des Käfigs versehen sind.The The invention relates to a linear bearing with two in a translatory Displacement direction relative to each other sliding guide rails, each having at least one raceway for rolling elements, and with between the two guide rails arranged rolling elements, the from a cage guided be kept, wherein the cage with means for preventing a gravity caused sagging of the cage are provided.

Aus der DE 2916 229 B ist ein Linearlager der gattungsgemäßen Art bekannt, bei dem Maßnahmen ergriffen sind, um ein schwerkraftbedingtes Durchhängen des Käfigs im Falle dessen zu verhindern, dass ein Teil des Käfigs beim Verschieben der beiden Führungsschienen so aus dem Bereich zwischen den beiden Schienen herausfährt, dass er freitragend ist. Ohne diese Maßnahmen würde sich der freitragende Teil des Käfigs samt Wälzkörper nach unten biegen. Daher sieht die dort beschrieben Lösung vor, dass der Wälzkörperkäfig Vorsprünge aufweist, die in im Führungsteil in Führungsrichtung verlaufende Ausnehmungen vorstehen, die die Vorsprünge zur Seite der Führungsschiene hin mit einem das Abheben des Wälzkörperkäfigs vom Führungsteil begrenzenden Spiel übergreifen. Der Käfig wird also mit mechanischen Elementen am Durchhängen gehindert.From the DE 2916 229 B a linear bearing of the generic type is known in which measures are taken to prevent a gravity-induced sagging of the cage in the event that a part of the cage when moving the two guide rails so far out of the area between the two rails, that it is self-supporting , Without these measures, the cantilevered part of the cage together with the rolling elements would bend downwards. Therefore, the solution described there provides that the rolling element cage has projections which protrude in the guide part in the guide direction extending recesses, which engage over the projections to the side of the guide rail out with a lifting the Wälzkörperkäfigs of the guide part limiting game. The cage is thus prevented from sagging with mechanical elements.

Nachteilig ist bei dieser Lösung, dass die für die Verhinderung des Durchhängens erforderliche Nut nicht nur einen zusätzlichen Fertigungsgang erfordert, was die Kosten des Linearlagers erhöht, sondern dass darüber hinaus die eingearbeiteten Ausnehmungen die mechanische Stabilität der Führungsschienen vermindert. Dies ist insbesondere dann nachteilig, wenn dem Leichtbau des Linearlagers eine gewisse Bedeutung zukommt, so dass grundsätzlich angestrebt wird, möglichst leichte Führungsschienen einzusetzen. Nachteilig ist ferner, dass die bekannten Elemente zur Verhinderung des Durchhangs eine gewisse Reibung bei der Relativverschiebung der Führungsschienen verursachen, die häufig unerwünscht ist.adversely is with this solution, that for the Prevention of sagging required groove not only requires an additional manufacturing process, which increases the cost of the linear bearing, but that beyond the incorporated recesses the mechanical stability of the guide rails reduced. This is particularly disadvantageous if the lightweight of the linear bearing has a certain importance, so basically sought will, if possible lightweight guide rails use. Another disadvantage is that the known elements To prevent the sag a certain friction in the relative displacement the guide rails cause that often undesirable is.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Linearlager der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass ein Durchhängen des Käfigs verhindert werden kann, ohne die Festigkeit bzw. die Stabilität schwächende Ausnehmungen in Teile des Linearlagers einzubringen. Die erforderlichen Maßnahmen sollen dabei kostengünstig und einfach vorgenommen werden können. Schließlich soll die Reibung im Linearlager durch die Mittel zum Verhindern des Durchhangs nicht erhöht werden.Of the The invention is therefore based on the object, a linear bearing of retrain the aforementioned type so that sagging of Cage prevented can be, without the strength or stability weakening recesses into parts of the linear bearing. The necessary measures should be inexpensive and can be easily made. After all the friction in the linear bearing by the means of preventing the Slack did not increase become.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verhindern des Durchhängens mindestens einen Magneten aufweisen, der am oder im Käfig oder an oder in einer Führungsschiene angeordnet ist und eine magnetische Kraft zwischen dem Käfig und mindestens einer Führungsschiene ausübt.The solution this object by the invention is characterized in that the means for preventing sagging at least one magnet exhibit, on or in the cage or on or in a guide rail is arranged and a magnetic force between the cage and at least one guide rail exercises.

Damit wird ein Durchhängen in einfacher Weise verhindert, wobei weder zusätzliche Reibung noch eine Schwächung der Führungsschienen durch Einstiche bzw. Ausnehmungen hingenommen werden muss. Die von dem mindestens einen Magneten ausgeübte Kraft zieht den Käfig in Richtung der Laufbahn mindestens einer Führungsschiene.In order to will be a sag prevented in a simple manner, with no additional friction or weakening of the guide rails must be accepted by punctures or recesses. The of The force exerted on the at least one magnet pulls the cage in the direction the career of at least one guide rail.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der mindestens eine Magnet am oder im Käfig angeordnet ist und damit folglich die Magnetkraft auf die Führungsschiene ausübt. Für diese Ausgestaltung ist bevorzugt vorgesehen, dass der Käfig aus Kunststoff besteht.Prefers it is provided that the at least one magnet is arranged on or in the cage is and thus consequently exerts the magnetic force on the guide rail. For this Embodiment is preferably provided that the cage Plastic exists.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass eine Anzahl Magnete vorhanden sind, die entlang der Erstreckung des Käfigs bzw. der Führungsschienen in translatorische Verschieberichtung beabstandet voneinander angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind Magnete nur in den Endbereichen des Käfigs, in translatorische Verschieberichtung betrachtet, angeordnet.A Further development provides that a number of magnets are present, along the extension of the cage or the guide rails spaced apart in translational displacement direction are. Magnets are particularly preferred only in the end regions of cage, viewed in translational displacement direction arranged.

Eine Fortbildung sieht vor, dass die Laufbahn für Wälzkörper V-förmig ausgebildet ist und jeweils ein Magnet nahe eines Schenkels der Laufbahn angeordnet ist.A Training provides that the raceway for rolling elements is V-shaped and one each Magnet is arranged near a leg of the track.

Die Wälzkörper sind im Käfig bevorzugt in Aufnahmetaschen des Käfigs nebeneinander angeordnet.The Rolling elements are in the cage preferably arranged side by side in receiving pockets of the cage.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung kommen besonders dann zum Tragen, wenn der Käfig in translatorische Verschieberichtung länger ausgebildet ist als mindestens eine der Führungsschienen.The Advantages of the solution according to the invention come especially when the cage is in translational displacement direction longer is formed as at least one of the guide rails.

Bevorzugt ist der mindestens eine Magnet ein Permanentmagnet.Prefers the at least one magnet is a permanent magnet.

Das Linearlager bzw. die Linearführung ist bevorzugt als Kreuzrollenlager, als Nadellager oder als Kugellager ausgeführt.The Linear bearing or the linear guide is preferred as a cross roller bearing, as a needle bearing or as a ball bearing executed.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich, relativ große, freitragende Käfigabschnitte zuzulassen, ohne Gefahr zu laufen, dass es aufgrund der schwerkraftbedingten Durchbiegung zu Problemen kommt. Das gilt insbesondere, wenn die Käfiglänge größer ist als zumindest eine Führungsschiene, so dass es bei der Relativbewegung der beiden Führungsschienen zu einem freitragenden Überhang des Käfigs kommt. Der Erfindungsvorschlag kommt daher besonders bevorzugt bei Linearführungen, d. h. Linearlagern, mit überlaufenden Käfigen zum Einsatz.The embodiment according to the invention makes it possible to allow relatively large, cantilevered cage sections without running the risk of problems due to gravity-induced deflection. This is especially true if the cage length is greater than at least one guide rail, so that it is in the relative movement of the two guide rails to a cantilevered over hang of the cage. The invention proposal is therefore particularly preferred in linear guides, ie linear bearings, with overflowing cages are used.

Die Steifigkeit des Linearlagers bzw. der Linearführung kann daher erhöht werden, da ein maximaler Überlauf bei großen Hüben möglich wird. Auch bei großen Hüben liegt eine voll unterstützte Führung vor; die Steifigkeit und die Tragfähigkeit des Lagers sind damit optimiert.The Stiffness of the linear bearing or the linear guide can therefore be increased because a maximum overflow at big Strokes is possible. Even with big ones Hüben lies a fully supported Leadership ahead; the stiffness and the load capacity of the warehouse are optimized.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of Invention shown. Show it:

1 schematisch die Seitenansicht eines Linearlagers, 1 schematically the side view of a linear bearing,

2 den Schnitt A-B gemäß 1 für eine konkrete Ausführung des Lagers und 2 the section AB according to 1 for a concrete execution of the warehouse and

3 den Schnitt A-B gemäß 1 für eine alternative Ausführung des Lagers. 3 the section AB according to 1 for an alternative embodiment of the bearing.

In 1 ist ein Linearlager 1 (Linearführung) schematisch dargestellt, das zwei Führungsschienen 2 und 3 hat, die relativ zueinander in eine translatorische Verschieberichtung T verschieblich sind. Hierzu sind zwischen den beiden Führungsschienen 2, 3 Wälzkörper 6 angeordnet, die an beiden Führungsschienen 2, 3 an entsprechenden Laufbahnen 4 und 5 in bekannter Weise anlaufen. Bekannt ist es ferner, dass die Wälzkörper 6 von einem Käfig gehalten bzw. geführt werden, wobei der Käfig eine lineare Erstreckung hat, entlang derer eine Anzahl Käfigtaschen angeordnet sind; in jeder Käfigtasche ist ein Wälzkörper 6 eingesetzt. Die einzelnen Wälzkörper 6 befinden sich also stets relativ zueinander – in translatorische Verschieberichtung T betrachtet – in gleicher Position; es handelt sich bei dem Käfig also nicht um einen Kugelumlaufkäfig.In 1 is a linear bearing 1 (Linear guide) shown schematically, the two guide rails 2 and 3 has, which are relatively displaceable in a translational displacement direction T. These are between the two guide rails 2 . 3 rolling elements 6 arranged on both guide rails 2 . 3 at corresponding raceways 4 and 5 start in a known manner. It is also known that the rolling elements 6 be held by a cage, wherein the cage has a linear extent along which a number of cage pockets are arranged; in each cage pocket is a rolling element 6 used. The individual rolling elements 6 are thus always relative to each other - viewed in translational displacement direction T - in the same position; it is in the cage so not a ball cage.

Wird die eine Führungsschiene 2 relativ zu der anderen Schiene 3 verschoben – wie es in 1 angedeutet ist -, gelangt im allgemeinen ein Teil des Käfigs 7 aus dem Unterstützungsbereich durch die unten liegende Führungsschiene 3 heraus, so dass ein Freihang vorliegt. Aufgrund der Schwerkraft hat dies zur Folge, dass sich der Käfig 7 samt Wälzkörper 6 in diesem Bereich in Richtung des Pfeils nach unten abbiegt.Will the one guide rail 2 relative to the other rail 3 moved - as it is in 1 is indicated - is generally a part of the cage 7 from the support area through the lower guide rail 3 out, so that there is a free slope. Due to gravity, this has the consequence that the cage 7 including rolling elements 6 in this area in the direction of the arrow turns down.

Um dies zu verhindern, sind Mittel 8 vorgesehen. Diese verhindern den Durchhang des Käfigs 7 auch im genannten Falle. Die Mittel 8 bestehen aus Magneten 9, die in den Endbereichen des Käfigs 7 angeordnet sind. Der Käfig 7 besteht vorliegend aus Kunststoff, während die Führungsschienen 2, 3 aus Stahl gefertigt sind. Damit ziehen die im Käfig 7 angeordneten Magnete 9 diesen auf die Laufbahnen 4, 5 zu; ein Durchhängen wird damit in reibungsarmer und einfacher Weise verhindert.To prevent this are funds 8th intended. These prevent the sag of the cage 7 also in the case mentioned. The means 8th consist of magnets 9 in the end areas of the cage 7 are arranged. The cage 7 in the present case is made of plastic, while the guide rails 2 . 3 made of steel. With that pull in the cage 7 arranged magnets 9 this on the careers 4 . 5 to; sagging is thus prevented in a low-friction and simple manner.

Ein konkretes Ausführungsbeispiel ist in 2 zu sehen. Die Laufbahn 4 in der einen (oberen) Führungsschiene 2 ist V-förmig ausgebildet, d. h. sie hat zwei Schenkel 10 und 11, die der Form der Wälzkörper angepasst sind. Vorliegend handelt es sich um ein Kreuzrollen-Linearlager. Die Magnete 9', und 9'' sind im Käfig 7 in den der Laufbahnen 4 zugewandten Bereichen angeordnet, so dass diese eine magnetische Kraft F auf die Laufbahn 4 ausüben, so dass der Käfig 7 bzw. die von diesem gehaltenen Wälzkörper auf die Laufbahn 4 gezogen werden. Damit liegen auch dann die Wälzkörper samt Käfig an der oberen Führungsschiene 2 an, wenn – gemäß 1. – ein freitragender Käfigbereich vorliegt.A concrete embodiment is in 2 to see. The career 4 in one (upper) guide rail 2 is V-shaped, that is, it has two legs 10 and 11 , which are adapted to the shape of the rolling elements. In the present case, it is a cross roller linear bearing. The magnets 9 ' , and 9 '' are in the cage 7 in the raceways 4 arranged facing areas, so that these a magnetic force F on the raceway 4 exercise, leaving the cage 7 or held by this rolling elements on the track 4 to be pulled. Thus, even then the rolling elements including cage on the upper guide rail 2 if, according to 1 , - There is a self-supporting cage area.

In der Ausgestaltung des Lagers gemäß 3 ist der Käfig 7 weitgehend eben ausgeführt, wobei in den beiden seitlichen Endbereichen je ein Magnet 9' bzw. 9'' angeordnet ist. Die magnetische Kraft F zieht ihn in die Bereiche 10 bzw. 11 der Laufbahn, so dass auch hier ein Verhindern des Durchhängens des Käfigs 7 verwirklicht ist.In the embodiment of the camp according to 3 is the cage 7 executed largely flat, wherein in each of the two lateral end regions a magnet 9 ' respectively. 9 '' is arranged. The magnetic force F pulls him into the areas 10 respectively. 11 the raceway, so here too preventing the sagging of the cage 7 is realized.

Die Magnete 9, 9', 9'' sind als Dauermagnete (Permanentmagnete) ausgebildet. Diese behalten nach einer Magnetisierung diese über eine lange Zeit bei. Zur Herstellung dienen zumeist metallische Legierungen aus Eisen, Nickel und Aluminium mit Zusätzen aus Kobalt, Mangan und Kupfer oder auch keramische Oxidwerkstoffe, insbesondere Bariumoxid oder Eisenoxid. Besonders starke Magnete werden im Sinterverfahren aus seltenen Erden wie z. B. Kobalt-Samarium oder Neodym-Eisen-Bor hergestellt.The magnets 9 . 9 ' . 9 '' are designed as permanent magnets (permanent magnets). These retain magnetization for a long time. For the production are usually metallic alloys of iron, nickel and aluminum with additives of cobalt, manganese and copper or ceramic oxide materials, in particular barium oxide or iron oxide. Particularly strong magnets are in the sintering process from rare earths such. As cobalt samarium or neodymium-iron-boron produced.

11
Linearlager (Linearführung)linear bearings (Linear guide)
22
Führungsschieneguide rail
33
Führungsschieneguide rail
44
Laufbahncareer
55
Laufbahncareer
66
Wälzkörperrolling elements
77
KäfigCage
88th
Mittel zum Verhindern des Durchhängensmedium to prevent sagging
99
Magnetmagnet
9'9 '
Magnetmagnet
9''9 ''
Magnetmagnet
1010
Schenkel der Laufbahnleg the career
1111
Schenkel der Laufbahnleg the career
TT
translatorische Verschieberichtungtranslational displacement direction
FF
magnetische Kraftmagnetic force

Claims (13)

Linearlager (1) mit zwei in eine translatorische Verschieberichtung (T) relativ zueinander verschieblichen Führungsschienen (2, 3), die jeweils mindestens eine Laufbahn (4, 5) für Wälzkörper (6) aufweisen, und mit zwischen den beiden Führungsschienen (2, 3) angeordneten Wälzkörpern (6), die von einem Käfig (7) geführt bzw. gehalten werden, wobei der Käfig (7) mit Mitteln (8) zum Verhindern eines schwerkraftbedingten Durchhängens des Käfigs (7) versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (8) zum Verhindern des Durchhängens mindestens einen Magneten (9, 9', 9'') aufweisen, der am oder im Käfig (7) oder an oder in einer Führungsschiene (2, 3) angeordnet ist und eine magnetische Kraft (F) zwischen dem Käfig (7) und mindestens einer Führungsschiene (2, 3 ) ausübt.Linear bearings ( 1 ) with two in a translational displacement direction (T) relative to each other sliding guide rails ( 2 . 3 ), each min least one career ( 4 . 5 ) for rolling elements ( 6 ), and with between the two guide rails ( 2 . 3 ) arranged rolling elements ( 6 ), by a cage ( 7 ), whereby the cage ( 7 ) with means ( 8th ) for preventing a gravity-induced sagging of the cage ( 7 ), characterized in that the means ( 8th ) for preventing sagging of at least one magnet ( 9 . 9 ' . 9 '' ) on or in the cage ( 7 ) or on or in a guide rail ( 2 . 3 ) is arranged and a magnetic force (F) between the cage ( 7 ) and at least one guide rail ( 2 . 3 ) exercises. Linearlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem mindestens einen Magneten (9, 9', 9'') ausgeübte Kraft (F) den Käfig (7) in Richtung der Laufbahn (4, 5) mindestens einer Führungsschiene (2, 3) zieht.Linear bearing according to claim 1, characterized in that the of the at least one magnet ( 9 . 9 ' . 9 '' ) applied force (F) the cage ( 7 ) in the direction of the track ( 4 . 5 ) at least one guide rail ( 2 . 3 ) pulls. Linearlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnet (9, 9', 9'') am oder im Käfig (7) angeordnet ist.Linear bearing according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one magnet ( 9 . 9 ' . 9 '' ) on or in the cage ( 7 ) is arranged. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (7) aus Kunststoff besteht.Linear bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cage ( 7 ) consists of plastic. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl Magnete (9, 9', 9'') vorhanden sind, die entlang der Erstreckung des Käfigs (7) bzw. der Führungsschienen (2, 3) in translatorische Verschieberichtung (T) beabstandet voneinander angeordnet sind.Linear bearing according to one of claims 1 to 4, characterized in that a number of magnets ( 9 . 9 ' . 9 '' ) are present along the extension of the cage ( 7 ) or the guide rails ( 2 . 3 ) are arranged in a translational displacement direction (T) spaced from each other. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Magnete (9, 9', 9'') nur in den Endbereichen des Käfigs (7), in translatorische Verschieberichtung (T) betrachtet, angeordnet sind.Linear bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that magnets ( 9 . 9 ' . 9 '' ) only in the end areas of the cage ( 7 ), in translational displacement direction (T), are arranged. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahn (4, 5) für Wälzkörper (6) V-förmig ausgebildet ist und jeweils ein Magnet (9', 9'') nahe eines Schenkels (10, 11) der Laufbahn (4, 5) angeordnet ist.Linear bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the raceway ( 4 . 5 ) for rolling elements ( 6 ) Is V-shaped and in each case a magnet ( 9 ' . 9 '' ) near a thigh ( 10 . 11 ) of the career ( 4 . 5 ) is arranged. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (6) im Käfig (7) in Aufnahmetaschen des Käfigs (7) nebeneinander angeordnet sind.Linear bearing according to one of claims 1 to 7, characterized in that the rolling elements ( 6 ) in the cage ( 7 ) in receiving pockets of the cage ( 7 ) are arranged side by side. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (7) in translatorische Verschieberichtung länger ausgebildet ist als mindestens eine der Führungsschienen (2, 3).Linear bearing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cage ( 7 ) is formed in translational displacement direction longer than at least one of the guide rails ( 2 . 3 ). Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Magnet (9) ein Permanentmagnet ist.Linear bearing according to one of claims 1 to 9, characterized in that the at least one magnet ( 9 ) is a permanent magnet. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kreuzrollenlager ausgeführt ist.Linear bearing according to one of claims 1 to 10, characterized that it is designed as a cross roller bearing. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es als Nadellager ausgeführt ist.Linear bearing according to one of claims 1 to 10, characterized that it designed as a needle bearing is. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass es als Kugellager ausgeführt ist.Linear bearing according to one of claims 1 to 10, characterized that it executed as a ball bearing is.
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