DE102007045236A1 - Linearwälzlager - Google Patents

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Abstract

Ein Linearwälzlager (10) umfasst eine Führungsschiene (12) und einen Führungswagen (14), welcher an der Führungsschiene (12) mittels wenigstens zwei Wälzkörperreihen (18) verschiebbar gelagert ist, von denen jede einerseits mit einer am Führungswagen (14) ausgebildeten Wälzfläche (20) und andererseits mit einer an einer der Führungsflächen der Führungsschiene (12) ausgebildeten Gegenwälzfläche (22) in Wälzeingriff steht, wobei an dem Führungswagen (14) eine Piezo-Stelleinrichtung (24) vorgesehen ist, welche mit die Wälzflächen (20) aufweisenden Abschnitten (14a2) des Führungswagens (14) in Wirkverbindung steht und mittels derer die Vorspannung der Wälzkörper (16) zwischen Wälzflächen (20) und Gegenwälzflächen (22) einstellbar ist. Erfindungsgemäß ist der Führungswagen (14) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen H-förmig ausgebildet mit14d), und ist die Piezo-Stelleinrichtung (24) zwischen den beiden oberen Schenkeln der Seitenstege (14d) der H-Form angeordnet und steht über eine von den Seitenstegen (14d) der H-Form gebildete Hebelmechanik (28-14d-30) mit den die Wälzflächen (20) aufweisenden Abschnitten (14a2) in Kraftübertragungsverbindung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Linearwälzlager, umfassend eine sich in eine Längsrichtung erstreckende Führungsschiene, welche zwei, in im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungen weisende Führungsflächen aufweist, und einen Führungswagen, welcher an der Führungsschiene mittels wenigstens zwei Wälzkörperreihen in Längsrichtung verschiebbar gelagert ist, von denen jede einerseits mit einer am Führungswagen ausgebildeten Wälzfläche und andererseits mit einer an einer der Führungsflächen der Führungsschiene ausgebildeten Gegenwälzfläche in Wälzeingriff steht, wobei an dem Führungswagen eine Piezo-Stelleinrichtung vorgesehen ist, welche mit die Wälzflächen aufweisenden Abschnitten des Führungswagens in Wirkverbindung steht und mittels derer die Vorspannung der Wälzkörper zwischen Wälzflächen und Gegenwälzflächen einstellbar ist.
  • Ein derartiges Linearwälzlager ist beispielsweise aus der US 6,174,084 B1 bekannt. Bei diesem Linearwälzlager umgreift der Führungswagen die Führungsschiene im Wesentlichen U-förmig, wobei in jedem der Seitenstege der U-Form jeweils eine Piezo-Stelleinrichtung vorgesehen ist. Auf Grund des geringen, in diesem Bereich zur Verfügung stehenden Bauraums können nur kleine Piezo-Stelleinrichtungen eingesetzt werden. Da Piezo-Stelleinrichtungen aber ohnehin das Problem haben, pro Längeneinheit nur einen geringen Stellweg erzeugen zu können, ist die bei dem bekannten Linearwälzlager erzielbare Änderung der Vorspannung der Wälzkörper so gering, dass sie für praktische Anwendungen nicht brauchbar ist. Daher kann das aus der US 6,174,084 B1 bekannte Linearwälzlager auch einen Nachteil nicht beheben, der bei Linearwälzlagern ohne Möglichkeit einer Änderung der Vorspannung zu Tage tritt. Und zwar muss bei derartigen Linearwälzlagern die Vorspannung im Hinblick auf hohe Präzision erfordernde Betriebssituationen gewählt werden, beispielsweise im Hinblick auf eine Betriebssituation, in der mit einem durch das Linearwälzlager geführten Werkzeug eine Feinbearbeitung von Werkstücken vorgenommen werden soll. Diese zwangsläufig hohe Vorspannung führt aber zu einem Verschleiß an Wälzkörpern, Wälzfläche und Gegenwälzfläche, der die Lebensdauer des Linearwälzlagers begrenzt, und dies auch in Betriebssituationen, in denen man ohne hohe Vorspannung auskommen könnte.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Linearwälzlager der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es ohne Einschränkungen hinsichtlich der beherrschbaren Betriebssituationen einen geringeren Verschleiß und damit eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Linearwälzlager der eingangs genannten Art gelöst, bei welchem dass der Führungswagen zumindest abschnittsweise im Wesentlichen H-förmig ausgebildet ist mit einem Quersteg und zwei Seitenstegen, und dass die Piezo-Stelleinrichtung zwischen den beiden oberen Schenkeln der Seitenstege der H-Form angeordnet ist und über eine von den Seitenstegen der H-Form gebildete Hebelmechanik mit den die Wälzflächen aufweisenden Abschnitten in Kraftübertragungsverbindung steht. Auf Grund dieser Anordnung kann sich die Piezo-Stelleinrichtung über einen großen Teil der Gesamtbreite des Führungswagens erstrecken und daher einen entsprechend großen Stellweg erzeugen. Mit Hilfe dieser Piezo-Stelleinrichtung kann daher in der überwiegenden Mehrzahl von Betriebssituationen mit einer geringen Vorspannung gearbeitet werden, welche einen entsprechend geringeren Verschleiß nach sich zieht, während dann, wenn die Betriebssituation eine hohe Steifigkeit des Linearwälzlagers erfordert, vorübergehend eine hohe Vorspannung eingestellt werden kann. Insgesamt ergibt sich damit ein geringerer Verschleiß und in der Folge eine höhere Lebensdauer des Linearwälzlagers.
  • Ergänzend sei angemerkt, dass die elastische Verbindung des Basisstegs der H-Form zu jedem der Seitenstege das Drehgelenk der Hebelmechanik bildet.
  • An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Einsatz einer derartigen H-förmigen Hebelmechanik bei Linearwälzlagern an sich bekannt ist, beispielsweise aus der EP 0 936 366 B1 . Dort wird sie aber dazu genutzt, um Bremsbacken gegen zugeordnete Bremsflächen der Führungsschiene zu drücken.
  • Um die Piezo-Stelleinrichtung möglichst kostengünstig bereitstellen und raumsparend anordnen zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Führungswagen ein Basisteil und zwei die Wälzflächen aufweisende Schenkel umfasst, und dass die Piezo-Stelleinrichtung auf die Schenkel eine die Wälzflächen auf die jeweils zugehörige Gegenwälzflache zu drängende Kraft ausübt. Auf diese Weise können mit einer einzigen Piezo-Stelleinrichtung gleichzeitig beide Schenkel beeinflusst werden.
  • Insbesondere dann, wenn die Drehachse der Hebelmechanik im Wesentlichen in Längsrichtung verläuft, kann die Übersetzung der Hebelmechanik dazu genutzt werden, um einen günstigen Kraft- bzw. Weg-Arbeit-Bereich der Piezo-Stelleinrichtung einzustellen.
  • Eine mechanische Grundvorspannung der Wälzkörper kann durch geeignete Auswahl des Wälzkörperdurchmessers auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
  • Um darüber hinaus sicherstellen zu können, dass die Piezo-Stelleinrichtung die gewünschten Wege bzw. Stellkräfte ausführen kann, können Mittel zur Einstellung des Arbeitspunkts der Piezo-Stelleinrichtung vorgesehen sein, d. h. Mittel zur Erzeugung einer Vorspannung der Piezo-Stelleinrichtung. Diese Piezo-Vorspannung kann beispielsweise durch Zusatzstellmittel, beispielsweise Stellschrauben, die zwischen der Piezo-Stelleinrichtung und den Schenkeln vorgesehen sind, in einfacher Weise erzeugbar sein. Bei der Betätigung dieser Zusatzstellmittel, beispielsweise beim Anziehen der Stellschrauben, wird zunächst das Spiel des Hebelmechanismus beseitigt. Bei der weiteren Betätigung wird dann die Piezo-Stelleinrichtung vorgespannt. Selbstverständlich wird dabei auch eine weitere Vorspannung auf die Wälzkörper ausgeübt. Diese weist aber im Vergleich mit deren Grundvorspannung nur einen geringen Wert auf. Eine in der vorstehend beschriebenen Art und Weise vorgespannte Piezo-Stelleinrichtung kann die Vorspannung der Wälzkörper ausgehend von deren Grundvorspannung um zwischen etwa 10% und etwa 30% erhöhen.
  • Um sicherstellen zu können, dass über die gesamte Länge des Führungswagens die gleiche Vorspannung auf die Wälzkörper wirkt, kann die Piezo-Stelleinrichtung eine Mehrzahl von in Längsrichtung nebeneinander angeordneten, in Querrichtung wirkenden Piezo-Aktoren aufweisen. Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Piezo-Stelleinrichtung eine Mehrzahl von in Querrichtung hintereinander angeordneten, in Querrichtung wirkenden Piezo-Aktoren aufweist. Letztere Maßnahme ermöglicht zum einen eine Anpassung an die Abmessungen von auf dem Markt verfügbaren Piezo-Aktoren und zum anderen bei elektrischer Parallelschaltung die Verwendung einer geringeren Betriebsspannung bei gleichem Stellweg.
  • Schließlich kann der Aufbau des Führungswagens dadurch vereinfacht werden, dass dieser im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:
  • 1 eine Perspektivansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers;
  • 2 eine längs der Ebene II-II in 1 genommene Schnittansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 1;
  • 3 eine Perspektivansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers;
  • 4 eine längs der Ebene IV-IV in 3 genommene Schnittansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 3;
  • 5 eine Perspektivansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers;
  • 6 eine längs der Ebene VI-VI in 5 genommene Schnittansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 5;
  • 7 eine Perspektivansicht eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers;
  • 8 eine längs der Ebene VIII-VIII in 7 genommene Schnittansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 7;
  • 9 eine längs der Ebene IX-IX in 7 genommene Schnittansicht des Ausführungsbeispiels gemäß 7.
  • In 1 und 2 ist ein erfindungsgemäßes Linearwälzlager ganz allgemein mit 10 bezeichnet. Es umfasst eine Führungsschiene 12, die sich in einer Längsrichtung L erstreckt und auf einem lediglich in 2 angedeuteten Untergrund U montiert ist, und einen Führungswagen 14, der über jeweils eine Mehrzahl von Wälzkörpern 16 umfassenden Wälzkörperumläufe 18 auf der Führungsschiene 12 in deren Längsrichtung L verschiebbar gelagert ist.
  • In an sich bekannter Weise bilden die Wälzkörperumläufe 18 jeweils einen in sich geschlossenen Endloskreislauf, der einen lasttragenden Kanalabschnitt 18a, einen im Wesentlichen fastfreien Rückführkanalabschnitt 18b und zwei nicht dargestellte, die beiden Enden der Kanalabschnitte 18a und 18b miteinander verbindende Umlenkanalabschnitte aufweist, wobei die Umlenkkanalabschnitte in den beiden am Hauptkörper 14a des Führungswagens 14 befestigten Endkappen 14b ausgebildet sind. Die sich im lasttragenden Kanalabschnitt 18a befindenden Wälzkörper 16 stützen sich auf Seiten des Führungswagens 14 an einer Wälzfläche 20 und auf Seiten der Führungsschiene 12 an einer Gegenwälzfläche 22 ab, wobei sie zwischen diesen beiden Flächen 20 und 22 einer vorbestimmten Vorspannung unterworfen sind.
  • Um diese Vorspannung in jedem Betriebszustand des Linearwälzlagers 10 jeweils auf einen geeigneten Wert einstellen zu können, ist das Linearwälzlager 10 mit einer Piezo-Stelleinrichtung 24 versehen, die in dem in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einen einzigen Piezo-Aktor 26 umfasst. Der Piezo-Aktor 26 ist in einem in Querrichtung Q verlaufenden Durchgangsloch 14c des Führungswagen 14 aufgenommen und wirkt dann, wenn an ihm eine elektrische Spannung angelegt wird, mit seinen beiden, zur Querrichtung Q im Wesentlichen orthogonal verlaufenden Stirnflächen auf zwei Schrauben 28 ein, die in zwei Seitenstege 14d des Führungswagen 14 eingeschraubt sind. Die beiden Seitenstege 14d stehen über Verbindungsstege 14e mit dem Hauptkörper 14a des Führungswagen 14 in Verbindung. In der dargestellten Ausführungsform sind auch in den, in 2 unteren Hälften der Seitenstege 14d Schrauben 30 vorgesehen, deren Stirnflächen seitlich am Hauptkörper 14a des Führungswagens 14 anliegen.
  • Wie insbesondere in 2 dargestellt ist, ist der Hauptkörper 14a des Führungswagens 14 im Wesentlichen U-förmig ausgebildet. Die U-Form weist einen Basissteg 14a1 und zwei Nebenstege 14a2 auf, welche die Führungsschiene 12 im montierten Zustand des Linearwälzlagers 10 seitlich umgreifen. Der Piezo-Aktor 26 ist dabei im Basissteg 14a1 angeordnet, und die Schrauben 30 wirken seitlich auf die Nebenstege 14a2 ein.
  • Der vom Piezo-Aktor 26 verschiedene Teil der Piezo-Stelleinrichtung 24 ist, wie insbesondere aus 2 zu ersehen ist, im Wesentlichen H-förmig ausgebildet, wobei die Verbindungsstege 14e zusammen mit dem Basissteg 14a1 des Hauptkörpers 14a des Führungswagens 14 den Quersteg der H-Form bilden. Für die Funktion der Piezo-Stelleinrichtung 24 ist wesentlich, dass die Verbindungsstege 14e elastische Gelenke bilden, welche ein Verschwenken der Seitenstege 14d unter dem Einfluss des Piezo-Aktor 26 ermöglichen. Wird nämlich an den Piezo-Aktor 26 eine elektrische Spannung angelegt, so dehnt er sich in Querrichtung Q aus und drängt die Schrauben 28 nach außen. Infolgedessen werden die beiden Seitenstege 14d derart verschwenkt, dass sich ihre in 2 unteren Steghälften auf die Nebenstege 14a2 zu bewegen, so dass die Schrauben 30 diese Nebenstege 14a2 gegen die Führungsschiene 12 drücken, wobei die Vorspannung der Wälzkörper 16 zwischen den Wälzflächen 20 und den Gegenwälzflächen 22 erhöht wird. Durch entsprechende Wahl der an den Piezo-Aktor 26 angelegten elektrischen Spannung kann die Vorspannung der Wälzkörper 16 auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
  • Eine mechanische Grundvorspannung der Wälzkörper 16 kann durch Auswahl von Wälzkörpern mit geeignetem Durchmesser eingestellt werden. Darüber hinaus kann aber auch der Arbeitspunkt der Piezo-Stelleinrichtung wunschgemäß eingestellt werden. Hierzu dienen die Schrauben 30. Und zwar dienen die Schrauben 30 zunächst dazu, ein etwaig vorhandenes Spiel im Kraftübertragungsweg zwischen dem Piezo-Aktor 26 und den Wälzkörpern 16 zu beseitigen. Beim weiteren Festziehen der Schrauben 30 wird dann eine Vorspannung auf den Piezo-Aktor 26 ausgeübt. Die diese Vorspannung erzeugende Kraft resultiert dabei aus einer elastischen Verformung der Verbindungsstege 14e. Festzuhalten ist, dass bei dieser Einstellung des gewünschten Arbeitspunktes des Piezo-Aktors 26 die Grundvorspannung der Wälzkörper 16 nur in geringem Maße erhöht wird.
  • Nachzutragen ist noch, dass in der Oberfläche 14a3 des Basisstegs 14a1 des Hauptkörpers 14a des Führungswagens 14 Montagelöcher 32 vorgesehen sind, über welche eine durch das Linearwälzlager 10 zu bewegende Baugruppe am Linearwälzlager 10 befestigt werden kann.
  • In den 3 und 4 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers dargestellt, die im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 entspricht. Daher sind in den 3 und 4 analoge Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den 1 und 2, jedoch vermehrt um die Zahl 100. Darüber hinaus wird das Linearwälzlager 110 im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als es sich vom Linearwälzlager 10 gemäß 1 und 2 unterscheidet, auf dessen Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.
  • Das Linearwälzlager 110 gemäß 3 und 4 unterscheidet sich vom Linearwälzlager 10 gemäß 1 und 2 zum einen dadurch, dass die H-Form der Piezo-Stelleinrichtung 124 nicht mit der U-Form des Führungswagens 114 einstückig, sondern von dieser getrennt ausgebildet und mit dieser über Schrauben 134 verbunden ist, und zum anderen dadurch, dass die Montagelöcher 132 nicht im Hauptkörper 114a des Führungswagens 114 vorgesehen sind, sondern in einem sowohl den Führungswagen 114 als auch die Piezo-Stelleinrichtung 124 überdeckenden übergeordneten Bauteil 136.
  • Gemäß Vorstehendem sind in die Seitenstege 124a und der Verbindungssteg 124b der H-Form der Piezo-Stelleinrichtung 124 vom Führungswagen 114 gesondert ausgebildet. Wie in 4 dargestellt ist, ist der Piezo-Aktor 126 in einer Ausnehmung 124c der H-Form aufgenommen. Ansonsten entspricht die Piezo-Stelleinrichtung 124, insbesondere hinsichtlich der Anordnung und Funktion der Schrauben 128 und 130, der Piezo-Stelleinrichtung 24 gemäß 1 und 2. Nachzutragen ist noch, dass die Schrauben 134 Durchgangslöcher des Verbindungsstegs 124b durchsetzen.
  • Das übergeordnete Bauteil 136 weist Seitenwandungen 136a auf, welche bis zur Oberfläche des Führungswagens 114 herabreichen. Darüber hinaus sind in zwei dieser Seitenwandungen 136a Ausnehmungen 136b vorgesehen, welche einen Zugriff auf die Schrauben 128 ermöglichen.
  • In den 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers dargestellt, die im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß den 1 und 2 entspricht. Daher sind in den 5 und 6 analoge Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den 1 und 2, jedoch vermehrt um die Zahl 200. Darüber hinaus wird das Linearwälzlager 210 im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als es sich von den vorstehend beschriebenen Linearwälzlagern 10 und 110 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.
  • Das Linearwälzlager 210 gemäß 5 und 6 unterscheidet sich vom Linearwälzlager 10 gemäß 1 und 2 dadurch, dass zwar einerseits die Seitenstege 224a der Piezo-Stelleinrichtung 224 vom Führungswagen 214 getrennt ausgebildet sind, dass aber andererseits das Hauptteil 214a des Führungswagens 214 als Quersteg der H-Form der Piezo-Stelleinrichtung 224 genutzt wird. Hierzu sind die Seitenstege 224a über die Schrauben 30 ersetzende Schrauben 238 fest mit den Nebenstegen 214a2 des Hauptkörpers 214a des Führungswagens 214 verschraubt.
  • Um eine Längsrichtung L des Führungswagens 214 gleichmäßig verteilte Vorspannung auf die Wälzkörper 216 erzielen zu können, sind die Seitenstege 224a über eine Vielzahl von über die Länge des Führungswagens 214 gleichmäßig verteilten Schrauben 238 mit dem Führungswagen 214 verbunden. Darüber hinaus ist der Piezo-Aktor 226 nicht wie bei der Ausführungsform gemäß 1 und 2 in einem geschlossenen Durchgang 14c angeordnet, sondern in einer in Höhenrichtung H nach oben offenen Ausnehmung 214c. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, ihn ebenfalls in einem geschlossenen Durchgang anzuordnen, genauso wie es denkbar ist, den Piezo-Aktor 26 gemäß 1 und 2 in einer in Höhenrichtung H nach oben offenen Ausnehmung anzuordnen.
  • Anzumerken ist schließlich ferner, dass die Wälzkörper 216 bei der Ausführungsform gemäß 5 und 6 von Kugeln gebildet sind und nicht von Rollen, wie in den bevorstehenden Ausführungsformen. Es versteht sich jedoch von selbst, dass bei jeder der in dieser Anmeldung dargestellten Ausführungsformen die jeweils geeignetste Wälzkörpergestalt in Abhängigkeit des jeweiligen Anwendungsfalles frei wählbar ist.
  • In den 7, 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Linearwälzlagers dargestellt, die im Wesentlichen der Ausführungsform gemäß den 5 und 6 entspricht. Daher sind in den 7, 8 und 9 analoge Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den 5 und 6, jedoch vermehrt um die Zahl 100, also im Vergleich zu den 1 und 2 vermehrt um die Zahl 300. Darüber hinaus wird das Linearwälzlager 310 im folgenden nur insoweit beschrieben werden, als es sich von dem Linearwälzlager 210 gemäß 5 und 6, aber auch von den Linearwälzlagern 10 und 110 gemäß 1 bis 4 unterscheidet, auf deren Beschreibung hiermit ansonsten ausdrücklich verwiesen sei.
  • Das Linearwälzlager 310 gemäß 7 bis 9 unterscheidet sich von dem Linearwälzlager 210 gemäß 5 und 6 dadurch, dass zwei Piezo-Aktoren 326 vorgesehen sind, die in Längsrichtung L vor bzw. hinter dem Hauptkörper 314a des Führungswagens 314 angeordnet sind. Wie bei der Ausführungsform gemäß 5 und 6 sind die Seitenstege 324a der Piezo-Stelleinrichtung 324 über Schrauben 338 fest mit dem Führungswagen 314 verschraubt, und so wiederum über eine Mehrzahl von über die Länge des Führungswagens 314 gleichmäßig verteilten Schrauben 338.
  • Die Ausführungsform gemäß 7 bis 9 hat gegenüber der Ausführungsform gemäß 5 und 6 den Vorteil, dass der Führungswagen 314 abgesehen von den Gewindebohrungen für die Schrauben 338 ein herkömmlicher Führungswagen sein kann und nicht wie der Führungswagen 214 durch die Ausnehmung 214c geschwächt zu werden braucht.
  • Sowohl zur Ausführungsform gemäß 5 und 6 als auch zur Ausführungsform gemäß 7 bis 9 ist noch nachzutragen, dass die Piezo-Stelleinrichtung im Wesentlichen auf der gleichen Höhe angeordnet sein kann wie der Quersteg der H-Form. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Vorspannung des Linearwälzlagers durch die Piezo-Stelleinrichtung abgesenkt wird, weil der Quersteg durch die Piezo-Stelleinrichtung gedehnt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6174084 B1 [0002, 0002]
    • - EP 0936366 B1 [0006]

Claims (9)

  1. Linearwälzlager (10), umfassend – eine sich in eine Längsrichtung (L) erstreckende Führungsschiene (12), welche zwei, in im Wesentlichen entgegengesetzte Richtungen weisende Führungsflächen aufweist, und – einen Führungswagen (14), welcher an der Führungsschiene (12) mittels wenigstens zwei Wälzkörperreihen (18) in Längsrichtung (L) verschiebbar gelagert ist, von denen jede einerseits mit einer am Führungswagen (14) ausgebildeten Wälzfläche (20) und andererseits mit einer an einer der Führungsflächen der Führungsschiene (12) ausgebildeten Gegenwälzfläche (22) in Wälzeingriff steht, wobei an dem Führungswagen (14) eine Piezo-Stelleinrichtung (24) vorgesehen ist, welche mit die Wälzflächen (20) aufweisenden Abschnitten (14a2) des Führungswagens (14) in Wirkverbindung steht und mittels derer die Vorspannung der Wälzkörper (16) zwischen Wälzflächen (20) und Gegenwälzflächen (22) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungswagen (14) zumindest abschnittsweise im Wesentlichen H-förmig ausgebildet ist mit einem Quersteg (14e14a1) und zwei Seitenstegen (14d), und dass die Piezo-Stelleinrichtung (24) zwischen den beiden oberen Schenkeln der Seitenstege (14d) der H-Form angeordnet ist und über eine von den Seitenstegen (14d) der H-Form gebildete Hebelmechanik (2814d30) mit den die Wälzflächen (20) aufweisenden Abschnitten (14a2) in Kraftübertragungsverbindung steht.
  2. Linearwälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungswagen (14) ein Basisteil (14a1) und zwei die Wälzflächen (20) aufweisende Schenkel (14a2) umfasst, und dass die Piezo-Stelleinrichtung (24) auf die Schenkel (14a2) eine die Wälzflächen (20) auf die jeweils zugehörige Gegenwälzfläche (22) zu drängende Kraft ausübt.
  3. Linearwälzlager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (14e) der Hebelmechanik (2814d30) im Wesentlichen in Längsrichtung (L) verläuft.
  4. Linearwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (30) zur Erzeugung einer Grundvorspannung vorgesehen sind, welche die Wälzkörper (16) auch ohne jedwede von der Piezo-Stelleinrichtung (24) ausgehende Kraft zwischen Wälzfläche (20) und Gegenwälzfläche (22) vorspannt.
  5. Linearwälzlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Wälzkörper derart ausgewählt ist oder/und dass der Führungswagen (14) derart bemessen und ausgebildet ist, dass sich die Grundvorspannung einstellt.
  6. Linearwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Piezo-Stelleinrichtung (24) und den Schenkeln (14a2) Zusatzstellmittel (30) vorgesehen sind, beispielsweise Stellschrauben, mittels derer ein Arbeitspunkt der Piezo-Stelleinrichtung (24) einstellbar ist.
  7. Linearwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Piezo-Stelleinrichtung (324) eine Mehrzahl von in Längsrichtung (L) nebeneinander angeordneten, in Querrichtung (Q) wirkenden Piezo-Aktoren (326) aufweist.
  8. Linearwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Piezo-Stelleinrichtung (24) eine Mehrzahl von in Querrichtung (Q) hintereinander angeordneten, in Querrichtung (Q) wirkenden Piezo-Aktoren (26) aufweist.
  9. Linearwälzlager nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungswagen (14) im Wesentlichen spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.
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