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Die Erfindung betrifft eine verdrehbare Halterungskette für Wälzkörper und eine Linearführung mit dieser Halterungskette, die die in der Axialrichtung gereihten mehreren Wälzkörper voneinander trennt und durch eine geeignete Verformung den Widerstand beim Biegen überwinden kann, wenn der Kreislaufkanal nicht vertikal zu der Fläche der Halterungskette ist.
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Die Linearführung ist durch einen Bewegungskörper und eine Schiene gebildet, die jeweils eine Laufbahn aufweisen, zwischen denen eine Reihe von Wälzkörpern rollen können. Der Bewegungskörper besitzt für die Laufbahn einen geraden Laufkanal und zwei Rückführkanäle. Die Rückführkanäle sind mit den Enden des geraden Laufkanals und der Laufbahn verbunden, wodurch ein. Kreislaufkanal gebildet ist, so dass die Wälzkörper von der Laufbahn durch einen Rückführkanal in den geraden Laufkanal und von dem geraden Laufkanal durch den anderen Rückführkanal in die Laufbahn laufen kann. Dadurch können die Wälzkörper im Kreislaufkanal zirkulieren. Daher kann der Bewegungskörper entlang der Schiene kontinuierlich bewegt werden.
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Um einen Zusammenstoß der Wälzkörper zu vermeiden, ist aus dem
amerikanischen Patent 5927858 eine Kugelhalterungskette bekannt, die zwischen den Kugeln Abstandshalter aufweist. Da zwischen der Kugeln und den Abstandshaltern Spalte vorhanden sind, können die Kugeln verrutschen und somit nicht reibungslos im Kreislaufkanal rollen.
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Aus den
amerikanischen Patenten 5947605 und
6155718 ist jeweils eine Kugelhalterungskette bekannt, die zwei Streifen aufweist, die durch in der Axialrichtung gereihte Abstandshalter miteinander verbunden sind. Die Kugeln sind zwischen den Abstandshaltern angeordnet. Da die Streifeneine Flexibilität besitzen, kann die Kugelhalterungskette in die vertikale Richtung der durch die beiden Streifen gebildeten Fläche (nachfolgend als Fläche der Kugelhalterungskette bezeichnet) gebogen werden. Beim Verdrehen in der vertikalen Richtung wird jedoch ein Widerstand erzeugt. Daher ist diese Kugelhalterungskette nur für den Kreislaufkanal geeignet, der vollständig vertikal zu der Fläche der Kugelhalterungskette ist, d. h. die Kugelhalterungskette läuft in einer zweidimensionalen Fläche. Wenn der Kreislaufkanal nicht vollständig in dieser Fläche liegt, muss die Kugelhalterungskette in einer schrägen Richtung gebogen werden, wobei die Kugelhalterungskette den Verdrehwiderstand in der vertikalen Richtung überwinden muss, so dass die Kugelhalterungskette nicht reibungslos laufen kann.
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Aus dem
taiwanesischen Patent I273185 ist eine Kugelhalterungskette bekannt, die das Problem der Kugelhalterungskette beim Verdrehen lösen kann. Hierbei ist die Kugelhalterungskette durch eine Reihe von Kugeln und eine Halterungskette gebildet. Die Halterungskette weist mehrere Löcher auf, in denen die Kugeln aufgenommen sind, mehrere Abstandshalter, die die Kugeln voneinander trennen, und mindestens zwei axiale Elastikstreifen, die durch mehrere querverlaufende Elastikbänder miteinander verbunden sind. Die Elastikbänder sind an den beiden Enden mit den Elastikstreifen und im Mittelbereich mit den Abstandshaltern verbunden. Dadurch kann die Kugelhalterungskette frei in verschiedenen Richtungen gebogen werden. Die Abstandshalter können auch gegenüber den Elastikbändern in verschiedenen Richtung verdreht werden. Daher besitzt diese Kugelhalterungskette eine ausreichende Bewegungsfreiheit und kann in einem dreidimensionalen Kreislaufkanal mit geringem Widerstand reibungslos laufen.
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Die bekannte, vorgehend beschriebene Kugelhalterungskette besitzt durch die beiden Elastikstreifen und die dazwischenliegenden Elastikbänder, an denen die Abstandshalter befestigt sind, zwar eine hohe Bewegungsfreiheit, jedoch ist die Verbindungsfläche des Abstandshalters und des Elastikbandes kleiner, wodurch die Verformungsfestigkeit nicht gewährleistet werden kann. Zudem bilden die Umhüllfläche mit dem Elastikband eine Ausnehmung, wodurch die Begrenzungskraft der Umhüllfläche für die Kugel niedriger ist, so dass ein reibungsloser Lauf der Kugeln nicht gewährleistet werden kann.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterungskette für Wälzkörper zu schaffen, die verdreht werden kann, eine gute Begrenzungskraft für die Wälzkörper aufweist und durch eine geeignete Verformung den Widerstand beim Biegen überwinden kann.
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Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Halterungskette für Wälzkörper gelöst, die einen Flachstreifen und eine Vielzahl von Abstandshaltern umfasst, wobei der Flachstreifen in der Axialrichtung Löcher aufweist, die jeweils durch eine Trennscheibe voneinander getrennt werden, wobei die Abstandshalter einen Oberteil und einen Unterteil besitzen, die an den beiden Seiten der Trennscheibe angeordnet sind, wobei der Oberteil und der Unterteil mit der Trennscheibe jeweils eine Ausnehmung bilden, wobei die Ausnehmungen des Oberteils und des Unterteils versetzt sind.
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Die Löcher besitzen in der vertikalen Richtung des Flachstreifens und zwischen den beiden benachbarten Abstandshaltern jeweils eine Lochwand, wobei der Oberteil und der Unterteil an der dem Loch zugewandten Seite jeweils eine Glattflache aufweisen, wobei die Glattflächen teilweise die Umhüllflächen für den Wälzkörper bilden und in die Lochwand des Flachstreifens übergehen, wobei die Lochwand mit den Umhüllflächen der benachbarten Oberteile und Unterteile eine obere Umhüllfläche und eine untere Umhüllfläche bildet, wobei die Umhüllflächen jeweils eine Öffnung bilden, wobei die Glattflächen in der tangentialen Richtung der Öffnungen der Umhüllflächen jeweils eine Bogenfläche besitzen, wobei sich die Richtungen der Öffnungen der Umhüllflächen zwischen der vertikalen Richtung und der horizontalen Richtung des Querschnitts des Flachstreifens befinden, wobei die Umhüllflächen des Oberteils und des Unterteils versetzt sind, wobei die Richtungen der Öffnungen entgegengesetzt sind, und wobei die Ausnehmungen durch die Bogenflächen des Oberteils und des Unterteils gebildet sind.
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Die Umhüllflächen für den Wälzkörper sind kugelförmig oder zylinderförmig.
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Die Bogenflächen sind zylinderförmig oder kegelförmig.
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Die Erfindung betrifft weiter eine Linearführung mit der Halterungskette für Wälzkörper, die umfasst:
eine Führungsschiene, die an einer Seite eine erste Laufbahn aufweist; und
einen Träger, der die Führungsschiene übergreift, entsprechend der ersten Laufbahn eine zweite Laufbahn aufweist und an den beiden Enden jeweils mit einem Deckel versehen ist, der mindestens einen Rückführkanal besitzt, der an einem Ende mit der der zweiten Laufbahn und am anderen Ende mit dem geraden Laufkanal des Trägers verbunden ist, wobei die zweite Laufbahn, die Rückführkanäle und der gerade Laufkanal. einen Kreislaufkanal bilden, wobei in dem Kreislaufkanal mindestens eine Führungsnut vorgesehen ist. Der Flachstreifen der Halterungskette wird mit mindestens einer Seite in die Führungsnut gesteckt, wobei in den Löchern der Halterungskette jeweils ein Wälzkörper aufgenommen ist, wobei die Halterungskette und die Wälzkörper im Kreislaufkanal der Linearführung zirkulieren.
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Wenn die Halterungskette und die Wälzkörper in den Löchern der Halterungskette im Kreislaufkanal der Linearführungzirkulieren, wird die Seite des Flachstreifens von der Führungsnut geführt, wodurch die Kugelhalterungskette in der richtigen Lage laufen kann.
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Daher weist die Erfindung folgende Vorteile auf:
Die Bogenflächen des Oberteils und des Unterteils des Abstandshalters bilden beim Spritzgießen mit der Trennscheibe jeweils eine Ausnehmung, wodurch der Oberteil und der Unterteil verformt werden können, wenn der Kreislaufkanal nicht vertikal zu der Fläche der Halterungskette ist, so dass der Widerstand beim Biegen überwunden werden kann; zudem besitzen der Oberteil und der Unterteil mit der Trennscheibe eine ausreichende Verbindungsfestigkeit; ferner können die Umhüllflächen eine ausreichende Begrenzungskraft für die Wälzkörper erzeugen.
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Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von einer Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Halterungskette,
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2 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Halterungskette mit den Wälzkörpern,
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3 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 1,
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4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in 1,
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5 eine Schnittdarstellung entlang der Linie C-C in 1,
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6 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Halterungskette mit den Wälzkörpern im Kreislaufkanal einer Linearführung,
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7 eine Schnittdarstellung der Linearführung, wobei der gerade Laufkanal nicht in der Vertikalfläche (T1) der Führungsfläche (H1) liegt, und
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8 eine Darstellung der Verformung der erfindungsgemäßen Halterungskette durch den Widerstand im Rückführkanal.
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1 zeigt die erfindungsgemäße Halterungskette für Wälzkörper, die eine Kugelhalterungskette (1) ist (eine Walzenhalterungskette ist auch möglich). Die Kugelhalterungskette (1) umfasst einen Flachstreifen (2) und eine Vielzahl von Abstandshaltern (3). Der Flachstreifen (2) weist in der Axialrichtung Löcher (21) auf, die jeweils durch eine Trennscheibe (22) voneinander getrennt werden, an der der Abstandshalter (3) angeordnet ist. Der Abstandshalter (3) weist einen Oberteil (31) und einen Unterteil (32) auf. Die Löcher (21) besitzen in der vertikalen Richtung des Flachstreifens (2) und zwischen den beiden benachbarten Abstandshaltern (3) jeweils eine Lochwand (35). Wie aus 2 ersichtlich ist, werden die Kugeln (5) in den Löchern (21) aufgenommen und durch die Abstandshalter (3) voneinander getrennt. Wenn die Kugeln (5) in dem Kreislaufkanal einer Linearführung rollen (6), kann ein Zusammenstoß der Kugeln (5) vermieden werden, so dass die Kugeln (5) reibungslos rollen können.
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Wie weiter aus 1 ersichtlich ist, weisen der Oberteil (31) und der Unterteil (32) an der dem Loch (21) zugewandten Seite jeweils eine Glattfläche (33), (34) auf. Die Glattflächen (33), (34) besitzen jeweils eine kugelförmige Umhüllfläche (33a), (34a) für die Kugel (5) (eine zylinderförmige Umhüllfläche bei der Walzenhalterungskette), die in die Lochwand (35) übergeht. Daher bildet die Lochwand (35) mit den kugelförmigen Umhüllflächen (33a), (34a) der benachbarten Oberteile (31) und Unterteile (32) eine obere Umhüllfläche (37) und eine untere Umhüllfläche (38). Wie aus den
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4 und 5 ersichtlich ist, bilden die oberen und unteren kugelförmigen Umhüllflächen (33a), (34a) der Glattflächen (33), (34) an der Lochwand (35) abgewandten Seite jeweils eine Öffnung (39). Die obere und untere kugelförmige Umhüllfläche (33a), (34a) sind versetzt. Die Öffnungen (39) der oberen und unteren kugelförmigen Umhüllfläche (33a), (34a) besitzen eine entgegengesetzte Richtung (N1), (N2). Die Richtungen (N1), (N2) der Öffnungen (39) der oberen und unteren kugelförmigen Umhüllfläche (33a), (34a) befinden sich zwischen der vertikalen Richtung (V) und der horizontalen Richtung (H) des Querschnitts des Flachstreifens (2), wie es in 3 dargestellt ist.
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Wie weiter aus den 4 und 5 ersichtlich ist, bilden die Lochwand (35) des Flachstreifens (2) und die Öffnungen der oberen und unteren kugelförmigen Umhüllflächen (33a), (34a) der Oberteile (31) und der Unterteile (32) die Durchmesser (e1), (e2), die kleiner sind als der Durchmesser (ϕd) der Kugel. Dadurch werden die Kugeln (5) in den Löchern (21) des Flachstreifens (2) begrenzt und können nicht verrutschen. Zudem werden die Kugeln (5) nicht im Kreislaufkanal blockiert. Je größer der Neigungswinkel der Richtungen (N1), (N2) der Öffnungen der kugelförmigen Umhüllflächen (33a), (34a) zu der horizontalen Richtung (H) des Flachstreifens (2) ist, desto größer sind die kugelförmigen Umhüllflächen (33a), (34a) und desto höher ist die Begrenzungskraft in der vertikalen Richtung (V) für die Kugeln (5).
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Wie aus 3 ersichtlich ist, befinden sich die Richtungen (N1), (N2) der Öffnungen (39) der oberen und unteren kugelförmigen Umhüllfläche (33a), (34a) zwischen der vertikalen Richtung (V) und der horizontalen Richtung (H) des Querschnitts des Flachstreifens (2). Dadurch ist beim Spritzgießen der Kugelhalterungskette (1) eine schräge Entfernung möglich, so dass die Kugelhalterungskette (1) in einem Schritt spritzgegossen werden kann. Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, besitzen die Glattflächen (33), (34) des Oberteils (31) und des Unterteils (32) in der tangentialen Richtung der Öffnungen (39) der kugelförmigen Umhüllflächen (33a), (34a) noch jeweils eine zylinderförmige oder kegelförmige Bogenfläche (33b), (34b). Die Bogenflächen (33b), (34b) der Glattflächen (33), (34) des Oberteils (31) und des Unterteils (32) bilden mit der Trennscheibe (22) jeweils eine Ausnehmung (4), wodurch zwischen der Kugel (5) und den Bogenflächen (33b), (34b) des Oberteils (31) und des Unterteils (32) ein Speicherraum für Schmieröl gebildet ist.
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Wie aus 6 ersichtlich ist, wird die Kugelhalterungskette (1) auf einer Linearführung, wie Linearschiene, angewendet. Die Linearschiene umfasst eine Führungsschiene (9), die an einer Seite eine erste Laufbahn (91) aufweist; und einen Träger (10), der die Führungsschiene (9) übergreift, entsprechend der ersten Laufbahn (91) eine zweite Laufbahn (101) aufweist und an den beiden Enden jeweils mit einem Deckel (11) versehen ist, der mindestens einen Rückführkanal (130) besitzt, der an einem Ende mit der zweiten Laufbahn (101) und am anderen Ende mit dem geraden Laufkanal (120) des Trägers (10) verbunden ist. Die zweite Laufbahn (101), die Rückführkanäle (130) und der gerade Laufkanal (120) bilden einen Kreislaufkanal (100). In dem Kreislaufkanal (100) sind Führungsnuten (110) vorgesehen. Wenn die Kugelhalterungskette (1) und die Kugeln (5) in den Löchern (21) im Kreislaufkanal (100) der Linearführung zirkulieren, werden die beiden Seiten des Flachstreifens (2) der Kugelhalterungskette (1) von den Führungsnuten (110) geführt, wodurch die Kugelhalterungskette (1) in der richtigen Lage laufen kann. Dadurch, dass die Kugeln (5) in der ersten Laufbahn (91) und der zweiten Laufbahn (101) rollen, kann der Träger (10) entlang der ersten Laufbahn (91) der Führungsschiene (9) kontinuierlich bewegt werden.
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Wie aus 7 ersichtlich ist, weisen die Führungsnuten (110) in der ersten Laufbahn (91) und der zweiten Laufbahn (101) eine Führungsfläche (H1) und in den Rückführkanälen (120) eine Führungsfläche (H2) auf. Um eine optimale Lage der Rückführkanäle (120) zu erreichen, muss der gerade Laufkanal (120) nicht unbedingt in der Vertikalfläche (T1) der Führungsfläche (H1) liegen. Die Fläche (C1), die durch die Mittelpunkte der Kugeln (5) im geraden Laufkanal (120) und die Mittelpunkte der Kugeln (5) in der ersten Laufbahn (91) und der zweiten Laufbahn (101) gebildet ist, schließt mit der Vertikalfläche (T1) der Führungsfläche (H1) einen Winkel (ϕ1) ein, wodurch die Vertikalfläche (T1) der Führungsfläche (H1) von der Vertikalfläche (T3) der Führungsfläche (H2) einen Versatz (Δ) hat, so dass die Kugelhalterungskette (1) verdreht wird und ein Widerstand erzeugt wird, wenn sie von der ersten Laufbahn (91) und der zweiten Laufbahn (101) in den Rückführkanal (130) eintritt.
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Wie aus 8 ersichtlich ist, bilden der Oberteil (31) und der Unterteil (32) mit der Trennscheibe (22) jeweils eine Ausnehmung (4), die eine Pufferzone bildet, wodurch wenn die Kugelhalterungskette (1) in den Rücklaufkanal (130) eintritt, die Bogenflächen (33b), (34b) des Oberteils (31) und des Unterteils (32) in Richtung der Trennscheibe (22) des Flachstreifens (2) verformt werden können, so dass der Widerstand im Rücklaufkanal (130) wegen des Höhenunterschieds durch den Versatz (Δ) verringert wird. Daher wird der Laufwiderstand für die Kugelhalterungskette (1) reduziert und gleichzeitig eine ausreichende Begrenzungskraft für die Kugeln (5) erreicht, so dass ein Reibungsloser Lauf im Kreislaufkanal (100) ermöglicht wird. Zudem besitzen der Oberteil (31) und der Unterteil (32) mit der Trennscheibe (22) eine ausreichende Verbindungsfestigkeit, so dass die Belastbarkeit für wiederholte Verformung hoch ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kugelhalterungskette
- 2
- Flachstreifen
- 21
- Loch
- 22
- Trennscheibe
- 3
- Abstandshalter
- 31
- Oberteil
- 32
- Unterteil
- 33, 34
- Glattfläche
- 33a, 34a
- kugelförmige Umhüllfläche
- 33b, 34b
- Bogenfläche
- 35
- Lochwand
- 37
- obere Umhüllfläche
- 38
- untere Umhüllfläche
- 39
- Öffnung
- 4
- Ausnehmung
- 5
- Kugel
- 9
- Führungsschiene
- 91
- erste Laufbahn
- 10
- Träger
- 11
- Deckel
- 101
- zweite Laufbahn
- 100
- Kreislaufkanal
- 110
- Führungsnut
- 120
- gerade Laufkanal
- 130
- Rückführkanal
- e1, e2
- Durchmesser der Öffnungen Durchmesser der Kugel
- ϕd
- Durchmesser der Kugel
- N1, N2
- Richtung der Öffnungen der kugelförmigen Umhüllflächen (33a, 34a)
- V
- die vertikale Richtung des Flachstreifens
- H
- die horizontale Richtung des Flachstreifens
- H1, H2
- Führungsfläche
- T1, T3
- Vertikalfläche
- C1
- Fläche, die durch die Mittelpunkte der Kugeln im geraden Laufkanal (120) und die Mittelpunkte der Kugeln in der ersten Laufbahn und der zweiten Laufbahn gebildet ist,
- ϕ1
- Winkel zwischen der Fläche (C1) und der Vertikalfläche (T1)
- Δ
- Versatz der Vertikalfläche (T1) von der Vertikalfläche (T3)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5927858 [0003]
- US 5947605 [0004]
- US 6155718 [0004]
- TW 273185 [0005]