DE102012221636A1

DE102012221636A1 - Führungswagen einer Linearführung

Info

Publication number: DE102012221636A1
Application number: DE201210221636
Authority: DE
Inventors: Klaus Drescher; Frank Meyer-Pittroff
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-05-28

Abstract

Führungswagen (1) einer Linearführung, mit einem aus Metall oder einer Metalllegierung gebildeten Tragkörper (5), an dessen beiden Längsseiten je ein Schenkel (10) angeordnet ist, die entlang einer Längsachse des Führungswagens (1) parallel zueinander angeordnet und einstückig an einem Rücken (9) des Tragkörpers (5) angeformt sind und mit dem Tragkörper (5) durchsetzenden, entlang der Längsachse angeordneten Rücklauföffnungen zum Rückführen von Wälzkörpern und mit zu beiden Stirnseiten des Tragkörpers (5) angeordneten Kopfstücken (6) zum Umlenken von Wälzkörpern, wobei der Tragkörper (5) eine von Hohlräumen durchsetzte Struktur aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Führungswagen einer Linearführung. Derartige Linearführungen weisen eine Führungsschiene auf, wobei der Führungswagen entlang dieser Führungsschiene längsverschieblich geführt ist. Derartige Linearführungen können beispielsweise im Werkzeugmaschinenbau oder in Fertigungsstraßen zum Einsatz kommen.
Aus DE 69505961 T2 beispielsweise ist eine Linearführung bekannt geworden, bei der der Führungswagen einen aus Aluminium, Kunststoff oder Stahl gebildeten Tragkörper aufweist. Die beiden als abgehängte Beine (32) bezeichneten Schenkel weisen an ihren einander zugewandten Seiten Lastaufnahmespureinsätze (40), die aus einem Hochqualitätslagerstahl gebildet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, einen Führungswagen einer Linearführung anzugeben, der vom Gewicht her leicht ist und einfach herstellbar ist.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch den Führungswagen gemäß Anspruch 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Führungswagen weist einen aus Metall oder einer Metall-Legierung gebildeten Tragkörper auf, an dessen beiden Längsseiten je ein Schenkel angeordnet ist. Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Magnesium oder eine Magnesiumlegierung sind aufgrund ihres spezifischen Gewichtes als Material für erfindungsgemäße Führungswagen geeignet. Die beiden Schenkel sind entlang einer Längsachse des Führungswagens parallel zueinander angeordnet. Die beiden Schenkel sind einstückig an einen Rücken des Tragkörpers angeformt. Der Tragkörper ist mit Rücklauföffnungen zum Rückführen von Wälzkörpern versehen, wobei diese Rücklauföffnungen den Tragkörper durchsetzen, also von einem Ende bis zu dem anderen Ende des Tragkörpers erstreckt sind. Die Rücklauföffnungen können als Rücklaufbohrungen ausgeführt sein; die Rücklauföffnungen können einen kreisrunden oder einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen, beispielsweise einen rechteckförmigen Querschnitt. An den Stirnseiten des Tragkörpers sind Kopfstücke zum Umlenken von Wälzkörpern angeordnet. Dadurch, dass der Tragkörper eine von Hohlräumen durchsetzte Struktur aufweist, ist in günstiger Weise ein vom Gewicht her leichter Führungswagen einer Linearführung gebildet. Insbesondere
In günstiger Weise kann der Tragkörper eine Schaumstruktur aufweisen, wobei die Hohlräume durch in der Schaumstruktur enthaltene Poren gebildet sind. Beispielsweise kann der Tragkörper durch einen Metallschaum gebildet sein, insbesondere Aluminiumschaum oder eine geschäumte Aluminiumlegierung. Die Schaumstruktur enthält offenporige Poren; einander benachbarte Poren können miteinander verbunden sein, sind also nicht vollumfänglich in sich geschlossen ausgeführt.
In günstiger Weise kann der Tragkörper aus einer Aluminiumlegierung hergestellt sein, die 10 bis 20 Volumenprozent Siliciumcarbid, Aluminiumoxid oder Calcium enthält. Diese Zugaben können alternativ oder auch kombiniert eingesetzt werden und in der Summe die genannten 10 bis 20 Volumenprozent der Aluminiumlegierung bilden. Derartige Führungswagen sind gegenüber den eingangs genannten bekannten Führungswagen vom Gewicht her deutlich leichter. Die Dichte von einem derartigen Aluminiumschaum beträgt nur einen Bruchteil der Dichte von Aluminium.
Alternativ zu einer Schaumstruktur kann der Tragkörper als Hohlkammerprofil ausgebildet sein, wobei dieser Tragkörper aus einem Strangussprofil abgelängt sein kann. Derartige Strangussprofile können als Stangenware in wirtschaftlich günstiger Weise hergestellt werden. Die Hohlkammern des Hohlkammerprofils durchsetzen den Rücken und die Schenkel des Tragkörpers und erstrecken sich durchlaufend von der einen Stirnseite des Tragkörpers bis zu gegenüberliegenden Stirnseite. Diese Hohlkammern sind durch entlang der Längsachse angeordnete Trennstege voneinander getrennt. Das Eigengewicht derartiger Tragkörper ist gegenüber massiv gebildeten Tragkörpern deutlich reduziert.
Die Trennstege können parallel zu einer Längsachse des Führungswagens angeordnet sein und sich von einem stirnseitigen Ende zum anderen stirnseitigen Ende des Tragkörpers erstrecken. Derartige Tragkörper können in günstiger Weise aus der genannten Stange herausgetrennt werden und durch Anbringen der eingangs genannten Kopfstücke zu einem erfindungsgemäßen Führungswagen komplettiert werden.
Die Schenkel des Tragkörpers können an ihren einander zugewandten Längsseiten mit Laufbahnstücken aus Stahl versehen sein, die sich von dem einen Ende zu dem anderen Ende des Tragkörpers erstrecken, wobei die Laufbahnstücke jeweils mit einer Laufbahn für die Wälzkörper versehen sind. Die Laufbahnen können beispielsweise als Kugelrillen ausgebildet sein.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in zwei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Teil eines erfindungsgemäßen Führungswagens in perspektivischer Darstellung und
2 einen erfindungsgemäßen Führungswagen mit einem Tragkörper gemäß 1.
Die 1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Führungswagen 1 einer Linearführung. Der Führungswagen 1 ist auf einer Führungsschiene 2 längsverschieblich angeordnet. In bekannter Weise ist der Führungswagen 1 mit einer hier nicht abgebildeten Kugelumlaufführung versehen. Diese Kugelumlaufführung weist einen endlosen Kugelkanal auf, der einen Lastabschnitt, einen Rücklaufabschnitt sowie zwei den Lastabschnitt und den Rücklaufabschnitt endlos verbindende Umlenkabschnitte aufweist. Im Lastabschnitt wälzen hier nicht abgebildete Kugeln an Kugelrillen 3 des Führungswagens 1 sowie an Kugelrillen 4 der Führungsschiene 2 ab.
Der Führungswagen 1 ist gebildet aus einem Tragkörper 5 und zwei Kopfstücken 6, die an beiden Stirnseiten des Tragkörpers 5 angeordnet sind. Die Kopfstücke 6 sind mit den bereits erwähnten Umlenkabschnitten des endlosen Kugelkanals versehen.
1 zeigt den Tragkörper 5 des erfindungsgemäßen Führungswagens 1 in perspektivischer Darstellung. Der Rücken des Tragkörpers 5 ist mit Bohrungen 7 zum Aufspannen von weiteren Maschinenteilen versehen. Deutlich sind auch die bereits erwähnten Rücklaufbohrungen 8 zu erkennen, die achsparallel zur Führungsschiene 2 angeordnet sind.
Der Tragkörper 5 weist einen Rücken 9 sowie zwei Schenkel 10 auf, wobei die beiden Schenkel 10 an gegenüberliegenden Längsseiten des Tragkörpers 5 angeordnet sind. Der Führungswagen 1 umgreift mit seinen beiden Schenkeln 10 die Führungsschiene 2. Die Kugelrillen 3 sind an einander zugewandten Längsseiten der Schenkel 10 ausgebildet.
Der Tragkörper 5 des erfindungsgemäßen Führungswagens 1 ist hier als Hohlkammerprofil ausgebildet. Deutlich ist der 1 zu entnehmen, dass sowohl der Rücken 9 als auch die beiden einstückig angeformten Schenkel 10 mit axial durchgängigen Hohlkammern 11 versehen sind, die durch Trennstege 12 voneinander getrennt sind. Die Trennstege 12 sind parallel zur Längsachse des Führungswagens 1 angeordnet. Die Längsachse ist die Achse, entlang der der Führungswagen 1 auf der Führungsschiene 2 verschiebbar ist. Der Tragkörper 5 ist aus einem Aluminiumstrangussprofil in der gewünschten Länge abgelängt worden. Erfindungsgemäße Führungswagen lassen sich auf diese Weise in wirtschaftlich günstiger Weise herstellen.
Bezugszeichenliste

1: Führungswagen
2: Führungsschiene
3: Kugelrille
4: Kugelrille
5: Tragkörper
6: Kopfstück
7: Bohrung
8: Rücklaufbohrung
9: Rücken
10: Schenkel
11: Hohlkammer

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

DE 69505961 T2 [0002]

Claims

Führungswagen (1) einer Linearführung, mit einem aus Metall oder einer Metalllegierung gebildeten Tragkörper (5), an dessen beiden Längsseiten je ein Schenkel (10) angeordnet ist, die entlang einer Längsachse des Führungswagens (1) parallel zueinander angeordnet und einstückig an einem Rücken (9) des Tragkörpers (5) angeformt sind und mit dem Tragkörper (5) durchsetzenden, entlang der Längsachse angeordneten Rücklauföffnungen zum Rückführen von Wälzkörpern und mit zu beiden Stirnseiten des Tragkörpers (5) angeordneten Kopfstücken (6) zum Umlenken von Wälzkörpern, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (5) eine von Hohlräumen durchsetzte Struktur aufweist.
Führungswagen nach Anspruch 1, dessen Tragkörper eine Schaumstruktur aufweist, wobei die Hohlräume durch in der Schaumstruktur enthaltene Poren gebildet sind.
Führungswagen nach Anspruch 2, dessen Tragkörper aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, die 10 bis 20 Volumenprozent Siliciumcarbid oder Calcium enthält.
Führungswagen (1) nach Anspruch 1, dessen Tragkörper (5) als Hohlkammerprofil ausgebildet ist, wobei den Rücken (9) sowie die Schenkel (10) durchsetzende Hohlkammern (11) durch entlang der Längsachse angeordnete Trennstege (12) voneinander getrennt sind.
Führungswagen (1) nach Anspruch 3, dessen Trennstege (12) parallel zu einer Längsachse des Führungswagens (1) angeordnet sind, wobei sich die Hohlkammern (11) von einem stirnseitigen Ende zum anderen stirnseitigen Ende des Tragkörpers (5) erstrecken.
Führungswagen (1) nach Anspruch 1, dessen Schenkel (10) an ihren einander zugewandten Längsseiten mit Laufbahnstücken aus Stahl versehen sind, die sich von dem einen Ende zu dem anderen Ende des Tragkörpers (5) erstrecken, wobei die Laufbahnstücke jeweils mit einer Laufbahn für Wälzkörper versehen sind.