DE102014204644B4

DE102014204644B4 - Linear roller bearing with drive device

Info

Publication number: DE102014204644B4
Application number: DE102014204644.0A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Rudy; Rainer Kleber; Ralf Moseberg
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2034-03-14
Also published as: DE102014204644A1

Abstract

Linearwälzlager, mit einer Führungsschiene (1) und mit einem an der Führungsschiene (1) über Wälzkörper (3) längsverschieblich gelagerten Führungswagen (2) und mit einer Antriebseinrichtung (5) für den Führungswagen (2), die einen Bowdenzug (6) aufweist, dessen Hülle (8) an der Führungsschiene (1) abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Hülle (8) verschiebliche Seele (9) hohl ausgeführt ist und an dem Führungswagen (2) angreift.

Linear roller bearing, with a guide rail (1) and with a guide carriage (2) mounted for longitudinal displacement on the guide rail (1) via rolling elements (3) and with a drive device (5) for the guide carriage (2), which has a Bowden cable (6), whose casing (8) is supported on the guide rail (1), characterized in that the core (9) that can be displaced in the casing (8) is hollow and acts on the guide carriage (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Linearwälzlager mit einer Antriebseinrichtung für den Führungswagen.The present invention relates to a linear roller bearing with a drive device for the guide carriage.

Aus DE102007006249A1 beispielsweise ist ein Linearwälzlager nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden. Eine Führungsschiene ist auf einer Bodenplatte befestigt. Auf der Führungsschiene ist ein Führungswagen über Wälzkörper längsverschieblich gelagert. Ein an der Bodenplatte gehalterter Spindeltrieb treibt den Führungswagen an. Die Spindel ist in parallelem Abstand zu der Führungsschiene in dem Führungswagen angeordnet. Derartige Linearwälzlager mit Antriebseinrichtung beanspruchen einen großen Bauraum.Out of DE102007006249A1 for example, a linear roller bearing according to the features of the preamble of claim 1 has become known. A guide rail is fixed on a base plate. A guide carriage is mounted on the guide rail in a longitudinally displaceable manner via rolling elements. A spindle drive mounted on the base plate drives the carriage. The spindle is arranged in the guide carriage at a parallel distance from the guide rail. Such linear roller bearings with a drive device take up a large amount of space.

Die nachveröffentlichte DE10 2012 221 203 A1 zeigt ein Linearwälzlager, mit einer Führungsschiene und mit einem an der Führungsschiene über Wälzkörper längsverschieblich gelagerten Führungswagen und mit einer Antriebseinrichtung für den Führungswagen. Die Antriebseinrichtung weist einen Bowdenzug auf, dessen Hülle an der Führungsschiene abgestützt ist und dessen in der Hülle verschiebliche Seele an dem Führungswagen angreift.The Post-Released DE10 2012 221 203 A1 shows a linear roller bearing, with a guide rail and with a guide carriage mounted for longitudinal displacement on the guide rail via rolling bodies and with a drive device for the guide carriage. The drive device has a Bowden cable, the sleeve of which is supported on the guide rail and whose core, which can be displaced in the sleeve, acts on the guide carriage.

Aus DE 36 28 329 A1 ist ein Linearwälzlager mit einer Antriebseinrichtung bekannt, dessen Bowdenzug eine Seele aufweist, die an dem Schlitten des Linearwälzlagers befestigt ist, und dessen Hülle am Lagerbock befestigt wird. Für eine Hubregelung des Schlittens wird eine elektronische Steuereinrichtung eingesetzt, die den Hub des Schlittens erfasst. Ferner ist eine elektronische Stellkraftbegrenzungseinrichtung vorgesehen, die die durch die bewegten Massen verursachten Beschleunigungskräfte kompensiert.Out of DE 36 28 329 A1 a linear roller bearing with a drive device is known, the Bowden cable of which has a core which is attached to the carriage of the linear roller bearing, and the casing of which is attached to the bearing block. An electronic control device, which detects the stroke of the carriage, is used to regulate the stroke of the carriage. Furthermore, an electronic actuating force limiting device is provided, which compensates for the acceleration forces caused by the moving masses.

Aufgabe der Erfindung war es, ein Linearwälzlager nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben, das kompaktbauend ist.The object of the invention was to specify a linear roller bearing according to the features of the preamble of claim 1, which is compact.

Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch das Linearwälzlager gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Linearwälzlager weist eine Führungsschiene und einen auf der Führungsschiene über Wälzkörper längsverschieblich gelagerten Führungswagen auf. Ferner ist eine Antriebseinrichtung für den Führungswagen vorgesehen, die einen Bowdenzug aufweist, dessen Hülle an der Führungsschiene abgestützt ist und dessen in der Hülle verschiebliche Seele an den Führungswagen angreift. Der Bowdenzug benötigt einen sehr geringen Bauraum und ermöglicht kleinbauende erfindungsgemäße Linearwälzlager mit Antriebseinrichtung.According to the invention, this object is achieved by the linear roller bearing according to claim 1. The linear roller bearing according to the invention has a guide rail and a guide carriage mounted for longitudinal displacement on the guide rail via rolling bodies. Furthermore, a drive device for the guide carriage is provided, which has a Bowden cable, the sleeve of which is supported on the guide rail and whose core, which can be displaced in the sleeve, acts on the guide carriage. The Bowden cable requires very little installation space and enables compact linear roller bearings according to the invention with a drive device.

Die Hülle kann an einem Stützlager abgestützt sein, das an der Führungsschiene befestigt ist. Wenn Die Führungsschiene auf einer Bodenplatte befestigt ist, kann das Stützlager auch an der Bodenplatte befestigt sein.The shell may be supported on a support bearing attached to the guide rail. If the guide rail is attached to a floor panel, the support bearing can also be attached to the floor panel.

Die Seele greift an dem Führungswagen an, um den Führungswagen entlang der Führungsschiene zu verschieben.The soul engages the carriage to move the carriage along the guide rail.

Es werden hohl ausgeführte Bowdenzüge verwendet. Die Seele kann bei besonderen Weiterbildungen der Erfindung aus flexiblem Kunststoff hergestellt sein.Hollow Bowden cables are used. In special developments of the invention, the core can be made of flexible plastic.

Die Seele des Bowdenzugs kann bei einer Weiterbildung sowohl Zugkräfte als auch Druckkräfte übertragen. Das bedeutet, der Führungswagen kann in beiden Verfahrrichtungen mittels des Bowdenzuges angetrieben werden. Wenn derartige Führungswagen mit Werkzeugen ausgerüstet sind und eine Antriebskraft in einer der beiden Verfahrrichtungen des Führungswagens größer ist, kann der Bowdenzug so angeschlossen sein, dass in dieser Verfahrrichtung die Seele auf Zug belastet wird.In a further development, the core of the Bowden cable can transmit both tensile forces and compressive forces. This means that the carriage can be driven in both directions using the Bowden cable. If such carriages are equipped with tools and a driving force is greater in one of the two directions of travel of the carriage, the Bowden cable can be connected in such a way that the core is subjected to a tensile load in this direction of travel.

Die hohle Seele des Bowdenzugs ermöglicht, dass der Materialeinsatz zur Herstellung der Seele reduziert werden Kann. In diesem Fall kann die Seele aus einem flexiblen Kunststoff gefertigt sein. Außerdem können eine oder mehrere Leitungen - beispielsweise einzelne EIektrodrähte oder ein Kabelbaum - durch die Seele durchgeführt sein. Wenn der Führungswagen mit einem elektrisch betätigten Werkzeug ausgerüstet ist, kann dieses Werkzeug an den durchgeführten Kabelbaum angeschlossen werden. Für den Fall, dass das Werkzeug druckluftbetrieben ist, sieht eine bevorzugte Weiterbildung vor, die hohle Seele mit Druckluft zu beaufschlagen und an das Werkzeug anzuschließen. Zusätzlich kann auch ein Kabelbaum durch die Seele durchgeführt sein.The hollow core of the Bowden cable means that the amount of material used to manufacture the core can be reduced. In this case, the core can be made of a flexible plastic. In addition, one or more lines--for example, individual electric wires or a cable harness--can be passed through the core. If the carriage is equipped with an electrically operated tool, this tool can be connected to the wiring harness passed through. If the tool is operated with compressed air, a preferred development provides for the hollow core to be subjected to compressed air and to be connected to the tool. In addition, a wiring harness can also be passed through the core.

Der Einsatz eines Bowdenzugs ermöglicht eine sehr flexible Anwendung erfindungsgemäßer Linearwälzlager, denn aufgrund der Flexibilität des Bowdenzugs kann dessen Motor oder Aktor an unterschiedlichen Stellen positioniert werden, ohne dass die Funktion des erfindungsgemäßen Linearwälzlagers beeinträchtigt wird.The use of a Bowden cable enables a very flexible application of linear roller bearings according to the invention, because due to the flexibility of the Bowden cable, its motor or actuator can be positioned at different points without impairing the function of the linear roller bearing according to the invention.

In günstiger Weise kann das erfindungsgemäße Linearwälzlager mit einer Längenmesseinrichtung zur Ermittlung einer Position des Führungswagens auf der Führungsschiene versehen sein, wobei die Längenmesseinrichtung eine an der Seele ausgebildete Maßverkörperung aufweist. In diesem Fall ist der Bowdenzug nicht nur Teil der Antriebseinrichtung, sondern zugleich Teil der Längenmesseinrichtung. Diese Längenmesseinrichtung kann ein die Maßverkörperung abtastendes Sensorelement aufweisen, das gestellfest an der Führungsschiene oder an der Hülle des Bowdenzuges aufgenommen ist.The linear roller bearing according to the invention can advantageously be provided with a length measuring device for determining a position of the guide carriage on the guide rail, the length measuring device having a material measure formed on the core. In this case the Bowden cable is not only part of the drive device, but also part of the length measuring device. This length-measuring device can have a sensor element that scans the material measure and that is accommodated fixed to the frame on the guide rail or on the sheath of the Bowden cable.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in zwei Figuren abgebildeten Ausführungsbeispielen beschrieben.The invention is described below using two exemplary embodiments illustrated in two figures.

Das in 1 abgebildete Linearwälzlager mit Antriebseinrichtung weist eine Führungsschiene 1 auf, die im Ausführungsbeispiel u-förmig ausgebildet ist. An der Führungsschiene 1 ist ein Führungswagen 2 über Wälzkörper 3 längsverschieblich gelagert. Die Wälzkörper laufen im Ausführungsbeispiel in einem endlosen Wälzkörperumlauf um. Die Wälzkörper wälzen an nicht weiter abgebildeten Laufbahnen ab, die an der Führungsschiene 1 und an dem Führungswagen 2 ausgebildet sind. Die Laufbahnen der Führungsschiene 1 sind an deren beiden Schenkeln 4 ausgebildet.This in 1 illustrated linear roller bearing with drive device has a guide rail 1, which is U-shaped in the embodiment. A guide carriage 2 is mounted on the guide rail 1 in a longitudinally displaceable manner via rolling elements 3 . In the exemplary embodiment, the rolling bodies revolve in an endless rolling body circuit. The rolling bodies roll off on raceways, which are not shown in any more detail, which are formed on the guide rail 1 and on the guide carriage 2 . The tracks of the guide rail 1 are formed on the two legs 4.

Das Linearwälzlager ist an eine Antriebseinrichtung 5 angeschlossen. Diese Antriebseinrichtung 5 umfasst im Wesentlichen einen Bowdenzug 6, der einerseits an das Linearwälzlager und andererseits an einen Aktor 7 angeschlossen ist.The linear roller bearing is connected to a drive device 5 . This drive device 5 essentially comprises a Bowden cable 6 which is connected to the linear roller bearing on the one hand and to an actuator 7 on the other hand.

Der Bowdenzug 6 weist eine Hülle 8 und eine in der Hülle verschieblich angeordnete Seele 9 auf. Die Hülle 8 ist einerseits an einem schienenfesten Lager 10 abgestützt oder gehaltert und andererseits an einem aktorfesten Lager 11 abgestützt oder gehaltert. Die Seele 9 ist einerseits an dem Führungswagen 1 und andererseits an einem Stellteil 12 des Aktors 7 befestigt.The Bowden cable 6 has a sleeve 8 and a core 9 that is movably arranged in the sleeve. The sleeve 8 is supported or held on the one hand on a rail-fixed bearing 10 and on the other hand supported or held on a bearing 11 fixed to the actuator. The core 9 is fastened to the guide carriage 1 on the one hand and to an actuating part 12 of the actuator 7 on the other hand.

Im Ausführungsbeispiel ist die Seele 9 hohl ausgeführt und ein Kabelbaum 13 ist durch die Seele 9 durchgeführt. Dieser Kabelbaum 13 ist im Ausführungsbeispiel lediglich angedeutet. Die einzelnen Kabel des Kabelbaums 13 können beispielsweise auf der Seite des Linearwälzlagers an ein nicht abgebildetes Werkzeug angeschlossen sein, das an dem Führungswagen 1 gehaltert ist. Andererseits kann der Kabelbaum 13 auf der Seite des Aktors 7 an eine nicht abgebildete Steuereinheit angeschlossen sein.In the exemplary embodiment, the core 9 is hollow and a cable harness 13 is passed through the core 9 . This cable harness 13 is only indicated in the exemplary embodiment. The individual cables of the cable harness 13 can be connected, for example, on the linear roller bearing side to a tool (not shown) that is held on the guide carriage 1 . On the other hand, the wire harness 13 may be connected to an unillustrated control unit on the actuator 7 side.

Unter Betätigung des Aktors 7 verfährt das Stellteil 12 entlang seiner Längsachse und zieht oder drückt an der Seele 9 des Bowdenzugs, um den Führungswagen 2 entlang der Führungsschiene 1 zu verschieben.When the actuator 7 is actuated, the control part 12 moves along its longitudinal axis and pulls or presses on the core 9 of the Bowden cable in order to move the guide carriage 2 along the guide rail 1 .

Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 unterscheidet sich von dem aus der 1 im Wesentlichen dadurch, dass eine Längenmesseinrichtung 14 zur Ermittlung der Position des Führungswagens 2 auf der Führungsschiene 1 vorgesehen ist. Diese Längenmesseinrichtung 14 weist eine an der Seele 9 ausgebildete Maßverkörperung 15 auf sowie einen Sensor 16, der die Maßverkörperung 15 abtastet. Die Längenmesseinrichtung 14 ist an eine Auswerteeinheit 17 angeschlossen.The embodiment according to 2 differs from that from the 1 essentially in that a length measuring device 14 is provided for determining the position of the guide carriage 2 on the guide rail 1 . This length measuring device 14 has a measuring standard 15 formed on the core 9 and a sensor 16 which scans the measuring standard 15 . The length measuring device 14 is connected to an evaluation unit 17 .

In beiden Ausführungsbeispielen kann der Bowdenzug 6 mit Druckluft beaufschlagt werden, wobei aktorseitig ein Druckluftanschluss vorgesehen sein kann und wobei auf der Seite des Linearwälzlagers ein druckluftbetriebenes Werkzeug an dem Führungswagen 2 gehaltert und an die druckluftbeaufschlagte Seele angeschlossen sein kann.In both exemplary embodiments, the Bowden cable 6 can be pressurized with compressed air, with a compressed air connection being provided on the actuator side and a pressurized air-operated tool being held on the guide carriage 2 on the side of the linear roller bearing and being connected to the pressurized core.

BezugszeichenlisteReference List

11: Führungsschieneguide rail
22: Führungswagenguide carriage
33: Wälzkörperrolling elements
44: Schenkelleg
55: Antriebseinheitdrive unit
66: Bowdenzugbowden cable
77: Aktoractuator
88th: HülleCovering
99: SeeleSoul
1010: Lagercamp
1111: Lagercamp
1212: Stellteilactuator
1313: Kabelbaumwiring harness
1414: Längenmesseinrichtunglength measuring device
1515: Maßverkörperungmaterial measure
1616: Sensorsensor
1717: Auswerteeinheitevaluation unit

Claims

Linear roller bearing, with a guide rail (1) and with a guide carriage (2) mounted for longitudinal displacement on the guide rail (1) via rolling elements (3) and with a drive device (5) for the guide carriage (2), which has a Bowden cable (6), the casing (8) of which is supported on the guide rail (1), characterized in that the core (9) that can be displaced in the casing (8) is hollow and acts on the guide carriage (2).

linear roller bearing claim 1 , whose soul (9) transmits both tensile and compressive forces.

linear roller bearing claim 1 or 2 , through the soul (9) at least one line is carried out.

Linear roller bearing according to at least one of Claims 1 until 3 , whose soul (9) is acted upon by compressed air.

Linear roller bearing according to at least one of Claims 1 until 4 , whose guide carriage (2) accommodates a tool.

Linear roller bearing according to at least one of Claims 1 until 5 with a length measuring device (14) provided for determining a position of the guide carriage (2) on the guide rail (1) and having a scale (15) formed on the core (9).

linear roller bearing claim 6 whose length measuring device (14) has a sensor (16) that scans the scale (15) and is fixed to the frame on the guide rail (1) or on the sleeve (8) of the Bowden cable (6).