DE102014214484A1

DE102014214484A1 - Verfahren zur Herstellung eines Linearlagerkäfigs und Linearlagerkäfig

Info

Publication number: DE102014214484A1
Application number: DE102014214484.1A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Weiglein
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2016-01-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Linearlagerkäfigs (1), wobei dieser einen sich in eine Verschieberichtung (L) erstreckenden Grundkörper (2) aufweist sowie mindestens einen sich parallel zum Grundkörper (2) in Verschieberichtung (L) erstreckenden Trägerabschnitt (3, 4), wobei der Trägerabschnitt (3, 4) eine Anzahl Aufnahmetaschen (5) für Wälzkörper aufweist, wobei bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Linearlagerkäfigs (1) der mindestens eine Trägerabschnitt (3, 4) relativ zum Grundkörper (2) um die Achse der Verschieberichtung (L) um einen Winkel (α) verschwenkt angeordnet ist. Um eine kostengünstige Realisierung des Linearlagerkäfigs zu erreichen, sieht die Erfindung vor, dass das Verfahren die Schritte aufweist: a) Herstellen des Linearlagerkäfigs (1) als ebenes Bauteil, bei dem der Grundkörper (2) sowie der mindestens eine Trägerabschnitt (3, 4) in einer Ebene liegen, wobei zwischen dem Grundkörper (2) und dem mindestens einen Trägerabschnitt (3, 4) ein in der Dicke gegenüber dem Grundkörper (2) und dem Trägerabschnitt (3, 4) reduzierter Verbindungsabschnitt (6, 7) ausgebildet wird; b) Umbiegen des mindestens einen Trägerabschnitts (3, 4) relativ zum Grundkörper (2) um den Winkel (α), wobei der Verbindungsabschnitt (6, 7) als Scharnier wirkt. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Linearlagerkäfig.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Linearlagerkäfigs, wobei der Linearlagerkäfig einen sich in eine translatorische Verschieberichtung erstreckenden Grundkörper aufweist sowie mindestens einen sich parallel zum Grundkörper in translatorische Verschieberichtung erstreckenden Trägerabschnitt, wobei der Trägerabschnitt eine Anzahl Aufnahmetaschen für Wälzkörper aufweist, wobei bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Linearlagerkäfigs der mindestens eine Trägerabschnitt relativ zum Grundkörper um die Achse der translatorischen Verschieberichtung um einen Winkel verschwenkt angeordnet ist. Des weiteren betrifft die Erfindung einen Linearlagerkäfig.
Gattungsgemäße Linearlagerkäfige werden häufig durch Spritzgießen hergestellt. Dabei wird die Geometrie des Käfigs im Spritzgießwerkzeug abgebildet, so dass nach dem Entformen des spritzgegossenen Formteils die Endgeometrie des Käfigs vorliegt.
Nachteilig ist, dass für jeden Linearlagerkäfig eine individuelle Spritzgießform vorliegen muss. Bei Änderungen in der Geometrie des Käfigs, beispielsweise wenn sich der Winkel der Trägerabschnitt gegenüber dem Grundkörper ändert, sind neue Spritzgießwerkzeuge nötig, was kostenintensiv ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Linearlagerkäfig so herzustellen, dass dies in kostengünstiger Weise möglich ist. Des weiteren wird angestrebt, dass sich der Linearlagerkäfig in besonders guter Weise der benötigten Form anpassen kann, die er im Linearlager einnehmen muss.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung des Linearlagerkäfigs die Schritte aufweist:

a) Herstellen des Linearlagerkäfigs als ebenes Bauteil, bei dem der Grundkörper sowie der mindestens eine Trägerabschnitt in einer Ebene liegen, wobei zwischen dem Grundkörper und dem mindestens einen Trägerabschnitt ein in der Dicke gegenüber dem Grundkörper und dem Trägerabschnitt reduzierter Verbindungsabschnitt ausgebildet wird;
b) Umbiegen des mindestens einen Trägerabschnitts relativ zum Grundkörper um den Winkel, wobei der Verbindungsabschnitt als Scharnier wirkt.

Die Herstellung des Linearlagerkäfigs gemäß obigem Schritt a) erfolgt dabei bevorzugt durch einen Spritzgießvorgang. Die Herstellung des mindestens einen Verbindungsabschnitts erfolgt in diesem Falle bevorzugt als Filmscharnier. Demgemäß ist der Verbindungsabschnitt als durchgängiger (gegebenenfalls aber auch in Längsrichtung unterbrochener) Materialabschnitt ausgeführt, der allerdings in der Dicke so zurückgenommen ist, dass er nur eine geringe Biegesteifigkeit (bezogen auf eine Biegung um die Achse der translatorischen Verschieberichtung) aufweist.
Es ist aber auch möglich, dass die Herstellung des Linearlagerkäfigs gemäß obigem Schritt a) durch einen mechanischen Bearbeitungsprozess erfolgt.
Der Linearlagerkäfig wird dabei bevorzugt aus Kunststoff gefertigt.
Der Linearlagerkäfig mit einem sich in die translatorische Verschieberichtung erstreckenden Grundkörper und mindestens einem sich parallel zum Grundkörper in translatorische Verschieberichtung erstreckenden Trägerabschnitt, wobei der mindestens eine Trägerabschnitt relativ zum Grundkörper um die Achse der translatorischen Verschieberichtung um einen Winkel, vorzugsweise zwischen 30° und 90°, verschwenkt angeordnet ist, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass sowohl der Grundkörper als auch der mindestens eine Trägerabschnitt als ebene Bauteile ausgebildet sind, wobei zwischen dem Grundkörper und dem Trägerabschnitt ein in der Dicke gegenüber dem Grundkörper und dem Trägerabschnitt reduzierter und als Scharnier wirkender Verbindungsabschnitt angeordnet ist.
Der Verbindungsabschnitt ist bevorzugt als Filmscharnier ausgeführt, der durch einen Spritzgießvorgang hergestellt ist.
Bevorzugt schließt sich beidseitig des Grundkörpers je ein Trägerabschnitt an.
Der Linearlagerkäfig besteht bevorzugt aus Kunststoff.
Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Dicke des Verbindungsabschnitts zwischen 1 % und 10 % der Dicke des Grundkörper und/oder des Trägerabschnitts beträgt.
Die vorliegende Erfindung stellt also darauf ab, dass bevorzugt ein Filmscharnier, das per Spritzgießen gefertigt wird, in einem Linearlagerkäfig der gattungsgemäßen Art eingesetzt wird, um mindestens zwei Abschnitte des Käfigs, nämlich einen Grundkörper und mindestens einen, vorzugsweise zwei Trägerabschnitte klappbar zueinander zu machen.
Die Trägerabschnitte sind also als bewegliche Schenkel relativ zum Grundkörper ausgebildet, so dass der Käfig – in translatorische Verschieberichtung gesehen – eine U- bzw. V-förmig Gestalt nehmen kann, was durch die Filmscharniere ermöglicht wird. Die Trägerabschnitte werden entsprechend in die benötigte Position umgebogen.
Durch die Integration der Filmscharniere in einen doppelschenkeligen Linearlager-Kunststoffkäfig können verschiedene spezielle Geometrien des Käfigs in wirtschaftlicher Weise realisiert werden. Es ist insbesondere möglich, betreffend die Gestalt des Käfigs, gesehen in Verschieberichtung, in einfacher Weise Varianten zu realisieren.
Die flexiblen Seitenschenkel, d. h. die Trägerabschnitte, werden durch die Wälzkörper, bevorzugt Kugeln, in Position gehalten. Möglich ist es auch, dass die Position der Trägerabschnitte mittels einer mechanischen Fixierung gehalten wird.
In vorteilhafter Weise kann das vorliegende Konzept mit einem einfachen Spritzgießwerkzeug umgesetzt werden. Durch das Spritzgießen ergibt sich die Möglichkeit einer einfachen Herstellung.
Vorteilhaft ist auch, dass ein sonst zu befürchtender Verzug der Trägerabschnitte durch einen hohen Grad an Flexibilität (wegen des Filmscharniers) ausgeglichen werden kann.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 in perspektivischer Darstellung einen Linearlagerkäfig bei bestimmungsgemäßer Verwendung,
2 in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt des Linearlagerkäfigs während des Herstellprozesses, wobei sich ein Grundteil und zwei seitlich benachbarte Trägerabschnitte in der Produktionsstellung befinden, und
3 in perspektivischer Darstellung den Abschnitt des Linearlagerkäfigs gemäß 2, wobei sich nun das Grundteil und die beiden seitlich benachbarte Trägerabschnitte in der bestimmungsgemäßen Gebrauchsstellung befinden.
In 1 ist in Linearlagerkäfig 1 zu sehen, wie er bei bestimmungsgemäßem Gebrauch geformt ist. Hiernach weist der Käfig 1 einen Grundkörper 2 auf, der vorliegend, aber nicht zwingend, als ebenes plattenförmiges Element ausgebildet ist. Die sich bei bestimmungsgemäßem Gebrauch ergebende translatorische Verschieberichtung ist mit L angegeben.
Beidseitig des Grundkörpers 2 schließen sich Trägerabschnitte 3 und 4 an, die ebenfalls weitgehend eben und plattenartig ausgebildet sind. Wie sich aus der Detaildarstellung gemäß 3 ergibt, sind die beiden Trägerabschnitte 3 und 4 um einen Winkel α gegenüber der Ebene des Grundkörpers 2 verschwenkt bzw. gebogen, um die bestimmungsgemäße Form einzunehmen. Der Winkel α liegt hier bei ca. 80°.
In die beiden Trägerabschnitte 3 und 4 sind Aufnahmetaschen 5 für Wälzkörper, im vorliegenden Falle für Kugeln, eingeformt. Wie insbesondere aus 3 gesehen werden kann, sind die Trägerabschnitte 3, 4 im Bereich der Aufnahmetaschen 5 etwas verdickt ausgebildet, um den Kugeln einen besseren Halt geben zu können.
Der Linearlagerkäfig 1 wird als einstückiges Bauteil gefertigt, wobei zunächst das Bauteil in der Weise hergestellt wird, wie es 2 zeigt. Hiernach weisen sowohl der Grundkörper 2 als auch die Trägerabschnitte 3, 4 eine gewisse Dicke D auf, die vorliegend gleich groß ist; dies ist aber keinesfalls zwingend. Wesentlich ist vielmehr, bei der Herstellung des Käfigelements zwischen dem Grundkörper 2 und den Trägerabschnitten 3 bzw. 4 jeweils ein Verbindungsabschnitt 6 bzw. 7 ausgeformt wird, dessen Dicke d wesentlich geringer ist als diejenige des Grundkörpers 2 bzw. der Trägerabschnitte 3, 4.
Vorliegend ist das in 2 skizzierte Bauteil komplett als Spritzgießformteil gefertigt, wobei die Verbindungsabschnitte 6, 7 als Filmscharniere ausgebildet sind. Demgemäß ist die Dicke d des Verbindungsabschnitts 6, 7 höchstens 10 % der Dicke D des Grundkörpers 2 bzw. der Trägerabschnitte 3, 4, bevorzugt sogar weit darunter, z. B. im Bereich zwischen 1 % und 3 %.
Nachdem das in 2 dargestellte Bauteil gefertigt ist, d. h. im vorliegenden Falle durch Spritzgießen einstückig hergestellt ist, wird es in die in 3 dargestellt Form gebracht, d. h. die Trägerabschnitte 3, 4 werden jeweils um den Winkel α umgebogen.
Nun kann der so hergestellte Linearlagerkäfig 1 mit Wälzkörpern (Kugel) bestückt und eingebaut werden.
Bezugszeichenliste

1: Linearlagerkäfig
2: Grundkörper
3: Trägerabschnitt
4: Trägerabschnitt
5: Aufnahmetasche
6: Verbindungsabschnitt
7: Verbindungsabschnitt
d: Dicke des Verbindungsabschnitts
D: Dicke des Grundkörper bzw. des Trägerabschnitts
L: translatorische Verschieberichtung
α: Winkel

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Linearlagerkäfigs (1), wobei der Linearlagerkäfig (1) einen sich in eine translatorische Verschieberichtung (L) erstreckenden Grundkörper (2) aufweist sowie mindestens einen sich parallel zum Grundkörper (2) in translatorische Verschieberichtung (L) erstreckenden Trägerabschnitt (3, 4), wobei der Trägerabschnitt (3, 4) eine Anzahl Aufnahmetaschen (5) für Wälzkörper aufweist, wobei bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Linearlagerkäfigs (1) der mindestens eine Trägerabschnitt (3, 4) relativ zum Grundkörper (2) um die Achse der translatorischen Verschieberichtung (L) um einen Winkel (α) verschwenkt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte aufweist: a) Herstellen des Linearlagerkäfigs (1) als ebenes Bauteil, bei dem der Grundkörper (2) sowie der mindestens eine Trägerabschnitt (3, 4) in einer Ebene liegen, wobei zwischen dem Grundkörper (2) und dem mindestens einen Trägerabschnitt (3, 4) ein in der Dicke gegenüber dem Grundkörper (2) und dem Trägerabschnitt (3, 4) reduzierter Verbindungsabschnitt (6, 7) ausgebildet wird; b) Umbiegen des mindestens einen Trägerabschnitts (3, 4) relativ zum Grundkörper (2) um den Winkel (α), wobei der Verbindungsabschnitt (6, 7) als Scharnier wirkt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Linearlagerkäfigs (1) gemäß Schritt a) von Anspruch 1 durch einen Spritzgießvorgang erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des mindestens einen Verbindungsabschnitts (6, 7) als Filmscharnier erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung des Linearlagerkäfigs (1) gemäß Schritt a) von Anspruch 1 durch einen mechanischen Bearbeitungsprozess erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearlagerkäfig (1) aus Kunststoff gefertigt wird.
Linearlagerkäfig (1) mit einem sich in eine translatorische Verschieberichtung (L) erstreckenden Grundkörper (2) und mindestens einem sich parallel zum Grundkörper (2) in translatorische Verschieberichtung (L) erstreckenden Trägerabschnitt (3, 4), wobei der Trägerabschnitt (3, 4) eine Anzahl Aufnahmetaschen (5) für Wälzkörper aufweist, wobei der mindestens eine Trägerabschnitt (3, 4) relativ zum Grundkörper (2) um die Achse der translatorischen Verschieberichtung (L) um einen Winkel (α), vorzugsweise zwischen 30° und 90°, verschwenkt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Grundkörper (2) als auch der mindestens eine Trägerabschnitt (3, 4) als ebene Bauteile ausgebildet sind, wobei zwischen dem Grundkörper (2) und dem Trägerabschnitt (3, 4) ein in der Dicke gegenüber dem Grundkörper (2) und dem Trägerabschnitt (3, 4) reduzierter und als Scharnier wirkender Verbindungsabschnitt (6, 7) angeordnet ist.
Linearlagerkäfig nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (6, 7) als Filmscharnier ausgeführt ist, der durch einen Spritzgießvorgang hergestellt ist.
Linearlagerkäfig nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich beidseitig des Grundkörpers (2) je ein Trägerabschnitt (3, 4) anschließt.
Linearlagerkäfig nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearlagerkäfig (1) aus Kunststoff besteht.
Linearlagerkäfig nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (d) des Verbindungsabschnitts (6, 7) zwischen 1 % und 10 % der Dicke (D) des Grundkörper (2) und/oder des Trägerabschnitts (3, 4) beträgt.