DE10244911A1

DE10244911A1 - Führungs-Profilteil

Info

Publication number: DE10244911A1
Application number: DE10244911A
Authority: DE
Inventors: Michael JÖCKEL; Peter Prof. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Dr.-Ing. Groche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2004-04-08
Also published as: US20060165321A1; WO2004029470A1

Abstract

Ein Führungs-Profilteil (1) aus Blech für Längsführungen oder Schwenkführungen weist an einem Längsrand (3) zwei abstehende Randflansche (4) auf, die durch Spaltprofilieren aus dem Längsrand (3) gebildet sind. Mindestens eine Oberfläche (5, 6) des profilierten Längsrandes (3) bildet eine Führungsfläche für mindestens einen Wälz- oder Gleitkörper (2). Die Führungsfläche (7) wird beispielsweise durch den zwischen den beiden Randflanschen (4) liegenden Oberflächenbereich (5) gebildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Führungs-Profilteil aus Blech für Längsführungen oder Schwenkführungen, mit mindestens einer daran ausgebildeten Führungsfläche.
In vielen technischen Anwendungsgebieten werden Längsführungen, die als Wälz- oder Gleitführungen ausgebildet sein können, sowie Schwenkführungen benötigt. Beispiele für den Einsatz von Längsführungen sind Führungen für Möbelschubladen und Sitzschienen in Kraftfahrzeugen.
Die hierfür verwendeten, längsorientierten Führungs-Profilteile werden üblicherweise durch Walzprofilieren, Strangpressen, Gesenkbiegen oder Warmwalzen hergestellt, wobei die Wahl des Herstellungsverfahrens von dem eingesetzten Material und der zu produzierenden Losgröße abhängt. Allen diesen zur Herstellung der Führungs-Profilteile bekannten Fertigungsverfahren ist gemeinsam, dass im Oberflächenbereich der gefertigten Bauteile lediglich geringe oder keine Verfestigungen des eingesetzten Materials realisierbar sind. Zur Erhöhung der Verschleiß- und Betriebsfestigkeit der Führungs-Profilteile müssen deshalb je nach Anwendungsfall kostenintensive Nachbearbeitungsschritte, z. B. Wärmebehandlungen oder Beschichtungstechniken, insbesondere der Führungsflächen, nachgeschaltet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Führungs-Profilteil der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das ohne die Notwendigkeit von Nachbearbeitungsschritten an seiner mindestens einen Führungsfläche eine erhöhte Festigkeit undJoder Härte aufweist und das kostengünstig hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Führungs-Profilteil an einem Längsrand zwei abstehende Randflansche aufweist, die durch Spaltprofilieren aus dem Längsrand gebildet sind und dass mindestens eine Oberfläche des profilierten Längsrandes eine Führungsfläche für mindestens einen Wälz- oder Gleitkörper bildet.
Neuere Entwicklungen in der Umformtechnik haben gezeigt, dass durch ein als "Spaltprofilieren" bezeichnetes Verfahren die Herstellung von Profilteilen mit von der Blechebene wegweisenden Randflanschen möglich ist ( DE 100 39 768 A1 ). Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe einer Umformwalze und zwei Druckwalzen ein ebenes Blechband zu einem längsorientierten Profilteil umgeformt. Die dabei gebildeten Randflansche weisen hierbei insbesondere im Kontaktbereich des Werkstücks mit der Umformwalze eine erhöhte Festigkeit und Härte auf. Mit diesem Verfahren können kostengünstig Führungs-Profilteile gefertigt werden, die im Betrieb höhere Belastungen ertragen als zur Zeit erhältliche Führungs-Profilteile. Die durch das Herstellungsverfahren bedingte Steigerung der Festigkeit und Härte in bestimmten Oberflächenbereichen wird erfindungsgemäß dadurch ausgenutzt, dass mindestens ein Teil dieser Oberflächenbereiche erhöhter Festigkeit und Härte Führungsflächen beim Einsatz des Profilteils für Längsführungen oder Schwenkführungen bilden.
Als besonders vorteilhaft kommt noch hinzu, dass die Oberflächenqualität in den Oberflächenbereichen, die mit den Umformwalzen in Eingriff standen, besonders hoch ist, so dass gerade diese Bereiche auch wegen Ihrer Oberflächenqualität besonders als Führungsflächen geeignet sind.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Führungsflächen, die in unterschiedlichen Richtungen wirken, durch verschiedene Randflansche ausgebildet werden können. Damit können toleranzbedingte Abweichungen von der Sollgeometrie mit geringerer Federsteifigkeit ausgeglichen werden.
Die Fertigung der Führungs-Profilteile durch das Spaltprofilieren ist raum- und platzsparend möglich. Da die durch Spaltprofilieren hergestellten Führungs-Profilteile einteilig sind, ergeben sich wirtschaftliche und technische Vorteile in Bezug auf die Teileanzahl und den Wegfall von Fügeoperationen. Es können beliebige und somit insbesondere belastungsoptimierte Geometrien der Randflansche erzeugt werden. Durch die gezielte Beeinflussung der Steifigkeit der Randflansche, insbesondere über die Wahl der Flanschdicke, kann die Verspannungsempfindlichkeit der zu realisierenden Längsführungen oder Schwenkführungen, beispielsweise bei Vorspannung, eingestellt und optimiert werden.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung der Führungs-Profilteile wird deren Oberfläche im Randbereich vergrößert. Dadurch wird Raum geschaffen für die Anordnung von Antriebskomponenten (die auch in dem Führungs-Profilteil integriert sein können), z.B. einer Zahnstange, oder von Sensoren für beispielsweise die Positionserfassung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zwischen den beiden Randflanschen liegende Oberflächenbereich mindestens teilweise die Führungsfläche bildet. Dieser Oberflächenbereich hat beim Spaltprofilieren eine besonders hohe Verfestigung und Oberflächenglättung erfahren und ist damit besonders als Führungsfläche geeignet.
Alternativ dazu oder zusätzlich kann auch vorgesehen werden, dass die einander zugekehrten Innenseiten der beiden Randflansche mindestens teilweise die Führungsflächen bilden. Auch diese Innenflächen weisen eine durch das Herstellungsverfahren bedingte, wesentlich erhöhte Festigkeit und/oder Oberflächenhärte sowie eine hohe Oberflächenqualität auf.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
Es zeigt jeweils in einem vereinfachten Querschnitt:
1 eine als Wälzführung ausgebildete Längsführung mit zwischen zwei Führungs-Profilteilen angeordneten Wälzkörpern,
2 eine gegenüber der 1 abgewandelte Ausführung einer Wälzführung,
3 eine weitere abgewandelte Ausführungsform mehrerer Längsführungen,
4 eine als Wälzführung ausgebildete Längsführung mit an den Außenflächen der Randflansche ausgebildeten Führungsflächen und
5 eine Schwenkführung.
Die in 1 in einem Teilschnitt dargestellte Längsführung weist zwei Führungs-Profilteile 1 auf, zwischen denen als Kugeln geformte Wälzkörper 2 angeordnet sind. Die beiden Führungs-Profilteile 1 bestehen aus Blech, an dessen jeweils in 1 dargestellten Längsrand 3 zwei im Querschnitt angenähert Y-förmig abstehende Randflansche 4 ausgebildet sind. Die Randflansche 4 sind nach dem aus dem Dokument DE 100 39 768 A1 bekannten Verfahren des Spaltprofilierens hergestellt. Der zwischen den beiden Randflanschen 4 liegende Oberflächenbereich 5 sowie teilweise die einander zugekehrten Innenseiten 6 der beiden Randflansche 7 bilden die Führungsfläche für die Wälzkörper 2. Diese Führungsfläche ist durch den dort beim Spaltprofilieren ausgeführten Walzvorgang kaltverfestigt und weist daher eine erhöhte Festigkeit und Härte sowie eine besonders hohe Oberflächenqualität auf. Diese Eigenschaften wirken sich günstig im Hinblick auf die an derartigen Führungen auftretenden Belastungen und Verschleiß aus.
Wenn – wie bei den Ausführungen nach den 1 – 3 dargestellt – als Wälzkörper 2 Kugeln verwendet werden, ist die damit zusammenwirkende Führungsfläche 7 im Querschnitt kreisbogenförmig.
Bei den in den 1 – 3 dargestellten Ausführungsbeispielen von Längsführungen und ebenso beim Beispiel einer Schwenkführung nach 5 sind die beiden Randflansche 4 symmetrisch zu einer Mittelebene 8 des Führungs-Profilteils 1 angeordnet.
Das Ausführungsbeispiel nach 2 unterscheidet sich von dem Beispiel nach 1 nur dadurch, dass eines der beiden Führungs-Profilteile 1 durch eine Blechschiene 9 ersetzt ist, in der eine Rinne 10 ausgeformt ist, die eine Lauffläche für die Wälzkörper 2 bildet.
Beim Ausführungsbeispiel nach 3 sind nebeneinander drei Längsführungen ausgebildet, die jeweils ein Führungs-Profilteil 1 der schon bei 1 beschriebenen Ausführung aufweisen. Jedes Führungs-Profilteil 1 bildet hierbei zwischen seinen beiden Randflanschen 4 die Führungsfläche 7 für die als Kugeln ausgeführten Wälzkörper 2. Die weitere, mit den Wälzkörpern 2 zusammenwirkende Führungsbahn wird jeweils von einer Rille 11 eines im Querschnitt angenähert T-förmigen Bauteils 12 gebildet. Dieses Bauteil 12 kann ebenso wie die Führungs-Profilteile durch Spaltprofilieren aus einem Blechstreifen hergestellt sein und in entgegengesetzten Richtungen abstehende Randflansche 13 aufweisen.
Während bei den Ausführungsbeispielen nach den 1 – 3 die beiden Randflansche 4 symmetrisch zu der Mittelebene 8 angeordnet sind, zeigt 4 ein Führungs-Profilteil 1', dessen beide Randflansche 4' asymmetrisch zur Mittelebene 8 angeordnet sind. Außerdem bilden bei diesem Ausführungsbeispiel die Außenseiten 14 der beiden Randflansche 4' die Führungsflächen für Kugel-Wälzkcrper 2, die jeweils an den Innenecken einer teilweise geschlossenen länglichen Profilschiene 15 geführt sind.
Während die bisher beschriebenen Führungen Längsführungen sind, stellt 5 eine Schwenkführung im Teil-Querschnitt dar. Die beiden Randflansche 4' des Führungs-Profilteils 1 umgreifen einen ein Gelenk-Innenteil bildenden Gleitkörper 16 schwenkbar. Die einander zugekehrten Innenseiten 6' der beiden Randflansche 4'' bilden die Führungsfläche und liegen auf einer gemeinsamen Zylinderfläche, die auch die Außenfläche des Gelenk-Innenteils 16 bildet. Ein mit dem Gelenk-Innenteil 16 beispielsweise einstöckig verbundenes Bauteil 17 kann daher in der durch Pfeile 18 angedeuteten Weise gegenüber dem Führungs-Profilteil 1 geschwenkt werden.
Das Gelenk-Innenteil 16 kann auch an dem den Randflanschen 4'' abgekehrten Längsrand des Führungs-Profilteils 1 ausgebildet werden. Beispielsweise kann aus solchen gelenkig ineinandergreifenden Führungs-Profilteilen ein aus Stahlblechlamellen bestehender Rollladen hoher Festigkeit und Einbruchssicherheit hergestellt werden.
Das verwendete Halbzeug zur Herstellung der beschriebenen Führungs-Profilteile ist ein Blech (Platine oder vom Coil) aus jedem hierfür geeigneten Material. Soweit die Außenseiten 14 – wie beim Beispiel nach 4 – als Führungsflächen herangezogen werden, können die dort gegebenenfalls fertigungsbedingt entstehenden Längsrillen über geeignete Wahl der Fertigungs-Prozessparameter eingestellt werden.

Claims

Führungs-Profilteil aus Blech für Längsführungen oder Schwenkführungen, mit mindestens einer daran ausgebildeten Führungsfläche, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungs-Profilteil (1, 1') an einem Längsrand (3) zwei abstehende Randflansche (4, 4', 4'') aufweist, die durch Spaltprofilieren aus dem Längsrand (3) gebildet sind, und dass mindestens eine Oberfläche (5, 6, 6', 14) des profilierten Längsrandes (3) eine Führungsfläche für mindestens einen Wälz- oder Gleitkörper (2, 16) bildet.
Führungs-Profilteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen den beiden Randflanschen (4) liegende Oberflächenbereich (5) mindestens teilweise die Führungsfläche (7) bildet.
Führungs-Profilteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugekehrten Innenseiten (6) der beiden Randflansche (4) mindestens teilweise die Führungsflächen (7) bilden.
Führungs-Profilteil nach einem der Ansprüche 1 – 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsfläche (7) im Querschnitt kreisbogenförmig ist und mit als Kugeln geformten Wälzkörpern (2) zusammenwirkt.
Führungs-Profilteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Randflansche (4) symmetrisch zu einer Mittelebene (8) des Führungs-Profilteils (1) angeordnet sind.
Führungs-Profilteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Randflansche (4') asymmetrisch zu einer Mittelebene (8) des Führungs-Profilteils (1) angeordnet sind.
Führungs-Profilteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (14) mindestens eines der beiden Randflansche (4') die Führungsfläche bildet.
Führungs-Profilteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseiten (14) der beiden Randflansche (4') die Führungsflächen bilden.
Führungs-Profilteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Randflansche (4'') einen ein Gelenk-Innenteil bildenden Gleitkörper (16) schwenkbar umgreifen.
Führungs-Profilteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugekehrten, die Führungsfläche bildenden Innenseiten (6') der beiden Randflansche (4'') auf einer gemeinsamen Zylinderfläche liegen.