DE10249968B4

DE10249968B4 - Führungsschiene für ein Linearlager

Info

Publication number: DE10249968B4
Application number: DE2002149968
Authority: DE
Inventors: Andreas Geyer
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2002-10-26
Filing date: 2002-10-26
Publication date: 2009-04-16
Anticipated expiration: 2022-10-27
Also published as: DE10249968A1

Abstract

Führungsschiene (1) für ein Linearlager, die mindestens eine Laufbahn (2) zur Führung einer Kugel (3) aufweist, wobei die Ränder (4, 5) der Laufbahn (2) so ausgebildet sind, dass sie bei sich in der Laufbahn (2) befindlicher Kugel (3) diese mit Hinterschnitt umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenbereich (6, 8), der eine Laufbahn (2, 7) aufweist, sich in Längsrichtung der Führungsschiene (1) erstreckende Ausnehmungen (12, 13, 14 und 15) eingearbeitet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsschiene für ein Linearlager, die mindestens eine Laufbahn zur Führung einer Kugel aufweist, wobei die Ränder der Laufbahn so ausgebildet sind, dass sie bei sich in der Laufbahn befindlicher Kugel diese mit Hinterschnitt umfassen.
Eine Führungsschiene dieser Art ist beispielsweise aus der FR 23 52 984 A1 oder aus der DE 93 15 178 U1 bekannt. Die Laufbahnränder sind bei diesen Lösungen so ausgestaltet, dass die Kugeln mit Hinterschnitt am Herausfallen aus der Laufbahn gehindert werden.
Eine ähnliche Führungsschiene ist beispielsweise aus der DE 34 29 480 C2 bekannt. Diese Schrift offenbart eine Linearführung, bei der die zum Einsatz kommenden Kugeln in einer Kugelumlaufführung geführt werden. Sowohl die Führungsschiene als auch der auf dieser linear verschieblich angeordnete Schlitten weisen eine Kugelumlaufbahn auf, in der die Kugeln umlaufend zum Einsatz kommen. Die Kugelumlaufbahn kontaktiert die Kugeln dabei über einen maximalen Umfang von 180 Grad.
Aus der DE 26 35 053 A1 ist ebenfalls ein Wälzlager für Längsbewegungen bekannt.
Bei manchen Linearlageranwendungen ist es nachteilhaft, dass die Kugeln aus ihrer Laufbahn aufgrund deren geometrischer Ausgestaltung leicht herausfallen können, was insbesondere bei Montagearbeiten problematisch ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungsschiene für ein Linearlager derart weiterzubilden, dass sichergestellt ist, dass die sich auf dieser befindlichen Kugeln nicht herausfallen können, wenn das Linearlager montiert wird, wobei sich in einfacher Weise bei der Montage die Führungsschiene in die Aufnahmenut für dieselbe in die gewünschte Position bringen lässt.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenbereich, der eine Laufbahn aufweist, sich in Längsrichtung der Führungsschiene erstreckende Ausnehmungen eingearbeitet sind.
Bevorzugt sind in beiden Seitenbereichen, die eine Laufbahn aufweisen, die sich längs erstreckenden Ausnehmungen eingearbeitet.
Die Ausnehmungen sind bevorzugt als Kerben zum Abrollen eines Montagewerkzeugs ausgebildet.
Gemäß der Erfindung ist sichergestellt, dass die Kugeln, die auf der Führungsschiene platziert sind, sich von dieser nicht senkrecht zur Kontaktfläche zwischen Führungsschiene und Kugel entfernen können. Die Montage des Li nearlagers wird bei manchen Lagerausgestaltungen dadurch wesentlich erleichtert.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine weitere Laufbahn in den einem Seitenbereich gegenüberliegenden Seitenbereich der Führungsschiene eingearbeitet ist. Bevorzugt weist diese andere Laufbahn keine Ränder zum Umfassen der Kugeln mit Hinterschnitt auf.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass im montierten Zustand des Linearlagers nur eine der genannten Laufbahnen kugelführend ist.
Die Führungsschiene kann im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige oder quadratische Kontur haben, wobei mindestens einer der Seitenbereiche, die an den Seitenbereich angrenzen, der eine Laufbahn aufweist, zumindest abschnittsweise eine im Querschnitt konvexe Wölbung hat. Hierbei kann insbesondere vorgesehen werden, dass die Führungsschiene in einer Aufnahmenut des Linearlagers angeordnet ist, die im nicht montierten Zustand der Führungsschiene eine lichte Weite aufweist, die geringfügig kleiner ist als die lichte Weite der Führungsschiene im nicht montierten Zustand; die lichte Weite der Aufnahmenut weist vorzugsweise 99,0% bis 99,9% der lichten Weite der Führungsschiene auf.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 in dreidimensionaler Ansicht eine Führungsschiene eines Linearlagers,
2 die Ansicht der Stirnseite der Führungsschiene,
3 ein Linearlager im montierten Zustand in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse der Linearbewegung und
4 eine zur 2 alternative Ausgestaltung der Führungsschiene.
In 1 ist eine Führungsschiene 1 dreidimensional dargestellt, die in eine im wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung eines Trägerelements eines Linearlagers eingesetzt wird. An zwei der sich gegenüberliegenden Seitenbereichen sind Laufbahnen 2 und 7 eingearbeitet, in denen Kugeln geführt werden können.
Details hierzu gehen aus 2 hervor, wo die Führungsschiene 1 in einem Schnitt senkrecht zur translatorischen Bewegungsrichtung des Linearlagers dargestellt ist. Die Führungsschiene 1 hat im wesentlichen eine rechteckige bzw. quadratische Grundkontur, die durch die vier Seitenbereiche 6, 8, 9 und 10 bestimmt wird. In die Seitenbereiche 6 und 8 sind jeweils eine Laufbahn 2 bzw. 7 eingearbeitet. Im Betrieb des Linearlagers ist von diesen beiden Laufbahnen jeweils nur eine kugelführend. Die Laufbahn 7 hat eine im wesentlichen kreisförmige Kontur, die zur Anlage einer Kugel dient, wobei der Umfangsabschnitt, mit dem die Laufbahn 7 die – nicht dargestellte – Kugel umgreift, kleiner als 180 Grad ist; insoweit entspricht die Laufbahn 7 der herkömmlichen Ausbildung. Die Laufbahn 2 ist indes so ausgestaltet, das sie – bei ebenfalls im wesentlichen kreisförmiger Ausgestaltung – die nicht dargestellte Kugel über einem Umfangsabschnitt von mehr als 180 Grad umgreift. Die Laufbahn 2 weist nämlich im Rand 4 bzw. 5 der Laufbahnen einen Hinterschnitt auf, der die Kugel, wenn sie sich in der Führungsschiene 1 befindet, umgreift und damit Sorge trägt, dass sie sich nicht aus der Laufbahn 2 entfernen kann.
In den Seitenbereichen 9 und 10 der Führungsschiene 1 weist diese eine konvexe Wölbung 11 auf. Dadurch ergibt sich eine lichte Weite b der Führungsschiene 1 wie es in 2 eingetragen ist.
3 stellt ein Linearlager im Schnitt dar, bei dem zwei relativ zueinander translatorisch zu bewegende Teile (eine feststehende Führung einerseits und ein Schlitten andererseits) jeweils eine rechteckig bzw. quadratisch ausgebildete Aufnahmenut 16 aufweisen, in der je eine Führungsschiene 1 angeordnet ist. Die lichte Weite der Aufnahmenut 16 ist mit B bezeichnet. Diese ist geringfügig kleiner als die lichte Weite b der Führungsschiene 1. Dadurch wird die Führungsschiene 1 in der Aufnahmenut 16 mit einer Pressklemmung gehalten, was in 3 gestrichelt dargestellt ist. Die konvexe Ausgestaltung mit der konvexen Wölbung 11 ermöglicht es, dass die Führungsschiene 1 in der Aufnahmenut 16 geringfügig verschwenkbar ist, wodurch sich eine exakte Einstellung durch geringfügige Drehung der Führungsschiene 1 um die Achse der Linearbewegung bewerkstelligen lässt.
Wie 3 zu entnehmen ist, sind in beiden Teilen des Linearlagers die sich relativ zueinander translatorisch bewegen sollen, Führungsschienen 1 mit identischem Profil angeordnet. Dabei trägt das linke Teil des Linearlagers eine Führungsschiene 1, die dem rechten Teil des Linearlagers mit der Laufbahn 2 zugewandt ist, die den Hinterschnitt aufweist. Der rechte Teil des Linearlagers ist indes mit einer Führungsschiene 1 bestückt, die der Laufbahn 2 der linken Führungsschiene 1 mit der Laufbahn 7 zugewandt ist. Die linke Führungsschiene 1 hält folglich die Kugeln 3 mit Hinterschnitt in Position, während diese an der Laufbahn 7 der rechten Führungsschiene 7 anliegen, ohne dass es hier zu einem Halten der Kugeln 3 käme.
Fertigungstechnisch hat dies den Vorteil, dass für beide Führungsschienen 1 – also sowohl für die linke als auch für die rechte Führungsschiene in 3 – Führungsschienen mit gleicher Querschnittskontur zum Einsatz kommen können. Es ist also nicht notwendig, für die linke und die rechte Führungsschiene ein separates Profil vorzusehen.
Durch die Ausgestaltung mit Hinterschnitt ist sichergestellt, dass die Kugeln 3 in der Führungsschiene 1 gehalten werden, auch wenn der "Wagen" des Linearlagers von der "Laufbahnschiene" entfernt wird.
In 4 ist zu sehen, dass im Bereich der Seitenflächen 6 und 8 Ausnehmungen 12, 13, 14 und 15 in Form von Kerben in die Führungsschiene 1 eingearbeitet sind. Auf diesen kann bei der Montage der Führungsschiene 1 in das Linearlager ein – nicht dargestelltes – Montagewerkzeug abrollen und dadurch die Führungsschiene 1 in die gewünschte Position in der Aufnahmenut 16 bringen.

1: Führungsschiene
2: Laufbahn
3: Kugel
4: Rand der Laufbahn
5: Rand der Laufbahn
6: Seitenbereich
7: Laufbahn
8: Seitenbereich
9: Seitenbereich
10: Seitenbereich
11: konvexe Wölbung
12: Ausnehmung (Kerbe)
13: Ausnehmung (Kerbe)
14: Ausnehmung (Kerbe)
15: Ausnehmung (Kerbe)
16: Aufnahmenut
B: lichte Weite der Aufnahmenut
b: lichte Weite der Führungsschiene

Claims

Führungsschiene (1) für ein Linearlager, die mindestens eine Laufbahn (2) zur Führung einer Kugel (3) aufweist, wobei die Ränder (4, 5) der Laufbahn (2) so ausgebildet sind, dass sie bei sich in der Laufbahn (2) befindlicher Kugel (3) diese mit Hinterschnitt umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenbereich (6, 8), der eine Laufbahn (2, 7) aufweist, sich in Längsrichtung der Führungsschiene (1) erstreckende Ausnehmungen (12, 13, 14 und 15) eingearbeitet sind.
Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Seitenbereichen (6, 8) sich in Längsrichtung der Führungsschiene (1) erstreckende Ausnehmungen (12, 13, 14, 15) eingearbeitet sind.
Führungsschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (12, 13, 14 und 15) als Kerben zum Abrollen eines Montagewerkzeugs ausgebildet sind.
Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Laufbahn (7) in den einem Seitenbereich (6) der Führungsschiene (1) gegenüberliegenden Seitenbereich (8) der Führungsschiene (1) eingearbeitet ist.
Führungsschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Laufbahn (7) keine Ränder zum Umfassen der Kugel (3) mit Hinterschnitt aufweist.
Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im montierten Zustand des Linearlagers nur eine Laufbahn (2, 7) kugelführend ist.
Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (1) im Querschnitt eine rechteckige oder quadratische Kontur hat, wobei mindestens einer der Seitenbereiche (9, 10), die an den eine Laufbahn (2) aufweisenden Seitenbereich (6) angrenzen, zumindest abschnittsweise eine im Querschnitt konvexe Wölbung (11) hat.
Führungsschiene nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Aufnahmenut (16) des Linearlagers angeordnet ist, die im nicht montierten Zustand der Führungsschiene (1) eine lichte Weite (B) aufweist, die geringfügig kleiner ist, als die lichte Weite (b) der Führungsschiene (1) im nicht montierten Zustand.
Führungsschiene nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite (B) der Aufnahmenut (16) 99,0% bis 99,9% der lichten Weite (b) der Führungsschiene (1) beträgt.