DE10249974A1 - Guide track for linear bearing has a quadratic cross section with convex upper and lower sides and with bearing tracks on the other two sides - Google Patents

Guide track for linear bearing has a quadratic cross section with convex upper and lower sides and with bearing tracks on the other two sides Download PDF

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    • F16C29/04—Ball or roller bearings

Abstract

A guide track for a linear bearing has a quadratic cross section with bearings tracks on two opposite sides (2, 7) and with the other two sides (9) with a convex profile. One of the bearing tracks (2) has a lipped profile to grip the ball bearing over more than 180 deg. while the other track (7) has an open profile. The convex shape of the track enables it to be tilted slightly in either direction to align the track with the slider track and ensure an improved guidance for the bearing. The edges of the tracks can be provided with grooves to guide an assembly jig.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsschiene für ein Linearlager, die mindestens eine Laufbahn zur Führung einer Kugel aufweist.The invention relates to a guide rail for a linear bearing, which has at least one track for guiding a ball.

Eine Führungsschiene der gattungsgemäßen Art 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 weist eine Kugelumlaufbahn auf, in der die Kugeln umlaufend zum Einsatz kommen.A guide rail of the generic type is for example from the DE 34 29 480 C2 known. This document discloses a linear guide in which the balls used are guided in a recirculating ball guide. Both the guide rail and the slide, which is arranged so as to be linearly displaceable on it, have a ball orbit in which the balls are used all around.

Beim Zusammenbau des Linearlagers ist es im allgemeinen notwendig, dass zumindest in den Schlitten, der sich relativ zur Führungsschiene translatorisch bewegt, Laufbahnplatten eingesetzt werden. Zumal besteht nämlich der Schlitten selber aus Leichtmetall, beispielsweise aus Aluminium, während die Laufbahnplatten, die die Laufbahn zur Führung der Kugeln aufweist, aus Stahl bestehen und im Laufbahnbereich gehärtet sind. Daher wird im Schlitten zumeist eine nutförmige Vertiefung vorgesehen, die sich in Verschieberichtung des Linearlagers erstreckt und die so ausgebildet ist, dass in sie die Führungsschiene mit ihrer Laufbahn eingesetzt werden kann.When assembling the linear bearing it is generally necessary that at least in the sled, which is relative to the guide rail moved translationally, raceway plates are used. especially namely exists the slide itself made of light metal, for example aluminum, while the raceway plates that the raceway has for guiding the balls, are made of steel and hardened in the raceway area. Therefore, in the sled mostly a groove-shaped Depression provided, which is in the direction of displacement of the linear bearing extends and which is designed so that the guide rail in it can be used with their careers.

Dabei hat es sich als problematisch herausgestellt, dass in manchen Fällen die Montage der Führungsschiene in die Nut des Schlittens schwierig ist und nur mit hohem Aufwand in einer solchen Weise vorgenommen werden kann, dass die Führungsschiene im Betrieb des Linearlagers in exakt der Position im Schlitten angeordnet ist, in der sie benötigt wird. Insbesondere besteht zumeist keine Möglichkeit, die Führungsschiene in ihrer Aufnahmenut im Schlitten so zu justieren, dass sie die exakte gewünschte Position einnimmt.It turned out to be problematic emphasized that in some cases the assembly of the guide rail in the groove of the sled is difficult and only with great effort can be made in such a way that the guide rail arranged in the position of the slide during operation of the linear bearing is where it is needed. In particular, there is usually no possibility of the guide rail in its slot in the carriage so that it can be adjusted exact desired Takes position.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungsschiene für ein Linearlager derart weiterzubilden, dass es möglich ist, eine einfache und präzise Montage der Schiene in eine Aufnahmenut eines anderen Teils des Linearlagers, insbesondere in den Schlitten, vorzunehmen.The invention is therefore the object based on a guide rail for a Develop linear bearings such that it is possible to a simple and precise Mounting the rail in a receiving groove in another part of the Linear bearing, especially in the carriage.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene im Querschnitt ein im wesentlichen rechteckige oder quadratische Kontur hat, wobei mindestens einer der Seitenbereiche, die an den Seitenbereich angrenzen, der eine Laufbahn aufweist, zumindest abschnittsweise eine im Querschnitt konkave Wölbung hat.The solution to this problem by Invention is characterized in that the guide rail in cross section has a substantially rectangular or square contour, at least one of the side areas adjacent to the side area, the has a career, at least in sections one in cross section concave curvature Has.

Durch diese Ausgestaltung wird es möglich, die Führungsschiene bei der Montage in die Nut im Schlitten geringfügig um die Achse der Translationsrichtung zu drehen und so in die exakte gewünschte Position zu bringen; die Führungsschiene ist also geringfügig winkeleinstellbar. With this configuration, it will possible that guide rail when mounted in the groove in the slide slightly around the axis of the translation direction to rotate and bring it into the exact desired position; the guide rail is therefore minor aligning.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass in mindestens einem Seitenbereich, der eine Laufbahn aufweist, vorzugsweise in beiden Seitenbereichen, sich in Längsrichtung der Führungsschiene erstreckende Ausnehmungen eingearbeitet sind. Diese Ausnehmungen können als Kerben zum Abrollen eines Montagewerkzeugs ausgebildet sein. Die kerbenförmigen Vertiefungen, vorzugsweise beidseitig der Laufbahn, garantieren während des Einrollens der Führungsschiene in die Aufnahmenut im Schlitten eine exakte Werkzeugführung, was zur Erhöhung der Präzision der Montage führt.According to a further development, it is provided that in at least one side area that has a career, preferably in both side areas, in the longitudinal direction of the guide rail extending recesses are incorporated. These recesses can be designed as notches for rolling off an assembly tool. The notch-shaped Guarantee deepening, preferably on both sides of the track while of rolling the guide rail an exact tool guide into the slot in the slide, what to increase the precision assembly.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Führungsschiene in eine 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. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die lichte Weite der Aufnahmenut 99,0 % bis 99,9 % der lichten Weite der Führungsschiene aufweist. Mit dieser Ausgestaltung wird erreicht, dass die Führungsschiene bei ihrem Einpressen in die Aufnahmenut des Schlittens aufgrund ihrer geometrischen Ausgestaltung bewirkt, dass das weichere Material des Schlittens, vorzugsweise Aluminium, in den entstehenden Freiraum fließt und so einen Formschluss mit hohen Haltekräften erzeugt. Die Außenabmessungen der Führungsschiene werden als mit dem konkav ausgestalteten Wölbungsbereich mit Übermaß in die Aufnahmenut gedrückt, wodurch eine spielfreie Aufnahme sichergestellt ist.It is advantageously provided that the guide rail is arranged in a receiving groove of the linear bearing, which is not in the assembled state of the guide rail has a clear width that is slightly smaller than the clear Width of the guide rail when not assembled. It is preferably provided that the Clear width of the receiving groove 99.0% to 99.9% of the clear width the guide rail having. This configuration ensures that the guide rail when they are pressed into the receiving groove of the slide due to their Geometric design causes the softer material of the slide, preferably aluminum, in the resulting free space flows and thus creates a positive connection with high holding forces. The outside dimensions the guide rail are considered as having the concave curved area with oversize in the Groove pressed, which ensures a play-free recording.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass eine Laufbahn in einen Seitenbereich der Führungsschiene eingearbeitet ist und eine weitere Laufbahn in den dem einen Seitenbereich gegenüberliegenden Seitenbereich der Führungsschiene eingearbeitet ist, wobei im montierten Zustand des Linearlagers nur eine Laufbahn kugelführend ist.According to a further development, it is provided that a track is worked into a side area of the guide rail and a further career in the opposite side area Side area of the guide rail is incorporated, whereby in the assembled state of the linear bearing only one ball bearing is.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Rander der Laufbahn so ausgebildet sind, dass sie bei sich in der Laufbahn befindlicher Kugel diese mit Hinterschnitt umfasst; vorzugsweise weist die andere Laufbahn keine Ränder zum Umfassen der Kugeln mit Hinterschnitt auf.It can also be provided that the edges of the career are designed so that they are in with themselves the ball in the race includes this with an undercut; the other track preferably has no edges for enclosing the balls Undercut on.

Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung einer Führungsschiene für ein Linearlager kann die Montage vereinfacht und trotzdem sehr präzise durchgeführt werden. Formfehler in der Führungsschiene und in der Aufnahmenut können in gewissem Umfang ausgeglichen werden. Das in die Aufnahmenut eingepresste Profil wird dort sicher und spielfrei gehalten, was eine hohe Führungsqualität des Linearlagers zur Folge hat.Due to the proposed design a guide rail for a Linear bearings can simplify assembly and still be carried out very precisely. Formal errors in the guide rail and in the receiving groove be compensated to a certain extent. The pressed into the receiving groove The profile is held there securely and free of play, which ensures the high quality of the linear bearing has the consequence.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing, embodiments of the Invention shown. Show it:

1 in dreidimensionaler Ansicht eine Führungsschiene eines Linearlagers, 1 a three-dimensional view of a guide rail of a linear bearing,

2 die Ansicht der Stirnseite der Führungsschiene, 2 the view of the end face of the guide rail,

3 ein Linearlager im montierten Zustand in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse der Linearbewegung und 3 a linear bearing in the assembled state in a section perpendicular to the longitudinal axis of the line ar movement and

4 eine zur 2 alternative Ausgestaltung der Führungsschiene. 4 one for 2 alternative design of the guide rail.

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.In 1 is a guide rail 1 represented three-dimensionally, which is inserted into a substantially rectangular recess of a carrier element of a linear bearing. There are raceways on two of the opposite side areas 2 and 7 incorporated in which balls can be guided.

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, dass sie – bei ebenfalls im wesentlichen kreisförmiger Ausbildung – die nicht dargestellte Kugel über einem Umfangsabschnitt von mehr als 180 Grad umgreift. Die Laufbahn 2 weist nämlich im Rand 4 bzw. 5 der Laufbahn 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.Details go out 2 out where the guide rail 1 is shown in a section perpendicular to the translatory direction of movement of the linear bearing. The guide rail 1 has essentially a rectangular or square basic contour, through the four side areas 6 . 8th . 9 and 10 is determined. In the side areas 6 and 8th are each a career 2 or 7 incorporated. During operation of the linear bearing, only one of these two raceways carries a ball. The career 7 has a substantially circular contour, which is used to abut a ball, the peripheral portion with which the raceway 7 encompasses the sphere, not shown, is less than 180 degrees; so far the career corresponds 7 conventional training. The career 2 is, however, designed in such a way that - with a likewise essentially circular design - it encompasses the ball (not shown) over a circumferential section of more than 180 degrees. The career 2 points in the margin 4 or 5 of the track have an undercut on the ball when it is in the guide rail 1 located, embraces and ensures that she does not leave the career 2 can remove.

In den Seitenbereichen 9 und 10 der Führungsschiene 1 weist diese eine konkave Wölbung 11 auf. Dadurch ergibt sich eine lichte Weite b der Führungsschiene 1 wie es in 2 eingetragen ist.In the side areas 9 and 10 the guide rail 1 it has a concave curvature 11 on. This results in a clear width b of the guide rail 1 like it in 2 is entered.

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 Aunahmenut 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 durch die gestrichelt dargestellten konkaven Wölbungen 11 übertrieben dargestellt ist. Die konkave Ausgestaltung mit der konkaven 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. 3 represents a linear bearing in section, in which two parts to be moved translationally relative to each other (a fixed guide on the one hand and a slide on the other) each have a rectangular or square-shaped receiving groove 16 have, in each a guide rail 1 is arranged. The clear expanse of the Aunah groove 16 is labeled B. This is slightly smaller than the clear width b of the guide rail 1 , This will make the guide rail 1 in the receiving groove 16 held with a press clamp, what in 3 through the concave curves shown in dashed lines 11 is exaggerated. The concave design with the concave curvature 11 allows the guide rail 1 in the receiving groove 16 is slightly pivotable, so that an exact setting can be accomplished by slightly rotating the guide rail 1 about the axis of the linear movement.

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 1 anliegen, ohne dass es hier zu einem Halten der Kugeln 3 käme.How 3 can be seen, in both parts of the linear bearing, which are to move translationally relative to each other, guide rails 1 arranged with an identical profile. The left part of the linear bearing carries a guide rail 1 that the right part of the linear bearing with the raceway 2 facing, which has the undercut. The right part of the linear bearing is, however, with a guide rail 1 populated that of the career 2 the left guide rail 1 with the career 7 is facing. The left guide rail 1 consequently holds the balls 3 with undercut in position while this is on the track 7 the right guide rail 1 rest without causing the balls to stop 3 would.

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.In terms of production technology, this has the advantage that for both guide rails 1 - So for both the left and the right guide rail in 3 - Guide rails with the same cross-sectional contour can be used. It is therefore not necessary to provide a separate profile for the left and right guide rails.

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.The design with an undercut ensures that the balls 3 in the guide rail 1 are held, even if the "carriage" of the linear bearing is removed from the "track".

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.In 4 can be seen that in the area of the side surfaces 6 and 8th recesses 12 . 13 . 14 and 15 in the form of notches in the guide rail 1 are incorporated. This can be used when assembling the guide rail 1 Roll an assembly tool (not shown) into the linear bearing and thereby the guide rail 1 to the desired position in the receiving groove 16 bring.

11
Führungsschieneguide rail
22
Laufbahncareer
33
KugelBullet
44
Rand der Laufbahnedge the career
55
Rand der Laufbahnedge the career
66
Seitenbereichpage range
77
Laufbahncareer
88th
Seitenbereichpage range
99
Seitenbereichpage range
1010
Seitenbereichpage range
1111
konkave Wölbungconcave bulge
1212
Ausnehmung (Kerbe)recess (Score)
1313
Ausnehmung (Kerbe)recess (Score)
1414
Ausnehmung (Kerbe)λrecess (Notch) λ
1515
Ausnehmung (Kerbe)recess (Score)
1616
Aufnahmenutreceiving groove
BB
lichte Weite der Aufnahmenutclear Width of the groove
bb
lichte Weite der Führungsschieneclear Width of the guide rail

Claims (8)

Führungsschiene (1) für ein Linearlager, die mindestens eine Laufbahn (2) zur Führung einer Kugel (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (1) im Querschnitt eine im wesentliche rechteckige oder quadratische Kontur hat, wobei mindestens einer der Seitenbereich (9, 10), die an den Seitenbereich (6) angrenzen, der eine Laufbahn (2) aufweist, zumindest abschnittsweise eine im Querschnitt konkave Wölbung (11) hat.Guide rail ( 1 ) for a linear bearing that has at least one raceway ( 2 ) to guide a ball ( 3 ), characterized in that the guide rail ( 1 ) in cross section one essentially Liche rectangular or square contour, with at least one of the side areas ( 9 . 10 ) attached to the side area ( 6 ) bordering a career ( 2 ) has, at least in sections, a concave cross section ( 11 ) Has. Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einen Seitenbereich (6, 8), der eine Laufbahn (2, 7) aufweist, vorzugsweise in beiden Seitenbereichen (6, 8), die sich in Längsrichtung der Führungsschiene (1) erstreckende Ausnehmungen (12, 13, 14, 15) eingearbeitet sind.Guide rail according to claim 1, characterized in that in at least one side region ( 6 . 8th ) who have a career ( 2 . 7 ), preferably in both side areas ( 6 . 8th ) that extend in the longitudinal direction of the guide rail ( 1 ) extending recesses ( 12 . 13 . 14 . 15 ) are incorporated. Führungsschiene nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (12, 13, 14, 15) als Kerben zum Abrollen eines Montagewerkzeugs ausgebildet sind.Guide rail according to claim 2, characterized in that the recesses ( 12 . 13 . 14 . 15 ) are designed as notches for rolling off an assembly tool. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Aufnahmenut (16) des Linearlagers angeordnet sind, 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.Guide rail according to one of claims 1 to 3, characterized in that it in a receiving groove ( 16 ) of the linear bearing, which are in the unassembled state of the guide rail ( 1 ) has a clear width (B) that is slightly smaller than the clear width (b) of the guide rail ( 1 ) when not assembled. Führungsschiene nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite (B) der Aufnahmenut (16) 99,0 % bis 99,9 % der lichten Weite (b) der Führungsschiene (1) aufweist.Guide rail according to claim 4, characterized in that the clear width (B) of the receiving groove ( 16 ) 99.0% to 99.9% of the inside width (b) of the guide rail ( 1 ) having. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Laufbahn (2) in einen Seitenbereich (6) der Führungsschiene (1) eingearbeitet ist und eine weitere Laufbahn (7) in den dem einen Seitenbereich (6) gegenüberliegenden Seitenbereich (8) der Führungsschiene (1) eingearbeitet ist, wobei im montierten Zustand des Linearlagers nur eine Laufbahn (2, 7) kugelführend ist.Guide rail according to one of claims 1 to 5, characterized in that a track ( 2 ) in a side area ( 6 ) the guide rail ( 1 ) is incorporated and another career ( 7 ) in the one side area ( 6 ) opposite side area ( 8th ) the guide rail ( 1 ) is incorporated, with only one raceway in the assembled state of the linear bearing ( 2 . 7 ) is ball-bearing. Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (4, 5) der Laufbahn (2) so ausgebildet sind, dass sie bei sich in der Laufbahn (2) befindlicher Kugel (3) diese mit Hinterschnitt umfasst.Guide rail according to one of claims 1 to 6, characterized in that the edges ( 4 . 5 ) the career ( 2 ) are designed so that they are in their careers ( 2 ) located ball ( 3 ) includes this with an undercut. Führungsschiene nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Laufbahn (7) keine Ränder zum Umfassen der Kugel (3) mit Hinterschnitt aufweist.Guide rail according to claim 7, characterized in that the other track ( 7 ) no edges to enclose the ball ( 3 ) with undercut.
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