DE10315420A1

DE10315420A1 - Führungsschiene für ein Linearlager

Info

Publication number: DE10315420A1
Application number: DE10315420A
Authority: DE
Inventors: Dieter Stoll; Rüdiger Eick
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2004-10-14

Abstract

Führungsschiene für ein Linearlager, mit mehreren in Schienenlängsrichtung in Abständen hintereinander angeordneten, von der Schienenoberseite ausgehenden Bohrungen (1) für die Aufnahme von Befestigungsschrauben, mit einer zur Schienenoberseite offenen, sich über die gesamte Länge der Führungsschiene erstreckenden Längsnut (2), an deren beiden Längsseiten Hinterschneidungen (3, 8) ausgebildet sind, und mit einer in der Längsnut (2) passend eingesetzten, die Bohrungen (1) nach außen verschließenden Abdeckung (4), deren Längsränder die Hinterschneidungen (3, 8) zum Haltern der Abdeckung (4) an der Führungsschiene hintergreifen, wobei die Hinterschneidung (3, 8) durch ein Versetzen von Werkstoff der Führungsschiene gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungsschiene für ein Linearlager. Auf derartigen Führungsschienen können Linearschlitten wälzgelagert und längsgeführt sein. Die Führungsschienen sind regelmäßig an Maschinenteilen lösbar befestigt.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 94 20 428 U beispielsweise ist eine Führungsschiene nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt geworden. Über die gesamte Länge der Führungsschiene erstreckt sich eine Längsnut, an deren beiden Längsseiten Hinterschneidungen ausgebildet sind, die von dem Abdeckband hintergriften werden. Bei dieser bekannten Führungsschiene ist die Hinterschneidung in aufwendiger Weise eingefräst. Zusätzlich ist ein Freistich im Schnittpunkt der Hinterschneidung mit dem Nutgrund ausgebildet, damit ein einwandfreies Einsetzen des Abdeckbandes gewährleistet ist. Diese Bearbeitung der Führungsschiene ist aufwendig.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Führungsschiene nach dem Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 anzugeben die mit geringerem Aufwand herstellbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Hinterschneidung durch ein Versetzten von Werkstoff der Führungsschiene gebildet ist. Ein Freistich oder eine spangebende Bearbeitung entfallen. Das Versetzten von Werkstoff kann auf einfache Weise in einen Umformvorgang bewerkstelligt werden. Denkbar ist beispielsweise, daß entlang der Längsseite der Längsnut an mehreren Stellen von der Oberseite der Führungsschiene Werkstoff derart verdrängt wird, daß der verdrängte Werkstoff als Nase in die Längsnut hereinragt und die Hinterschneidung bildet.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Führungsschiene sieht vor, daß entlang der beiden Längsseiten der Längsnut jeweils eine Schulter ausgebildet ist, an deren einander zugewandten Schulterseiten die Hinterschneidungen ausgebildet sind. Die Schulter ist dann zweckmäßigerweise derart dimensioniert, daß in einem Umformvorgang Werkstoff der Schulter zur Bildung der Hinterschneidung einwandfrei verdrängt werden kann.

Damit die Oberseite der Abdeckung einwandfrei mit der oberen Seite der Führungsschiene fluchtet, also in einer Ebene liegt, sind winkelig zu den Schulterseiten angeordnete Schulterdecken innerhalb der Längsnut vorgesehen, die als Auflager für die Abdeckung dienen. Der Abstand zwischen der Schulterdecke und der Oberseite der Führungsschiene ist dann gerade so groß bemessen das die Abdeckung einwandfrei integriert werden kann.

Vorzugsweise ist die Schulterdecke eingedrückt, wobei verdrängter Werkstoff in Richtung auf die Schulterseite verdrängt ist, wodurch die Schulterseite an Ihrem der Schulterdecke benachbarten Ende unter Bildung der Hinterschneidung vorspringt. Die Schulterdecke dient also zu einem als Auflager für die Abdeckung und zum anderem dient sie als Ausgangsfläche für einen Umformvorgang, bei dem Werkstoff derart verdrängt wird, daß die Hinterschneidungen gebildet sind.

Vorzugsweise sind die Schultern spiegelsymmetrisch an beiden Längsseiten der Längsnut ausgebildet. Die spiegelsymmetrische Ausbildung ermöglicht ein zeitgleiches Ausbilden der Hinterscheidung an den Schultern, wie weiter unter näher beschrieben ist. Ebenso können die Schultern asymmetrisch an den Längsseiten der Längsnut ausgebildet sein.

An der Schulterseite können eine Vielzahl hintereinander und voneinander beabstandet angeordneter Hinterschneidungen ausgebildet sein. Alternativ kann die Hinterschneidung auch durchlaufend über die gesamte Länge der Führungsschiene an der Schulterseite ausgebildet sein.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen der erfindungsgemäßen Führungsschiene sieht vor, daß zunächst die Längsnut hergestellt wird, dann in einem Umformvorgang die Hinterschneidungen hergestellt werden, wobei Werkstoff der Führungsschiene entlang der Längsseiten versetzt wird unter Bildung dieser Hinterschneidungen.

Bei einem bevorzugten Verfahren werden zunächst die Längsnut und die Schultern hergestellt, dann kann Druck mittels eines Umformwerkzeugs auf die Schulterdecke der Schulter ausgeübt werden, so daß Material verdrängt wird in Richtung auf die Seitenfläche der Schulter.

Die so gebildeten Hinterschneidungen können in einem daran anschließenden Kalibriervorgang kalibriert werden, so daß die Abdeckung problemlos eingesetzt werden kann.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens weist eine um ihre Drehachse drehbare Walze auf, quer zu deren Drehachse eine Andruckkraft auf die Walze einwirkt, wobei der Walzenmantel unter der Andruckkraft gegen die Schulterdecke andrückbar und an dieser abwälzbar ist. Unter dem Abwälzen des Walzenmantels bewegt sich die Walze entlang der Führungsschiene und verdrängt oder versetzt Werkstoff der Führungsschiene zur Bildung der Hinterschneidungen.

Vorzugsweise ist die Drehachse der Walze quer zur Längsnut angeordnet. Bei dieser Anordnung der Walze kann diese problemlos entlang der Führungsschiene abgewälzt werden.

Weiter oben wurde erwähnt, daß die Schultern spiegelsymmetrisch an beiden Seiten der Längsnut gebildet sein können. Für diesen Fall bietet sich eine bevorzugte erfindungsgemäße Vorrichtung an, bei der die Walze an ihren Enden jeweils als Konus ausgebildet ist, dessen Konusfläche den Walzenmantel bildet, wobei die Konusfläche geneigt ist zur vorbereiteten Schulterdecke. Die Drehachse der Walze kann dann parallel zur einer Ebene sein in der die Führungsschiene liegt. Die Walze ist dann gerade so lang, daß die beiden Konusflächen jeweils auf einer Schulterdecke aufliegen. Unter Ausüben der Andruckkraft kann nun die Walze entlang der Führungsschiene abgewälzt werden wobei die Schulterdecke eingedrückt wird, so daß Material der Führungsschiene seitlich in Richtung auf die Schulterseiten verdrängt wird, so daß die Hinterschneidungen gebildet sind.

Der als Konus ausgebildete Walzenmantel kann glatt sein. Dann entsteht an der Längsseite der Längsnut eine durchlaufende Hinterschneidung. Der als Konus ausgebildete Walzenmantel kann aber auch geriffelt sein, so daß die Konusfläche an mehreren über den Umfang hintereinander angeordneten Stellen unterbrochen ist. In dem Fall entstehen an der Führungsschiene eine Vielzahl hintereinander angeordneter Hinterschneidungen.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von zwei in insgesamt sieben Figuren ausgeführten Beispielen näher erläutert. Es zeigen:
1, eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Führungsschiene.
2, eine weitere erfindungsgemäße Führungsschiene in perspektivischer Darstellung
3, ein Querschnitt in der erfindungsgemäßen Führungsschiene als Halbzeug
4, ein Verfahren und eine Vorrichtung und Herstellung einer erfindungsgemäßen Führungsschiene
5, das Verfahren und die Herstellung wie in 4 jedoch in geänderter Ansicht
6, die erfindungsgemäße Führungsschiene im Querschnitt und
7, die erfindungsgemäße Führungsschiene nach 6 mit eingelegter Abdeckung.
1 zeigt eine erfindungsgemäße Führungsschiene in perspektivischer Darstellung. Die Führungsschiene ist mit mehreren in Schienenlängsrichtung in Abständen hintereinander angeordneten, von der Schienenoberseite ausgehenden Bohrungen 1 für die Aufnahme von nicht dargestellten Befestigungsschrauben versehen. Ferner ist eine zur Schienenoberseite offene, sich über die gesamte Länge der Führungsschiene erstreckende Längsnut 2 ausgebildet, an deren beiden Längsseiten Hinterschneidungen 3 ausgebildet sind. Ferner ist eine Abdeckung 4 vorgesehen, die in 1 lediglich gestrichelt angedeutet ist. Diese Abdeckung 4 ist in die Längsnut 2 passend eingesetzt und verschließt die Bohrungen 1 nach außen. Längsränder der Abdeckung 4 hintergreifen die Hinterschneidungen 3 zum Haltern der Abdeckung 4 an der Führungsschiene.
Entlang der beiden Längsseiten der Längsnut 2 ist jeweils eine Schulter 5 ausgebildet, an deren aneinander zugewandten Schulterseiten 6 die Hinterschneidungen 3 ausgebildet sind. Winklig zu den Schulterseiten 6 und innerhalb der Längsnut 2 sind die Schulterdecken 7 der Schulter 5 angeordnet. Die Schulterdecken 7 dienen als Auflager für die Abdeckung 4.
Der 1 ist zu entnehmen, daß die Schulterdecken 7 zur Schulterseite 6 hin eingedrückt ist. In Folge dieses Eindrückens ist Werkstoff der Führungsschiene verdrängt in Richtung auf die Schulterseite 6, wodurch die Schulterseite 6 an ihrem der Schulterdecke 7 benachbarten Ende unter Bildung der Hinterschneidung 3 vorspringt. Die Schultern 5 mit den Hinterschneidungen 3 sind an beiden Längsseiten der Längsnut 2 spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Die in 2 abgebildete erfindungsgemäße Führungsschiene unterscheidet sich von der aus in 1 in wesentlichen dadurch, daß entlang der Längsseiten der Längsnut 2 mehrere mit Abstand zueinander und hintereinander angeordnete Hinterschneidungen 8 an den Schulterseiten 6 ausgebildet sind.
3 zeigt ein Schienenprofil als Halbzeug 9. Bei diesem Halbzeug 9 ist bereits die Längsnut 2 ausgebildet. Ferner sind die weiter oben beschriebenen Schultern 5 mit den Schulterdecken 7 und den Schulterseiten 6 ausgebildet. Bei diesem Halbzeug 9 sind die Schulterdecken 7 und die Schulterseiten 6 rechtwinklig zueinander und zum Nutgrund 10 angeordnet.
Die 4 und 5 zeigen ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Führungsschiene und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. Eine Walze 11 ist so angeordnet, daß ihre Drehachse 12 quer zur Längsrichtung der Längsnut 2 angeordnet ist. Die Drehachse 12 ist ferner parallel zu einer Ebene, auf der die Führungsschiene liegt. An ihren Enden ist die Walze 11 jeweils als Konus 13 ausgebildet. 5 zeigt lediglich ein Ende der Walze 11, daß andere ist ebenso ausgebildet. Die Konusfläche des Konus 13 bildet einen Walzenmantel 14, der geneigt ist zu der Schulterdecke 7 des Halbzeugs 9, wie in 3 abgebildet ist.
Die Walze 11 wird nun so angeordnet, daß die an beiden Enden ausgebildeten Walzenmantel 14 zur Auflage auf die unverformte Schulterdecke 7 der Schulter 5 gelangen. Quer zur Drehachse 12 wirkt eine Andruckkraft, unter der die Walze 11 mit ihren Walzenmantel 14 gegen die Schulterdecken 7 angepresst wird.
Unter Drehen der Walze 11 wälzt der Walzenmantel 14 an der Schulterdecke 7 ab. Unter der Andruckkraft wird Werkstoff der Führungsschiene versetzt. Der Neigungswinkel des Konus 13 ist derart ausgebildet, daß der Werkstoff in Richtung auf die Schulterseite 7 verdrängt wird, wodurch die Schulterseite 7 an ihrem der Schulterdecke 6 benachbarten Ende unter Bildung der Hinterschneidung 3 vorspringt.
6 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Führungsschiene, jedoch ohne Abdeckung. Es ist deutlich zu erkennen, daß die beim Halbzeug 9 noch rechtwinklig zueinander angeordneten Schulterdecken 7 und Schulterseiten 6 nun unter einem Winkel kleiner als 90° aufeinander stehen. In diesem Querschnitt ist ersichtlich, daß diese Hinterschneidungen 3 nach Art einer ansich bekannten Schwalbenschwanzführung ausgebildet sind.
7 zeigt die erfindungsgemäße Führungsschiene mit der montierten Abdeckung 4.

1: Bohrung
2: Längsnut
3: Hinterschneidung
4: Abdeckung
5: Schulter
6: Schulterseite
7: Schulterdecke
8: Hinterschneidung
9: Halbzeug
10: Nutgrund
11: Walze
12: Drehachse
13: Konus
14: Walzenmantel

Claims

Führungsschiene für ein Linearlager, mit mehreren in Schienenlängsrichtung in Abständen hintereinander angeordneten, von der Schienenoberseite ausgehenden Bohrungen (1) für die Aufnahme von Befestigungsschrauben, mit einer zur Schienenoberseite offenen, sich über die gesamte Länge der Führungsschiene erstreckenden Längsnut (2), an deren beiden Längsseiten Hinterschneidungen (3, 8) ausgebildet sind, und mit einer in der Längsnut (2) passend eingesetzten, die Bohrungen (1) nach außen verschließenden Abdeckung (4), deren Längsränder die Hinterschneidungen (3, 8) zum Haltern der Abdeckung (4) an der Führungsschiene hintergreifen dadurch gekennzeichnet, daß die Hinterschneidung (3, 8) durch ein Versetzen von Werkstoff der Führungsschiene gebildet ist.
Führungsschiene nach Anspruch 1, bei der entlang der beiden Längsseiten der Längsnut (2) jeweils eine Schulter (5) ausgebildet ist, an deren einander zugewandten Schulterseiten (6) die Hinterschneidungen (3, 8) ausgebildet sind.
Führungsschiene nach Anspruch 2, bei der winklig zu den Schulterseiten (6) und innerhalb der Längsnut (2) angeordnete Schulterdecken (7) der Schultern (5) als Auflager für die Abdeckung (4) vorgesehen sind.
Führungsschiene nach Anspruch 3, bei der die Schulterdecke (7) eingedrückt ist und verdrängter Werkstoff in Richtung auf die Schulterseite (6) verdrängt ist, wodurch die Schulterseite (6) an ihrem der Schulterdecke (7) benachbarten Ende unter Bildung der Hinterschneidung (3, 8) vorspringt.
Führungsschiene nach Anspruch 4, bei der die Schultern (5) spiegelsyymmetrisch an beiden Längsseiten der Längsnut (2) gebildet sind.
Führungsschiene nach Anspruch 4, bei der an der Schulterseite (6) eine Vielzahl hintereinander und voneinander beabstandet angeordneter Hinterschneidungen (8) ausgebildet sind.
Führungsschiene nach Anspruch 4, bei der an der Schulterseite (6) über deren gesamte Länge durchlaufend die Hinterschneidung (3) ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen einer Führungsschiene nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Herstellen der Längsnut (2), dann Umformen der Führungsschiene unter Versetzen von Werkstoff der Führungsschiene entlang der Längsseiten der Längsnut (2) zur Bildung der Hinterschneidungen (3, 8).
Verfahren zum Herstellen einer Führungsschiene nach den Ansprüchen 8 und 4, bei dem zunächst die Längsnut (2) mit den Schultern (5) hergestellt wird, dann Druck mittels eines Umformwerkzeugs auf die Schulterdecke (7) unter Verdrängen von Werkstoff in Richtung auf die Schulterseite (6) der Schulter (5) ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die Hinterschneidungen (3, 8) in einem Kalibriervorgang kalibriert werden.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, bei der eine um ihre Drehachse (12) drehbare Walze (11) vorgesehen ist, quer zu deren Drehachse (12) eine Andruckkraft auf die Walze (11) einwirkt, wobei der Walzenmantel (14) unter der Andruckkraft gegen die Schulterdecke (7) andrückbar und an dieser abwälzbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Drehachse der Walze (12) quer zur Längsnut (2) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Walze an ihren Enden jeweils als Konus (13) ausgebildet ist, dessen Konusfläche den Walzenmantel (14) bildet, wobei die Konusfläche geneigt ist zur vorbereiteten Schulterdecke (7).