DE19517926A1 - Linearlageranordnung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Linearlageranordnung mit einer Führungsschiene,
einem Tragkörper und mindestens einem Paar von Laufrollen, die jeweils als an
der Führungsschiene seitlich abgestützte Lageraußenringe von Wälzlagern
ausgebildet sind, wobei die Lagerinnenringe der Wälzlager an dem Tragkörper
befestigt, zwischen den Ringen die Wälzkörper angeordnet und zur Befestigung
Schrauben durch die Lagerinnenringe hindurchgesteckt und in Gewindebohrun
gen des Tragkörpers eingeschraubt sind.
Aus der DE-OS 38 29 276 ist eine solche Lageranordnung bekannt. Damit hier
die an dem Tragkörper gelagerten Laufrollen mit einer bestimmten Vorspannung
gegen die Führungsschiene gedrückt werden, ist zwischen einer Schraube und
dem Lagerinnenring des Wälzlagers, welches die Laufrolle enthält, mindestens
ein radial federelastisches Element, beispielsweise ein Rundschnurring aus
Gummi, angeordnet. Um das federelastische Element in den von dem Lagerin
nenring und der Schraube gebildeten Spalt einführen zu können, ist hier jedoch
als Halterungsmaßnahme die Anbringung einer Umfangsnut an der Schraube
erforderlich. Bei diesem Linearlager genügen also für die Befestigung der Wälz
lager an dem Tragkörper übliche, serienmäßig hergestellte Schrauben nicht.
Auch eine aus dem DE-GM 89 05 064 bekannte Linearlageranordnung weist
diesen Nachteil auf, da dort die Schrauben auf einem Teil ihrer Länge mit
exzentrischen Schaftbereichen versehen sein müssen.
Bei einer aus dem DE-GM 86 01 141 bekannten Linearlageranordnung wird
eine Anstellung einer Rolle an einer Führungsschiene dadurch erreicht, daß die
Rollenachse von einer sie umgebenden exzentrischen Buchse verstellt wird. Die
Herstellung einer solchen Buchse ist jedoch kompliziert und ihre Verstellung
aufwendig. Über die Art der Lagerung der Rolle an der Rollenachse sind dieser
Vorveröffentlichung keine genauen Angaben zu entnehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung preiswerter
Bauteile eine Lageranordnung zu schaffen, bei welcher Laufrollen in einfacher
Weise an einem Tragkörper befestigt und mit einer bestimmten Vorspannung an
der Führungsschiene angestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens eines der
Wälzlager einen in der Bohrung des Lagerinnenringes angeordneten, die Schrau
be teilweise umfassenden Klemmkörper enthält. Dieser Klemmkörper wird
durch Drehen der Schraube infolge der Reibung mitgenommen, so daß er den
Lagerinnenring in der Richtung zur Führungsschiene verschwenkt. Eine leichte
Vorspannung zwischen dem Lagerinnenring, dem Klemmkörper und der Schrau
be begünstigt diesen Vorgang. Sobald der Lageraußenring, der die Laufrolle
bildet, an der Führungsschiene anliegt und eine leichte Vorspannung erzeugt
worden ist, wobei sich der Lagerinnenring nicht weiter zur Führungsschiene hin
bewegen kann, wird die Reibungskraft zwischen dem Klemmkörper und dem
Lagerinnenring erhöht. Der Klemmkörper kann sich dann nicht mehr mit dem
Drehsinn der Schrauben bewegen. Die Reibungskraft zwischen der Schraube
und dem Klemmkörper wird durch das Drehmoment, das beim Drehen der
Schraube erzeugt wird, überwunden. Der Lagerinnenring und der Klemmkörper
werden in ihrer erreichten Stellung und somit mit leichter Vorspannung gehal
ten. Beim Weiterdrehen der im Gewinde des Tragkörpers befindlichen Schraube
wird diese an dem Tragkörper angezogen.
Infolge des erreichbaren hohen Anzugsmomentes wird der Lagerinnenring an
dem Tragkörper axial gehalten. Er kann sich dann in Umfangsrichtung nicht
mehr bewegen und die Laufrolle verbleibt in ihrer eingestellten Lage. Unter
stützt wird die Haltekraft für die Schraube durch den Klemmkörper, der zwi
schen der Schraube und dem Lagerinnenring eingeklemmt ist.
Der Klemmkörper kann mit einer dem Bohrungsdurchmesser des Lagerinnenrin
ges entsprechenden gewölbten äußeren Oberfläche an dem Lagerinnenring
anliegen. Er kann auch mit einer dem Schaftdurchmesser der Schraube ent
sprechenden gewölbten inneren Oberfläche an der Schraube anliegen. Außer
dem kann der Klemmkörper ein metallisches Bauteil sein. Es ist aber auch
möglich, den Klemmkörper als Bauteil aus einem polymeren Werkstoff herzu
stellen. Durch die Auswahl entsprechender Materialien des Klemmkörpers ist es
möglich, unterschiedliche Vorspannungen zu erzeugen. So wird z. B. durch den
Einsatz von weichem Metall, wie etwa einem Zinkblech, eine große Reibung
zwischen dem Lagerinnenring und dem Klemmkörper erzeugt und somit die
Laufrolle mit großer Kraft an der Führungsschiene angestellt. Von einer bestimm
ten Vorspannung an wird zwischen dem Klemmkörper und der Schraube die
Reibung überwunden, was ein Anziehen der Schraube bei gleichzeitigem
Halten der definierten Vorspannung ermöglicht. Auf diese Weise kann die
Laufrolle mit einer definierten Vorspannung angestellt werden. Eine solche
Einstellung ist nicht nur beim Hersteller der Linearlageranordnung möglich,
sondern sie kann auch von dem Kunden an einem beliebigen Ort durchgeführt
werden.
Wenn die Laufrollen zu Reparatur- oder Wartungszwecken demontiert werden
müssen, läßt sich die Haltekraft durch Zurückdrehen der Schrauben aufheben
und die Verbindung lösen. Nach der Demontage kann der Klemmkörper wieder
verwendet werden, auch dann, wenn er sich durch das vorherige Erzeugen
einer Vorspannung leicht verformt haben sollte.
Bei Verwendung eines harten Klemmkörpermaterials und einer glatten Klemm
körperoberfläche wird der Lageraußenring ohne bedeutende Vorspannung
spielfrei an der Führungsschiene angestellt.
Um eine definierte Vorspannung zu erzielen und somit eine Austauschbarkeit
zwischen verschiedenen Führungsschienen hoher Genauigkeit zu erreichen,
können die Laufrollen auf einer Meisterschiene eingestellt werden, die mit
geringem Untermaß hergestellt wurde. Derartige, auf einer Meisterschiene
eingestellte Tragkörper erhalten beim Aufschieben auf eine Führungsschiene aus
der Serie auf diese Weise eine definierte Vorspannung. Wenn Schienen mit
einer hohen Genauigkeit in Serie hergestellt werden, wird eine Austauschbarkeit
der vorhandenen Tragkörper ohne die Notwendigkeit eines Nachstellens mög
lich. Mit solchen Tragkörpern versehene Laufwagen können auf diese Weise
vom Hersteller auf der Meisterschiene eingestellt, von der Führungsschiene
abgezogen und eingelagert werden. Die Größe der Vorspannung ändert sich
nicht, wenn der Tragkörper von der Führungsschiene abgezogen wird. Für den
Klemmkörper können außer Metall auch Materialen wie z. B. Gummi oder
Kunststoffe verwendet werden. Entscheidend hierbei ist, daß der Lagerinnenring
von der Reibungskraft des Klemmkörpers mitgenommen wird und daß von einer
bestimmten Vorspannung an die Reibungskraft zwischen der Schraube und dem
Klemmkörper überwunden wird und die Laufrolle in der vorgespannten Stellung
verharrt, während die Schraube in die Gewindebohrung eingedreht wird und
den Lagerinnenring schließlich an dem Tragkörper axial verspannt.
Bei der Linearlageranordnung kann bei einem der Wälzlager eines Paars von
Laufrollen in den Lagerinnenring eine kreiszylindrische Distanzhülse eingesetzt
sein, die die Schraube konzentrisch umgibt. Mit einer solchen Distanzhülse
wird in diesem Fall der vollständige Ringabstand zwischen der Schraube und
dem Lagerinnenring überbrückt, der bei dem anderen, den Klemmkörper enthal
tenden Wälzlager zur Aufnahme des Klemmkörpers erforderlich ist. Auf diese
Weise können alle Wälzlager und alle Schrauben der Linearlageranordnung
gleich ausgeführt sein, so daß es bei der erfindungsgemäßen Lageranordnung
nicht notwendig ist, besonders angefertigte und somit teuere Schrauben zu
verwenden, wie bei den bekannten anstellbaren Lageranordnungen. Mit der
Erfindung ist es möglich, beispielsweise genormte Zylinderkopfschrauben zu
verwenden, was die Kosten erheblich verringert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird
im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Linearlager
anordnung;
Fig. 2 den Schnitt durch die Lageranordnung gemäß Linie II-II der
Fig. 1 mit einer Draufsicht auf die Führungsschiene und
stirnseitigen Ansichten der Wälzlager, wobei jedoch nur an
einem Lager die Wälzkörper gezeichnet und an allen Wälz
lagern die Klemmkörper und Distanzhülsen geschnitten darge
stellt sind.
Eine erfindungsgemäße Linearlageranordnung enthält eine Führungsschiene 1,
die mit Schrauben 2 an einem Maschinengestell 3 befestigt ist. Die Führungs
schiene 1 besteht aus einem metallischen Träger, beispielsweise aus einer
Aluminiumlegierung, an dessen Längsseiten sich in Nuten Laufschienen 4 aus
Stahl befinden.
An jeder Laufschiene 4 ist eine Laufrolle 5 abgestützt, die als Lageraußenring
eines Wälzlagers ausgebildet ist. Die Wälzlager sind paarweise zu beiden Seiten
der Führungsschiene 1 angeordnet und dienen zur Halterung eines oberhalb der
Führungsschiene 1 in deren Längsrichtung verfahrbaren Tragkörpers 6. An
jedem Wälzlager befinden sich Wälzkörper 7 zwischen der Laufrolle 5 und
einem Lagerinnenring 8. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Wälzkörper 7
Kugeln. Es sind aber auch Ausführungsbeispiele mit Rollen oder Nadeln als
Wälzkörper möglich. Der Lagerinnenring 8 ist jeweils mit Hilfe einer durch
gesteckten Schraube 9, die in eine Gewindebohrung 10 des Tragkörpers 6
eingeschraubt ist, an dem Tragkörper befestigt.
Im Ausführungsbeispiel ist der Tragkörper 6 über zwei Paare von Wälzlagern
mit Laufrollen 5 an der Führungsschiene 1 gelagert. Bei dem Wälzlager an der
rechten Seite der Führungsschiene 1 befindet sich zwischen jedem Lagerin
nenring 8 und der Schraube 9 in einem Ringspalt ein Klemmkörper 11, wäh
rend bei dem Wälzlager auf der linken Seite der Führungsschiene 1 zwischen
dem Lagerinnenring 8 und der Schraube 9 jeweils eine kreiszylindrische Di
stanzhülse 12 angeordnet ist. Diese füllt den gesamten Ringspalt zwischen der
Schraube 9 und dem Lagerinnenring 8 aus. Der Klemmkörper 11 umgibt da
gegen die Schraube 9 nur teilweise. Er hat eine äußere Oberfläche, die im
Durchmesser der inneren Oberfläche des Lagerinnenringes 8 entspricht. Außer
dem hat der Klemmkörper 11 eine innere Oberfläche, die im Durchmesser dem
äußeren Durchmesser des Schaftes der Schraube 9 entspricht. Beim Verdrehen
der Schraube 9 berühren diese Oberflächen des Klemmkörpers 11 den Lagerin
nenring 8 bzw. die Schraube 9. Da der Lagerinnenring in bezug auf die Schrau
be 9 exzentrisch angeordnet ist, bewirkt eine Verdrehung der Schraube 9 in
Pfeilrichtung gemäß Fig. 2 die Erzeugung einer Gleitreibung gegenüber dem
Klemmkörper 11 und schließlich die vollständige Verklemmung des Klemm
körpers zwischen der Schraube 9 und dem Lagerinnenring 8. Beim weiteren
Anziehen der Schraube 9 an dem Tragkörper 6 wird die so eingestellte Vor
spannung der Laufrolle 5 gegenüber der Führungsschiene 1 gehalten.
Bezugszeichenliste
1 Führungsschiene
2 Schraube
3 Maschinengestell
4 Laufschiene
5 Laufrolle
6 Tragkörper
7 Wälzkörper
8 Lagerinnenring
9 Schraube
10 Gewindebohrung
11 Klemmkörper
12 Distanzhülse
2 Schraube
3 Maschinengestell
4 Laufschiene
5 Laufrolle
6 Tragkörper
7 Wälzkörper
8 Lagerinnenring
9 Schraube
10 Gewindebohrung
11 Klemmkörper
12 Distanzhülse
Claims (8)
1. Linearlageranordnung mit einer Führungsschiene, einem Tragkörper und
mindestens einem Paar von Laufrollen, die jeweils als an der Führungsschiene
seitlich abgestützte Lageraußenringe von Wälzlagern ausgebildet sind, wobei
die Lagerinnenringe der Wälzlager an dem Tragkörper befestigt, zwischen den
Ringen die Wälzkörper angeordnet und zur Befestigung Schrauben durch die
Lagerinnenringe h indurchgesteckt und in Gewindebohrungen des Tragkörpers
eingeschraubt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der Wälz
lager einen in der Bohrung des Lagerinnenringes (8) angeordneten, die Schraube
(9) teilweise umfassenden Klemmkörper (11) enthält.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm
körper (11) mit einer dem Bohrungsdurchmesser des Lagerinnenringes (8)
entsprechenden gewölbten äußeren Oberfläche an dem Lagerinnenring (8)
anliegt.
3. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm
körper (11) mit einer dem Schaftdurchmesser der Schraube (9) entsprechenden
gewölbten inneren Oberfläche an der Schraube (9) anliegt.
4. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm
körper (11) ein metallisches Bauteil ist.
5. Lageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm
körper (11) aus einem Zinkblech hergestellt ist.
6. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemm
körper (11) ein Bauteil aus einem polymeren Werkstoff ist.
7. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Wälzlager eines Paars von Laufrollen (5) jeweils in die Lagerinnenringe (8)
eingesetzte Klemmkörper (11) aufweisen.
8. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem
der Wälzlager eines Paars von Laufrollen (5) in den Lagerinnenring (8) eine
kreiszylindrische Distanzhülse (12) eingesetzt ist, welche die Schraube (9)
konzentrisch umgibt.
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DE1995117926 DE19517926A1 (de) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | Linearlageranordnung |
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