DE19627765A1

DE19627765A1 - Linearlageranordnung

Info

Publication number: DE19627765A1
Application number: DE19627765A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl Ing Kleber
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-07-10
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: GB2315103A; ITMI971591A1; GB9713868D0; FR2751038A1; ITMI971591A0; GB2315103B; DE19627765B4; FR2751038B1; IT1292478B1

Description

Gebiet der Erfindung

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, deren Wälzkörper sich zwischen den Laufrollen und an dem Tragkörper befestigten Lagerinnenringen befinden, wobei zur Befestigung Schrauben durch die Lagerinnenringe hindurchgesteckt und in Gewindebohrun gen des Tragkörpers eingeschraubt sind und mindestens eines der Wälzlager eine in der Bohrung des Lagerinnenringes angeordnete, die Schraube umgeben de, gummielastische Klemmhülse enthält.

Hintergrund der Erfindung

Eine solche Lageranordnung ist aus der DE-OS 38 29 276 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.

Zusammenfassung der Erfindung

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 die Klemmhülse jeweils von der Schraube des an dem Tragkörperangeschraubten Wälzlagers axial zusammengepreßt ist, wobei die Klemmhülse das Wälzlager und mit diesem die Laufrolle zur Laufschiene hin vorspannt. Auf diese Weise wird unter Wegfall von Exzenterschrauben ein voreingestelltes Laufrollensystem geschaffen, das eine minimale Vorspannungsstreuung aufweist. Solche Laufrollensysteme sind mit ihren maßkalibrierten Führungsschienen leicht austauschbar. Im Gegen satz dazu waren bei der bisherigen Kombination von Laufrollenführungswagen und Führungsschienen bei der Herstellung die erforderlichen Toleranzen zu groß, woraus eine starke Streuung der Vorspannung resultierte. Mit der Erfin dung läßt sich eine Funktionsverbesserung erzielen, da infolge der Verformung der elastischen Klemmhülse der Laufrollenabstand der Führungsschiene optimal angepaßt wird. Damit ist die Aufhebung des Einflusses von Fertigungstoleranzen am Führungswagen verbunden. Es wird eine beträchtliche Montageerleichterung erzielt, da sich beim Einschrauben der Befestigungsschrauben die Laufrollen infolge der Verformung der Klemmhülse zur Schiene optimal reproduzierbar einstellen. Beim Kunden entfallen Montagezeiten. Durch die Möglichkeit, günstige Standard-Zylinderschrauben zu verwenden, ergibt sich eine große Kosteneinsparung.

Die Achse der Gewindebohrung des Tragkörpers für die Schraube des Wälz lagers kann gegenüber der Achse der an der Laufschiene anliegenden Laufrolle zur Linearlagermitte hin versetzt angeordnet sein. Auf diese Weise ist von dem durch die Schraube und den Lagerinnenring des Wälzlager gebildeten Spalt zur Aufnahme der Klemmhülse das von der Laufschiene abgewandte Spaltmaß in der Schnittdarstellung größer, als das der Laufschiene zugewandte Spaltmaß. Wenn nun die elastische Klemmhülse von der Schraube vollständig in den Spalt hineingedrückt wird, bewirkt die dortige radiale Verlagerung des Werkstoffs der Klemmhülse eine Verspannung des Lagerinnenringes zur Laufschiene hin.

Im nicht eingeschraubten Zustand der Schraube des an dem Tragkörper anzu bringenden Wälzlagers ist die axiale Länge der Klemmhülse um ein bestimmtes Maß größer, als die axiale Länge des Lagerinnenringes. Dieses Maß ist werk stoffabhängig.

Die Klemmhülse kann an ihrer äußeren, von der Laufschiene abgewandten Umfangsseite eine Ausnehmung aufweisen. Beim Einschrauben der Befesti gungsschraube verdickt sich dann der entsprechende, der Laufschiene zuge wandte Bereich der Klemmhülse und drückt über das Wälzlager die Laufrolle gegen die Laufschiene, so daß die Laufrolle dort spielfrei angestellt wird.

In dem durch die Schraube und den Lagerinnenring des Wälzlagers gebildeten Spalt zur Aufnahme der Klemmhülse kann axial hinter dieser mindestens eine zusätzliche metallische Ringhülse angeordnet sein. Dadurch wird die elastische Klemmhülse beim Anziehen der Befestigungsschraube infolge der Übertragung der Axialkraft durch eine oder zwei nicht verformbare Ringhülsen zusammen gepreßt. Durch die entstehende Verformung der elastischen Hülse wird die Laufrolle gegen die Laufschiene angestellt. Hierbei wäre es auch möglich, daß die Klemmhülse über stirnseitige Schrägen an der Ringhülse von innen her aufgeweitet wird, ähnlich wie bei Ringfederelementen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Linearlageranordnung mit einem Paar wälzgelagerter Laufrollen und Klemmhülsen, die an ihren äußeren, von den Laufschienen abgewandten Umfangsseiten jeweils eine Ausnehmung aufweisen. Die Klemmhülse ist auf der linken Seite vor und auf der rechten Seite nach dem voll ständigen Einschrauben der Wälzlagerschraube dargestellt;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Linearlageranordnung mit einem Paar von wälzgelagerten Laufrollen, wobei jeweils in dem durch die Schraube und den Lagerinnenring des Wälzlagers gebildeten Spalt zur Aufnahme der Klemmhülse axial hinter dieser mindestens eine zusätzliche Ringhülse angeordnet ist. Die Klemmhülse ist auf der linken Seite vor und auf der rech ten Seite nach dem vollständigen Einschrauben der Wälzlager schraube dargestellt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Eine erfindungsgemäße Linearlageranordnung enthält eine Führungsschiene 1, die mit Schrauben 2 an einem Maschinengestell 3 befestigt ist. Die Führungs schiene 1 besteht vorzugsweise aus einem metallischen Träger, beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung, wobei sich an den Längsseiten des Trägers 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 vorzugsweise paarweise zu beiden Seiten der Führungsschiene 1 angeordnet und dienen zur Halterung eines oberhalb der Führungsschiene 1 in deren Längsrichtung verfahrbaren Tragkörpers 6. Es können an einem Tragkörper 6 aber auch beispielsweise zwei Laufrollen 5 für eine Seite und eine Laufrolle 5 für die andere Seite der Füh rungsschiene 1 vorgesehen sein. An jedem Wälzlager befinden sich Wälzkörper 7 zwischen der Laufrolle 5 und einem Lagerinnenring 8. In den Ausführungsbei spielen 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 durchgesteckten Schraube 9, die in eine Gewindeboh rung 10 des Tragkörpers 6 eingeschraubt ist, an dem Tragkörper befestigt. Dabei ist jeweils zwischen dem Schraubenkopf und dem Lagerinnenring 8 einerseits und zwischen dem Lagerinnenring 8 und dem Tragkörper 6 andererseits ein Distanzring 11 mit einem dem Schraubendurchmesser entsprechenden inneren Ringdurchmesser angeordnet. In den Ausführungsbeispielen ist jeweils der Tragkörper 6 über zwei Paare von Wälzlagern mit Laufrollen 5 an der Führungs schiene 1 gelagert.

In Fig. 1 ist jeweils in dem von der Schraube 9 und dem Lagerinnenring 8 gebildeten Spalt eine gummielastische Klemmhülse 12 angeordnet, die eine um ein Differenzmaß Δh größere axiale Länge als der Lagerinnenring 8 aufweist. Beim Einschrauben der Schraube 9 zur Befestigung des Lagerinnenringes 8 an dem Tragkörper 6 übt die Schraube über die Distanzringe 11 eine axiale Kraft auf die Klemmhülse 12 aus. Dadurch wird die Klemmhülse vollständig in die Bohrung des Lagerinnenringes 8 hineingedrückt, wobei sich ihr Werkstoff nicht nur axial, sondern auch radial verlagert. Die Klemmhülse 12 wird also kürzer und dicker. Sie drückt in dem Spalt zwischen dem Lagerinnenring 8 und der Schraube 9 radial auf den Lagerinnenring 8 und über diesen und die Wälzkör per 7 auf die Laufrolle 5.

Eine Ausnehmung 13 der Klemmhülse 12, die an deren Umfangsseite vorgese hen ist, welche von der Laufschiene 4 abgewandt ist, bewirkt beim vollständi gen Einschrauben der Schraube 9 die Verdickung der Klemmhülse 12 nur auf ihrer der Laufschiene 4 zugewandten Seite. Dadurch wird das Wälzlager mit der Laufrolle 5 zur Laufschiene 4 gedrückt und somit die Laufrolle 5 angestellt.

Soll eine Klemmhülse ohne Ausnehmung 13 verwendet werden, so kann die Druckkraft der eingepreßten Klemmhülse in der Richtung zur Laufschiene 4 dadurch hervorgerufen werden, daß die Achse der Gewindebohrung 10 des Tragkörpers 6 und damit die Schraubenachse gegenüber der Achse der Laufrolle 5 bzw. des Wälzlagers zur Linearlagermitte versetzt angeordnet wird. Die Schraube 9 und der Lagerinnenring 8, die den Aufnahmespalt für die elastische Klemmhülse bilden, stehen dann exzentrisch zueinander. In der Schnittdar stellung gemäß Fig. 1 ist das Spaltmaß S₁ an der Außenseite des Linearlagers größer als das der Laufschiene 4 benachbarte Spaltmaß S₂ und groß genug, um durch eine radiale Verlagerung des Lagerinnenringes 8 die Anstellung der Laufrolle 5 an der Laufschiene 4 zu ermöglichen.

In Fig. 2 ist jeweils eine kürzere gummielastische Klemmhülse 14 zwischen zwei die Schraube 9 umgebenden zusätzlichen Ringhülsen 15 angeordnet, die nicht verformbar sind und beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff bestehen können. Vor dem Einschrauben der Schraube 9 ragt hier nur die untere nicht verformbare Ringhülse 15 aus dem Lagerinnenring 8 heraus. Beim Anziehen der Schraube 9 wird die Ringhülse 15 vollständig in das Wälzlager hineingedrückt und überträgt die Druckkraft stirnseitig auf die in dem Lagerin nenring 9 befindliche und zu verformende Klemmhülse 14.

Bezugszeichenliste

1 Führungsschiene
2 Schraube
3 Maschinengestell
4 Laufschiene
5 Laufrolle
6 Tragkörper
7 Wälzkörper
8 Lagerinnenring
9 Schraube
10 Gewindebohrung
11 Distanzring
12 Klemmhülse
13 Ausnehmung
14 Klemmhülse
15 Ringhülse
Δh Differenzmaß
S₁ Spaltmaß
S₂ Spaltmaß

Claims

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, deren Wälzkörper sich zwischen den Laufrollen und an dem Tragkörper befestigten Lagerinnenringen befinden, wobei zur Befestigung Schrauben durch die Lagerin nenringe hindurchgesteckt und in Gewindebohrungen der Tragkörper einge schraubt sind und mindestens eines der Wälzlager eine in der Bohrung des Lagerinnenringes angeordnete, die Schraube umgebende, gummielastische Klemmhülse enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (12, 14) jeweils von der Schraube (9) des an dem Tragkörper (6) angebrachten Wälz lagers axial zusammengepreßt ist, wobei die Klemmhülse (12, 14) das Wälzlager und mit diesem die Laufrolle (5) zur Laufschiene (4) hin vorspannt.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Gewindebohrung (10) des Tragkörpers (6) für die Schraube (9) des Wälz lagers gegenüber der Achse der an der Laufschiene (4) anliegenden Laufrolle (5) zur Linearlagermitte hin versetzt angeordnet ist.

3. Lageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von dem durch die Schraube (9) und den Lagerinnenring (8) des Wälzlagers gebildeten Spalt zur Aufnahme der Klemmhülse (12, 14) das von der Laufschiene (4) abgewandte Spaltmaß S₁ in der Schnittdarstellung größer ist als das der Lauf schiene (4) zugewandte Spaltmaß S₂.

4. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im nicht eingeschraubten Zustand der Schraube (9) des an dem Tragkörper (6) anzubrin genden Wälzlagers die axiale Länge der Klemmhülse (12) um ein Differenzmaß (Δh) größer ist, als die axiale Länge des Lagerinnenringes (8).

5. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm hülse (12) an ihrer äußeren, von der Laufschiene (4) abgewandten Umfangsseite eine Ausnehmung (13) aufweist.

6. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem durch die Schraube (9) und den Lagerinnenring (8) des Wälzlagers gebildeten Spalt zur Aufnahme der Klemmhülse (14) axial hinter dieser mindestens eine zusätzliche Ringhülse (15) angeordnet ist.