DE3138970C2 - Schlitteneinheit eines Kugellagers für lineare Bewegung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlitteneinheit eines Kugellagers für lineare Bewegung, wobei die Schlitteneinheit auf einer auf ihren beiden Seitenflächen Führungsflächen aufweisenden Führungsschiene mit rechteckigem Querschnitt montiert ist und mit diesen Führungsflächen auf der Führungsschiene gegenüberliegenden Führungsflächen, mit linearen, parallel zu diesen Führungsflächen verlaufenden Rückkehrbohrungen und mit Richtungsänderungspfaden, welche die beiden Enden dieser Führungsflächen bzw. dieser Rückkehr öffnungen verbinden, versehen ist, und wobei sie mit Kreislaufpfaden ausgerüstet ist, auf welchen Gruppen von Kugeln endlos unter Aufnahme einer Belastung und Abrollen zwischen diesen beiden Führungsflächen versehen ist. Die Verbesserung der Erfindung liegt darin, daß diese Schlitteneinheit Kunststoffseitenplatten umfaßt, in welchen kreisbogenförmige Richtungsänderungspfade zum Verbinden der Führungsflächen und der Rückkehrbohrungen ausgebildet sind, daß sie weiterhin Führungsplattenhalter umfaßt, welche auf beiden Enden des Schlitteneinheitskörpers außen montiert sind, wobei Seitenplatten und Führungsplattenhalter die Richtungsänderungspfade aufnehmen, und daß Kugelhalter vorgesehen sind, welche die Kugeln am Herausfallen hindern und in einfacher Weise durch Einhaken an den Seitenplatten befestigt sind.

Description

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ters an diesem Stahlstreifen ersichtlich ist; geordnet, so daß eine sanfte Richtungsänderung der

F i g. 7 eine räumliche Ansicht einer anderen Ausfüh- Kugeln 3 ermöglicht wird.

rungsform des Stahlstreifens und der an diesem abrol- In dem Hauptabschnitt 10c des Umlenkbogens 10 in

lenden Kugeln; der Kunststoffstirnplatte 13 rollen die Kugeln 3 an einer

F i g. 8 eine räumliche Ansicht einer weiteren Ausfüh- 5 periphcren Fläche ab. Diese Abrollfläche wird, um einen

rungsform des Stahlstreifens. Verschleiß des gegenüber dem Werkstoff der Kugeln 3

In F i g. 1 bis 4 der Zeichnung ist eine Ausführungs- wesentlich weicheren Werkstoff der Kunststoffstirnform des gesamten Kugellagers für lineare Bewegung platte 13 zu verhindern, durch eine Kantenfläche i8 dargestellt Es besteht aus einer linearen Führungsschie- eines Stahlstreifens 11 gebildet, der so räumlich gene 1 und einer Schlitteneinheit, die auf der Führungs- io krümmt ist, daß dessen kreisbogenförmig ausgebildete schiene 1 montiert und längs dieser linear bewegbar ist Kantenfläche 18 mit der peripheren Fläche des Umlenk-Die Führungsschiene 1 hat einen rechteckigen Quer- bogens 10 übereinstimmt, an der die Kugeln abrollen, schnitt und ist mit Führungsflächen 4 von halbzylindri- Da die Stirnplatte 13 aus Kunststoff gefertigt ist, kann scher Gestalt an beiden senkrechten Seitenflächen 6 in der Stahlstreifen bei deren Herstellung eingegossen Längsrichtung symmetrisch zueinander versehen, in de- 15 werden, so daß der Stahlstreifen 11 integral eingebettet nen Kugeln abrollen. An der Schlitteneinheit 2 sind ist, wobei die vorgenannte Form des Richtungsände-Laufbahneinsätze 16 symmetrisch an den inneren, sich rungsbereiches 10c während des Spritzgusses ausgebilgegenüber liegenden Flächen 7, 7 in einem Kanal des det wird.

Körpers 15 der Schlitteneinheit den Führungsflächen 4, Wie in F i g. 4,5 und 6 dargestellt ist, ist der Stahlstrei-

4 gegenüberliegend angeordnet, wobei diese Laufbahn- 20 fen 11 so angeordnet, daß sein unteres Seitenende 19 in

einsätze 16 mit Führungsflächen 5 versehen sind, die einer Stellung steht, in der es den Hauptteil 20 eines

einen parallelen, linearen Pfad von halbzylindrischer Kugelhalters 9 derart berührt, daß die Kantenfläche 18

Gestalt bilden, auf dem Kugeln 3 abrollen. tangential zum linearen Hauptteil 20 des Kugelhalters 9

Der Körper 15 der Schlitteneinheit 2 umfaßt, wie der liegt, wodurch es möglich ist, die Gruppe der Kugeln 3,

F i g. 2 und 3 der Zeichnung zu entnehmen ist, Rück- 25 die auf der Führungsfläche 5 abrollt, sanft bzw. glatt zu

kehrbohrungen 8, die Nichtbelastungszonen darstellen überführen. Das obere spitze Ende 21 des Stahlstreifens

und parallel zu den Führungsflächen 5 verlaufen. 11 ist bei zusammengebauter Einheit so angeordnet, daß

An den Stirnseiten des Körpers 15 der Schlittenein- die Kantenfläche 18 tangential zur peripheren Fläche heit sind an den beiden Enden der Laufbahneinsätze 16 der Rückkehrbohrung 18 verläuft, so daß ein glattes und der Rückkehrbohrungen 8 Halter 14 für die Laui- 30 Einrollen der Kugeln aus dem Kreisbogen 10 in die bahneinsätze, Kunststoffstirnplatten 13 und Abschluß- Rückkehrbohrung 8 ermöglicht ist.
deckel 12 in dieser Reihenfolge vorgesehen, die anein- Um ein festeres Einbetten des Stahlstreifens 11 in den ander anliegen und durch Schrauben 17,17 am Körper Kunststoff der Stirnplatte 13 zu gewährleisten, weist der 15 befestigt sind. Stahlstreifen U an der der Kantenfläche 18 gegenüberin den Kunststoffseitenplatten 13 und den Haltern 14 35 liegenden Seite Aussparungen 11a auf. Bei der in F i g. 7 der Laufbahneinsätze 16 sind Umlenkbögen 10 ausge- der Zeichnung dargestellten Ausführungsform des bildet, die jeweils die Enden der Führungsflächen 5, die Stahlstreifens 11 erstreckt sich die Kanten.fläche 18 nur die Belastungszone bilden, mit den Rückkehrbohrungen über die Bereiche des Umlenkbogens 10, in denen die 8, die die Nichtbelastungszone darstellen, verbinden. Kugeln von ihrer geraden Bewegung längs der Füh-Auf diese Weise ist ein Kreislaufpfad geschaffen, auf 40 rungsfläche 5 oder der Rückkehrbohrung 8 in den Umdem eine Gruppe von Kugeln 3 endlos zirkuliert Dabei lenkbogen 10 abgelenkt werden. In diesen Bereichen ist bilden die Führungsflächen 5 und die Rückkehrbohrun- der Andruck der Kugeln an die periphere Wand der gen die beiden linearen Teile des Pfades und die Um- Umlenkbögen und damit an die Kantenfläche 18 des lenkbögen 10, 10 die Richtungsänderungsbereiche des Stahlstreifens am größten. Aus diesem Grunde ist bei Pfades. 45 dem in F i g. 7 der Zeichnung dargestellten Ausfüh-

Jeder Umlenkbogen 10 besteht, wie aus Fig.4 er- rungsbeispiel die Kantenfläche 18 ebenfalls durch eine

sichtlich ist, aus einem kurzen Richtungsänderungsab- Aussparung 11a unterbrochen.

schnitt 10a, der im Halter 14 ausgebildet ist und der nach Es ist jedoch auch möglich, die Kantenfläche 18 unun-

dem Zusammenbau der Einheit an der Führungsfläche 5 terbrochen auszubilden und den Stahlstreifen 11 mit

anliegt. In gleicher Weise ist ein solcher kurzer Rieh- 50 mehreren kreisförmigen Durchbrüchen lift zu verse-

tungsänderungsabschnitt am Halter 14 vor der Einfüh- hen, um die Verbindung des Kunststoffes über den

rung in die Rückkehrbohrung 8 ausgebildet Zwischen Stahlstreifen hinweg beim Einbetten in die Kunststoff-

diesen beiden kurzen Abschnitten liegt der Htuiptab- stirnplatte 13 zu gewährleisten, wie in F i g. 8 dargestellt

schnitt 10c des Umlenkbogens 10, in dem die Kugeln ist.

über einen langen Bereich geführt werden. 55

Die Anordnung des Umlenkbogens 10 ist eine räumli- Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

ehe Kreiskurve, die in einer Ebene, die beide Achsen der

Führungsfläche 5 und der Rückkehrbohrung einschließt,
verläuft. Wie in F i g. 5 gezeigt ist, ist die Gestalt, die auf

einer Ebene, welche senkrecht zur Achse der Führungs- 60
schiene 1 verläuft, ein partieller Kreisbogen, der eine
sanfte Krümmung aufweist und der die Verbindung zwischen der Rückkehrbohrung 8, die im oberen Teil des
Körpers 15 der Schlitteneinheit 2 vorgesehen ist, mit der

Führungsfläche 5 darstellt, die im unteren Teil des Kör- 65
pers 15 in dem besagten Laufbahneinsatz 16 ausgebildet
ist. Dabei ist der Abschnitt, der die Verbindung mit der
Führungsfläche 5 darstellt, etwa in deren Richtung an-

Claims (1)

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   Da auf diese Weise eine glatte und sanfte Vorwärtsbe-

   Patentanspruch: wegung der Kugeln verhindert wird, entstehen nach

   kurzer Betriebsdauer Verschleißerscheinungen an der

   Schlitteneinheit eines Kugellagers für lineare Be- ScMitteneinheit Um diese Nachteile zu vermeiden war wegung, die auf einer an beiden senkrechten Seiten- 5 es erforderlich, den Abstand zwischen der Führungsflaflächen symmetrisch mit linearen Führungsflächen ehe und der Umkehrbohrung zu erhöhen und damit den versehenen Führungsschiene von rechteckigem Längenabschnitt zu vergrößern, in dem die Richtungs-Querschnitt gelagert ist und diesen Führungsflächen änderung der Kugeln erfolgt Dies ergab jedoch eine der Führungsschiene gegenüberliegende Führungs- Vergrößerung der Längenabmessung der Schlitteneinflächen sowie lineare parallel zu diesen Führungsflä- 10 heit Falls eine solche Vergrößerung der Abmessung chen verlaufende Rückkehrbohrungen und Umlenk- nicht möglich war, mußte die Belastungszone verkleibögen aufweist, welche die beiden Enden der die nert werden, um den besagten Längenabschnitt für die Belastungszone bildenden Führungsflächen bzw. der Richtungsänderung der Kugeln zu vergrößern. Dies die Nichtbelastungszone darstellenden Rückkehr- führte jedoch zu dem Nachteil einer Erhöhung der BeIabohrungen miteinander verbinden und Kreislaufpfa- 15 stung pro Einheitslänge der Belastungszone, was die de bilden, auf denen Gruppen von Kugeln, die zwi- Belastbarkeit der gesamten Schlitteneinheit herabsetzschen den beiden Führungsflächen abrollen und eine te.

   Belastung aufnehmen, endlos zirkulieren, und wobei Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

   die Schlitteneinheit an den Stirnflächen des Kugella- Schlitteneinheit der vorbeschriebenen Art so zu verbesgers je eine Kunststoffstirnplatte trägt, die die der 20 sern, daß in den Umlenkbögen keine erhöhte Abnut-Verbindung der Enden der linearen Pfade dienenden zung der Kunststoffstirnplatte eintreten kann.
   Umlenkbögen in Kreisbogengestalt enthält, welche Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch

   eine glatte Richtungsänderung der Kugeln von der gelöst, daß die Kunststoffstirnplatte an den innen He-Belastungszone zu der Nichtbelastungszone ermög- genden, Deripheren Flächen dieser Umlenkbögen einen liehen, dadurch gekennzeichnet, daß die 25 eingebetteten Stahlstreifen aufweist der eine Kreisbo-Kunststoffstirnplatte (13) an den innen liegenden, genkantenfläche besitzt, welche mit den Umlenkbögen peripheren Flächen dieser Umlenkbögen einen ein- bündig ist, der integral mit der Kunststoffstirnplatte gebetteten Stahlstreifen (11) aufweist, der eine preßgeformt wird und der ferner mit einem unteren Kreisbogenkantenfläche (18) besitzt, welche mit den Seitenende versehen ist, das so gestaltet und angeordnet Umlenkbögen (10) bündig ist, der integral mit der 30 ist, daß die Kugeln von der Belastungszone stoßfrei Kunststoffstirnplatte (13) preßgeformt wird und der überführt werden.

   ferner mit einem unteren Seitenende (19) versehen Durch Einbetten des besagten Stahlstreifens in die

   ist, das so gestaltet und angeordnet ist daß die Ku- Kunststoffstirnplatte rollen die Kugeln während des geln (3) von der Belastungszone stoßfrei überführt Umlenkvorganges von der Belastungszone in die Rückwerden. 35 kehrbohrung mit Punktkontakt an der Kreisbogenkantenfläche des Stahlstreifens ab. Auf diese Weise erfolgt

   keine Reibung zwischen den Kugeln und der kreisförmigen Wandfläche des Umlenkbogens, so daß ein Blockierungszustand nicht eintreten kann, bei dem benachbarte

   Die Erfindung betrifft eine Schlitteneinheit eines Ku- 40 Kugeln blockiert und gegen die Wand gepreßt werden, gellagers für lineare Bewegung, die auf einer an beiden Ferner ist durch die erfindungsgemäße Ausbildung des senkrechten Seitenflächen symmetrisch mit linearen unteren Seitenendes des Stahlstreifens sichergestellt, Führungsflächen versehenen Führungsschiene von daß die Kugeln von der Belastungszone stoßfrei überrechteckigem Querschnitt gelagert ist und diesen Füh- führt werden. Durch dieses praktisch in die Belastungsrungsflächen der Führungsschiene gegenüberliegende 45 zone hineinragende Seitenende des Stahlstreifens wer-Führungsflächen sowie lineare parallel zu diesen Füh- den die aus der Belastungszone austretenden Kugeln rungsflächen verlaufende Rückkehrbohrungen und Um- sanft in die Umlenkzone hineingelenkt, in der sie an der lenkbögen aufweist, welche die beiden Enden der die Kreisbogenkantenfläche des Stahlstreifens und nicht an Belastungszone bildenden Führungsflächen bzw. der die der Wand der Kunststoffstirnplatte abrollen,
   nichtbelastungszone darstellenden Rückkehrbohrungen 50 Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Schlitmiteinander verbinden und Kreislaufpfade bilden, auf teneinheit eines Kugellagers für lineare Bewegung sind denen Gruppen von Kugeln, die zwischen den beiden in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung zeigt
   Führungsflächen abrollen und eine Belastung aufneh- F i g. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des

   men, endlos zirkulieren, und wobei die Schlitteneinheit Kugellagers für lineare Bewegung;
   an den Stirnflächen des Kugellagers je eine Kunststoff- 55 F i g. 2 eine Stirnansicht des in F i g. 1 dargestellten stirnplatte trägt, die die der Verbindung der Enden der Kugellagers;

   linearen Pfade dienenden Umlenkbögen in Kreisbogen- F i g. 3 eine der F i g. 2 entsprechende Stirnansicht so-

   gestalt enthält, welche eine glatte Richtungsänderung wie einen Schnitt längs der Linie II1-III in F i g. 1;
   der Kugeln von der Belastungszone zu der Nichtbela- F i g. 4 einen Mittellängsschnitt durch die Schlitten-

   stungszone ermöglichen. 60 einheit des Kugellagers;

   Bei einer bekannten Schlitteneinheit eines Kugella- F i g. 5 eine Ansicht einer Kunststoffstirnplatte, und

   gers dieser Art erfolgt eine abrupte Richtungsänderung zwar in der linken Hälfte der Darstellung eine Ansicht der Kugeln in einem relativ kurzen Abschnitt der Um- der Rückseite und in der rechten Hälfte eine Ansicht der lenkbögen in den Kunststoffstirnplatten. Bei dieser Vorderseite;

   Richtungsänderung tritt eine Reibung zwischen den Ku- 65 Fig. 6 eine räumliche Darstellung eines in eine geln und der kreisförmigen Wandfläche des Umlenkbo- Kunststoffstirnplatte einzubettenden Stahlstreifens, aus gens auf, oder es tritt ein Blockieren ein, bei dem aufein- der die Anlage der Kugeln an der Kreisbogenkantenfläanderfolgende Kugeln gegen die Wand gepreßt werden. ehe des Stahlstreifens und der Angriff eines Kugelhal-