DE3402346A1

DE3402346A1 - Lineargleitlager und dieses verwendende lineargleittischeinheit

Info

Publication number: DE3402346A1
Application number: DE19843402346
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Teramachi
Original assignee: Individual
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1984-01-24
Publication date: 1984-11-08
Also published as: JPS59196136A; KR840008482A; FR2544814B1; DE3402346C2; GB8401663D0; GB2138515A; GB2138515B; KR870000389B1; JPS6157137B2; FR2544814A1; US4514018A

Description

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KSA 7245

Lineargleitlager und dieses verwendende Lineargleittischeinheit

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lineargleitlager und eine Lineargleittischeinheit, die dieses Lager verwendet. Bislang werden bereits solche Lager und Tischeinheiten, die eine Linearführung bewirken, im großen Umfang bei dem Gleitteil verschiedener allgemeiner industrieller Maschinen verwendet, wie beispielsweise bei Bearbeitungszentren, hinsichtlich der X-, Y- und 2-Achsen numerisch gesteuerter Werkzeugmaschinen, automatischer Werkzeugwechsler, automatischer Schweißmaschinen, Spritzformmaschinen und industriellen Robotern.

Diese lineare Gleitlager und Tischeinheit für den Gleitteil solcher industrieller Maschinen muß im Gleitteil mit hoher Genauigkeit einbaubar sein und muß außerordentlich gut positioniert werden können, und zwar mit wiederholbaren Genauigkeiten, wobei ferner ebenfalls eine lange Lebensdauer erforderlich ist. Diese Eigenschaften sind besonders wichtig bei einer Lineargleittischeinheit, die eine lineare hin- und hergehende Bewegung ausführt, und zwar während eine

große Last getragen wird. Darüber hinaus muß das Lineargleitlager die obenerwähnten Eigenschaften auch beim Einbau in eine Tischeinheit aufweisen.

Ein typisches konventionelles Lineargleitlager ist derart ausgebildet, daß ein Paar von Laufnuten in jeder der Schultern jeder Führungswelle ausgebildet ist, um auf den entsprechenden last-tragenden Kugelfolgen auf dem zugehörigen Gleitblock längs dieser Laufnuten derart zu laufen, daß jede Schulter der Führungswelle mittels eines Paars von lasttragenden Kugelfolgen festgeklemmt ist, wodurch in allen Richtungen angelegte Lasten aufgenommen werden. Jede Führungswelle muß daher zur Ausbildung von vier Nuten bearbeitet werden. Es ist ferner notwendig, vier endlose Führungen (Bahnen) für die Kugeln am Gleitblock vorzusehen. Infolgedessen benötigt man eine große Anzahl von Bearbeitungsprozessen, um diese Führungswelle und den Gleitblock zu bearbeiten, und zwar insbesondere müssen die Nuten geschliffen und endbearbeitet werden, was in nachteiliger Weise erhöhte Produktionskosten bedeutet.

Wenn ferner bei einem Lager der obenbeschriebenen Art ein Zwischenraum zwischen den Laufbahnen und Kugeln, die die Last zwischen Gleitblock und Führungswelle tragen, vorhanden ist, so wird eine übermäßig große Schlag- oder Stoßkraft momentan auf das Lager ausgeübt, und zwar durch eine Hammerwirkung oder einen Verstemmvorgang und eine verdrehende Last, und zwar infolge eines Trägheitsmoments bei einem Richtungswechsel der hin- und hergehenden Bewegung, auf welche Weise eine Verminderung der Lebensdauer bewirkt wird. Zudem verschlechtern sich die Positionierungs- und Wiederhol-Genauigkeiten entsprechend der Größe des Zwischenraums.

Demgemäß ist es bei einem Lager dieser Art erforderlich, eine Vorbelastung an das Lager anzulegen, um den obener-

wähnten Zwischenraum negativ zu machen, wodurch die Lasttragekapazität erhöht wird und auch eine momentane Anlage einer großen Stoßbelastung an das Lager vermieden wird, um so die Lebensdauer zu verlängern, wobei darüber hinaus die Starrheit des Lagers selbst erhöht wird. Das Lager muß daher in der Lage sein, eine derartige Vorbelastung ohne weiteres anzulegen.

Zusammenfassung der Erfindung: Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, ein verbessertes Lineargleitlager vorzusehen, welches mit verminderten Kosten herstellbar ist, und zwar einfach durch Ausbildung von zwei Führungsnuten für jeden Gleitblock zum Tragen, von Lasten in sämtlichen Richtungen, wodurch die Anzahl der Laufbahnen an sowohl dem Gleitblock wie auch der Führungswelle um die Hälfte vermindert werden, so daß auch die kostspielige Bearbeitung nicht erforderlich wird. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Lineargleitlager vorzusehen, bei dem die Kugeln in einfacher Weise dann vorbelastet werden können, wenn das Lager in eine Tischeinheit eingebaut wird, und zwar dadurch, daß man die

des Gleitblocks des Lagers entgegengesetzt zueinander macht.

Ein weiteres Ziel

der Erfindung besteht darin, ein verbes-

Belastungsrichtungen auf beiden Seiten

sertes Lineargleitlager vorzusehen, bei dem die Größe der an die Kugeln angelegten Vorbelastung nach Erfordernis einstellbar ist. Die Erfindung bezweckt ferner, eine Lineargleittischeinheit vorzusehen, die das obenerwähnte Lineargleitlager verwendet.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Lineargleittischeinheit vorzusehen, die darinnen das obenerwähnte Lineargleitlager aufweist, in dem das Lager in außerordentlich einfacher Weise vorbelastet werden kann, um jedweden Abstand oder Zwischenraum zwischen den Laufbahnen und den Kugeln zu eliminieren, welche die Last zwischen dem Gleitblock und der Führungswelle tragen,

um so die Haltbarkeit zu verbessern und die Positionierungsund Wiederhol-Genauigkeiten zu erhöhen, wobei ferner der Abstand negativ sein kann, um die Lasttragkapazität derart zu erhöhen, daß sich die Positionier- und Wiederhol-Genauigkeiten niemals verschlechtern, selbst dann, wenn eine große Last angelegt wird.

Zu diesem Zweck wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Lineargleitlager vorgesehen, welches folgendes aufweist: einen Gleitblock, gebildet durch einen Blockkörper von U-förmigem Querschnitt, auf dessen Innenoberflächen beider Arme ein Paar von rechten und linken schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen vorgesehen sind, die sich längs demgegenüber erstrecken, wobei der Blockkörper ferner nichtlasttragende Kugelbohrungen aufweist, und zwar sich in Längsrichtung durch die soliden Teile der Arme erstreckend; eine Führungswelle, eingepaßt in eine Ausnehmung des Gleitblocks derart, daß sie longitudinal demgegenüber gleitbar ist, wobei die Führungswelle an ihren beiden zu den Innenoberflächen der beiden Arme hinweisenden Seitenteilen mit schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen ausgestattet ist, wel-' ehe auf die entsprechenden Laufbahnen an den Armen hinweisen, um so lastführende Kugelnuten in Zusammenarbeit mit diesen Laufbahnen zu bilden; ein Paar von Seitenabdeckungen, befestigt an beiden Seitenoberflächen des Gleitblocks, und zwar mit entsprechenden Führungsnuten darinnen, um die Verbindung zwischen den lasttragenden Kugelnuten bzw. den zugehörenden nichtlasttragenden Kugelbohrungen vorzusehen; und eine Vielzahl von Kugeln, untergebracht in den beiden Reihen endloser Bahnen, ausgebildet durch die lasttragenden Kugelnuten, die nichtlasttragenden Kugelbohrungen und Führungsnuten, wobei die Kugeln durch die Innenseiten der endlosen Bahnen rezirkulieren.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine Lineargleittischeinheit vorgesehen, die folgendes aufweist: ein Bett

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mit einem Paar von Befestigungsbezugsoberflächen und mit einem Befestigungstisch gleitend getragen auf dem Bett durch ein Paar von Lagern, wobei jedes der Lager folgendes aufweist: einen Gleitblock, befestigt an seiner Oberseite am Befestigungstisch und gebildet durch einen Blockkörper von U-förmigem Querschnitt, wobei auf den Innenoberflächen beider Arme desselben ein Paar von rechts und links schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen sich longitudinal dazu erstreckend vorgesehen sind, und wobei der Blockkörper ferner nichtlasttragende Kugelbohrungen aufweist, und zwar sich längs erstreckend durch die soliden Teile der Arme; eine Führungswelle, befestigt an einer der Befestigungsbezugsoberflächen des Betts und eingepaßt in eine Ausnehmung des Gleitblocks derart, daß eine Längsgleitbarkeit diesbezüglich gegeben ist, wobei die Führungswelle an ihren beiden Seitenteilen, die zu den Innenoberflächen beider Arme hinweisen, mit schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen ausgestattet ist, die jeweils auf die entsprechenden Laufbahnen an den Armen hinweisen, um so lasttragende Kugelnuten in Zusammenarbeit mit diesen Laufbahnen auszubilden; ein Paar von Seitenabdeckungen, befestigt an beiden Seitenoberflächen des Gleitblocks und mit entsprechenden Führungsnuten zur Erzeugung einer Verbindung zwischen den lasttragenden Kugelnuten und den jeweiligen zugehörigen nichtlasttragenden Kugeibohrungen? und eine Vielzahl von Kugeln, untergebracht in den beiden Reihen von endlosen Bahnen, gebildet durch die lasttragenden Kugelnuten, die nichtlasttragenden Kugelbohrungen und Führungsnuten, wobei die Kugeln durch die Innenseiten der endlosen Bahnen rezirkulieren können.

Die obigen sowie weitere Ziele, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben eich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Lineargleitlagers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

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Fig. 2 einen Querschnitt des Lineargleitlagers der Fig. 1;

Fig. 3 eine Vorderansicht des Lineargleitlagers der Fig. 1;

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Lineargleitlager gemäß Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt längs Linie V-V in Fig. 2; Fig. 6 einen Schnitt längs Linie VI-VI in Fig. 2,

wobei das Lineargleitlager mit entfernter Führungswelle dargestellt ist;

Fig. 7 einen Schnitt längs Linie VII-VII der Fig. 2, wobei das Lineargleitlager mit entfernter Führungswelle dargestellt ist;

Fig. 8 eine Seitenansicht eines Gleitblocks;

Fig. 9 eine Rückansicht einer Seitenabdeckung;

Fig. 10 eine Schnittansicht der Führungswelle;

Fig. 11 eine Vorderansicht der Führungswelle;

Fig. 12 einen Schnitt einer Lineargleittischanordnung, aufgebaut unter Verwendung des Lagers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;

Fig. 13 eine Seitenansicht des Lineargleitlagers gemäß

einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 14 einen Querschnitt des Lineargleitlagers gemäß Fig. 13;

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Fig. 15 eine Vorderansicht des Lineargleitlagers gemäß Fig. 13;

Fig. 16 einen Schnitt längs Linie XVI-XVI in Fig. 14;

Fig. 17 einen Schnitt längs Linie XVII-XVII in Fig. 14, wobei das Lineargleitlager mit entfernter Führungswelle dargestellt ist;

Fig. 18 eine teilweise geschnittene Ansicht des Seitenblocks, der im Lineargleitlager gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird;

Fig. 19 eine Draufsicht auf den Gleitblock gemäß Fig. 18;

Fig. 20 eine Vorderansicht des Gleitblocks gemäß Fig. 18;

Fig. 21 eine perspektivische Ansicht eines Lagerelements;

Fig. 22 eine Seitenansicht des Lagerelements der Fig. 21, gesehen von links;

Fig. 23 eine Draufsicht auf das Lagerelement gemäß Fig. 21;

Fig. 24 eine Seitenansicht des Lagerelements gemäß Fig. 21, gesehen von rechts;

Fig. 25 eine Vorderansicht der Seitenabdeckung, verwendet im Lineargleitlager gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;

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Fig. 26 eine Rückansicht der Seitenabdeckung gemäß Fig. 25;

Fig. 27 einen Schnitt längs Linie XXVII-XVII in Fig. 26;

Fig. 28 einen Schnitt längs Linie XXVIII-XXVIII in Fig. 26;

Fig. 29 einen Schnitt längs Linie XXIX-XXIX in Fig. 26;

Fig. 30 eine perspektivische Ansicht eines Kugelhalters;

Fig. 31 einen Längsschnitt entlang der Mitte des Kugelhalters gemäß Fig. 30;

Fig. 32 eine Rückansicht des Kugelhalters gemäß Fig. 30;

Fig. 33 einen Schnitt längs Linie XXXIII-XXXIII der Fig. 32;

Fig. 34 eine Endansicht des Kugelhalters gemäß Fig. 30; und

Fig. 35 einen Schnitt durch eine Lineargleittischeinheit, aufgebaut durch Einbau des Lagers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.

Im folgenden seien bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Ein Lineargleitlager und eine Lineargleittischeinheit gemäß der Erfindung werden im folgenden

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im einzelnen anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Die Fig. 1 bis 7 zeigen gemeinsam ein Lineargleitlager B gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Lager B weist folgendes auf: einen Gleitblock 1, gebildet durch einen Blockkörper von im wesentlichen C-förmigem Querschnitt, und zwar mit einer Ausnehmung 6, ausgebildet an dessen Unterseite; ein Paar von Seitenabdeckungen 2, befestigt an den rechten bzw. linken Seitenoberflächen des Gleitblocks 1; ein Paar von Kugelhaltern 3, befestigt zwischen diesen Seitenabdeckungen 2; eine Vielzahl von Kugeln, die durch die endlosen Bahnen, gebildet im Gleitblock 1, rezirkulieren; und eine Führungswelle 5, die derart ausgebildet ist, daß sie einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt besitzt und dazu geeignet ist, eine vom Gleitblock 1 durch die Kugeln 4 aufgebrachte Last zu tragen.

Der Gleitblock 1 besitzt, wie in den Fig. 2, 4 und 8 gezeigt ist, Lauf- oder Führungsbahnen 8a, 8b von im wesentlichen bogenförmigem Querschnitt, die beide an den Innenoberflächen der beiden Arme 7a, 7b des Gleitblocks 1 in Längsrichtung desselben ausgebildet sind, und zwar schräg nach oben bzw. nach unten gerichtet. Darüber hinaus sind nichtlasttragende oder keine Last tragende Kugelbohrungen 9 in den Armen 7a bzw. 7b in Längsrichtung diesbezüglich ausgebildet. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Bezugszeichen 17 in den Fig. 8, 18 und 21 bis 24 jeweils Ausschnitteile bezeichnet, und zwar z\im Wenden der Kugeln 4, und ferner ausgebildet zwischen den jeweiligen Laufbahnen 8a, 8b der keine Last tragenden Kugelbohrungen 9; mit einem Bezugszeichen 18 sind in den Fig. 4, 8, 17 und 18 jeweils Löcher bezeichnet zur jeweiligen Befestigung der Seitenabdeckungen 2. Zudem bezeichnet ein Bezugszeichen 19 jedes der Löcher zum Einbau eines Befestigungstisches 27, der im folgenden noch beschrieben wird. Darüber

hinaus ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Laufbahn 8a schräg nach unten gerichtet und ragt mit seinem unteren Teil etwas nach innen, wie dies in den Fig. 2 und 8 dargestellt ist, um so die Möglichkeit zu eliminieren, daß der Gleitblock

1 sich drehen kann und sich löst, wenn er an der Führungswelle 5 angebaut ist.

Andererseits ist jede der Seitenabdeckungen 2, wie dies in den Fig. 5 bis 7 und 9 dargestellt ist, durch Formspritzen eines harten synthetischen Harzes hergestellt, und besitzt Umfangs-Führungsnuten 10, die in den beiden Seitenteilen derselben ausgebildet sind, um die Kugeln 4 zwischen den Laufbahnen 8a, 8b und nichtlasttragenden Bohrungen 9 im Gleitblock 1 zu führen. Darüber hinaus besitzt jede Seitenabdeckung

2 Paßnuten 11 zur Befestigung der Kugelhalter 3 durch Einpassung von Endteilen der Kugelhalter 3 darinnen. Es ist darauf hinzuweisen, daß in der Zeichnung Bezugszeichen 20 jede der Bohrungen für die Aufnahme der entsprechenden Bolzen 21 bezeichnet, und zwar zur Befestigung der Seitenabdeckung 2 am Gleitblock 1.

Die zwischen den Seitenabdeckungen 2 befestigten Kugelhalter

3 sind durch Pressen o.dgl. aus einem Metallblech ausgebildet, ■und sie sind längs Laufbahnen 8a, 8b angeordnet, und zwar ausgebildet auf den Armen 7a bzw. 7b des Gleitblocks 1. Darüber hinaus öffnen sich Schlitze 12, von denen aus die Kugeln 4, welche längs der Führungsbahnen 8a, 8b laufen, teilweise vorstehen, in die Kugelhalter 3 an den jeweiligen den Kugelbahnen 8a bzw. 8b entsprechenden Positionen, um dadurch lasttragende Kugelnuten für die Kugeln 4 zu bilden. Zudem sind an beiden Endteilen der Schlitze 12, ausgebildet in den Kugelhaltern 3 jeweils Kugelführungen 13 ausgebildet, die zu ihren entsprechenden Führungsbahnen 8a, 8b hin ragen, um so die längs der Laufbahnen 8a, 8b laufenden Kugeln 4 in die

Führungsnuten 10 in den Seitenabdeckungen 2 zu führen, und um auch die Kugeln 4, die längs der nichtlasttragenden Kugelbohrungen 9 laufen, in die Führungsbahnen 8a, 8b von den jeweiligen Führungsnuten 10 zu schicken.

Darüber hinaus besitzt die Führungswelle 5, wie in den Fig. 2, 10 und 11 gezeigt, einen Ausschnitteil 14, ausgebildet in der Schulter einer Seite desselben und auch eine Ausnehmung 15, ausgebildet in der Seitenwand auf der anderen Seite. In der unteren Endecke des Ausschnitteiis 14 und der oberen Endecke der Ausnehmung 15 sind im wesentlichen bogenförmige Laufbahnen 16a, 16b jeweils ausgebildet, die sich jeweils longitudinal dazu erstrecken, wobei sie in Richtungen im wesentlichen entgegengesetzt zueinander gerichtet sind. Zudem sind diese Laufbahnen 16a, 16b schräg nach oben und unten gerichtet, um so jeweils auf die Laufbahnen 8a, 8b hinzuweisen, die auf den Armen 7a bzw. 7b des Gleitblocks 1 ausgebildet sind. Auf diese Weise werden zwei lasttragende Kugelnuten ausgebildet, und zwar durch diese entgegengesetzt liegenden Laufbahnen 8a, 16a bzw. 8b 16b.

Die Anordnung ist daher derart getroffen, daß ein Paar von endlosen Bahnen in der folgenden Weise gebildet wird: Lasttragende Nuten, gebildet durch die Laufbahnen 8a, T6a und 8b, 16b; die keine Last tragenden Kugelbohrungen 9, 9, ausgebildet in den Armen 7a und 7b, und die Führungsnuten 10, 10, ausgebildet in den jeweiligen Seitenabdeckungen 2, und wobei die Kugeln 4 während des Rollens durch diese Führungen rezirkulieren.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel besitzen die Kugeln 4, die durch die lasttragenden Nuten laufen, welche zwischen den Laufbahnen 8a, 8b,ausgebildet an den Armen 7a, 7b und den Laufbahnen 16a, 16b, ausgebildet an der Führungswelle 5 definiert sind, den Kontaktwinkel ^C bezüglich der Laufbahnen

8a, 8b, der auf ungefähr 45° eingestellt ist. Der Ausdruck "Kontaktwinkel%L " bedeutet in diesem Falle den Winkel, gebildet durch die Richtung der Last des rollenden Elements, einwirkend auf die Kontaktfläche zwischen den Kugeln 4 und den Laufbahnen 8a, 8b, d.h. den eingeschlossenen Winkel zwischen einer Linie L der Lastanlage und einer Ebene O¹ senkrecht zur Mittellinie 0 des Lagers B. Die Auswahl des Kontaktwinkels oC mit 45°. macht es somit möglich, die Winkel ß und o£ gleichzumachen, wobei der Winkel ß gebildet wird durch die Linie L der Lastanlage an den Kugeln 4 und die Anlagelinie einer Vertikallast, anliegend an Gleitblock 1, d.h.
die Mittellinie O des Lagers B, wobei der Winkel^ gebildet wird durch die Linie L und die Anlagelinie einer Horizontallast am Gleitblock 1, d.h. eine Ebene 0'. Infolgedessen ist es möglich, die auf den Gleitblock 1 ausgeübten Lasten in den Vertikal- bzw. Horizontalrichtungen gleichzumachen.

Es sei darauf hingewiesen, daß mit 22 eine Bohrung bezeichnet ist, die zur Befestigung der Führungswelle 5 an einer
Befestigungsbezugsoberfläche einer noch zu beschreibenden
Maschine dient.

Fig. 12 zeigt eine Lineargleittischeinheit T, ausgebildet
durch Einbau des Lineargleitlagers B gemäß dem obenbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Die Lineargleittischeinheit T besteht aus folgendem: einem Paar von Lagern B, einem Bett 25 mit Befestigungsbezugsoberflächen 24, auf denen die Führungswellen 5 dieser Lager B mittels Befestigungsbolzen 23 jeweils befestigt sind, und ein Befestigungstisch 27,
eingebaut an den Oberflächen der Gleitblöcke 1 der Lager B mittels Verbindungsbolzen 26a, 26b, die ausgerichtet im Paar verwendet werden, und zwar in der Breitenrichtung jedes Gleitblocks 1 .

Bei dieser Tischeinheit sind die Führungswellen 5 der Lager B

an den entsprechenden Befestigungsbezugsoberflächen 24 des Betts 25 in einer solchen Weise befestigt, daß die Laufbahnen 16a, die an den unteren Enden der Ausschhitteile 14 in einer der Schultern derselben ausgebildet und nach oben gerichtet sind, auf der anderen Seite angeordnet, d.h. die Linien L₁, L^ der Lastanlage an den linken und rechten Lagern B, B schneiden einander unterhalb der Lager B,B, wie man in Fig. 12 sieht. Die Höhe der Befestigungsposition des Befestigungstisches 27, eingebaut an den Gleitblöcken 1, ist an den Seiten der Arme 7a eingestellt, und zwar jeweils mit Laufbahnen 8a auf die Laufbahnen 16a zuweisend. Die Arbeitsweise für die Höheneinstellung des Befestigungstischs 27 sieht vor, daß eine Vielzahl (nicht gezeigter) dünner Unterlegscheiben zwischen den oberen Oberflächen (Oberseiten) der Arme 7a, 7b jedes Gleitblocks und der unteren Oberfläche (Unterseite) des Befestigungstisches 27 angeordnet werden. Nach Vollendung der Höheneinstellung des Befestigungstisches 27 durch einen solchen Arbeitsvorgang wird der Befestigungstisch 27 entfernt und die richtige Anzahl von Unterlegscheiben oder Unterlegteilen angeordnet auf den Armen 7b wird entfernt. Sodann wird der Befestigungstisch 27 wiederum mittels der Verbindungsbolzen 26a, 26b eingebaut, die sodann angezogen werden, um die Seitenblöcke 1 an der Seite der Arme 7b um einen Abstand anzuheben, der der Gesamtdicke der entfernten Unterlegscheiben entspricht, auf welche Weise jeder Seitenblock 1 in Richtung des entsprechenden Pfeiles Y verdreht wird, um eine gewünschte Vorbelastung an jedes Lager B anzulegen.

Darüber hinaus sind, wie bereits oben erwähnt, die Führungswellen 5 der Lager B derart angeordnet, daß die Linien L., L_? der Lastanlage an den linken und rechten Lagern B, B einander unterhalb der Lager B,B schneiden. Selbst wenn die Gleitblöcke 1 großen Wende- oder Drehmomenten um die Längs- oder Longitudinalachsen der Führungswellen 5 ausgesetzt werden,

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ist es daher möglich, in zuverlässiger Weise die Drehung der Gleitblöcke 1 bezüglich der zugehörigen Führungswellen 5 zu verhindern.

Die Fig. 13 bis 34 zeigen in Kombination ein Lineargleitlager B entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Gleitblock 1 dieses Lagers B besitzt, wie in den Fig. 14, 15 und 18 bis 20 gezeigt, Passungsnuten 28a, 28b, ausgebildet in den Innenseiten jedes der beiden Arme 7a, 7b desselben. Eingepaßt in die Passungsnuten 28a, 28b sind Lagerelemente 29a, 29b, die derart ausgelegt sind, daß sie einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt besitzen und sie sind mit Laufbahnen 8a, 8b, ausgebildet in den Ecken derselben, ausgestattet. Wie man in den Fig. 15, 18 und 20 sieht, besitzt jeder der Arme 7a, 7b des Gleitblocks 1 Ausnehmungen 30, und zwar ausgebildet in den unteren Teilen desselben an den beiden Längsendteilen, um durchgangslochartige Befestigungsbohrungen 19 zu bilden. Zudem sind die Ausnehmungen 31 auch an den unteren Positionen des longitudinalen Zwischenteils jedes der Arme 7a, 7b ausgebildet. In den Ausnehmungen 31 am Arm 7b sind Gewindelöcher 32 durch den Arm 7b hindurch ausgebildet.

Die Lagerelemente 29a, 29b, eingepaßt in die entsprechenden Passungsnuten 28a, 28b des Gleitblocks 1,sind aus einem Material mit hoher Starrheit hergestellt. Die Lagerelemente 29a, 29b besitzen, wie in den Fig. 14 und 21 bis 24 gezeigt, Ausschnitteile 17, ausgebildet in den Ecken an beiden Enden derselben, so daß die Kugeln 4 zwischen den Laufbahnen 8a, 8b und den entsprechenden keine Last tragenden Kugelbohrungen 9a herumlaufen können.

Darüber hinaus besitzt jede der an den beiden Seitenoberflächen des Gleitblocks 1 befestigten Seitenabdeckungen 2 eine schräg geneigte Umfangsführungsnut 10 und Passungsnuten

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11, in die beide Endteile jedes Kugelhalters 3 eingepaßt sind, wie dies in den Fig. 16, 17 und 25 bis 29 dargestellt ist. Ferner ist jeder der Kugelhalter 3 zwischen den Seitenabdeckungen 2 derart befestigt, daß Lasttragkugelnuten zusammen mit den Führungsbahnen 8a, 8b der Lagerelemente 29a, 29b gebildet werden, und jeder der Kugelhalter 3 besitzt einen Schlitz 12 und Kugelführungen 13 ähnlich denjenigen beim ersten Ausführüngsbeispiel, wie dies in den Fig. 30 bis 34 dargestellt ist/

Ferner besitzt der Gleitblock 1 Vorlast-Regulierbolzen 33, von· denen jeder mit seinen Enden an der hinteren Oberfläche des Lagerelements 29b anliegt, um gegen letztere zu drücken und wobei diese in die Gewindelöcher 32 jeweils eingeschraubt sind, die seitlich einen Arm 7b des Gleitblocks 1 durchdringen und in Längsrichtung voneinander separiert sind. Diese Vorlast-Regulierbolzen 33 dienen dazu, gegen den Teil des Lagerlaufrings 29b zu drücken, der niedriger liegt als die Horizontallinie, welche durch die Mitte jeder der Kugeln.4 verläuft, die längs der Laufbahn 8b des Lagerelements 29b rollen, auf welche Weise es möglich gemacht wird, an das Lager B eine Vorbelastung anzulegen, und .zwar entsprechend der Druckkraft jedes Vorbelastungsregulierbolzens 33.

Fig. 35 zeigt eine Lineargleittischeinheit T, die unter Einbau des Lagers B gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel konstruiert wurde. Ähnlich wie die Lineargleittischeinheit T entsprechend dem ersten Ausführüngsbeispiel weist diese Lineargleittischeinheit T folgendes auf: ein Paar von Lagern B, ein Bett 25 mit einem Paar von Befestigungsbezugsoberflächen 24, auf denen die Führungswellen 5 dieser Lager befestigt sind, und

einen Befestigungstisch 27, eingebaut an den Oberseiten der Gleitblöcke 1 der Lager B. Die Anordnung ist derart getrof-

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fen, daß nach dem Zusammenbau der Tischeinheit T die Vorbelastungsregulierbolzen 3 2 der Lager B angezogen werden, um eine vorbestimmte Vorbelastung an die Lager B anzulegen.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei den Ausführungsbeispielen der Linsargleittischeinheiten T gemäß den Fig. 12 bzw. 35 die Befestigungsrichtung jedes Lagers B nciht besonders begrenzend demgegenüber zu verstehen ist, und daß die Lager B in die Tischeinheiten T derart eingebaut werden können, daß sie in der Horizontalrichtung umgedreht werden können, wie dies in den Fig. 12 und 35 zu sehen ist.

Die Erfindung gemäß obiger Konstruktion hat die folgenden Vorteile:

Bei dem Lineargleitlager gemäß der Erfindung besitzt der Gleitblock ein Paar von rechten und linken schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen, die auf den Innenseiten beider Arme des Gleitblocks ausgebildet sind, um sich so longitudinal dazu zu erstrecken, und die schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen, die auf die Laufbahnen an den Armen des Gleitblocks hinweisen, sind auf beiden Seiten der Führungswelle in die Ausnehmung im Gleitblock gleitend in Longitudinalrichtung desselben eingepaßt, und sodann ist eine Vielzahl von Kugeln eingesetzt in einem Paar von lasttragenden Kugelnuten, definiert durch die jeweiligen schräg aufeinander zuweisenden Laufbahnen. Es ist daher möglich zuzulassen, daß die Führungswelle Lasten trägt, die an den Gleitblock in Vertikal- und Horizontalrichtung angelegt werden, und zwar durch nur das Paar von lasttragenden Kugelnuten. Da es darüber hinaus lediglich erforderlich ist, zwei Reihen von Laufbahnen für jeweils Gleitblock und Führungswelle auszubilden, wird die Anzahl der Verfahrensvorgänge zur Herausarbeitung der Laufbahnen halbiert, ein Arbeitsvorgang, der schwer auszuführen ist und mit hoher

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Genauigkeit ausgeführt werden muß, auf welche Weise das Lager mit verminderten Kosten herstellbar ist. Wenn das La-. ger in eine Lineargleittischeinheit eingebaut wird, so kann zudem eine gewünschte Vorbelastung ohne weiteres an das Lager angelegt werden.

Obwohl der Kontaktwinkel zwischen jeder der Laufbahnen und den Kugeln mit einem anderen Wert als 45° zum Erhalt der erfindungsgemäßen Ziele ausgewählt werden kann, so können dann, wenn der Kontaktwinkel mit 45° gewählt wird, in den Vertikal- und Horizontalrichtungen angelegte Lasten gleichförmig getragen werden, so daß das Lager für eine große Vielzahl von Zwecken benutzt werden kann. .

Andererseits kann erfindungsgemäß die Lineargleittischeinheit unter Verwendung des obenbeschriebenen Lagers mit niedrigeren Produktionskosten hergestellt werden, und zwar durch die Verwendung dieses Lagers, welches niedrigere Kosten besitzt als ein übliches Lager. Darüber hinaus kann eine gewünschte Vorbelastung ohne weiteres an jedes Lager angelegt werden, und zwar dadurch, daß man durch die Vorlastreguliermittel eine Drillung an dem Befestigungstisch anlegt. Daher werden in jedem Lager die Abstände zwischen den Kugeln und den Laufbahnen an sowohl dem Gleitblock wie auch der Führungswelle negativ gemacht, um elastisch die Kugeln derart zu deformieren, daß die Kugeln in Berührung mit den Laufbahnen mit einer großen Kontaktfläche gebracht werden, wodurch die Kontaktrate der Kugeln insgesamt erhöht wird, um es so zu ermöglichen, das Lager hinsichtlich seiner Lasttragkapazität, seiner Lebensdauer und auch hinsichtlich seiner Starrheit zu verbessern. Es ist demgemäß möglich, eine Lineargleittischeinheit vorzusehen, die insgesamt Beständigkeit zeigt und ausgezeichnete Positionierungs- und Wiederhol-Genauigkeiten aufweist.

Ferner ist bei der Lineargleittischeinheit der !Erfindung der Befestigungstisch auf dem Bett durch das obenerwähnte Paar von Lagern getragen. Es ist daher möglich, nicht nur Lasten zu tragen, die an den Befestigungstisch in Vertikal- und Horizontalrichtungen angelegt sind, sondern auch eine Momentenlast. Demgemäß kann der erfindungsgemäße Tisch mit großer Effektivität in einem solchen Fall verwendet werden, wo sich die Laderichtung ändert oder eine Momentenlast angelegt wird; die Erfindung kann daher bei den verschiedensten industriellen Zwecken Verwendung finden.

Zudem eliminiert das Vorsehen des Kugelhalters längs jeder der Laufbahnen, ausgebildet am Gleitblock jedes Lagers, die Möglichkeit, daß die durch die endlosen Bahnen, gebildet an beiden Armen des Gleitblocks, rezirkulierenden Kugeln aus diesen endlosen Bahnen herauskommen. Demgemäß wird es außerordentlich leicht, verschiedene Operationen durchzuführen, wie beispielsweise die Operation des Einbaus der Kugeln in den Gleitblock, die Operation des Einbaus des Gleitblocks auf der Führungswelle und die Operation zur Konstruktion einer Tischeinheit unter Einbau der Lager in dieser Einheit.

Abwandlungen der Erfindung liegen im Rahmen fachmännischen Handelns.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:

Ein Lineargleitlager weist folgendes auf: einen Gleitblock, gebildet durch einen Blockkörper von U-förmigem Querschnitt, der auf den Innenoberflächen beider Arme ein Paar von rechts und links schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen aufweist, die sich in Längsrichtung demgegenüber erstrecken, wobei der Blockkörper ferner keine lasttragende Kugelbohrungen aufweist, die sich in Längsrichtung durch

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die soliden Teile der Arme erstrecken= Ferner ist eine Führungswelle vorgesehen, und zwar eingepaßt in eine Ausnehmung des Gleitblocks derart, daß sie in Längsrichtung demgegenüber gleitbar ist, wobei die Führungswelle an ihren
beiden Seitenteilen,die zu den Innenoberflächen der beiden Arme hinweisen, mit schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen jeweils ausgebildet ist, die zu den Laufbahnen
auf den Armen hinweisen, um lasttragende Kugelnuten in Zusammenarbeit mit diesen Laufbahnen vorzusehen. Schließlich wird ein Paar von Seitenabdeckungen an den beiden Seitenoberflächen des Gleitblocks befestigt, und zwar besitzen
diese entsprechenden Führungsnuten um eine Verbindung zwischen den lasttragenden Kugelnuten und den zugehörigen keine Last tragenden Kugelbohrungen jeweils vorzusehen. Eine Vielzahl von Kugeln ist in den beiden Reihen endloser Bahnen untergebracht, die durch die lasttragenden Kugelnuten, die keine Last tragenden Kugelbohrungen und die Führungsnuten gebildet werden, wobei die Kugeln dazu in der Lage sind, durch
die Innenseiten der endlosen Bahnen zu rezirkulieren. Ebenfalls wird eine Lineargleittischeinheit offenbart, die das obenerwähnte Lineargleitlager enthält.

Claims

Patentansprüche

1. Ein Lineargleitlager, welches folgendes aufweist:

einen Gleitblock (1), gebildet durch einen Blockkörper von U-förmigem Querschnitt mit einem an den Innenoberflächen beider Arme desselben vorgesehenen Paar von rechts und links schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen die sich in Längsrichtung demgegenüber erstrecken, wobei der Blockkörper keine lasttragende Kugelbohrungen aufweist, die sich in Längsrichtung durch die soliden Teile der Arme erstrecken,

eine Führungswelle (5), eingepaßt in eine Ausnehmung des Gleitblocks (1) derart, daß sie in Längsrichtung gleitbar angeordnet ist, wobei diese Führungswelle (5) an ihren beiden Seitenteilen, die zu den Innenoberflächen der beiden Arme hinweisen, schräg nach oben und unten gerichtete Laufbahnen ausgebildet aufweist, die jeweils zu den Laufbahnen an den Armen hinweisen, um so lasttragende Kugelnuten in Zusammenarbeit mit diesen Laufbahnen auszubilden,

ein Paar von Seitenabdeckungen (2), befestigt an den beiden Seitenoberflächen des Gleitblocks (1) und mit entsprechenden Führungsnuten zum Vorsehen einer Verbindung zwischen den lasttragenden Kugelnuten und den jeweiligen zugehörigen keine Last tragenden Kugelbohrungen; und

eine Vielzahl von Kugeln, die in den beiden Reihen von endlosen Bahnen untergebracht sind, und zwar gebildet durch die lasttragenden Kugelnuten, die keine Last tragenden Kugelbohrungen und die Führungsnuten, wobei die Kugeln durch die Innenseiten der endlosen Bahnen rezirkulieren oder umlaufen können.

2. Lineargleitlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitblock (1) Passungsnuten aufweist, die in den jeweiligen Innenseiten beider seiner Arme ausgebildet sind, und wobei Lagerelemente von im wesentlichen L-förmigem Querschnitt in diese Passungsnuten jeweils eingepaßt sind, und wobei jedes der Lagerelemente eine im Eckteil desselben ausgebildete Laufbahn besitzt.

3. Lineargleitlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Arme des Gleitblocks mit einem VorbelastungsregulierboXzen ausgestattet ist, der durch diesen Gleitblock hindurchdringt, wobei dieser ·· Vorbelastungsregulierbolzen dazu geeignet ist, um mit seinem Ende gegen die hintere Oberfläche des Lagerelements zu drücken.

4. Lineargleitlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Vorbelastungsregulierbolzens an der Rückseite des zugehörigen Lagerelements anliegt, und zwar an einer Stelle niedriger als die Horizontallinie, welche durch die Mitte jedes der lasttragenden Kugeln läuft, die längs der Laufbahn des Lagerelements laufen.

5. Lineargleitlager nach einem, der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar von Kugelhaltern zwischen den Seitenabdeckungen längs der entsprechenden Laufbahnen angeordnet ist, und zwar ausgebildet an dem Gleitblock zur Halterung der längs der jeweiligen Bahnen laufenden Kugeln.

6. Lineargleitlager nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktwinkel der Kugeln, die längs und zwischen den Bahnen ausgebildet an beiden Armen des Gleitblocks und in den an der Führungswelle ausgebilde-

ten Bahnen laufen, bezüglich dieser Laufbahnen auf 45° eingestellt ist.

7. Lineargleittischeinheit, gekennzeichnet durch:

ein Bett mit einem Paar von Befestigungsbezugsoberflächen und einen Befestigungstisch gleitend getragen auf dem Bett durch ein Paar von Lagern, wobei jedes der Lager folgendes aufweist:

einen Gleitblock, befestigt an seiner Oberseite mit dem Befestigungstisch und gebildet durch einen Blockkörper von U-förmigem Querschnitt, und zwar angeordnet mit einem Paar von rechts und links schräg nach oben und unten gerichteten sich in Längsrichtung dazu erstreckenden Laufbahnen an den Innenoberflächen der beiden Arme, wobei der Blockkörper ferner keine lasttragenden Kugelbohrungen aufweist, die sich in Längsrichtung durch die festen Teile der Arme erstrecken,

eine Führungswelle, befestigt an einer der Befestigungsbezugsoberflächen des Betts und eingepaßt in eine Ausnehmung des Gleitblocks, um so in Längsrichtung gleitend demgegenüber zu sein, wobei die Führungswelle an ihren beiden Seitenteilen die zu den Innenoberflächen der beiden Arme hinweisen mit schräg nach oben und unten gerichteten Laufbahnen ausgebildet ist, die zu den Laufbahnen auf den jeweiligen Armen hinweisen, um so lasttragende Kugelnuten zusammen mit diesen Laufbahnen zu bilden,

ein Paar von Seitenabdeckungen, befestigt an beiden Seitenoberflächen des Gleitblocks und mit entsprechenden Führungsnuten zum Vorsehen einer Verbindung zwischen den lasttragenden Kugelnuten und den zugehörigen keine Last tragenden Kugelbohrungen, und

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eine Vielzahl von Kugeln, untergebracht in den beiden Reihen von endlosen Bahnen, gebildet durch die lasttragenden Kugelnuten, die keine Last tragenden Kugelbohrungen und Führungsbohrungen, wobei die Kugeln durch die Innenseiten der endlosen Bahnen rezirkulieren können.

8. Lineargleittischeinheit nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Vorbelastungsmittel zum Regulieren der Befestigungshöhe des Gleitblocks bezüglich des Betts und zum Anlegen einer Vorlast an jedes der Lager.

9. Lineargleittischeinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorlastmittel folgendes aufweisen: eine Vielzahl von Verbindungsgliedern, angeordnet auf den beiden Armen des Gleitblocks jedes der Lager zur Verbindung und Befestigung des Befestigungstischs an den Gleitblocken, und mit einem Höhenregulierglied, angeordnet zwischen mindestens einem der Arme und jedem der Gleitblöcke und dem Befestigungstisch.

10. Lineargleittischeinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Höhenregulierglieds größer gemacht wird auf einer Seite des Arms jedes der Gleitblöcke, der die Laufbahn aufweist, welche schräg nach unten gerichtet wird, als dies auf der entgegengesetzten Seite der Fall ist.

11. Lineargleittischeinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Gleitblöcke Passungsnuten, ausgebildet in den Innenseiten seiner jeweiligen beiden Arme aufweist, und Lagerelemente von im wesentlichen L-förmigem Querschnitt, eingepaßt in die jeweiligen Passungs-

nuten, wobei jedes der Lagerelemente eine im Eckenteil desselben ausgebildete Laufbahn besitzt.

12. Lineargleittischeinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Arme jedes Gleitblocks mit einem da hindurchdringenden Vorbelastungsregulierbolzen ausgestattet ist, der zwar dazu dient, an seinem Ende den jeder Oberfläche des Lagerelements zu drücken.

13. Lineargleittischeinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Vorbelastungsregulierbolzens an der Rückseite des zugehörigen Lagerelements anstößt, und zwar an einer Position niedriger als die Horizontallinie, welche durch die Mitte jedes der lasttragenden Kugeln verläuft, die längs der Laufbahn des Lagerelements rollen.

14. Lineargleittischeinheit nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 7-13, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Lager ferner ein Paar von Kugelhaltern aufweist, die zwischen den Seitenabdeckungen angeordnet sind, und zwar längs der entsprechenden Laufbahnen, ausgebildet in dem Gleitblock desselben, um die längs dieser Laufbahnen laufenden Kugeln zu halten.

15. Lineargleittischeinheit nach einem oder mehreren der Ansprüche 7-14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktwinkel der Kugeln, die entlangrollen zwischen den Laufbahnen, ausgebildet auf den beiden Armen jedes der Gleitblöcke und den Laufbahnen, ausgebildet auf der Führungswelle, bezüglich dieser Laufbahnen auf ungefähr 45° eingestellt ist.