DE3417160A1

DE3417160A1 - Lineares gleitlager

Info

Publication number: DE3417160A1
Application number: DE19843417160
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Teramachi
Original assignee: Individual
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1983-05-13
Filing date: 1984-05-09
Publication date: 1984-11-29
Also published as: DE3417160C2; GB8411445D0; GB2141791A; KR860001720B1; US4515416A; IT1179660B; IT8467481A0; JPS6148007B2; JPS59212517A; GB2141791B; KR840008943A; FR2545893A1; IT8467481A1; FR2545893B1

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein lineares Gleitlager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 für die Verwendung in verschiedenen gleitenden Teilen, wie z.B. dem Tischschlitten einer Werkzeugmaschine, dem Gleitstück eines Bearbeitungszentrums und dem Gleitstück eines Transportroboters zum hin- und hergehenden Transport eines schweren Gegenstandes.

In einem typischen gewöhnlichen linearen Gleitlager sind ein Paar linker und rechter Lagerlaufbahnen 112, 113 einzeln befestigt, wie dies in Fig. 21 z.B. dargestellt ist. Daraus folgt, daß die zum Montieren der Lagerlaufbahnen erforderlichen Arbeitsschritte größer sind im Vergleich zu einem Lager derart, bei dem die rechten und linken Lagerlaufbahnen gleichzeitig befestigt werden, wodurch die Montage schwierig ist. Weiter besteht die Neigung, da es schwierig ist, die Einstellung so durchzuführen, daß beide Lagerlaufbahnen 112, 113 in einem ausgeglichenen Zustand befestigt werden, daß die Berührungsdrücke zwischen den Kugeln und den Lagerlaufbahnen nicht gleichförmig sind, welches der Hauptgrund dafür ist, daß man in nachteiliger Weise keinen gleichförmigen Umlauf der Kugeln erhält. Weiter sind bei den bekannten Gleitlagern das Paar rechter und linker Lagerlaufbahnen 112, 113 am Grundkörper 110 des linearen Gleitlagers mittels Schrauben befestigt. Daher ist es schwierig, wenn die Lagerlaufbahnen am Grundkörper an vielen Punkten befestigt werden müssen, das Befestigen durchzuführen. Wenn weiter die Lagerlaufbahnen mittels Schrauben befestigt werden, ist es schwierig, die Anzugskraft der Schraube einzustellen; daher ist es unmöglich

die Lagerlaufbahnen 112, 113 an den richtigen Stellen richtig anzuordnen und zu befestigen, insbesondere hinsichtlich der Krümmungsmittelpunkte der Kugellaufflächen 114, 115, die auf den Laufbahnen 112 bzw. 113 ausgebildet sind, oder die vertikale Ausrichtung der Laufbahnen 112, 113 durchzuführen. Dadurch werden die Berührungsdrücke der Kugeln, die zwischen den Kugellaufflächen 114, 115 auf den Laufbahnen 112, 113 und den Kugellaufflächen 119, 120 auf einer Spurstange 116 ungleich, wodurch ein gleichförmiger Umlauf der Kugeln unmöglich wird und weiter in nachteiliger Weise ein ungleicher Verschleiß der Kugellaufflächen 114, 115, 119, 120 stattfindet. Schließlich besteht bei den gewöhnlichen linearen Gleitlagern jede Lagerlaufbahn 112, 113 aus einer flachen Platte und neigt daher leicht bei einer Belastung zum Verdrehen. Hierdurch ist es unmöglich, die Parallelität zwischen den Kugellaufflächen 114, 115 auf den Lagerlaufbahnen 112, 113 und den Kugellaufflächen 119, 120 auf der Spurstange 116 beizubehalten, so daß die Kontaktdrücke der Kugeln in nachteiliger Weise ungleichförmig werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gleitlager der eingangs genannten Art zu schaffen, daß die oben aufgezeigten Nachteile nicht aufweist, wobei ein Gleitlager geschaffen werden soll, bei dem die im Querschnitt halbkreisförmigen Lagerlaufbahnen an beiden Enden in Endabdeckungen gehalten werden und gleichzeitig mittels eines einzigen Laufbahndruckteils so gedrückt werden, daß sie gleichzeitig befestigt werden, wodurch das Befestigen der Lagerlaufbahnen vereinfacht wird und man einen gleichförmigen Umlauf der Kugeln aufgrund der verbesserten Befestigungsgenauigkeit erhält.

Mit der Erfindung soll in vorteilhafter Weise ein lineares Gleitlager geschaffen werden, bei dem die Lager-

laufbahn aus einem bogenförmigen Teil mit einem halbkreisförmigen Querschnitt besteht, wodurch ein ausreichend großer Widerstand gegen eine Verdrehkraft ausgebildet wird, so daß ein gleichförmiger Umlauf der Kugeln sichergestellt ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst.

D.h., die Erfindung schafft ein lineares Gleitlager, umfassend einen Grundkörper mit kanalähnlichem Querschnitt mit einem Deckenteil und einem Paar Randabschnitten, die zwischen sich einen mittleren Hohlraum bilden, wobei jeder Randabschnitt an seiner Innenfläche mit einer Laufbahn aufnehmenden Nut von halbkreisförmigem Querschnitt versehen ist, die sich zum mittleren Hohlraum hin öffnet, wobei die Laufbahn aufnehmende Nut von ihrem unteren bogenförmigen Ende vorstehende Anschläge und jeder Randabschnitt weiter einen längs dadurch ausgebildeten Kugelkanal für unbelastete Kugeln aufweist; ein Paar rechter und linker Lagerlaufbahnen jede in Form eines bogenförmigen Teils von halbkreisförmigem Querschnitt, die jeweils in der Laufbahn aufnehmenden Nut im Grundkörper befestigt sind, wobei das bogenförmige Teil in der Mitte seiner Innenfläche mit einer Nut für belastete Kugeln versehen ist, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem der Laufbahn aufnehmenden Nut zusammenfällt; ein Laufbahndruckteil in Form eines Kellteils, das einstellbar an die Innenfläche des Deckenteils des Grundkörpers angeschraubt ist, wobei das Laufbahndruckteil Keilflächen aufweist, die gleichzeitig in anliegendem Eingriff mit einer Seitenfläche der Lagerlaufbahnen gebracht werden können, so daß die Lagerlaufbahnen gegen die Anschläge gedrückt werden; eine Spurstange, die in den mittleren Hohlraum in dem Hauptkörper eingepaßt werden kann und auf ihrer rechten und linken

Seitenfläche mit Nuten für belastete Kugeln versehen
ist, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem der entsprechenden Lagerlaufbahn zusammenfällt; ein Paar vorderer und hinterer Endabdeckungen, die an den vorderen und hinteren Flächen des Grundkörpers befestigt sind, wobei jede

Endabdeckung Bahnhaltenuten zum Lagern von einem Ende der Lagerlaufbahnen, und auf ihren Innenflächen Kugelumlenknuten zur Verbindung zwischen den Kanälen für
belastete Kugeln, die mittels der Nuten für belastete Kugeln in den Lagerlaufbahnen und in der Spurstange
gebildet werden, und den im Grundkörper gebildeten
Kanälen für unbelastete Kugeln umfaßt; und durch die miteinander verbundenen Kanäle für belastete und unbelastete Kugeln umlaufende Kugeln.

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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

eine Frontansicht des linearen Gleitlagers;

eine Aufsicht des linearen Gleitlagers;

eine Seitenansicht des linearen Gleitlagers ;

Fig. 4 eine Frontansicht des linearen Gleitlagers, wobei die Endabdeckungen entfernt sind;

Fig. 5 einen Schrägschnitt längs der Linie

V-V von Fig. 1;

	Fig.	1
25
	Fig.	2
	Fig.	3
30

Fig. 6 eine Frontansicht des Lagergrundkörpers ;

Fig. 7 eine Aufsicht des Grundkörpers; 5

Fig. 8 eine Bodenansicht des Grundkörpers;

Fig. 9 eine Seitenansicht des Grundkörpers; Fig. 10 eine Frontansicht der Lagerlaufbahnen;

Fig. 11 einen Längsschnitt einer der in Fig.

gezeigten Lagerlaufbahnen;

Fig. 12 einen Querschnitt einer Spurstange; Fig. 13 eine Seitenansicht der Spurstange;

Fig. 14 eine Frontansicht der Außenfläche der Endabdeckung;

Fig. 15 eine Rückansicht der Endabdeckung, zur

Darstellung der Innenfläche;

Fig. 16 eine Bodenansicht der Endabdeckung;

Fig. 17 eine Schnittansicht längs der Linie

XVII-XVII von Fig. 15;

Fig. 18 einen Schrägschnitt längs der Linie

XVIII-XVIII von Fig. 15;

Fig. 19 eine quergeschnittene Frontansicht des

Laufbahndruckteils; und

Fig. 20 eine Aufsicht des Laufbahndruckteils,

wobei

Fig. 21 eine Frontansicht eines gewöhnlichen

bekannten Gleitlagers darstellt.

Das lineare Gleitlager umfaßt einen Grundkörper 1, der als einstückiges Teil mit kanalähnlichem Querschnitt ausgebildet ist und aus einem Deckenteil 2 und linken und rechten Randabschnitten 4, 5, die zwischen sich einen mittleren Hohlraum 3 ausbilden, besteht.

In gegenüberliegenden Flächen der Randabschnitte 4, sind symmetrisch zueinander in Bezug auf die Längsachse des Grundkörpers 1 linke und rechte Laufbahn aufnehmende Nuten mit halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet, die sich zum mittleren Hohlraum 3 hin öffnen. Weiter sind Anschläge 8, 9 vorgesehen, die sich so erstrecken, daß sie die öffnungen der Laufbahn aufnehmenden Nuten 6, 7 an den unteren Enden der bogenförmigen Nuten, die die Laufbahn aufnehmenden Nuten darstellen, überqueren, d.h. an den unteren Enden der bogenförmigen Nuten,die von dem Deckenteil 2 entfernt sind. Es wird darauf hingewiesen, daß das Zeichen O₁ den Krümmungsmittelpunkt jeder der Laufbahn aufnehmenden Nuten 6, 7 darstellt. In dem festen Teil der Randabschnitte 4 bzw. sind Kanäle 10, 11 für nicht belastete Kugeln von kreisförmigem Querschnitt gebohrt. Jeder der Kanäle für nicht belastete Kugeln weist im wesentlichen die gleiche Krümmung wie die Kugeln auf und hat einen Durchmesser, der größer als der Kugeldurchmesser ist. Die Kanäle für nicht belastete Kugeln erstrecken sich axial über die gesamte Länge des Grundkörpers 1. Somit sind, wie in den Fig. 4 und 6 dargestellt, die Kanäle 10, für nicht belastete Kugeln auf den Schnittlinien Y-Y angeordnet, wobei jede Linie die mittlere Achse X-X des Grundkörpers 1 mit einem Winkel von etwa 55° schneidet. In vorbestimmten Abständen sind längs der longitudinalen Mitte des Deckenteils 2 des Grundkörpers

1 Schraubenaufnahmeöffnungen 2a, 2b, 2c gebohrt.

Der Grundkörper 1 mit der oben beschriebenen Konstruktion ist aus einem leichten Material, wie z.B. Kunstharz hergestellt. Der leichte Grundkörper 1 vermindert wirksam die Trägheit und kann daher geeignet für ein lineares Gleitlager verwendet werden, das wiederholt mit einer hohen Geschwindigkeit gestartet und angehalten wird.

Ein Paar linker und rechter Lagerlaufbahnen 12, 13, die jeweils aus einem bogenförmigen Teil mit einem halbkreisförmigen Querschnitt bestehen, können in den im Grundkörper 1 ausgebildeten Laufbahn aufnehmenden Nuten 6,7 aufgenommen werden. Wie besonders in den Fig. 4, 10 und 11 dargestellt, haben die Nuten 14, 15 für belastete Kugeln jeweils einen halbkreisförmigen Querschnitt und sind auf den inneren Umfangsflächen der Lagerlaufbahnen 12, 13 ausgebildet, so daß sie sich in axialer Richtung des Grundkörpers 1 entsprechend zu den Kanälen 10, 11 für nicht belastete Kugeln erstrecken, die in den Grundkörper 1 gebohrt sind. Der Krümmungsmittelpunkt O₂ jeder Nut für belastete Kugeln fällt mit dem Krümmungsmittelpunkt O₁ der entsprechenden Laufbahn aufnehmenden Nut zusammen. Somit sind die Nuten 14, 15 für belastete Kugeln symmetrisch in Bezug auf die Achse des Grundkörpers 1 auf den Schnittlinien Y-Y angeordnet, die jeweils die Mittellinie X-X des Grundkörpers 1 mit einem Winkel von etwa 55° schneiden.

Weiter berühren die belasteten Kugeln B₁ die Flächen der entsprechenden Nuten 14, 15 für belastete Kugeln unter einem Winkel ß, der so ausgewählt wird, daß er etwa 45° beträgt. Entsprechend ist die Kontaktzone zwischen der Fläche jeder Kugel und der Fläche der zugeordneten Nut für belastete Kugeln aufgrund der elastischen Verformung der Kugel und der Nut größer,

^ οι.

so daß das Belastungsniveau/ das von der Flächeneinheit der Kontaktzone aufgenommen wird, vermindert wird, wodurch die Belastungsfähigkeit des linearen Gleitlagers als ganzes vergrößert wird.
5

Weiter besteht jede der Nuten 14, 15 für belastete Kugeln aus einer Nut mit bogenförmigem Querschnitt mit einem Krümmungsradius, der etwa die Hälfte von dem der Kugel ist. Die Ausbildung der Nuten 14,15 für belastete Kugeln durch derartige bogenförmige Nuten gestattet, daß jede belastete Kugel B₁ in Richtung der Berührung zwei Berührungspunkte hat, auch wenn auf das Lager eine Vorspannung oder eine Last in irgendeiner Richtung aufgebracht wird; daher liefern die belasteten Kugeln B₁ eine ausgezeichnete Gleitbewegung ohne irgendeinen Differentialschlupf. Da weiter die bogenförmigen Nuten eine Zweipunktberührung der belasteten Kugeln B₁ ermöglichen, auch wenn eine schwere Last aufgebracht wird, werden die Kugeln elastisch verformt, so daß man eine breite Kontaktfläche erhält, wodurch die Festigkeit gesteigert wird. Die ideale Anordnung, in der zwei bogenförmige Nuten mit einem richtigen Berührungswinkel vorgesehen sind und der Aufbau, der eine Zweipunktberührung der Kugeln gestattet, schaffen einen Raum für die elastische Verformung der Kugel. Daher wird, auch wenn die Befestigungsfläche irgendeinen Fehler aufweist, dieser innerhalb des Lagers absorbiert, so daß es möglich ist, eine natürliche gleichförmige Bewegung des Lagers zu erhalten.

Im mittleren Hohlraum 3 des Grundkörpers 1 kann eine Spurstange 16 eingepaßt und an einem bewegbaren oder festen Teil einer Werkzeugmaschine oder ähnlichem mittels einer Befestigungseinrichtung, wie z.B. Schrauben oder ähnlichem befestigt werden. Wie in den Fig. 4, 12 und 13 dargestellt, weist die Spurstange 16 auf ihrer

linken und rechten geneigten Seitenfläche 17, 18 Lastnuten 19, 20 mit halbkreisförmigem Querschnitt auf, die sich axial entsprechend zu den Nuten 14, für belastete Kugeln in den Laufbahnen 12 bzw. 13 erstrecken. Der Krümmungsmittelpunkt O₃ jeder der Nuten 19, 20 für belastete Kugeln fällt mit den beiden Krümmungsmittelpunkten O. jeder der Laufbahn aufnehmenden Nuten 6, 7 und dem Krünanungsmittelpunkt O₂ der Nuten für belastete Kugeln 14, 15, die in den Laufbahnen 12, 13 ausgebildet sind, zusammen. Somit werden mittels dieser Nuten 14, 15 und 19, 20 für belastete Kugeln zwei Reihen belasteter Kanäle ausgebildet. Weiter besteht, ähnlich wie die in den Laufbahnen 12, 13 ausgebildeten Nuten 14, 15 für belastete Kugeln jede der in der Spurstange 16 ausgebildeten Nuten 19, 20 für belastete Kugeln aus einer Nut mit einem bogenförmigen Querschnitt, deren Krümmungsradius etwa die Hälfte des der Kugel ist. Weiter weisen, ähnlich wie die in den Laufbahnen 12, 13 ausgebildeten Nuten 14, 15 für belastete Kugeln die in der Spurstange 16 ausgebildeten Nuten 19, 20 für belastete Kugeln

einen Berührungswinkel B₁ von 45° in Bezug auf die belasteten Kugeln B. auf, wodurch die Belastungsfähigkeit des Lagers gesteigert wird.

Die Kugeln B können zwischen den Lagerlaufbahnen 12, und der Spurstange 16 angeordnet werden, so daß sie umlaufen, und umfassen belastete Kugeln B₁, die Last aufnehmende Kugeln sind, während sie längs der Kanäle laufen, die zwischen dem in den Laufbahnen 12, 13 ausgebildeten Nuten 14, 15 für belastete Kugeln und den in der Spurstange 16 ausgebildeten Nuten 19, 20 für belastete Kugeln laufen und bilden nicht belastete Kugeln B₃, die durch die in dem Grundkörper 1 ausgebildeten Kanäle 10, 11 für nicht belastete Kugeln laufen. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die

gleiche Kugel B einmal im belasteten Zustand als B₁ und im nicht belasteten Zustand als B- bezeichnet wird.

An den hinteren und vorderen Endflächen des Grundkörpers 1 sind Endabdeckungen 21, 22 mittels Befestigungseinrichtungen, wie z.B. Schrauben oder ähnlichem befestigt. Die Endabdeckungen 21, 22 bestehen aus Kunstharz, das durch Spritzgießen oder Druckgießen einer Druckgußlegierung hergestellt ist. Die Konstruktion der Endabdeckungen 21, 22 wird im weiteren unter Bezugnahme auf die eine Endabdeckung 21 und die Fig. 14 bis 18 erläutert. Die Endabdeckung 21 besteht aus einem Deckelteil von kanalähnlichem Querschnitt, das in seiner Mitte einen im wesentlichen rechtwinkligen mittleren Hohlraum 23 aufweist und linke und rechte Randabschnitte 24, 25 umfaßt, die zwischen sich den mittleren Hohlraum 23 ausbilden. Somit hat die Endabdeckung 21 eine innere Form, die der des Grundkörpers 1 ähnlich ist. Die Endabdeckung 21 umfaßt weiter Kugelumlenknuten 26a, 26b, die so ausgebildet sind, daß sie in Richtung der äußeren Flächen der Endabdeckungen gekrümmt sind. Die Anordnung der Kugelumlenknuten 26a, 26b wird im einzelnen weiter unten beschrieben. Wie man in Fig. 15 sieht, ist jede der Kugelumlenknuten 26a, 26b auf einer Schnittlinie Y-Y, die die Mittellinie X-X des Grundkörpers .1 mit einem Winkel von etwa 55° schneidet, angeordnet, und erstreckt sich um eine vorbestimmte Länge längs der Schnittlinie Y-Y. Somit entsprechen die Anfangsenden der Kugelumlenknuten 26a, 26b den Enden der belasteten Kanäle, die mittels der Nuten 14, 15 in den Laufbahnen 12, 13 und den belasteten Nuten 19, 20 in der Spurstange 16 gebildet werden, während die Abschlußenden der Kugelumlenknuten 26a» 26b den Enden der Kanäle 10/ 11 im Grundkörper 1 entsprechen.

Zusammenfassend heißt das, daß die Anfangsenden der Kugelumlenknuten 26a, 26b mit den mittels der belasteten Nuten 14, 15 bzw. 19, 20 ausgebildeten belasteten Kanälen und die Abschlußenden mit den nicht belasteten Kanälen 10 bzw. 11 in Verbindung stehen. Entsprechend schafft die Endabdeckung 21 mit den Kugelumlenknuten 26a, 26b eine Verbindung zwischen den vorderen Seiten der Kanäle für belastete Kugeln, die mittels der Nuten 14, 15 und 19, 20 für belastete Kugeln gebildet werden und den Vorderseiten der Kanäle 10 bzw. 11 für nicht belastete Kugeln. Die anderen Seiten der mittels der Nuten 14, 15 und 19, 20 für belastete Kugeln gebildeten Kanäle für belastete Kugeln und die anderen Seiten der Kanäle 10, 11 für nicht belastete Kugeln sind miteinander durch die andere Endabdeckung 22 verbunden, die die gleiche Konstruktion wie die Endabdeckung 21 aufweist. Somit wird durch das Zusammenwirken des mittels der Nuten 14, 19 gebildeten Kugelkanals für belastete Kugeln und des Kanals 10 für nicht belastete Kugeln ein Kugelumlaufkanal vervollständigt (s. Fig. 4).

Die Endabdeckung 21 ist weiter auf ihrer Innenfläche mit Bahnhaltenuten 27, 28 von in der Ebene halbkreisförmiger Form versehen. Jeder der Bahnhaltenuten 27, weist einen Mittelpunkt auf, der auf einer Schnittlinie Y-Y angeordnet ist, die die Mittellinie X-X des Grundkörpers 1 mit einem Winkel von etwa 55° schneidet. Die Laufbahnhaltenuten 27, 28 weisen einen in einer gekrümmten Fläche ausgebildeten Querschnitt auf, so daß sie die gekrümmten Endabschnitte der Lagerlaufbahnen 12, 13 aufnehmen können.

An dem Deckenteil 2 des Grundkörpers 1 ist mittels Schrauben 30 oder ähnlichen Befestigungsmitteln ein Laufbahndruckteil 29 einstellbar angeschraubt. Das Laufbahn-

druckteil 29 besteht aus einem Keilteil, das aus einer Platte mit trapezförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Das Laufbahndruckteil 29 ist an drei Punkten mittels Schrauben 30 gelagert, die in entsprechende geneigte Löcher 2a, 2b, 2c im Deckenabschnitt 2 eingeschraubt sind. Die Keilflächen29a, 29b des Laufbahndruckteils 29 sind so, daß sie in Längsrichtung gegen die oberen Seitenflächen 12a, 13a der in den Laufbahn aufnehmenden Nuten 6, 7 im Grundkörper 1 befestigten Lagerlaufbahnen 12, 13 anliegen. Dann wird das Laufbahndruckteil 29 unter dieser Bedingung durch Bedienung der Schrauben nach oben gezogen. Entsprechend tritt aufgrund der Keilwirkung das Laufbahndruckteil 29 zwangsläufig in die zwischen dem Deckenabschnitt 2 und den longitudinalen oberen Seitenflächen 12a, 13a der Laufbahnen 12, 13, die einander gegenüberliegen., gebildeten Spalte ein, um sich an die Lagerlaufbahnen 12, 13 anzupassen. Hierdurch werden die Lagerlaufbahnen 12, 13 in ihren entsprechenden Drehrichtungen mittels des Laufbahndruckteils 29 durch die oberen Längsflächen 12a, 13a gedrückt. Entsprechend wird (s. Fig. 4) eine Lagerlaufbahn 12 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, während die andere Lagerlaufbahn 13 im Uhrzeigersinn gedreht wird, wobei die unteren Längsflächen 12b, 13b die den Seiten-

flächen 12a, 13a gegenüberliegen, gegen die Anschläge 8 bzw. 10 anschlagen. In diesem Fall besteht, da die Krümmungsmittelpunkte O₁ jeder Laufbahn aufnehmenden Nut 6, 7 vollständig mit dem Krümmungsmittelpunkt O₂ jeder der belasteten Nuten 14, 15 in den Lagerlaufbahnen 12 bzw. 13 aufgrund des Laufbahndruckteils 29 keine Möglichkeit irgendeiner unerwünschten Verschiebung des Krümmungsmittelpunkts O₂ jeder der Nuten 14, 15 für belastete Kugeln in den Lagerlaufbahnen 12, 13, auch wenn irgendein Fehler beim Zusammenbau der Lagerlaufbahnen 12, 13 aufgetreten ist. Somit können die linke und rechte Lagerlaufbahn 12, 13 gleichzeitig mit hoher

Genauigkeit auf einfache Weise durch Betätigen eines einzigen Laufbahndruckteils 29 befestigt werden.

Im folgenden soll die Arbeitsweise des beschriebenen linearen Gleitlagers beschrieben werden.

Das lineare Gleitlager ist auf der Spurstange 16 z.B. eines nicht gezeigten Bearbeitungszentrums befestigt und ein erforderliches Werkzeug oder Instrument ist auf den Grundkörper 1 aufgesetzt. Dann wird die Lagereinheit hin- und herbewegt, so daß die belasteten Kugeln B., die innerhalb der Kanäle für belastete Kugeln gehalten werden, wobei die Kanäle mittels der in den Laufbahnen 12, 13 ausgebildeten Nuten 14, 15 für belastete Kugeln und den in der Spurstange 16 ausgebildeten Nuten 19, 20 für belastete Kugeln gebildet werden, in einer Richtung laufen, wobei sie mittels der Kanäle für belastete Kugeln geführt werden. Im gegebenen Moment werden die belasteten Kugeln B₁ mittels den in der Endabdeckung 22 ausgebildeten Kugelumlenknuten 26a, 26b von der linearen Richtung zur kreisförmigen Richtung umgelenkt und in die Kanäle 10, 11 für nicht belastete Kugeln geleitet, wo sie als nicht belastete Kugeln B₂ laufen. Darauf laufen die nicht belasteten Kugeln B, aus den Kanälen 10, 11 für nicht belastete Kugeln und werden dann zur Änderung der Richtung von der linearen Richtung zur kreisförmigen Richtung umgelenkt und zu den Kanälen für belastete Kugeln zurückgeführt, die durch die Nuten 14, 15 für belastete Kugeln in den Laufbahnen 12, 13 und den Nuten 19, 20 für belastete Kugeln in der Spurstange 16 gebildet werden, so daß sie wieder längs dieser Kanäle als belastete Kugeln B. laufen. Darauf wiederholen die Kugeln B durch die gleichen Bewegungen den Umlauf.

Bei dem beschriebenen linearen Gleitlager mit der oben

beschriebenen Konstruktion und Arbeitsweise sind die mit den Nuten für belastete Kugeln versehenen Laufbahnen vom Grundkörper getrennt ausgebildet. Aus diesem Grund können die Nuten für belastete Kugeln leicht geschliffen und einer Härtebehandlung/ wie z.B. einem Abschrecken unterworfen werden. Da es weiter möglich ist, die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern und eine zuverlässige Wärmebehandlung zu erreichen, wird ein gleichförmiger Umlauf der Kugeln Über eine lange Zeitdauer sichergestellt. Da weiter die Lagerlaufbahn aus einem bogenförmigen Teil mit halbkreisförmigem Querschnitt besteht, der einen hohen Torsionswiderstand aufweist, wird die Lagerlaufbahn nicht verdreht, wenn sie in irgendeiner Richtung belastet wird. Hierdurch können die Berührungsdrücke der 'längs der Lagerlaufbahn rollenden Kugeln gleichförmig gehalten werden; hierdurch ist es möglich, einen gleichförmigen Umlauf der Kugeln sicherzustellen.

Da weiter ein Paar rechter und linker Lagerlaufbahnen mittels der Befestigungsflächen der Endabdeckungen durch einfaches Einstellen eines einzigen Laufbahndruckteils gleichzeitig befestigt werden kann, wird das Befestigen der Laufbahnen verglichen mit dem Stand der Technik, bei dem die Lagerlaufbahnen einzeln befestigt werden, stark vereinfacht, wodurch die Herstellungskosten des gesamten Lagers vermindert werden. Weiter können bei dem linearen Gleitlager die Lagerlaufbahnen vollständig ausgerichtet werden, indem sie einfach an beiden Enden an entsprechenden an den Endabdeckungen vorgesehenen Befestigungsflächen befestigt werden und die darauf folgende Befestigung der Lagerlaufbahn erfordert lediglich die Einstellung eines einzigen Laufbahndruckteils. Hierdurch werden Einstellungsänderungen,, verglichen mit dem Stand der Technik, bei dem es notwendig ist, einzeln die Schraubenbefestigungskraft von vielen unabhängigen Schrauben einzustellen, klein.

Entsprechend wird die Montagegenauigkeit verbessert und daher werden die Kontaktdrücke der Kugeln in vorteilhafter Weise gleichförmig gehalten. Hierdurch können weiter die Kugeln in vorteilhafter Weise gleiöhförmig umlaufen. Andererseits besteht, auch wenn irgendein Fehler bei dem Einklemmen des Laufbahndruckteils auftritt, keine Möglichkeit irdendeiner unerwünschten Verschiebung des Krümmungsmittelpunkts der Nut für belastete Kugeln, da der Krümmungsmittelpunkt jeder Laufbahn aufnehmenden Nut und der in der Laufbahn ausgebildeten Nut für belastete Kugeln, die in der Laufbahn aufnehmenden Nut vorgesehen ist, zusammenfällt. Entsprechend werden, auch wenn irgendein Montagefehler vorhanden ist, die Kontaktdrücke der Kugeln in vorteilhafter Weise gleichförmig gehalten. :

Claims

KADOB- KLUNKER -SCHMnT-NILSON. KIRSCH ΜΓΕΝΈ\ΝΜΙΤΕ

3417160 EUROPEAN ISTENT ATTuKNEW

K 21 351/7

Hiroshi Teramachi
2-34-8 Higashi-Tamagawa Setagaya-ku
Tokyo/ Japan

Lineares Gleitlager

Patentansprüche

Lineares Gleitlager, gekennzeichnet durch

- einen Grundkörper (1) mit kanalähnlichem Querschnitt mit einem Deckenteil (2) und einem Paar Randabschnitten (4, 5), die zwischen sich einen mittleren Hohlraum (3) bilden, wobei jeder Randabschnitt (4, 5) an seiner Innenfläche mit einer Laufbahn aufnehmenden Nut (6, 7) von halbkreisförmigem Querschnitt versehen ist, die sich zum mittleren Hohlraum (3) hin öffnet, und wobei die Laufbahn aufnehmende Nut (6, 7) von ihrem unteren bogenförmigen Ende vorstehende Anschläge (8, 9) und jeder Randabschnitt (4, 5) weiter einen längs dadurch ausgebildeten Kugelkanal (10, 11) für

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unbelastete Kugeln aufweist;

- ein Paar rechter und linker Lagerlaufbahnen (12, 13) , jede in Form eines bogenförmigen Teils von halbkreisförmigem Querschnitt, die jeweils in der Laufbahn aufnehmende Nut (6, 7) im Grundkörper (1) befestigt sind, wobei das bogenförmige Teil in der Mitte seiner Innenfläche mit einer Nut (14, 15) für belastete Kugeln versehen ist, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem der Laufbahn aufnehmenden Nut (6, 7) zusammenfällt;

- ein Laufbahndruckteil (29) in Form eines Keilteils, das einstellbar an die Innenfläche des Deckenteils

(2) des Grundkörpers (1) angeschraubt ist, wobei das Laufbahndruckteil (29) Keilflächen aufweist, die gleichzeitig in anliegendem Eingriff mit einer Seitenfläche der Lagerlaufbahnen (12, 13) gebracht werden können, so daß die Lagerlaufbahnen (12, 13) gegen die Anschläge (8, 9) gedrückt werden;

- eine Spurstange (16), die in den mittleren Hohlraum (3) im Hauptkörper (1) eingepaßt werden kann und auf ihrer rechten und linken Seitenfläche mit Nuten (19, 20) für belastete Kugeln versehen ist, deren Krümmungsmittelpunkt mit dem der entsprechenden Lagerlaufbahn (12, 13) zusammenfällt; - ein Paar vorderer und hinterer Endabdeckungen (21, 22), die an den vorderen und hinteren Flächen des Grundkörpers (1) befestigt sind, wobei jede Endabdeckung Bahnhaltenuten (27, 28) zum Lagern von einem Ende der Lagerlaufbahnen (12, 13), und auf ihren Innenflächen Kugelumlenknuten (26a, b) zur Verbindung zwischen den Kanälen für belastete Kugeln, die mittels der Nuten (14, 15, 19, 20) für belastete Kugeln in den Lagerlaufbahnen (12, 13) und in der Spurstange (16) gebildet werden, und den im Grundkörper (1) gebildeten Kanälen (10, 11) für unbelastete Kugeln, aufweist; und

durch

- die miteinander verbundenen Kanäle für belastete und unbelastete Kugeln umlaufende Kugeln.
2. Lineares Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet , daß der Grundkörper (1) aus einem leichten Kunstharz besteht.
3. Lineares Gleitlager nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß der Berührungswinkel zwischen jeder Kugel (B₁) und der entsprechenden Nut (14, 15;19,20) für belastete Kugeln so ausgewählt wird, daß er etwa 45° beträgt.
4. Lineares Gleitlager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Nuten (14, 15; 19, 20) für belastete Kugeln jeweils eine Nut mit einem bogenförmigen Querschnitt umfassen.