DE3540099A1 - Lineares gleitrollenlager - Google Patents
Lineares gleitrollenlagerInfo
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Description
LINEARES GLEITROLLENLAGER
Die Erfindung bezieht sich auf ein lineares Gleitrollenlager, das für die Verwendung der verschiedensten
gleitenden Teile, wie zum Beispiel den Schlitten einer Werkzeugmaschine, den Schlitten einer Bearbeitungsstelle
und den Schlitten eines Transportroboters zum Hin- und Herbewegen eines schweren Gegenstandes verwendet
werden kann.
Im allgemeinen sind übliche lineare Gleitrollenlager dieser Art bekannt, die so aufgebaut sind, daß der
Lagerkörper einen kanalähnlichen Querschnitt aufweist
und gleitbar auf einer Führungsschiene von im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt über einer Reihe
zylindrischer Rollen befestigt ist, wobei die Rollen zwischen den gegenüberliegenden Rollennuten in der
Führungsschiene und im Lagerkörper angeordnet und mittels eines Käfigs so geführt werden, daß ein
Verklemmen verhindert wird.
Das lineare Gleitrollenlager ist in der oben beschriebenen Weise aufgebaut, jedoch in nachteiliger Weise
nicht in der Lage, nach oben und radial gerichtete Lasten aufzunehmen. Da weiter jede Rolle mit ihren
gegenüberliegenden Seiten an den gegenüberliegenden Seitenflächen eines Rollenführungsschlitzes in dem
Käfig anliegt, um ein Verklemmen zu vermeiden, wird die Form des Käfigs kompliziert, wodurch seine Her-
stellung schwierig wird, und ein begrenzter Herstellungsfehler und/oder ein leichtes Verdrehen des Käfigs bewirkt,
daß die Rollen übermäßig eingreifen oder mit den Seitenflächen des Führungsschlitzes des Käfigs
reiben, wodurch ein glatter Lauf der Rollen verhindert wird.
Um ein Verklemmen der Rollen ohne Verwendung eines Käfigs zu verhindern, wird vorgeschlagen, daß die
Tiefe der Rollenlaufnut im Lagerkörper größer gemacht
wird, um so ein Verklemmen der Rollen durch die vertieften Seitenflächen der Rollenlaufnut zu verhindern.
In diesem Fall ist es jedoch notwendig, die Rollenlaufnut sehr fein zu bearbeiten, so daß dies beträchtliche
Mehrkosten mit sich bringt. Weiter wird der Zusammenbau und der Auseinanderbau des gesamten Lagers aufgrund
der Tatsache, daß bei dem Zusammenbau und dem Auseinanderbau die Rollen aus der Rollenlaufnut des Lagerkörpers
herausfallen können, mühsam und ineffizient.
Aus diesem Grund soll die vorliegende Erfindung die verschiedenen,
oben aufgezeigten Probleme des Standes der Technik beheben und hat zum Ziel, ein neues verbessertes
lineares Gleitrollenlager zu schaffen, das nicht nur aufwärts und radial gerichtete Lasten aufnehmen
kann, sondern Lasten in allen Richtungen in befriedigender Weise aufnehmen kann, wobei weiter die Rollenlaufnuten
im Lagerkörper einfach zu bearbeiten sind, und wobei die Form des Käfigs zur einfacheren
Herstellung desselben vereinfacht werden kann, so daß es möglich ist, die Produktionskosten des gesamten
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Lagers zu senken.
Um dies zu erreichen wird erfindungsgemäß ein lineares
Gleitrollenlager geschaffen, das eine Führungsschiene, die auf ihren gegenüberliegenden Seiten vier
belastete Laufflächen aufweist, einen Lagerkörper, der auf der Führungsschiene längs zu ihr beweglich befestigt
ist und ein Paar Randleistenteile aufweist, die sich von seinen gegenüberliegenden Seiten nach unten
erstrecken, wobei zwischen ihnen ein sich in Längsrichtung erstreckender mittlerer Ruheraum ausgebildet
ist und der Lagerkörper an seinem mittleren Teil der inneren Umfangsflache mit einer sich in
Längsrichtung erstreckenden mittleren Nut und an der inneren Umfangsflache jedes Randleistenteils mit einer
sich in Längsrichtung erstreckenden Seitennut versehen ist, wobei die mittlere Nut an ihrer Bodenfläche
mit einem Paar sich in Längsrichtung erstreckender belasteter Laufflächen, die den entsprechenden belasteten
Laufflächen an der Führungsschiene gegenüberliegen, versehen ist, und jede der Seitennuten an ihren
Bodenflächen mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden belasteten Lauffläche, die der entsprechenden
belasteten Lauffläche an der Führungsschiene gegenüberliegt, versehen, und der Lagerkörper
weiter vier durch ihn verlaufende unbelastete Laufrollenkanäle aufweist, vier zwischen den gegenüberliegenden
belasteten Laufflächen an dem Lagerkörper und der Führungsschiene angeordnete Reihen von Rollen, und
zwischen dem Lagerkörper und der Führungsschiene angeordnete Halterungen zum Führen und Halten der zwischen
den gegenüberliegenden Laufflächen angeordneten Rollen in Verbindung mit den Seitenflächen der mittleren und
seitlichen Nuten aufweist.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden
näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 bis 17 eine erste Ausführungsform des linearen
Gleitrollenlagers, wobei
Figur 1 eine Vorderansicht der allgemeinen Anordnung des Lagers,
Figur 2 eine Seitenansicht der allgemeinen Anordnung des Lagers,
Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III
in Figur 2,
Figur 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Figur 3,
Figur 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Figur 3,
Figur 6 eine Vorderansicht eines Lagerkörpers,
Figur 7 eine Aufsicht des Lagerkörpers,
Figur 8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in Figur 6
Figur 9 einen Längsschnitt einer Hülse, Figur 10 eine Vorderansicht der Hülse,
Figur 11 eine Vorderansicht einer Halterung bzw. eines Käfigs,
Figur 12 eine Seitenansicht des Käfigs,
Figur 13 einen Schnitt längs der Linie XII-XII in Figur 12,
Figur 14 eine Aufsicht einer Endabdeckung, Figur 15 eine Vorderansicht der Endabdeckung,
Figur 16 eine Schnittansicht längs der Linie XVI-XVI in Figur 15 und
Figur 17 einen Schnitt längs der Linie XVII-XVII in Figur 15 darstellt.
Figur 18 ist ein Schnitt ähnlich den von Figur 3, der eine zweite Ausführungsform des linearen Gleitrollenlagers
darstellt.
Figur 19 bis 32 zeigen eine dritte Ausführungsform des
linearen Gleitrollenlagers, wobei
Figur 19 ein Schnitt ähnlich dem von Figur 3,
Figur 20 einen Schnitt längs der Linie XX-XX in Figur 19,
Figur 21 einen Schnitt längs der Linie XXI-XXI in Figur 19 ,
Figur 22 eine Vorderansicht eines Lagerkörpers,
Figur 23 eine Vorderansicht eines mittleren Käfigs, Figur 24 eine Seitenansicht des mittleren Käfigs,
Figur 25 einen Schnitt längs der Linie XXV-XXV in Figur 24,
Figur 26 eine Vorderansicht eines Seitenkäfigs, Figur 27 eine Seitenansicht des Seitenkäfigs,
Figur 28 einen Schnitt längs der Linie XVIII-XVIII
in Figur 26,
Figur 29 eine Aufsicht einer Endabdeckung, Figur 30 eine Vorderansicht der Endabdeckung,
Figur 31 einen Schnitt längs der Linie XXXI-XXXI in Figur 30, und
Figur 3 2 einen Schnitt längs der Linie XXXII-XXXII
in Figur 30 darstellt.
Figur 33 ist ein Schnitt ähnlich dem von Figur 19, der eine vierte Ausführungsform des linearen Gleitrollenlagers
darstellt.
In der folgenden Beschreibung sind ähnliche oder entsprechende Teile des linearen Gleitrollenlagers mit
den gleichen Bezugszeichen in allen in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen versehen.
In den Figuren 1 bis 8 ist ein Lagerkörper 1 dargestellt,
der einen Block mit einem kanalähnlichen Querschnitt von entsprechender Festigkeit umfaßt. Der
Lagerkörper 1 ist beispielsweise aus Stahl hergestellt, der einfach zu schneiden, zu bearbeiten und oberflächengehärtet
werden kann. In dem Lagerkörper 1 ist ein mittlerer Teil an seiner unteren Seite mit einem
sich in Längsrichtung erstreckenden mittleren Hohlraum von im wesentlichen rechtwinkligem Querschnitt ausgebildet,
wobei weiter ein paar Seitenteilabschnitte 3, 4 sich von den gegenüberliegenden Seiten des mittleren
Teils erstreckt, wobei der mittlere Hohlraum 2 zwischen ihnen begrenzt wird.
Der Lagerkörper 1 ist in dem mittleren Teil und an den gegenüberliegenden Seitenteilen und der inneren
Umfangsflache mit einer einzigen mittleren Nut 5
und einem Paar Seitennuten 6, 6 ausgebildet, wobei sich die Nuten in Längsrichtung des Lagerkörpers 1 erstrecken
und in bezug auf die mittlere vertikale Linie des Lagerkörpers 1 symmetrisch angeordnet sind. Ebenfalls
in Längsrichtung durch die festen Teile der Seitenteile 3, 4 sind vier Reihen durchgehender Bohrungen
bis 10 vorgesehen, die jeweils einen wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem größeren Durchmesser
als dem der Rollen aufweisen, was weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Hier soll nur darauf
hingewiesen werden, daß die durchgehenden Bohrungen 7 bis 10, wie in den Figuren 3 bis 6 dargestellt,
symmetrisch auf Linien Z liegen, die entsprechend der Linien Y-Y unter einem WEinkel von 60° schneiden, wo-
bei die Linien Y-Y mit einer entsprechenden horizontalen Kraftwirklinie X-X einer Führungsschiene 18
einen Winkel von 30° bilden, was weiter unten im einzelnen beschrieben wird.
Wie deutlich in den Figuren 3 und 6 dargestellt, sind auf der Bodenfläche der mittleren Nut 5 im Lagerkörper
1 in Längsrichtung ein Paar Laufflächen 13, 15 mit kreisförmigem Querschnitt für belastete Rollen
ausgebildet, wobei diese Flächen voneinander in der Breitenrichtung beabstandet sind. Jede der Seitennuten
6, 6 im Lagerkörper 1 ist an ihrer unteren Seite geöffnet und weist eine geneigte Bodenfläche auf, die
schräg nach oben gerichtet ist, wobei die geneigte Bodenfläche an ihrer Innenseite mit einer Lauffläche 14
oder 16 kreisförmigen Querschnitts für belastete Rollen versehen ist, die sich in Längsrichtung des
Lagerkörpers 1 erstreckt. In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß die gegenüberliegenden
Seitenflächen 5a, 5a der mittleren Nut 5 und eine Seitenfläche 6a jeder Seitennut 6 dazu dienen, eine Endfläche
jeder kugeligen Rolle B in Form einer Tonne während des Ablaufens der Rolle zu führen, was weiter unten
beschrieben wird. Die belasteten Laufflächen 13 bis 16 sind ebenfalls symmetrisch auf Linien Z angeordnet, die
Bezugslinien Y-Y unter einem Winkel von 60° schneiden, wobei die Linien Y-Y mit der horizontalen Kraftwirklinie
X-X der Führungsschiene 18 einen Winkel mit 30° bilden. Weiter sind in der inneren Umfangsflache des Lagerkörpers
1 zwischen der mittleren Nut 5 und den Seitennuten 6, 6zwei sich in Längsrichtung erstreckende Paßnuten 11,
12 ausgebildet.
In die entsprechenden durchgehenden Bohrungen 7 bis 10 im Lagerkörper 1 sind Hülsen 7a bis 10a eingesetzt,
die aus Kunststoff, Aluminium oder ähnliehern bestehen (die im wesentlichen die gleiche
äußere Umfangsform wie der Querschnitt der durchgehenden Bohrungen 7 bis 10 aufweisen ).Die Hülsen 7a bis
10 a sind an ihrer inneren ümfangsflache mit Rollenlaufkanälen
7b bis 10b von im wesentlichen rechtinkligem
IQ Querschnitt für unbelastete Rollen versehen. Wie
deutlich aus den Figuren 9 und 10 zu sehen ist, sind die Hülsen 7 a bis 10a jeweils in Längsrichtung in
ihrer Mitte in zwei Hälften unterteilt und weisen an ihren gegenüberliegenden Enden zwei einstöckig mit
ihnen ausgebildete Nasen 7c bis 10c auf, wobei jede der Nasen einen halbkreisförmigen Querschnitt hat und
im wesentlichen rechtwinklig ausgebildet ist, wenn man von vorne draufsieht. Diese Nasen 7c bis 10c dienen
nichtnur zum glatten Führen der kugelförmigen Rollen B, wenn sie sich von den belasteten Laufflächen 13 und 16
in Richtung der entsprechenden unbelasteten Laufkanäle 7b bis 10b oder umgekehrt bewegt, sondern ermöglichen
weiter eine genaue Anordnung der unbelasteten Laufkanäle 7b bis 10b in den Hülsen 7a bis 10a in bezug
auf die entsprechenden belasteten Laufflächen 13 b is 16, wenn die Hülsen 7a bis 10a in ihre entsprechenden durchgehenden
Bohrungen 7 bis 10 im Lagerkörper 1 eingesetzt werden. Diesbezüglich soll darauf hingewiesen werden,
daß, wenn der Lagerkörper 1 gebohrt wird, um die durchgehenden Bohrungen 7 bis 10 auszubilden, die
jeweils einen ein wenig größeren Durchmesser als die Außendurchmesser der entsprechenden Hülsen 7 a bis 10a
aufweisen, es nicht notwendig ist, diese durchgehenden Bohrungen 7 bis 10 einer Endbearbeitung mit engen Toleranzen
zu unterziehen, so daß der Wirkungsgrad bei der Ausbildung der durchgehendenBohrungen sehr hoch ist.
Wenn weiter die Hülsen 7a bis 10a aus weniger festem Material im Vergleich zu Stahl, wie beispielsweise aus
Kunststoff, Aluminium und ähnlichem ausgebildet sind, ist es möglich, die während des Umlaufs der kugelförmigen
Rollen B durch die nicht belasteten Laufkanäle 7c
II bis 10b in den Hülsen 7a bis 10a entstehenden Geräusche
zu vermindern.
Bezugszeichen 18 bezeichnet eine, sich in Längsrichtung des mittleren Hohlraums 2 des Lagerkörpers
erstreckende Führungsschiene, die auf einem bewegbaren oder stationären Teil einer Werkzeugmaschie mittels
Befestigungen, wie z. B. Bolzen befestigt werden kann. Wie man deutlich in Figur 2, 10 und 11 sieht, hat die
Führungsschiene 18 ein Paar rechter und linker Vorsprünge 18a, 18b, die an gegenüberliegenden Seiten von
ihr ausgebildet sind, die an ihren oberen und unteren Seiten mit Rollenlaufflächen 19 bis 22 für belastete
Rollen ausgebildet sind, die sich in axialer oder Längsrichtung der Führungsschiene 18 erstrecken und den
entsprechenden belasteten Laufflächen 13 bis 16 in der mittleren und den Seitennuten 5, 6 und 6 gegenüberliegen.
Diese belasteten Laufflächen 13 bis 16 und l9 bis 22 bilden zusammen vier Reihen rechtwinkliger
belasteter Laufkanäle. Wie man aus den Figuren 1 und
sieht, sind ähnliche belastete Laufflächen 13 bis 16 in den mittleren und Seitennuten 5, 6 und 6 ausgebildet,
wobei die belasteten Laufflächen 19 bis 22 an der Führungsschiene 18 so angeordnet sind, daß die
Beruhrungswinkel ' , .„ der belasteten Rollen B, in
bezug auf die belasteten Laufflächen 19, 21 und 22, 23, das heißt die durch eine Bezugsebene P senkrecht zur
vertikalen Mittellinie O des Lagerkörpers 1 und die Berührungslinien
1 der belasteten Rolln B, gebildeten Winkel, 90° bzw. 33° betragen.
Das Bezugszeichen B bezeichnet kugelförmige Rollen in Form von Tonnen, die zwischen dem Lagerkörper 1 und
der Führungsschiene 18 umlaufend angeordnet sind. Die Rollen B umfassen belastete Rollen B,, die unter einer
Belastung zwischen den gegenüberliegenden belasteten Laufflächen 13 bis 16 und 19 bis 22 des Lagerkörpers
und der Führungsschiene 18 laufen, und unbelastete Rollen Β», die frei innerhalb der nicht belasteten
Laufkanäle 7b bis 10b in den Hülsen 7a bis 10a, die in die durchgehenden Bohrungen 7 bis 10 im Lagerkörper
1 eingesetzt sind, umlaufen. In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, daß der Unterschied
zwischen den belasteten Rollen B, und den unbelasteten Rollen B- nur die Tatsache anzeigt, daß ein und dieselben
Rollen in einer belasteten Zone oder in einer nicht belasteten Zone ablaufen. Die Krümmung der kugelförmigen
Außenfläche jeder Rolle B ist ein wenig größer als die der kreisförmig geformten belasteten Lauffläche
19 bis 22.
Die Bezugszeichen 23, 24 bezeichnen ein Paar Endabdeckungen, die an gegenüberliegenden Seiten des
Lagerkörpers 1 mit entsprechenden Befestigungen, wie zum Beispiel Schrauben angebracht sind, wobei
die Endabdeckungen durch Spritzgießen eines Kunststoffs oder durch Druckgießen eines Metalls oder einer Legierung
hergestellt sind- Da die beiden Endabdeckungen 23, die gleiche Konstruktion haben, wird nur eine von
ihnen, nämlich 23,im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren 14 bis 17 beschrieben, da diese Beschreibung
ebenfalls auf die andere Endabdeckung 24 zutrifft.
Die Endabdeckung 23 hat einen ähnlichen Querschnitt wie der Lagerkörper 1 und ist somit mit einem kanalähnlichen
Querschnitt versehen. Die Endabdeckung ist an ihrem mittleren Teil mit einem mittleren Hohlraum
25 von im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt versehen, und umfaßt ein Paar rechte und linke Seitenteile
26, 27, die sich von gegenüberliegenden Seiten nach unten erstrecken und zwischen sich den
mittleren Hohlraum 25 ausbilden. Die Endabdeckung ist auf ihrer inneren Seitenfläche mit vier Rollenumlenknuten
30a1, 30a" und 30b1, 30b" versehen, die
in nach außen gekrümmter Weise ausgespart sind. Die ortsmäßige Beziehung zwischen diesen Rollenumlenknuten
30a1, 30a" und 30b1, 30b" sind so, daß die Nuten
auf den Linien Z angeordnet sind und sich um eine bestimmte Strecke längs der Linien Z erstrecken, die
die Bezugslinien Y-Y mit einem EWinkel von 60° schneiden, wobei die Bezugslinien Y-Y jeweils mit der
Lastwirklinie X-X der Führungschiene 18 einen Winkel von
30° bilden. Die Anfangsenden der entsprechenden Rollenumlenknuten 30a1, 30a" und 30b1, 30b" entsprechen
den Enden der zugeordneten belasteten Laufflächen 13 bis 16 und 19 bis 22 am Lagerkörper 1
und der Führungsschiene 18 und die abschließenden Enden dieser Rollenumlenknuten entsprechen den Enden
der zugeordneten nicht belasteten Laufkanäle 7b bis
10b im Lagerkörper 1.
Die entsprechenden Rollenumlenknuten 30a', 30a" und
30b1, 30b" sind so angeordnet, daß sie mit einem Ende mit den belasteten Laufflächen 13 bis 16 und 19 bis
und mit dem anderen Ende mit den nicht belasteten Laufkanälen 7b bis 10b in Verbindung stehen. Mittels
der Endabdeckungen 23, 24 der gleichen Konstruktion werden entsprechend die gegenüberliegenden Enden der entsprechenden
belasteten Laufflächen 13 bis 14 und 19 bis 22 mit den gegenüberliegenden Enden der entsprechenden
unbelasteten Laufkanäle 7b bis 10b so verbunden, daß vier Reihen geschlossener Umläufe für die Rollen ausgebildet
werden (siehe Figur 5).
In der inneren Seitenfläche der Endabdeckung 23 sind
zwei Eingriffsnuten 33, 34 der gleichen Form wie der Querschnitt der Käfige 35, 36 ausgebildet, die weiter
unten beschrieben werden, wobei jede Eingriffsnut 33, 34 winklig ausgebildet ist und geneigte Flächen hat,
die die Anfangsenden der entsprechenden Rollenumlenknuten 30a1, 30a", 30b1 und 30b" schneiden.
Die Bezugszeichen 35, 3 6 bezeichnen ein Paar rechter und linker Käfige oder Halterungen der gleichen Konstruktion
zum Führen des Umlaufs der belasteten Rollen
B,. Jeder der Käfige 35, 36 ist aus einem Stahlblech
ausgebildet, das längs der inneren Umfangsfläche des Lagerkörpers 1 umgebogen ist und mit einem
sich in Längsrichtung erstreckenden Rollenhalteabschnitt 35a oder 36a mit L-förmigem Querschnitt
mit einem Schlitz 35b oder 36b mit einer Weite versehen ist, die ausreicht, um ein Herausfallen der
Rollen B zu verhindern, wobei dieser Schlitz 35b oder 36b im Boden des Rollenhalteabschnitts ausgebildet ist.
Die Käfige 35, 36 sind einstückig an den gegenüberliegenden Enden der Schlitze 35b oder 36b mit einem Paar
Nasen 35c oder 36c versehen, die zum Aufnehmen der auf den gegenüberliegenden belasteten Laufflächen 13 bis
16 und 19 bis 22 des Lagerkörpers 1 und der Führungsschiene 18 ablaufenden Rollen und zum Überführen der
aufgenommenen Rollen in die Rollenumlenknuten 30a, 30a"
und 30b1, 30b" in den Endabdeckungen 23, 24 dienen, um einen glatten Wechsel der Bewegungsrichtung der
Rollen von einer linearen zu einer gekrümmten Bewegung zu erreichen. Jeder der Rollenhalteabschnitte 35a,
36a der Käfige 35, 36 ist mit einer Seitenwand 35d oder 36d versehen, die im wesentlichen die gleiche Höhe
wie der Durchmesser jeder tonnenförmig geformten Rolle B hat, wobei die Seitenwand mit der Seitenwand 5a der
mittleren Nut 5 oder der Seitenwand 6a jeder Seitennut zusammenwirkt, um so die laufenden Rollen B zu führen
und ein Verklemmen zu verhindern. Die Käfige 35, 36 sind an ihren entgegengesetzten Enden in die Eingriffsnuten 33, 34 in den entsprechenden Endabdeckungen 23,
eingepaßt, so daß sie an den Endabdeckungen festgelegt sind. Da die Nasen 35c, 36c, der Käfige 35, 36 zum
Führen der Rollen von einer geraden Richtung in eine gekrümmte Richtung dienen, wie oben erwähnt, ist die
mechanische Festigkeit der Nasen sehr wichtig und es ist daher erwünscht, daß sie mittels Salzbadnitrierung
und der Weichnitrierung zur Verbesserung ihrer Festigkeit wärmebehandelt sind.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß wenn die Käfige 35, 3 6 in den Lagerkörper 1 eingepaßt sind und an ihren gegenüberliegenden Enden an den
Endabdeckungen 23, 24 befestigt sind, die Längsmittellinie des Schlitzes 35b oder 36b jedes Käfigs 35
oder 3 6 mit der Längsmittellinie der entsprechenden belasteten Laufflächen 13 bis 16 und 19 bis 22 ausgerichtet
ist.
Im folgenden soll die Arbeitsweise des linearen Gleitrollenlagers
entsprechend der obigen Konstruktion beschrieben werden.Nimmt man an, daß das lineare Gleitrollenlager
beispielsweise in einem Bearbeitungszentrum (nicht dargestellt) eingebaut ist, wobei ein erforderliches
Bearbeitungswerkzeug an dem Lagerkörper 1 befestigt ist. Wenn das so eingebaute Lager in jeder
Richtung längs der Führungsschiene 18 bewegt wird, rollen die vier zwischen den gegenüberliegenden belasteten
Laufflächen 13 bis 16 und 19 bis 22 an dem Lagerkörper 1 und der Führungsschiene 18 gehaltenen
Rollen B unter einer Belastung ab, wobei ein Verklemmen mittels der Käfige 35, 36 verhindert wird. Am hinteren
Ende des Lagers werden die Rollen mittels der Zungen 35c, 36c der Käfige 35 und 36 an ihrem einen Ende aufgenommen
und dadurch in die entsprechenden Rollen-
umlenknuten 30a1, 30a" und 30b1, 30b" in der Endabdeckung
24 so umgelenkt, daß sie ihre Bewegungsrichtung von der linearen Richtung zu einer kreisförmigen
oder gekrümmten Richtung ändern. Von den Rollenumlenknuten bewegen sich die Rollen B in die unbelasteten
Laufkanäle 7b bis 10b im Lagerkörper 1, wo die Rollen B entlastet werden. Diesbezüglich wird
angenommen, daß die besondere Anordnung der Rollenumlenknuten längs der Berührungslinien der belasteten
Rollen B, für ein glattes Umlenken der Rollen ohne irgendeinen seitlichen Schlupf sorgen. Darauf bewegen
sich die unbelasteten Rollen B2 längs der unbelasteten
Laufkanäle 7b bis 10b zu den Rollenumlenknuten 30a1,
30a" und 30b1, 30b" in der anderen Endabdeckung 23 am vorderen Ende des Lagerkörpers 1, wo sie ihre Laufrichtung
von der geraden Richtung zur gekrümmten Richtung ändern, von wo die Rollen zu den zwischen
den gegenüberliegenden belasteten Laufflächen 13 bis 16 und 19· bis 2 2 am Lagerkörper 1 und der Führungsschiene
18 ausgebildeten belasteten Laufkanälen zurückkehren, wo sie wiederum belastet werden. Darauf wird
der gleiche Vorgang für den ausgerichtetenVümiaüf der
Rollen wiederholt.
Obwohl bei der obigen Beschreibarg der Ausführungsform
die unbelasteten Laufkanäle 7b bis 10b durch die inneren Umfangsflachen der entsprechenden Hülsen 7a bis 10a
gebildet werden, können sie ebenfalls direkt durch Bohren durch den Lagerkörper 1 ausgebildet werden.
Figur 18 zeigt eine zweite Ausführungsform des linearen Gleitrollenlagers. In dieser Ausführungsform sind die
Laufflächen 13 bis 16 am Lagerkörper 1 und die Laufflächen 1 bis 22 an der Führungsschiene 18 symmetrisch
auf Linien Z angeordnet, die die horizontale Kraftwirklinie
X-X der Führungsschiene 18 unter einem Winkel von 45° schneiden, so daß die Berührungswinkel *. ,
'_ der belasteten Rollen B, in bezug auf die belasteten
Laufflächen 13 bis 16 und 1 bis 22, das heißt die Werte zwischen den Berührungslinien 1 der belasteten
Rollen B- und einer Bezugsebene P senkrecht zur vertikalen Mittellinie O des Lagerkörpers 1 etwa
45° betragen, und daß die durchgehenden Bohrungen 7 bis 10 im Lagerkörper 1 ebenfalls symmetrisch auf
Linien Z angeordnet sind, die die Lastwirkungslinie X-X der Führungsschiene 18 unter einem Winkel von 45°
schneiden. Der Aufbau und die Wirkungsweise der zweiten Ausführungsform sind im wesentlichen der ersten
Ausführungsform ähnlich, so daß eine weitere Beschreibung
entbehrlich ist.
Figuren 1 bis 3 2 zeigen eine dritte Ausführungsform
des linearen Gleitrollenlagers, wobei die Form der Käfige wesentlich vereinfacht ist, verglichen mit
der oben beschriebenen ersten Ausführungsform. Insbesondere ist ein sich längs erstreckender mittlerer
Käfig 40 mit kanalähnlichem Querschnitt mittels Befestigungsschrauben 41 an der inneren Umfangsfläche
der mittleren Nut 5 im Lagerkörper 1 befestigt, der an seinen gegenüberliegenden Seiten rechtwinklig
gebogen ist, um ein Paar aufrechter Seitenflächen 40a zu schaffen, die im Zusammenwirken mit den Seitenflächen
5a der mittleren Nut 5 dazu dienen, die zwei Reihen der belasteten Rollen B1 zu führen und zu halten.
Andererseits sind zwei Seitenkäfige 42, die jeweils stufenförmig zur Ausbildung eines Z-förmigen Quer-
Schnitts gebogen sind, an ihrer sich in Längsrichtung
erstreckenden einen Seitenfläche 42a mittels Befestigungsschrauben 43 an den inneren Umfangsflächen
des Lagerkörpers 1 benachbart zu den offenen Seiten der entsprechenden Seitennut 6 so befestigt,
daß die andere Seitenfläche 42b der entsprechenden Käfige 42 mit der einen Seitenfläche 6a der entsprechenden
Seitennut 6 zusammenwirkt, um die belasteten Rollen B, zu führen und zu halten. Die Konstruktion
und Arbeitsweise der dritten Ausführungsform ist im wesentlichen der ersten Ausführungsform ähnlich, so
daß eine weitere Beschreibung entbehrlich ist.
Figur 33 zeigt eine vierte Ausführungsform des linearen Gleitrollenlagers. Bei dieser Ausführungsform sind
die belasteten Laufflächen 13 bis 16 am Lagerkörper und die belasteten Laufflächen 19 bis 22 an der
Führungsschiene 18 symmetrisch auf Linien Z angeordnet, die die Kraftwirklinie X-X der Führungsschiene
unter einem Winkel von 45° schneiden, so daß die Berührungswinkel ',, _ der belasteten Rollen B.. hinsichtlich
der belasteten Laufflächen 13 bis 16 und Ig bis 22, das--heißt die durch die Berührungslinien 1 der
belasteten Rollen B, und der Bezugsebene P senkrecht zur vertikalen Mittellinie 0 des Lagerkörpers 1 gebildeten
Winkel etwa 45° betragen. Die durchgehenden Bohrungen 7 bis 10 im Lagerkörper 1 sind ebenfalls
symmetrisch auf den Linien Z angeordnet, die die Lastwirklinie X-X der Führungsschiene 18 unter einem Winkel
von 45° schneiden. Der Aufbau und die Arbeitsweise der vierten Ausführungsform ist der dritten Ausführungsform
ähnlich, so daß eine weitere Beschreibung entbehrlich ist.
Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß das so aufgebaute Gleitrollenlager die folgenden verschiedensten
Vorteile aufweist:
Das Gleitrollenlager ist in der Lage, zufriedenstellend alle auf es einwirkenden Lasten, sowohl
nach oben und radial gerichtete Lasten, als auch in jeder Richtung einwirkende Lasten durch die zwei zwischen
den belasteten Laufflächen in der mittleren Nut des Lagerkörpers und den entsprechenden Laufflächen
der Führungsschiene angeordneten Reihen der Rollen, und der zwei zwischen den belasteten Laufflächen der
gegenüberliegenden Seitennuten im Lagerkörper und der entsprechenden belasteten Laufflächen an der Führungsschiene
angeordneten Reihenrollen aufzunehmen. Infolge der Tatsache, daß die Rollen mittels der zwischen
dem Lagerkörper und der Führungsschiene angeordneten Käfige in Verbindung mit den Seitenflächen der mittleren
Nut und der einen Seitenfläche jeder der zwei Seitennuten geführt und gehalten werden, ist es nicht
erforderlich, die mittlere Nut und die Seitennuten einer Endbearbeitung mit hohen Tolerenzen zu unterziehen,
was erforderlich wäre, wenn die Rollen zwischen den gegenüberliegenden Seitenflächen jeder Nut
gehalten wurden, wodurch es einfach ist, diese Nuten herzustellen, wodurch der Wirkungsgrad beim Ausbilden
derartiger Nuten verbessert und die Herstellungskosten gesenkt werden können. Es ist ebenfalls möglich,
nicht nur die Form jedes Käfigs zu vereinfachen, sondern weiter die erforderliche Festigkeit verglichen
mit dem Fall zu vermindern, wo die Rollen nur durch die Käfige geführt und gehalten werden, so daß
die Käfige ebenfalls mit verminderten Kosten hergestelt werden können. Da die unbelasteten Laufkanäle im Lager-
körper auf den Berührungslinien der Rollen angeordnet sind, die auf den gegenüberliegenden belasteten Laufflächen
ablaufen, gibt es keinen seitlichen Schlupf
der Rollen, wenn sie sich von den belasteten Lauf-
der Rollen, wenn sie sich von den belasteten Lauf-
flächen zu den unbelasteten Laufkanälen und umgekehrt bewegen, so daß die Rollen eine glatte Änderung ihrer
Bewegungsrichtung durchführen können und nicht irgendwelchen übermäßigen Belastungen unterworfen sind, wodurch
die Haltbarkeit der Rollen wesentlich verlängert werden kann.
Claims (11)
- PATENTANWALTK 22HIROSHI TERAMACHI
2-34-8, Higashi-Tamagawa Setagaya-Ku, Tokyo, JapanLINEARES GLEITROLLENLAGERPatentansprüche■, 1. Lineares Gleitrollenlager, gekennzeichnet durcheine Führungsschiene (16), die auf ihren gegenüberliegenden Seiten (4) belastete Lauffläche (19 bis22) aufweist;einen Lagerkörper (1), der auf der Führungsschiene (18) längs zu ihr beweglich befeetigt ist und ein paar Randleistenteile (3, 4) aufweist, die sich von seinen gegenüberliegenden Seiten nach unten erstrecken, wobei zwischen ihnen ein sich in Längsrichtung erstreckender mittlerer Hohlraum (2) ausgebildet ist, und der Lagerkörper (1) an seinem mittleren Teil der inneren Umfangsflache mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden mittleren Nut (5) und an der inneren umfangsflache jedes Randleistenteils (3, 4) mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden Seitennut (6, 6) versehen ist, wobei die mittlere Nut (5)- i«6an ihrer Bodenfläche mit einem Paar, sich in Längsrichtung erstreckender belasteter Laufflächen (13,15), die den entsprechenden belasteten Laufflächen (19 bis 22) an der Führungsschiene 18 gegenüberliegen, versehen ist, und jede der Seitennut (6,6) an ihren Bodenflächen mit einer sich in Längsrichtung erstreckenden belasteten Lauffläche, die der entsprechenden belasteten Lauffläche (19 bis 22) an der Führungsschiene (18) gegenüberliegt, versehen ist, und der Lagerkörper (1) weiter vier durch ihn verlaufende unbelastete Laufrollenkanäle aufweist;Vier zwischen den gegenüberliegenden belasteten Laufflächen an dem Lagerkörper (1) und der Führungsschiene (18) angeordnete Reihen von Rollen (B) ; und durch■*-5 zwischen dem Lagerkörper (1) und der Führungsschiene (18) angeordnete Halterungen (35,36) zum Führen und Halten der zwischen den gegenüberliegenden Laufflächen angeordneten Rollen in Verbindung mit den Seitenflächen der mittleren (5) und seitlichen Nuten (6,6). - 2. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerkörper (1) vier sich in Längsrichtung erstreckende durchgehende Bohrungen (7 bis 10) aufweist, in die vier Hülsen (7a bis 10a) eingesetzt sind, und daß die nicht belasteten Laufrollenkanäle (7b bis 10b) in dem Lagerkörper (1) jeweils durch die innere Umfangsflache jeder Hülse (7a bis 10a) gebildet werden.
- 3. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehenden Bohrungen (7 bis 10) in dem Lagerkörper (1) an Be-rührungslinien (1) der Rollen (B) in bezug auf die zugeordneten belasteten Laufflächen angeordnet sind.
- 4. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (7a bis 10a) aus einem Kunststoff bestehen.
- 5. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (7a bis 10a) aus Aluminium bestehen.
- 6. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (7a bis 10a) jeweils an ihren gegenüberliegenden Enden mit ein Paar Positionierungsnasen (7c bis 10c) zur genauen Anordnung jeder Hülse (7a bis 10a) relativ zum Lagerkörper (1) nach dem Einsetzen der Hülsen (7a bis 10a) in die entsprechenden durchgehenden Bohrungen (7 bis 10) in dem Lagerkörper (1) vorgesehen sind.
- 7. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Hülse (7a bis 10a) in ihrer Mitte in Längsrichtung in zwei Hälften geteilt ist.
- 8. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die belasteten Laufflächen (1 bis 22) am Lagerkörper (1) und der Führungsschiene (18) symmetrisch auf Linien (Z) angeordnet sind, die Bezugslinien (Y), die jeweils einen Winkel von 30° mit einer horizontalen Lastwirklinie der Führungsschiene (18) bilden, unter einem Winkelvon 60° schneiden.
- 9. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehenden Bohrungen (7 bis 10) in dem Lagerkörper (1) symmetrisch auf Linien (Z) angeordnet sind, die eine horizontale Lastwirklinie (X-X) der Führungsschiene (18) unter einem Winkel von 30° schneiden.
- 10. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen (19 bis 22) an dem Lagerkörper (1) und der Führungsschiene (18) auf symmetrischen Linien (Z) angeordnet sind, die eine horizontale Lastwirklinie (X-X) der Führungsschiene (18) unter einem Winkel von 45° schneidet.
- 11. Lineares Gleitrollenlager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die durchgehenden Bohrungen (7 bis 10) in dem Lagerkörper (1) symmetrisch auf Linien (Z) angeordnet sind, die eine horizontale Lastwirklinie (X-X) der Führungsschiene (18) unter einem Winkel von 45° schneiden.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: THK CO., LTD., TOKIO/TOKYO, JP |
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8381 | Inventor (new situation) |
Free format text: TERAMACHI, HIROSHI, TOKIO/TOKYO, JP |
|
8368 | Opposition refused due to inadmissibility |