DE4005582C2 - Linearlager und Herstellungsverfahren für dessen Kugelumleitungseinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Linearlager mit einem auf einer Führungsschiene über Kugelreihen längsverschieblich geführten Linearschlitten.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung zumindest der Kugelumleitungseinrichtung an dem Linearschlitten eines solchen Linearlagers.

Aus der DE-OS 29 09 508 ist ein Wälzlager für Längsbewe­ gungen bekannt, bei dem eine speziell ausgeformte metal­ lische Hülse längsverschiebbar an einer zylindrischen Welle gelagert ist. Die Hülse ist an ihrer Innenseite mit Längsnuten versehen, durch die sich Stege eines Kunst­ stoffkäfigs erstrecken. Die Stege sind an ihrer der Welle zugewandten Seite rinnenförmig ausgebildet und enden in stirnseitig an der Hülse angeformten Kunststoffringen. Die Kunststoffringe an beiden Enden der Hülse sind mit den Stegen einstückig ausgebildet. Zwischen der Welle und der Hülse ist ein weiteres käfigartiges Kunststoffteil angeordnet. Dieses weist Stege auf, die mit den Stegen des erstgenannten Kunststoffkäfigs eine im Querschnitt kreisförmige Kugelrückführungsbahn definieren.

Dabei verläuft die sich zwischen den jeweils aneinander anliegenden Stegen ausbildende Trennfuge längs jeder Kugelrückführungsbahn. Stirnseitig werden die Kugeln auf einer U-förmigen Bahn auf eine von dem zweiten Kunst­ stoffteil seitlich begrenzte Bahn gelenkt, bei der die Kugeln als Wälzkörper zwischen der Hülse und der Welle laufen. Im Bereich der U-förmigen Rückführungsbahn er­ streckt sich eine Querfuge, die das erste von dem zweiten Käfigteil trennt, quer durch die Rückführungsbahn. Die Rückführungsbahn endet bei einer Mündung der Rückfüh­ rungsbahn, die an der der Welle zugewandten Seite von einem schaufelartigen Teil des zweiten Kunststoffkäfigs und an der der Hülse zugewandten Seite von dem Kunst­ stoffring des ersten Kunststoffteiles begrenzt wird.

Die Trennfuge verläuft auf der gesamten Länge der Kugel­ rückführungsbahnen und der Kugelumleitungskanäle. In­ nerhalb der Endringe bildet der Stoß zwischen den Endrin­ gen und dem Käfig eine Querfuge, die schon bei einem geringen axialen Versatz einen deutlichen Absatz dar­ stellen kann. Eine weitere Trennfuge ist im unmittelbaren Anschluß an die Kugelrückführungsbahn im Übergang zwi­ schen dem Endring des ersten Kunststoffteiles und der Hülse vorhanden. Über diese Fuge laufen die Kugeln unter Umständen noch unter Last, was zu Schwierigkeiten führen kann. Da bei einer Bewegung dieses Wälzlagers für Längs­ bewegungen alle Kugeln nacheinander ständig über die Absätze und Fugen laufen müssen, kann es außerdem zu einer erheblichen Geräuschentwicklung kommen. Im Extrem­ fall können sogar einzelne Kugeln klemmen und das Lager blockieren.

Beispielsweise aus der EP-A4-0268011 ist eine Linear­ lageranordnung bekannt, von der die Erfindung ausgeht und bei der auf einer eine längsverlaufende wannen­ artige Vertiefung aufweisenden Führungsschiene über zwei Kugelreihen ein Linearschlitten längsverschieb­ lich geführt ist, der ein der Form der wannenartigen Vertiefung angepaßtes und in diese ragendes Lagerteil aufweist, an dem zwei den Kugelreihen zugeordnete Kugellaufbahnen angeordnet sind, denen entsprechende Kugellaufbahnen im Bereich der Seitenwände der wannenartigen Vertiefung der Führungsschiene zuge­ ordnet sind. Stirnseitig sind an dem Linearschlitten Kugelumleitungseinrichtungen angeordnet, die mit an dem Schlitten vorgesehenen Kugelrückführungsbahnen in Verbindung stehen. Diese Kugelumleitungseinrichtungen weisen aus Kunststoff hergestellte schalenförmige Kugel­ umleitelemente auf, die mittels angeformter Befestigungs­ zapfen lagerichtig fixiert gemeinsam mit entsprechenden schalenförmigen Endteilen einer im wesentlichen C-förmi­ gen Abdeckkappe die Kugelumleitungskanäle begrenzen. Die den Linearschlitten übergreifende Abdeckkappe hält nicht nur die stirnseitig angeordneten Kugelumleit­ elemente an dem Linearschlitten, sondern sie ist gleichzeitig derart ausgebildet, daß sie in dem Bo­ den einer wannenartigen Vertiefung des Linearschlittens ausgebildete, im Querschnitt etwa teilkreisförmige Nu­ ten überdeckt und damit mit diesen die Kugelrückführ­ kanäle begrenzt.

Die bei einer Längsverschiebung des Linearschlittens fortlaufend aus dem Zwischenraum zwischen den Kugel­ laufbahnen des Linearschlittens und der Führungs­ schiene austretenden Kugeln jeder Kugelreihe werden von dem anschließenden Kugelumleitungskanal der jeweiligen Kugelumleitungeinrichtung aufgenommen und in diesen zu dem Kugelrückführungskanal gelei­ tet.

Grundsätzlich ist es bei Linearlagern bekannt, daß schon verhältnismäßig geringe Unregelmäßigkeiten bei der Kugelumleitung zu einer erheblichen Geräusch­ entwicklung führen und die Ursache von unerwünschten Verschleißerscheinungen in dem Kugelumleitungsbereich sein können. Andererseits lassen sich aber schon aus Kostengründen bei der Herstellung des Linear­ schlittens und der auf diesen stirnseitig aufge­ setzten Kugelumleitungsteile bestimmte Herstellungs­ toleranzen nicht vermeiden. Es muß deshalb in der Praxis bei der Montage des Linearschlittens insbe­ sondere in dem Übergangsbereich zwischen der schlitten­ festen Kugellaufbahn und dem jeweils anschließenden Kugelumleitungskanal eine Nachbearbeitung durch Schleifen etc. vorgenommen werden, ,im unerwünschte Stufen oder andere Unregelmäßigkeiten in diesem Be­ reich zu beseitigen. Eine solche Nachbearbeitung ist teuer und aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, hier abzuhelfen und einen Weg zu weisen, der es gestattet, auf ein­ fache, kostengünstige Weise ein Linearlager zu schaffen, das sich durch eine geringe Geräuschent­ wicklung und geringen Verschleiß in den Kugelumlei­ tungsbereichen auszeichnet.

Diese Aufgabe wird durch ein Linearlager mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Dazu ist die Anordnung derart getroffen, daß zwischen den auf gegenüberliegenden Stirnseiten des Linear­ schlittens angeformten Kugelumleitungsteilen we­ nigstens ein zumindest teilweise Kugelrückführungs­ kanäle begrenzendes, aus Kunststoff bestehendes Kugelrückführteil angeordnet ist, dessen Kugelrück­ führungskanäle sich übergangslos an die Kugelum­ leitungskanäle anschließend ausgebildet sind. Die Kugelumleitungsteile und das Kugelrückführungsteil sind zweckmäßigerweise einstückig miteinander ver­ bundene Teile eines an den Linearschlitten angeformten Kunststoffelementes, doch sind grundsätzlich auch Ausführungsformen denkbar, bei denen lediglich die Kugelumleitungsteile selbst an den Linearschlitten angeformt sind.

Um die Montage des Linearschlittens zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn in dem Kugelrückführungsteil oder in wenigstens einem der Kugelumleitungsteile zumindest eine in einen jeweils zugeordneten Kugel­ rückführungs- oder -umleitungskanal mündende Kugel­ einfüllöffnung ausgebildet ist. Diese Kugeleinfüll­ öffnung kann nach dem Einfüllen der Kugeln durch ein entsprechendes Verschlußteil verschlossen wer­ den, wobei das Verschlußteil auch lösbar ausgebildet sein kann, um somit eine einfache Demontage des Linearschlittens zu ermöglichen.

Das die Kugelumleitungselemente und das Kugelrück­ führelement umfassende Kunststoffelement kann zweckmäßigerweise den Linearschlitten außen teil­ weise umgreifend im wesentlichen C-förmig ausge­ bildet sein. Auch kann es von Vorteil sein, wenn der Linearschlitten auf einer Seite eine wannen­ förmige Vertiefung aufweist, in der das Kugelrück­ führungsteil zumindest teilweise aufgenommen ist, so daß sich insoweit kein zusätzlicher Platz bedarf ergibt. Dabei können an dem Linearschlitten im Be­ reich der wannenartigen Vertiefung Kugelrückführungs­ bahnen ausgebildet sein, durch die gemeinsam mit dem Kugelrückführungsteil die Kugelrückführungskanäle begrenzt sind.

Um sicherzustellen, daß auch bei erschwerten Betriebs­ bedingungen die angeformten Kunststoffteile fest und unverlierbar an dem Linearschlitten gehaltert bleiben, kann es von Vorteil sein, wenn die Kugelumleitungsteile und/oder das Kugelrückführungsteil an dem Linearschlit­ ten formschlüssig verankert sind bzw. ist. Dazu kann der Linearschlitten entsprechende Hinterschneidungen (bspw. Gewinde, schräge Rohrungen etc.) oder vorspringende Ver­ ankerungselemente tragen, die beim Anformen der Kunststoff­ teile mit Kunststoff ausgefüllt oder in diesen eingebettet werden.

Für die einwandfreie Funktion eines Linearlagers ist es erforderlich, daß die Kugelreihen genau lagerichtig auf den zugeordneten Laufbahnen des Linearschlittens und der Führungsschiene laufen. Dies erfordert eine erhebliche Herstellungsgenauigkeit, insbesondere beim Linearschlitten. Um die Anforderungen an die Herstellungsgenauigkeit zu senken, ist es bekannt (EP-A1-0268 011), in dem Linearschlitten einen Längsschlitz vorzusehen, der einen elastisch verformbaren Bereich ergibt, so daß die beiden einander gegenüberliegenden Kugellaufbahnen durch Spreizmittel in Gestalt von in den Längsschlitz eingedrückten Kegelstiften geringfügig in ihrem Abstand verändert und damit eingestellt werden können. Da die Kugelumleitungsteile stirnseitig an den Linearschlitten angeformt sind, könnten sie bei der elastischen Verformung des Linear­ schlittens einer unerwünschten Spannungsbean­ spruchung ausgesetzt werden. Dies läßt sich da­ durch vermeiden, daß die den beiden Kugellauf­ bahnen des Linearschlittens zugeordneten Kugel­ umleitungsteile an den Stirnseiten des Linear­ schlittens jeweils entsprechend dessen Verformung mitbeweglich ausgebildet sind. Bei der erwähnten Ausführungsform, bei der der Linearschlitten an­ schließend an den elastisch verformbaren Bereich zumindest einen Längsschlitz aufweist, in den die Spreizmittel ragen, kann dies praktisch derart ver­ wirklicht werden, daß die Kugelumleitungsteile eben­ falls mit zumindest einem entsprechenden durchgehen­ den Schlitz versehen sind.

In der Regel sind die an die Stirnseiten des Linear­ schlittens angeformten Kugelumleitungsteile derart ausgebildet, daß sie die Kugelumleitungskanäle voll­ ständig umschließen, so daß sich diese nach Art von Röhren durch die Kugelumleitungsteile erstrecken. In besonderen Fällen sind aber auch Ausführungsformen denkbar, bei denen die Anordnung derart getroffen ist, daß zumindest auf die Kugelumleitungsteile ein die Kugelumleitungskanäle teilweise begrenzender Deckel aufgesetzt ist. Ähnliches gilt auch für das Kugel­ rückführungsteil.

Zur Herstellung zumindest der Kugelumleitungsein­ richtungen an dem Linearschlitten des beschrie­ benen Linearlagers wird gemäß weiterer Erfindung derart vorgegangen, daß von der jeweiligen Kugel­ laufbahn ausgehend und auf dieser aufliegend an dem Linearschlitten zumindest ein der Gestalt und Form­ gebung eines anschließenden Kugelumleitungskanales entsprechender Formkern angeordnet wird, daß sodann eine den Linearschlitten zumindest teilweise auf­ nehmende, der Formgestaltung wenigstens des-oder der jeweiligen Kugelumleitungsteile(s) entsprechend gestaltete Form unter Anformung dieser Teile an den Linearschlitten mit einem aushärtenden Kunst­ stoff ausgegossen wird und daß nach dem Aushärten des Kunststoffes der oder die Formkern(e), insbes. durch thermische oder chemische Behandlung entfernt wird bzw. werden. Unter dem Begriff "Kunststoff" sind da­ bei auch sogenannte Gießmassen verstanden, wie sie in unterschiedlichen Zusammensetzungen bekannt sind, z. B. Kunststoff/Metall-, Kunststoff/Mineralfaser- Massen etc.

Jeder Formkern besteht mit Vorteil aus einem nieder­ schmelzenden Material, das ausgeschmolzen,. ausgebrannt oder herausgelöst wird und bspw. ein Metall sein kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein die stirnseitig an dem Linearschlitten angeordneten Kugelumleitungsteile miteinander verbindendes Kugel­ rückführteil gleichzeitig mit angeformt, wobei für jede Kugellaufbahn des Linearschlittens ein einstücki­ ger, im wesentlichen C- oder ovalförmig gebogener Form­ kern verwendet wird, der mit Teilen auf der Kugellauf­ bahn aufliegend angeordnet wird.

Im übrigen ist jeder der Formkerne zweckmäßigerweise ein vorzugsweise im wesentlichen zylindrischer, länglicher Körper, der entsprechend formgebend gebogen ist. Der Formkern kann im Querschnitt auch ein anderes Profil aufweisen, bspw. rechteckig oder quadratisch sein.

Bei dem neuen Linearlager ist durch das unmittel­ bare Anformen zumindest der Kugelumleitungsteile nicht nur eine verhältnismäßig einfache Herstellung gewährleistet, sondern es ist auch sichergestellt, daß in dem Übergangsbereich zwischen den Kugellauf­ bahnen des Linearschlittens und den Kugelumleitungs­ kanälen der Kugelumleitungsteile ein absolut stufen­ loser Übergang vorhanden ist, und zwar ohne daß dazu bei der Montage ein Nacharbeiten (Schleifen) erforder­ lich wäre. Das Linearlager zeichnet sich deshalb durch weitgehende Geräuscharmut und niedrigen Verschleiß aus.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ge­ genstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Linearlager gemäß der Erfindung, im Quer­ schnitt,

Fig. 2 den Linearschlitten des Linearlagers nach Fig. 1, in einer perspektivischen Darstellung, teilweise aufgeschnitten und in einem anderen Maßstab, und

Fig. 3 den Linearschlitten nach Fig. 2, im Zustand nach dem Aushärten des Kunststoffs und vor dem Aus­ schmelzen der Formkerne, in einer entsprechen­ den Darstellung.

Das in Fig. 1 dargestellte Linearlager weist eine im Querschnitt im wesentlichen rechteckige Führungs­ schiene 1 auf, die mit einer ebenen Aufstellfläche 2 und einer dieser gegenüberliegenden parallelen oberen Fläche 3 ausgebildet ist, in deren Bereich sie mit einer in Längsrichtung durchgehenden wannen­ artigen Vertiefung 4 versehen ist. Auf der Führungs­ schiene 1 ist ein Linearschlitten 5 längsverschieblich geführt, der ebenso wie die Führungsschiene 1 aus Stahl besteht und auf dieser über zwei Kugelreihen 6 ab­ gestützt ist. Die Kugeln der Kugelreihen 6 laufen auf jeweils einander zugeordneten Kugellaufbahnen 7, 8, die im Querschnitt etwa teilkreisförmig sind und von denen die Kugellaufbahnen 7 im Bereiche der ge­ genüberliegenden schrägen Seitenwände 9 der wannen­ artigen Vertiefung 4 der Laufschiene 1 und die Kugel­ laufbahnen 8 seitlich an einem in die wannenartige Vertiefung 4 ragenden und entsprechend gestalteten Lagerteil 10 des Linearschlittens 5 ausgebildet sind. Zwischen der Unterseite des Linearschlittens 1 und der Oberfläche 3 der Führungsschiene 1 ist ein bei 11 angedeuteter Spalt vorhanden, um die freie Bei­ weglichkeit des Linearschlittens 5 zu gewährleisten. Die Kugellaufbahnen 7, 8 sind gehärtet. An dem Lager­ teil 1 des Linearschlittens 5 seitlich angebrachte Kugelkäfige 12 (Fig. 2) halten die Kugeln der Kugel­ reihen 6 unverlierbar an dem Lagerteil 10.

An den beiden Stirnflächen 13 des Linearschlittens 5 sind in der aus den Fig. 2 und 3 ersichtlichen Weise Kugelumleitungseinrichtungen angeordnet, die aus Kunststoff, bspw. Polyamid, bestehen und jeweils ein Kugelumleitungsteil 14 aufweisen, das unmittel­ bar an die zugeordnete Stirnfläche 13 des Linear­ schlittens 5 angeformt ist. Jedes der beiden im Querschnitt etwa teilkreisförmigen Kugelumleitungs­ teile 14 enthält zwei im Querschnitt zylindrische, etwa C-förmige Kugelumleitungskanäle 15, die sich an die beiden Kugellaufbahnen 8 absatzlos anschließen. Sie leiten die bei der Bewegung des Linearschlittens 5 aus dem Zwischenraum zwischen den beiden Kugellauf­ bahnen 7,8 austretenden Kugeln der Kugelreihen 6 über einen bogenförmig gekrümmten Weg in Kugelrückführungs­ kanäle 16, die parallel zueinander auf der Oberseite des Linearschlittens 5 verlaufen und sich zwischen den-Kugelumleitungskanälen 15 der beiden Kugelum­ lenkungsteile 14 erstrecken. Die Kugelrückführungs­ kanäle 16 sind in einem zwischen den beiden Kugel­ umleitungsteilen 14 angeordneten, ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Kugelrückführungsteil - 17 angeordnet; sie schließen sich übergangslos an die Kugelumleitungskanäle 15 an.

Fig. 2 zeigt, daß die Kugelumleitungsteile 14 und das Kugelrückführungsteil 17 einstückig miteinander ver­ bundene Teile eines an den Linearschlitten 5 ange­ formten einheitlichen Kunststoffelementes 18 sind, das den Linearschlitten außen (in Längsrichtung) teilweise umgreifend im wesentlichen C-förmig aus­ gebildet ist und dessen Breite etwa der Breite des Lagerteiles 10 entspricht.

Auf seiner Oberseite ist der Linearschlitten 5 mit einer über seine Länge durchgehenden, symmetrisch angeordneten wannenförmigen Vertiefung 19 ausgebildet, auf deren Boden Kugelrückführungsbahnen 20 angeordnet sind, durch die gemeinsam mit dem in der wannenförmi­ gen Vertiefung 19 teilweise aufgenommenen Kugelrück­ führungsteil 17 die Kugelrückführungskanäle 16 be­ grenzt sind.

In dem Kunststoffelement 18 sind im Bereich dessen Kugelrückführteiles 17 zwei Kugeleinfüll­ öffnungen 21 ausgebildet, die in die Kugelrück­ führungskanäle 16 münden und es erlauben, die Kugeln der beiden Kugelreihen 6 bei der Montage einzuführen. Ein in eine Ausnehmung 22 des Kugel­ rückführteiles 17 einsetzbarer, in Fig. 2 nicht weiter dargestellter Deckel erlaubt es, die beiden Kugeleinfüllöffnungen sodann gemeinsam zu ver­ schließen.

Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungs­ beispiel ist das Kunststoffelement 18 mit seinen Kugelumleitungsteilen 14 und dem Kugelrückführteil 17 im Spritzgußverfahren unmittelbar an den stählernen Linearschlitten 5 angeformt und an diesem verankert, wobei die sich dabei ergebende Verbindung zwischen dem Kunst­ stoff und dem Material des Linearschlittens 5 ausreicht, um das Kunststoffelement 18 sicher an dem Linear­ schlitten 5 zu halten. Um diese Verbindung zwischen dem Linearschlitten 5 und den Teilen des Kunststoff­ elementes 18 zu verbessern, kann es zweckmäßig sein, an dem Linearschlitten 5 Hinterschneidungen oder Vorsprünge oder allgemein eine Strukturierung vor­ zusehen, die eine formschlüssige Verankerung des Kunststoffs an dem Linearschlitten zumindest im Bereiche der Kugelumleitungsteile 14 ergibt. Ein Beispiel für ein solches formschlüssiges Verankerungs­ element ist ein bei 23 in Fig. 2 angedeuteter,stirn­ seitig angeordneter Zapfen. In Frage kämen zu diesem Zweck auch gegebenenfalls schräge Gewindebohrungen, so daß Zugspannungen übertragen werden können, etc.

Um die Kugellaufbahnen 8 des Linearschlittens 5 be­ züglich der an-der Führungsschiene 1 angeordneten Kugellaufbahnen 7 präzise einstellen zu können, ist in dem Lagerteil 10 des Linearschlittens 5 ein von dessen Unterseite ausgehender, symmetrisch ange­ ordneter Längsschlitz 24 ausgebildet, der in dem darüberliegenden, sich bis zum Boden der wannen­ förmigen Vertiefung 19 erstreckenden Teil des Linearschlittens 5 einen örtlich begrenzten, elastisch verformbaren Bereich bildet. In den Längsschlitz 24 ragen von beiden Enden her Kegel­ bohrungen 25 (Fig. 2), in die Kegelstifte 26 einge­ fügt sind, die als Spreizmittel dienen und über ei­ nen endseitig angeordneten Gewindekopf 27 axial ver­ stellt werden können, wozu ein bei 28 angedeuteter Inbus-Schlüsselansatz dient. Durch Eindrehen der Kegelstifte 26 in deren kegelige Bohrungen 25 werden die beidseitig des Längsschlitzes 24 liegenden Ab­ schnitte des Lagerteils 10 des Linearschlitzes 5 voneinander abgespreizt, so daß sich der Abstand der Kugellaufbahnen 8 in dem für die Einstellung er­ forderlichen geringen Maß verändert (bspw. bis zu 0,7 mm bei einem gebräuchlichen Ausführungsbeispiel).

Um zu verhindern, daß bei dieser Verformung des Lager­ teils 10 die Verbindung zwischen dem Linearschlitten 5 und den stirnseitig angeformten Kugelumleitungsteilen 14 ge­ löst oder deren Kugelumleitungskanäle 15 gar seitlich gegen die Kugellaufbahnen 8 verschoben werden, so daß sich im übergangsbereich eine Stufe ergibt, wei­ sen die beiden Kugelumleitungsteile 14 jeweils einen mit dem Längsschlitz 24 fluchtenden Spreizschlitz 29 (Fig. 3) auf, der sich zu einer zylindrischen Bohrung 30 öffnet, die den Gewindekopf 27 des zugeordneten Kegelstiftes 26 aufnimmt. Beim Aufspreizen des Lager­ teils 10 mittels der Kegelstifte 26 können sich da­ mit die Kugelumleitungsteile 14 in dem an den Spreiz­ schlitz 29 anschließenden geschwächten Bereich elastisch verformen und damit die Spreizbewegung mitmachen.

Die Herstellung der beschriebenen Kugelumleitungs­ einrichtungen an den Stirnseiten des Linearschlittens 5 sowie der Kugelrückführeinrichtungen, die alle in dem Kunststoffelement 18 vereinigt sind, geschieht unter Bezugnahme auf Fig. 3 in folgender Weise:

An dem stählernen Linearschlitten 5 werden zunächst zwei Formkerne 31 angebracht, die aus einem niedrig­ schmelzenden Material, insbesondere Metall, bestehen und eine längliche, im wesentlichen zylindrische Ge­ stalt aufweisen. Jeder der Formkerne 31 ist im wesent­ lichen C- oder ovalförmig nach Art eines Kettengliedes gebogen und mit seinen Enden, bzw. mit Teilen auf die entsprechende Kugellaufbahn 8 aufgelegt, wie dies bei 32 veranschaulicht ist. Der Formkern 31 verläuft über die Oberseite des Linearschlittens 5, wobei er auf dem Grund der wannenförmigen Vertiefung 19 aufliegt.

Anschließend wird an den in eine entsprechende Form eingebrachten Linearschlitten 5 im Spritzgußverfahren das Kunststoffelement 18 unter Verwendung eines aus­ härtbaren Kunststoffs angespritzt, wobei die Form­ gebung dieses Kunststoffelementes 18 durch die ent­ sprechende Gestaltung der Spritzgußform erzielt wird.

Nach dem Aushärten des Kunststoffs werden die Form­ kerne 31, deren Schmelzpunkt niedriger liegt als jener des Kunststoffmaterials, durch Ausschmelzen ent­ fernt.

Damit ergibt sich ein absolut stufenfreier Übergang der Kugellaufbahn 8 und dem jeweils anschließenden Kugelrückführungskanal 15, der seinerseits übergangs­ los in den Kugelrückführungskanal 16 übergeht. Ein Nacharbeiten etwaiger Übergangsbereiche bei der Montage des Linearschlittens 15 ist nicht erforderlich.

Alternativ kann für die Formkerne 31 naturgemäß auch ein Material verwendet werden, das herausgebrannt oder durch chemische Einwirkung herausgelöst werden kann, worauf der Ordnung halber hingewiesen sei. Die Form­ kerne können auch bspw. als O-Ringe aus entsprechendem Kunststoffmaterial ausgebildet sein und nach dem Auf­ schneiden herausgezogen werden.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verlaufen die Kugelumleitungskanäle 15 vollständig durch die Kugelumleitungsteile 14, die ihrerseits einstückig ausgebildet sind. Es sind aber Ausführungsformen denkbar, bei denen die Kugelumleitungskanäle 15 zumindest in den Kugelumleitungsteilen 14 (aber gegebenenfalls auch in dem Kugelrückführungsteil 17) nur teilweise von dem an den Linearschlitten 5 angeformten Material begrenzt sind. Den vollständigen Abschluß dieser Kanäle übernimmt dann ein bspw. auf­ geklipster Deckel.

Alternativ zu der dargestellten Ausführungsform können an jeder Stirnseite des Linearschlittens auch zwei Kugelumleitungsteile 14 angeordnet sein, die im Bereiche des Spreizschlitzes 24 ganz vonein­ ander getrennt sind. Ebenso wäre es denkbar, daß das Kugelrückführungsteil 17 seinerseits deckelartig als getrenntes Teil zwischen die Kugelumleitungsteile 14 eingefügt und mit den Kugelumleitungsteilen 14 so­ wie mit dem Linearschlitten 5 in geeigneter Weise ver­ bunden, bspw. verrastet ist.

Claims (17)

1. Linearlager mit einem auf Führungsschienen (1) über Kugelreihen (6) längsverschieblich geführten Line­ arschlitten (5), der den Kugelreihen (6) zugeordnete Kugellaufbahnen (7, 8) aufweist,
mit an dem Linearschlitten (5) vorgesehenen Kugel­ rückführungskanälen (16), die zumindest teilweise durch an dem Linearschlitten (5) angeordnete Kugel­ rückführungsteile (17) begrenzt sind,
mit aus Kunststoff bestehenden Kugelumleitungsteilen (14), in denen Kugelumleitungskanäle (15) enthalten sind, die sich an die Kugelrückführungskanäle (16) anschließen, wobei
die Kugelumleitungskanäle (15) mit den Kugellaufbah­ nen (7, 8) in Verbindung stehen,
die Kugelumleitungsteile (14) jeweils einstückig ausgebildet sind und wobei
die Kugelumleitungsteile (14) stirnseitig jeweils derart an den Linearschlitten (5) angeformt sind, daß zwischen den Kugelumleitungskanälen (15) und den Laufbahnen (7, 8) jeweils ein stufenloser Übergang ausgebildet ist.

2. Linearlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugelrückführungsteil (17) aus Kunststoff be­ steht und daß dessen Kugelrückführungskanäle (16) sich übergangslos an die Kugelumleitungskanäle (15) anschließend ausgebildet sind.

3. Linearlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugelumleitungsteile (14) und das Kugelrück­ führungsteil (17) einstückig miteinander verbundene Teile eines an den Linearschlitten (5) angeformten Kunststoffelementes (18) sind.

4. Linearlager nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß in dem Kugelrückführungsteil (17) oder in wenigstens einem der Kugelumleitungsteile (14) zu­ mindest eine in einem jeweils zugeordneten Kugel­ rückführungs- oder -umleitungskanal (16; 16) mündende Kugeleinfüllöffnung (21) ausgebildet ist.

5. Linearlager nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Kunststoffelement (18) den Linearschlitten (5) außen teilweise umgreifend im wesentlichen c- oder ovalförmig ausgebildet ist.

6. Linearlager nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnete daß der Linearschlitten (5) auf einer Seite eine wannenförmige Vertiefung (19) aufweist, in der das Kugelrückführungsteil (17) zumindest teilweise aufgenommen ist.

7. Linearlager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Linearschlitten (5) im Bereich der wannen­ förmigen Vertiefung (19) Kugelrückführbahnen (20) aus­ gebildet sind, durch die gemeinsam mit dem Kugelrück­ führungsteil (17) die Kugelrückführungskanäle (16) begrenzt sind.

8. Linearlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnete daß die Kugelumleitungsteile (14) und/oder das Kugelrückführungsteil (17) an dem Linearschlitten (5) formschlüssig verankert sind bzw. ist.

9. Linearlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearschlitten (5) einen zwischen zwei parallelen Kugellaufbahnen (8) verlaufenden, örtlich begrenzten, elastisch verform­ baren Bereich aufweist, dem von außen her betätigbare Spreizmittel (26) zugeordnet sind, durch die die bei­ den Kugellaufbahnen (8) in ihrem Abstand einstellbar sind und daß die den beiden Kugellaufbahnen (8) zu­ geordneten Kugelumleitungsteile (14) an den Stirn­ seiten des Linearschlittens (5) jeweils entsprechend dessen Verformung mitbeweglich ausgebildet sind.

10. Linearlager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearschlitten (5) anschließend an den elastisch verformbaren Bereich zumindest einen Längs­ schlitz (24) aufweist, in den die Spreizmittel (26) ragen und daß die Kugelumleitungsteile (14) ebenfalls mit zumindest einem entsprechenden durchgehenden Schlitz (29) versehen sind.

11. Linearlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest auf die Kugel­ umleitungsteile (14) ein die Kugelumleitungskanäle (15) teilweise begrenzender Deckel aufgesetzt ist.

12. Verfahren zur Herstellung zumindest der Kugelumleitungs­ einrichtungen an dem Linearschlitten eines Linearlagers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß von der jeweiligen Kugellaufbahn ausgehend und auf dieser aufliegend an dem Linear­ schlitten zumindest ein der Gestalt und Formgebung eines anschließenden Kugelumleitungskanales entsprechen­ der Formkern angeordnet wird, daß sodann eine den Linearschlitten zumindest teilweise aufnehmende, der Formgestaltung wenigstens des oder der je­ weiligen Kugelumleitungsteile(s) entsprechend ge­ staltete Form unter Anformung dieser Teile an dem Linearschlitten mit einem aushärtenden Kunst­ stoff ausgegossen wird und daß nach dem Aushärten des Kunststoffes der oder die Formkern(e), insbesondere durch thermische oder chemische Behandlung, entfernt wird bzw. werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Formkern aus einem niederschmelzenden Ma­ terial besteht und ausgeschmolzen oder ausgebrannt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Material ein Metall ist.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, da­ durch gekennzeichnete daß ein die stirnseitig an dem Linearschlitten angeordneten Kugelumleitungs­ teile miteinander verbindendes Kugelrückführteil an dem Linearschlitten gleichzeitig mit angeformt wird und daß für jede Kugellaufbahn des Linearschlittens ein einstückiger, im wesentlichen c- oder ovalförmig gebogener Formkern verwendet wird, der mit Teilen auf der Kugellaufbahn aufliegend angeordnet wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkern ein länglicher Körper ist, der entsprechend formgebend gebogen wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Form mit dem Kunststoff im Druckverfahren ausgegossen wird.