DE4005582C2 - Linearlager und Herstellungsverfahren für dessen Kugelumleitungseinrichtungen - Google Patents
Linearlager und Herstellungsverfahren für dessen KugelumleitungseinrichtungenInfo
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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.
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.
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