WO2008074295A2 - Linear guide - Google Patents

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WO2008074295A2
WO2008074295A2 PCT/DE2007/002208 DE2007002208W WO2008074295A2 WO 2008074295 A2 WO2008074295 A2 WO 2008074295A2 DE 2007002208 W DE2007002208 W DE 2007002208W WO 2008074295 A2 WO2008074295 A2 WO 2008074295A2
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ball
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Rainer Eidloth
Ludwig Winkelmann
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Schaeffler Kg
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    • F16C29/00Bearings for parts moving only linearly
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    • F16C29/06Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
    • F16C29/0633Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
    • F16C29/0635Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/34Rollers; Needles
    • F16C33/36Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces

Definitions

  • the invention relates to a linear guide, with an outer guide member and an inner guide member which are supported against each other via rolling elements, wherein on the guide parts WälzSystemlaufbahnen are formed which form closed WälzSystemkanäle in the assembled state, in which endless revolving WälzSystem-2n are added.
  • Linear bearings with rolling bearings have long been known and are used in many areas of mechanical and jig construction. Particularly in the case of linear guides consisting of profiled rails with revolving rolling bearings, for example for moving tools and workpieces, applications in food technology, medical technology, for movable supporting structures (portals) and in robot construction from the market ever higher load capacities and stiffness at the same time as small construction cross-section and low weight required.
  • the transmission of bearings takes place by a composite of rollers and sliding movement, the rolling elements are selected depending on the application and load type.
  • the power of performance ie the dynamic load rating based on the weight of the bearing, is decisive for the performance of the guide.
  • the power weight is relatively high in cylindrical roller bearings.
  • cylindrical roller bearings are only radially resilient.
  • the power-to-weight ratio of ball bearings is rather low.
  • these are radially and axially resilient.
  • Tapered roller bearings are axially and radially loadable at rather moderate power weights, but require a relatively large amount of space and are usually subject to higher rolling friction.
  • profiled rail guides In known profiled rail guides often cylindrical rollers are used as rolling elements due to their high load capacity. In most cases, one, two or more circulating roller chains, on both sides of an inner guide part, in WälzSystemkanälen which are formed by raceways on the guide members, respectively.
  • the WälzSystemkanäle are preferably arranged inclined in order to achieve a high rigidity and to distribute the external loads largely uniformly from all directions. By a uniform support of the acting static and dynamic forces on all sides a very smooth bearing with low wear and thus long life is sought.
  • the profiled rail guides of publications DE 41 40 042 C2, DE 4301 777 A1 and DE 102004035211 A1 may be mentioned for this purpose.
  • the cylindrical rollers may tilt or run against the raceway walls at their end faces, as a result of which undesired increased rolling resistance and premature wear can occur.
  • linear guides with ball bearings can basically be designed with a smaller axial length compared to cylindrical roller bearings, but have a load in a radial main direction, which is typical for profiled rail guides, owing to their comparatively low load rating and an effective surface area of the rolling elements rather suboptimal ratio of load capacity and width, and therefore meet even with today's requirements more often to their allowable load limits.
  • a linear guide is known in which a guide cassette is supported by support rollers on a guide rail.
  • the support rollers have trapezoidal or prismatic tapered running surfaces at least in one edge region.
  • the associated adjacent support roller tracks are adapted to the shape of the rollers. Due to the bevels, the rollers are guided laterally, while the center regions of the rollers absorb the applied radial forces.
  • the lateral guide prevents a reinforced edge load on the raceway side walls, which may be less loaded or eliminated altogether, if necessary, arranged therebetween side sliding washers.
  • a positive guide displaces an edge load within the rolling bearing in the region of the bevels described above, which may lead under circumstances to a rather unfavorable uneven load distribution over the relatively long support rollers with manufacturing tolerances.
  • the linear guide also has - as explained above - a relatively large width.
  • a guide roller unit which is preferably provided as a rolling bearing with a curved guide for a chassis of a rail vehicle.
  • the arrangement of the WälzSystemkanäle is not inclined. Instead, a plurality, preferably three, WälzSystemkanäle are arranged on flat side surfaces of an inner guide rail, so that an outer movable guide element supports an acting load in the vertical direction.
  • a rolling body raceway for receiving rolling or barrel-shaped rolling elements can be provided in a middle section of the outer guiding element.
  • a roller bearing with mixed rolling elements is formed.
  • As a mating track of the rollers or tons serve the opposite planar side surfaces of the inner guide rail.
  • a disadvantage of this rolling element bearing with mixed rolling elements is that although the inner roller chain can absorb offset errors.
  • this horizontal compensation movement in the two outer conventional ball raceways is not or at most very limited possible, whereby the error compensation options of the guide are rather limited overall.
  • due to the parallel arrangement of several rolling element rolling tracks with balls and optionally other additional rolling elements a relatively large space requirement and a rather unfavorable power-to-weight ratio result.
  • the mixed arrangement of balls and rollers or ball raceways and roller tracks is also relatively expensive construction and expensive to manufacture.
  • the invention has for its object to provide a linear guide, which allows a better ratio of load capacity and width and at the same time as insensitive to manufacturing and operational tolerances.
  • the invention is based on the finding that with ball rollers as rolling elements, which are reduced in their axial length compared to balls on the substantially polluted spherical disc-shaped central part, particularly effective, especially compact and designed with high load capacity linear guides can be realized. Furthermore, the invention is based on the finding that with the help of ball rollers, where the Cross-sectional contact between the rolling element surface and the associated WälzSystemterrorismbahn runs over a circular line, in particular compared to cylindrical rollers, manufacturing errors and particularly angle errors and operational deformations during assembly or operation are largely compensated.
  • the invention is therefore based on a linear guide, with an outer guide member and an inner guide member, which are supported against each other via rolling elements, wherein on the guide parts WälzSystemlaufbahnen are formed, which form closed WälzSystemkanäle in the assembled state, in which endless revolving WälzSystem-2n are added.
  • the rolling bodies are designed as ball rollers with two symmetrically flattened from a spherical base and arranged parallel zueinan- arranged side surfaces and the WälzSystemkanäle as ball roller channels with support areas, return areas and deflection and a trained as ball rolling elements cross-sectional profile.
  • the ball rollers can also absorb inclined load components in their rolling motion without increased rolling resistance, whereby a limited degree of freedom of movement with respect to the position of the axes of rotation and thus a relative compensation movement between guide member and rolling elements during assembly or operation is possible.
  • an angle error compensation possibility is created or at least improved in order to compensate for the manufacturing and / or operational errors or deformations already described above.
  • Ball roller bearings can be used particularly advantageously in a profiled rail guide, in which the inner guide member is formed as a profile rail and the outer guide member as a profile rail encompassing support body, the ball rollers as ball roller rows in two laterally of the rail trained, extending in the longitudinal direction O-shaped or at least an O-shape similar, cross-aligned and frontally deflected ball roller channels circulate, and the ball roller channels and according to the orientation of the axes of rotation of the ball rollers are inclined by 45 ° relative to the vertical or the longitudinal vertical axis of the rail.
  • the ball roller tracks of the ball roller channels have a hardened surface at least in the support areas.
  • the rail of the guide can be inexpensively manufactured as a drawn steel profile and at least in the bearing raceway areas, for example by a heat treatment, have received the required hardness for the rolling bearing raceways.
  • the inner guide part and / or the outer guide part are made of a lightweight construction material.
  • the profile rail and possibly also the tag body can be made, for example, from an aluminum extruded profile.
  • As a material with the required hardness for the bearing surface of the ball rollers hardened steel profile wires or work hardened profile wires made of stainless steel, about stainless steel wires, relatively inexpensively formed with a ball-shaped profile and inserted into the aluminum body to form the ball roller raceways suitable.
  • the deflecting regions of the ball-roller channels are plastic parts molded onto the end faces of the supporting body. This can conveniently be done in one operation with the production of the plastic liners of the return areas. Finally, to complete the ball roller bearing at the deflection simple plastic caps can be provided.
  • the combination of the weight-saving aluminum construction with raceways made of hardened profile wires and the Baubreiter reducing and shape and deformation error compensating ball roller bearings can thus be provided with a particularly high performance weight at the same time a particularly compact design and a life-enhancing angle error compensation option a cost-effective profile rail guide.
  • FIG. 1 shows a linear guide designed as a profiled rail guide with a ball roller bearing in a cross-sectional view
  • Figure 2 shows a second embodiment of the profiled rail guide with a rail made of aluminum
  • Figure 3 shows a third embodiment of the profiled rail guide with a rail made of aluminum and a support body made of aluminum.
  • FIG. 1 therefore shows a linear guide designed as a profiled rail guide 1, in which rolling bodies 2 designed as ball rollers are provided.
  • the profiled rail guide 1 has a trained as a rail inner guide member 3, which is encompassed by a trained as a support body outer guide member 4 like a bow or U-shaped.
  • the support body 4 is supported by four rows of rolling elements 5 on the rail 3 from.
  • This ball roller rows 5 run in the side of the rail 3 and arranged in the longitudinal direction O-shaped rolling element 6 endlessly.
  • a pair of channels 6 is cross-over and arranged at 45 ° - inclination to the vertical longitudinal axis 7 of the profiled rail guide 1, so that when viewed from the front side each gives a lateral X-arrangement, as indicated at the drawn axes.
  • the ball roller channels 6 in each case consist of a support area 8, a return area 9 and two frontal Umlenk Scheme not shown.
  • the support areas 8 each have a profile rail side and a support body side rolling element track 10 and 11, the contour of which is adapted in each case to the spherical surface of the ball rollers 2.
  • the ball rollers 2 are guided by correspondingly formed side walls of the WälzSystemkanäle 6, so that the cross-sectional profile of the Wälz stresses- channels 6 is adapted to the ball rollers 2.
  • the profiled rail side walls are low in terms of manufacturing technology as separately insertable or molded directly from plastic side components Ie 13 trained.
  • the return areas 9 are made as holes in the support body 4, which are ejected with hollow plastic liners 12, in which the ball rollers 2 are received with a guide game, so that they can rotate smoothly and without tilting.
  • the deflecting regions, not shown are also produced as plastic injection molded parts and advantageously protected by (also not shown) plastic caps and completed to the outside.
  • the profiled rail guide 1 shown in FIG. 1 represents a basic form in which the guide parts 3 and 4 are integrally connected to the associated raceways 10, 11.
  • the rail 3 and the support body 4 are formed therein as drawn steel profiles and the raceways 10, 11 cured by a known heat treatment process.
  • FIG. 2 shows a profiled rail guide 1 'in which a profiled rail 3' is produced as an aluminum extruded profile.
  • the profile rail side ball roller raceways 10 ' are each formed by an inserted into the rail 3' hardened profile wire 14, for example, a cold-worked Nirosta profile wire.
  • profiled rail guide 1 " shows a profiled rail guide 1 ", in which both the profiled rail 3 'and a supporting body 4' are produced as extruded aluminum profiles.
  • the counter tracks 11 'of the ball rollers 2 are also formed by hardened profile wires 15 inserted into the carrier body 4', wherein these profile wires 15 are advantageously flattened on the rear side for space and stiffness reasons.

Abstract

The invention relates to a linear guide, having an outer guide part (4, 4') and an inner guide part (3, 3') supporting each other via rolling bodies (2), wherein rolling body raceways (10, 10', 11, 11 ') are configured on the guide parts (3, 3', 4, 4'), the raceways forming closed rolling body channels (6) in the mounted state, in which continuously revolving rolling body rows (5) are accommodated. In order to enable a better ratio of load-bearing capacity and construction width on the linear guide, and simultaneously make the same as unsusceptible to production and operation related tolerances as possible, the rolling bodies (2) are configured according to the invention as ball rollers having two side faces that are each symmetrically flattened from a ball base shape, and that are disposed parallel to each other, and the rolling body channels (6) are configured as ball roller channels having support regions (8), return regions (9), and deflection regions, and a cross-sectional profile that is adjusted to the rolling bodies (2) configured as ball rollers.

Description

Schaeffler KG Industriestr. 1 - 3, 91074 Herzogenaurach Schaeffler KG Industriestr. 1 - 3, 91074 Herzogenaurach
Bezeichnung der ErfindungName of the invention
Linearführunglinear guide
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Linearführung, mit einem äußeren Führungsteil und einem inneren Führungsteil, die sich gegeneinander über Wälzkörper abstützen, wobei an den Führungsteilen Wälzkörperlaufbahnen ausgebildet sind, die in montiertem Zustand geschlossene Wälzkörperkanäle bilden, in denen endlos umlaufende Wälzkörperreihen aufgenommen sind.The invention relates to a linear guide, with an outer guide member and an inner guide member which are supported against each other via rolling elements, wherein on the guide parts Wälzkörperlaufbahnen are formed which form closed Wälzkörperkanäle in the assembled state, in which endless revolving Wälzkörperreihen are added.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Linearführungen mit Wälzlagern sind seit langem bekannt und werden in vielen Bereichen des Maschinen- und Vorrichtungsbaus verwendet. Insbesondere bei aus Profilschienen mit umlaufenden Wälzlagern bestehenden Linearführungen, beispielsweise für das Bewegen von Werkzeugen und Werkstücken, Anwendungen in der Lebensmitteltechnik, der Medizintechnik, für bewegliche Tragkonstruktionen (Portale) und im Roboterbau, werden vom Markt immer höhere Tragfähigkeiten und Steifigkeiten bei gleichzeitig möglichst kleinem Bauquerschnitt und geringem Gewicht gefordert.Linear bearings with rolling bearings have long been known and are used in many areas of mechanical and jig construction. Particularly in the case of linear guides consisting of profiled rails with revolving rolling bearings, for example for moving tools and workpieces, applications in food technology, medical technology, for movable supporting structures (portals) and in robot construction from the market ever higher load capacities and stiffness at the same time as small construction cross-section and low weight required.
Die Kraftübertragung bei Wälzlagern erfolgt durch eine aus Rollen und Gleiten zusammengesetzte Bewegung, wobei die Wälzkörper je nach Anwendung und Belastungsart gewählt werden. Für die Leistungsfähigkeit der Führung ist dabei das Leistungsgewicht, also die dynamische Tragzahl bezogen auf das Gewicht des Lagers maßgebend. Grundsätzlich ist bei Zylinderrollenlagern das Leistungsgewicht relativ hoch. Zylinderrollenlager sind jedoch nur radial belastbar. Hingegen ist das Leistungsgewicht bei Kugellagern vergleichsweise eher niedrig. Diese sind jedoch radial und axial belastbar. Kegelrollenlager sind bei eher mittleren Leistungsgewichten axial und radial belastbar, benötigen aber vergleichsweise viel Bauraum und unterliegen in der Regel einer höheren Rollreibung.The transmission of bearings takes place by a composite of rollers and sliding movement, the rolling elements are selected depending on the application and load type. The power of performance, ie the dynamic load rating based on the weight of the bearing, is decisive for the performance of the guide. Basically, the power weight is relatively high in cylindrical roller bearings. However, cylindrical roller bearings are only radially resilient. By contrast, the power-to-weight ratio of ball bearings is rather low. However, these are radially and axially resilient. Tapered roller bearings are axially and radially loadable at rather moderate power weights, but require a relatively large amount of space and are usually subject to higher rolling friction.
In bekannten Profilschienenführungen werden aufgrund ihrer hohen Tragfähigkeit häufig zylindrische Rollen als Wälzkörper eingesetzt. Meistens sind jeweils eine, zwei oder mehr umlaufende Rollenketten, beiderseits eines inneren Führungsteils, in Wälzkörperkanälen, die durch Laufbahnen an den Führungsteilen ausgebildet sind, angeordnet. Die Wälzkörperkanäle sind vorzugsweise geneigt angeordnet, um eine hohe Steifigkeit zu erzielen und um die äußeren Lasten aus allen Richtungen weitgehend gleichmäßig zu verteilen. Durch eine gleichmäßige Abstützung der einwirkenden statischen und dynamischen Kräfte nach allen Seiten wird eine möglichst leichtgängige Lagerung bei geringem Verschleiß und somit hoher Lebensdauer angestrebt. Beispielhaft seien dazu die Profilschienenführungen der Druckschriften DE 41 40 042 C2, DE 4301 777 A1 und DE 102004035211 A1 genannt.In known profiled rail guides often cylindrical rollers are used as rolling elements due to their high load capacity. In most cases, one, two or more circulating roller chains, on both sides of an inner guide part, in Wälzkörperkanälen which are formed by raceways on the guide members, respectively. The Wälzkörperkanäle are preferably arranged inclined in order to achieve a high rigidity and to distribute the external loads largely uniformly from all directions. By a uniform support of the acting static and dynamic forces on all sides a very smooth bearing with low wear and thus long life is sought. By way of example, the profiled rail guides of publications DE 41 40 042 C2, DE 4301 777 A1 and DE 102004035211 A1 may be mentioned for this purpose.
Diese Art von Profilschienenführungen hat sich bereits vielfach bewährt. Sie sind jedoch relativ anfällig für Winkelfehler. Bedingt durch kaum oder zumindest nur mit hohem Aufwand vermeidbare Formtoleranzen bei der Fertigung, Lagetoleranzen bei der Montage sowie Verformungen durch hohe Belastungen im Betrieb, werden die Wälzkörper in Linearführungen in der Praxis ra- dial und axial beaufschlagt. Zylindrische Wälzkörper können aufgrund ihres linienförmigen Kontaktes zwischen dem Zylindermantel und einer entsprechend eben ausgebildeten Laufbahn sowie ihrer im Wesentlichen in radialer Richtung vorgegebenen Belastbarkeit derartige Fertigungs- und Betriebstole- ranzen nur unzureichend kompensieren bzw. absorbieren. Insbesondere bei Winkelfehlern zwischen einer Führungsschiene und einer diese bügelartig umgreifende Kassette bzw. einem Tragkörper, können sich die Zylinderrollen verkanten oder an ihren Stirnseiten an den Laufbahnwänden anlaufen, wodurch ein unerwünschter erhöhter Rollwiderstand und ein vorzeitiger Ver- schleiß entstehen kann.This type of profiled rail guides has already proven itself many times. However, they are relatively prone to angular errors. Due to hardly or at least only with great effort avoidable mold tolerances in the production, positional tolerances during assembly and deformations due to high loads during operation, the rolling elements in linear guides in practice ra- dial and axially acted upon. Owing to their linear contact between the cylinder jacket and a correspondingly flat raceway and its load capacity, which is essentially predetermined in the radial direction, cylindrical rolling elements can only insufficiently compensate for or absorb such production and operating tolerances. In particular, in the case of angular errors between a guide rail and a cassette or a support body encompassing the latter like a bow, the cylindrical rollers may tilt or run against the raceway walls at their end faces, as a result of which undesired increased rolling resistance and premature wear can occur.
Ein weiteres Problem der Zylinderrollenlager ist ihre vergleichsweise große Mindestbaugröße, die sich durch die Längsausdehnung der Wälzkörper ergibt, wobei diese Längsausdehnung zur Erzielung der gewünschten Tragfä- higkeit notwendig ist. Solche Profilschienführungen bieten daher kaum Potenzial für eine Reduzierung ihrer Baugröße ohne eine gleichzeitige Verringerung ihrer dynamischen Tragzahl oder zumindest eine Verschlechterung ihrer Steifigkeit hinnehmen zu müssen.Another problem of the cylindrical roller bearings is their comparatively large minimum size, which results from the longitudinal extent of the rolling elements, wherein this longitudinal extent is necessary to achieve the desired load capacity. Such profiled rail guides therefore offer little potential for reducing their size without having to simultaneously accept a reduction in their dynamic load rating or at least a deterioration in their rigidity.
Bekannte Linearführungen mit Kugellagern können dagegen zwar grundsätzlich mit einer geringeren axialen Baulänge im Vergleich zu Zylinderrollenlagern konzipiert werden, weisen aber aufgrund ihrer vergleichsweise niedrigeren Tragzahl und einer nur in Teilbereichen effektiv tragenden Oberfläche der Wälzkörper, bei der für Profilschienführungen typischen Belastung in einer radialen Hauptrichtung, ein eher suboptimales Verhältnis von Tragfähigkeit und Baubreite auf, und stoßen daher schon bei den heutigen Anforderungen immer häufiger an ihre zulässigen Belastungsgrenzen. Aus der DE 199 40 654 C2 ist eine Linearführung bekannt, bei der sich eine Führungskassette über Stützrollen auf einer Führungsschiene abstützt. Die Stützrollen weisen wenigstens in einem Randbereich trapezförmig oder prismatisch abgeschrägte Laufflächen auf. Die zugehörigen benachbarten Stützrollenlaufbahnen sind der Gestalt der Laufrollen angepasst. Durch die Schrägen werden die Rollen seitlich geführt, während die Mittenbereiche der Laufrollen die einwirkenden Radialkräfte aufnehmen.On the other hand, known linear guides with ball bearings can basically be designed with a smaller axial length compared to cylindrical roller bearings, but have a load in a radial main direction, which is typical for profiled rail guides, owing to their comparatively low load rating and an effective surface area of the rolling elements rather suboptimal ratio of load capacity and width, and therefore meet even with today's requirements more often to their allowable load limits. From DE 199 40 654 C2, a linear guide is known in which a guide cassette is supported by support rollers on a guide rail. The support rollers have trapezoidal or prismatic tapered running surfaces at least in one edge region. The associated adjacent support roller tracks are adapted to the shape of the rollers. Due to the bevels, the rollers are guided laterally, while the center regions of the rollers absorb the applied radial forces.
Die seitliche Führung verhindert zwar eine verstärkte Randbelastung an den Laufbahn-Seitenwänden, wodurch gegebenenfalls dazwischen angeordnete seitliche Gleitscheiben weniger belastet werden oder ganz wegfallen können. Eine derartige Zwangsführung verlagert jedoch eine Randbelastung innerhalb des Wälzlagers in den Bereich der oben beschriebenen Schrägen, was bei Fertigungstoleranzen unter Umständen zu einer eher ungünstigen un- gleichmäßigen Lastverteilung über die relativ langen Stützrollen führen kann. Die Linearführung weist zudem - wie oben erläutert - eine relativ große Baubreite auf.Although the lateral guide prevents a reinforced edge load on the raceway side walls, which may be less loaded or eliminated altogether, if necessary, arranged therebetween side sliding washers. However, such a positive guide displaces an edge load within the rolling bearing in the region of the bevels described above, which may lead under circumstances to a rather unfavorable uneven load distribution over the relatively long support rollers with manufacturing tolerances. The linear guide also has - as explained above - a relatively large width.
Weiterhin ist aus der DE 695 18 785 T2 eine Führungsrolleneinheit bekannt, die vorzugsweise als ein Wälzlager mit einer gekrümmten Führung für ein Fahrgestell eines Schienenfahrzeuges vorgesehen ist. Dabei ist die Anordnung der Wälzkörperkanäle nicht geneigt. Stattdessen sind mehrere, vorzugsweise drei, Wälzkörperkanäle an ebenen Seitenflächen einer inneren Führungsschiene angeordnet, so dass ein äußeres bewegliches Führungs- element eine einwirkende Last in vertikaler Richtung abstützt.Furthermore, from DE 695 18 785 T2 a guide roller unit is known, which is preferably provided as a rolling bearing with a curved guide for a chassis of a rail vehicle. The arrangement of the Wälzkörperkanäle is not inclined. Instead, a plurality, preferably three, Wälzkörperkanäle are arranged on flat side surfaces of an inner guide rail, so that an outer movable guide element supports an acting load in the vertical direction.
Während in den beiden äußeren Wälzkörperkanälen stets Kugelreihen vorgesehen sind, kann in einem mittleren Abschnitt des äußeren Führungselementes eine Wälzkörperlaufbahn zur Aufnahme walzen- oder tonnenförmi- ger Wälzkörper vorgesehen sein. Dadurch wird ein Wälzkörperlager mit gemischten Wälzkörpern gebildet. Als Gegenlaufbahn der Walzen bzw. Tonnen dienen die gegenüberliegenden ebenen Seitenflächen der inneren Führungsschiene. Diese Wälzkörper können sich in horizontaler Richtung ent- lang der Seitenflächen der Führungsschiene bewegen, wodurch sie in der Lage sind, einem Versatz der Führungsteile aufgrund von Dimensions- oder Winkelfehlern auszuweichen.While ball rows are always provided in the two outer rolling body channels, a rolling body raceway for receiving rolling or barrel-shaped rolling elements can be provided in a middle section of the outer guiding element. As a result, a roller bearing with mixed rolling elements is formed. As a mating track of the rollers or tons serve the opposite planar side surfaces of the inner guide rail. These rolling elements can occur in a horizontal direction. long move the side surfaces of the guide rail, whereby they are able to avoid a displacement of the guide parts due to dimensional or angular errors.
Nachteilig bei diesem Wälzkörperlager mit gemischten Wälzkörpern ist, dass zwar die innere Walzenkette Versatzfehler absorbieren kann. Diese horizontale Kompensationsbewegung bei den beiden äußeren herkömmlichen Kugellaufbahnen ist jedoch nicht oder höchstens sehr begrenzt möglich ist, wodurch die Fehlerausgleichmöglichkeiten der Führung insgesamt eher be- grenzt sind. Weiterhin ergeben sich durch die parallele Anordnung von mehreren Wälzkörperlaufbahnen mit Kugeln und gegebenenfalls anderen zusätzlichen Wälzkörpern ein relativ großer Bauraumbedarf sowie ein eher ungünstiges Leistungsgewicht. Die gemischte Anordnung von Kugeln und Walzen bzw. Kugellaufbahnen und Walzenlaufbahnen ist zudem relativ konstrukti- onsaufwendig und kostenaufwendig herzustellen.A disadvantage of this rolling element bearing with mixed rolling elements is that although the inner roller chain can absorb offset errors. However, this horizontal compensation movement in the two outer conventional ball raceways is not or at most very limited possible, whereby the error compensation options of the guide are rather limited overall. Furthermore, due to the parallel arrangement of several rolling element rolling tracks with balls and optionally other additional rolling elements, a relatively large space requirement and a rather unfavorable power-to-weight ratio result. The mixed arrangement of balls and rollers or ball raceways and roller tracks is also relatively expensive construction and expensive to manufacture.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linearführung zu schaffen, die ein besseres Verhältnis von Tragfähigkeit und Baubreite ermöglicht sowie gleichzeitig möglichst unempfindlich gegenüber fertigungs- und betriebsbedingten Toleranzen ist.The invention has for its object to provide a linear guide, which allows a better ratio of load capacity and width and at the same time as insensitive to manufacturing and operational tolerances.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit Kugelrollen als Wälzkörper, die in ihrer axialen Länge im Vergleich zu Kugeln auf den im Wesentli- chen belasteten kugelscheibenförmigen Mittelteil reduziert sind, besonders effektive, insbesondere kompakt bauende und mit hoher Tragfähigkeit konzipierbare Linearführungen realisiert werden können. Weiterhin liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass mit Hilfe von Kugelrollen, bei denen der Querschnittskontakt zwischen der Wälzkörperoberfläche und der zugehörigen Wälzkörperlaufbahn über eine zirkuläre Linie verläuft, insbesondere im Vergleich zu Zylinderrollen, Fertigungsfehler und besonders Winkelfehler sowie betriebsbedingte Verformungen bei der Montage bzw. im Betrieb weitgehend kompensierbar sind.The invention is based on the finding that with ball rollers as rolling elements, which are reduced in their axial length compared to balls on the substantially polluted spherical disc-shaped central part, particularly effective, especially compact and designed with high load capacity linear guides can be realized. Furthermore, the invention is based on the finding that with the help of ball rollers, where the Cross-sectional contact between the rolling element surface and the associated Wälzkörperlaufbahn runs over a circular line, in particular compared to cylindrical rollers, manufacturing errors and particularly angle errors and operational deformations during assembly or operation are largely compensated.
Die Erfindung geht daher aus von einer Linearführung, mit einem äußeren Führungsteil und einem inneren Führungsteil, die sich gegeneinander über Wälzkörper abstützen, wobei an den Führungsteilen Wälzkörperlaufbahnen ausgebildet sind, die in montiertem Zustand geschlossene Wälzkörperkanäle bilden, in denen endlos umlaufende Wälzkörperreihen aufgenommen sind.The invention is therefore based on a linear guide, with an outer guide member and an inner guide member, which are supported against each other via rolling elements, wherein on the guide parts Wälzkörperlaufbahnen are formed, which form closed Wälzkörperkanäle in the assembled state, in which endless revolving Wälzkörperreihen are added.
Zudem ist vorgesehen, dass die Wälzkörper als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinan- der angeordneten Seitenflächen und die Wälzkörperkanäle als Kugelrollenkanäle mit Tragbereichen, Rücklaufbereichen und Umlenkbereichen sowie einem den als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörpern angepassten Querschnittsprofil ausgebildet sind.In addition, it is provided that the rolling bodies are designed as ball rollers with two symmetrically flattened from a spherical base and arranged parallel zueinan- arranged side surfaces and the Wälzkörperkanäle as ball roller channels with support areas, return areas and deflection and a trained as ball rolling elements cross-sectional profile.
Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft eine besonders kompakte Bauweise einer Linearführung mit einer hohen Tragfähigkeit, insbesondere mit einem verbesserten Verhältnis von Tragfähigkeit und Baubreite sowie gleichzeitig mit einem effektiven Winkelfehlerausgleichspotenzial ermöglicht.By means of this structure, a particularly compact design of a linear guide with a high load-bearing capacity, in particular with an improved ratio of load-bearing capacity and width, and at the same time with an effective angular error compensation potential, is advantageously made possible.
Insbesondere ist durch die vergleichsweise schmale Bauweise der Kugelrollen eine Baubreiten-Reduzierung gegenüber herkömmlichen vergleichbaren Linearführungen mit Kugellagern ohne Tragfähigkeitseinbußen möglich. Gegenüber herkömmlichen Linearführungen mit Zylinderrollenlagern können wesentlich schmalere erfindungsgemäße Linearführungen mit Kugelrollen zur Verfügung gestellt werden, die bei auf die Baubreite bezogener vergleichbarer Tragfähigkeit zusätzlich eine wesentlich verbesserte Winkelfehlerkompensation bieten und damit eine Höhere Lebensdauer aufweisen. Grundsätzlich kann bei gleicher axialer Baulänge bzw. Baubreite der Linearführung der frei werdende Bauraum auch für zusätzliche Wälzkörperreihen bzw. für einen höheren Wälzkörper - Füllgrad der Linearführung zur Erhöhung deren Tragfähigkeit verwendet werden. Es ist auch möglich, den freien Bauraum für zusätzliche Maßnahmen zur Vermeidung von Verformungen im Betrieb, also etwa zur weiteren Verbesserung der Steifigkeit der Linearführung zu nutzten oder, soweit erforderlich, vergrößerte Schmiermittelräume vorzusehen, um die maximale Gebrauchsdauer des Wälzlagers weiter zu erhöhen.In particular, due to the comparatively narrow design of the ball rollers, it is possible to reduce the overall width compared with conventional comparable linear guides with ball bearings without bearing losses. Compared with conventional linear guides with cylindrical roller bearings much narrower linear guides according to the invention can be provided with ball rollers, which also offer a significantly improved angular error compensation with related to the width comparable load bearing capacity and thus have a longer service life. Basically, with the same axial length or width of the linear guide, the space available can also be used for additional rows of rolling elements or for a higher rolling element - filling level of the linear guide to increase their carrying capacity. It is also possible to use the free space for additional measures to prevent deformation during operation, so as to further improve the rigidity of the linear guide or, if necessary, provide enlarged lubricant spaces to further increase the maximum service life of the bearing.
Die Kugelrollen können neben dem ihrer Anwendung entsprechenden radialen Belastungsvektor auch dazu geneigte Belastungskomponenten in ihrer Wälzbewegung ohne erhöhten Rollwiderstand aufnehmen, wobei ein begrenzter Bewegungsfreiheitsgrad bezüglich der Lage der Drehachsen und somit eine relative Kompensationsbewegung zwischen Führungsteil und Wälzkörpern bei der Montage bzw. im Betrieb möglich ist. Dadurch wird eine Winkelfehlerausgleichsmöglichkeit geschaffen oder zumindest verbessert, um die bereits eingangs beschriebenen fertigungs- und/oder betriebsbedingten Formfehler bzw. Verformungen auszugleichen.In addition to the radial load vector corresponding to its application, the ball rollers can also absorb inclined load components in their rolling motion without increased rolling resistance, whereby a limited degree of freedom of movement with respect to the position of the axes of rotation and thus a relative compensation movement between guide member and rolling elements during assembly or operation is possible. As a result, an angle error compensation possibility is created or at least improved in order to compensate for the manufacturing and / or operational errors or deformations already described above.
Kugelrollenlager können besonders vorteilhaft in einer Profilschienenführung eingesetzt werden, bei der das innere Führungsteil als eine Profilschiene und das äußere Führungsteil als ein die Profilschiene umgreifender Tragkörper ausgebildet ist, wobei die Kugelrollen als Kugelrollenreihen in jeweils zwei seitlich der Profilschiene ausgebildeten, in Längsrichtung O-förmig verlaufenden oder zumindest einer O-Form ähnlichen, überkreuz ausgerichteten und stirnseitig umgelenkten Kugelrollenkanälen umlaufen, und die Kugelrollenkanäle sowie entsprechend die Orientierung der Drehachsen der Kugelrollen um 45° gegenüber der Senkrechten bzw. der Längshochachse der Profilschiene geneigt sind.Ball roller bearings can be used particularly advantageously in a profiled rail guide, in which the inner guide member is formed as a profile rail and the outer guide member as a profile rail encompassing support body, the ball rollers as ball roller rows in two laterally of the rail trained, extending in the longitudinal direction O-shaped or at least an O-shape similar, cross-aligned and frontally deflected ball roller channels circulate, and the ball roller channels and according to the orientation of the axes of rotation of the ball rollers are inclined by 45 ° relative to the vertical or the longitudinal vertical axis of the rail.
Eine O-förmige Längsanordnung der Wälzkörperkanäle mit einer stirnseitigen Umlenkung der Wälzkörper in einer Überkreuz-Formation, also stirnsei- tig gesehen in einer X-Anordnung von jeweils zwei Wälzkörperreihen seitlich der Profilschiene, ist zur Erreichung einer hohen Steifigkeit in einer Profilschienenführung an sich bekannt. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Kugelrollen kann diese hohe Steifigkeit und die damit einhergehende Momenten-Belastungsfähigkeit besonders vorteilhaft mit einer Winkelfehlerkompensation sowie einer reduzierten Baubreite kombiniert werden.An O-shaped longitudinal arrangement of Wälzkörperkanäle with a frontal deflection of the rolling elements in a cross-formation, ie frontal tig seen in an X-arrangement of two rows of rolling elements laterally of the rail, is known to achieve a high rigidity in a profiled rail guide. Due to the inventive use of ball rollers, this high rigidity and the associated torque-load capacity can be combined particularly advantageously with an angular error compensation and a reduced width.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Kugelrollenlaufbahnen der Kugelrollenkanäle wenigstens in den Tragbereichen eine gehärtete Oberfläche aufweisen. Insbesondere kann die Profilschiene der Führung kostengünstig als ein gezogenes Stahlprofil hergestellt sein und zumindest in den tragenden Laufbahnbereichen, beispielsweise durch eine Wärmebehandlung, die erforderliche Härte für die Wälzlagerlaufbahnen erhalten haben.In addition, it can be provided that the ball roller tracks of the ball roller channels have a hardened surface at least in the support areas. In particular, the rail of the guide can be inexpensively manufactured as a drawn steel profile and at least in the bearing raceway areas, for example by a heat treatment, have received the required hardness for the rolling bearing raceways.
Durch die Reduzierung der Baubreite gegenüber herkömmlichen Profilschienenführungen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Kugelrollenwälzlagers ergibt sich als weiterer Vorteil grundsätzlich ein niedrigeres Baugewicht. Besonders vorteilhaft kann diese Gewichtsreduzierung mit weiteren gewichtreduzierenden Maßnahmen kombiniert werden. Dazu kann weiterhin vorge- sehen sein, dass das innere Führungsteil und/oder das äußere Führungsteil aus einem Leichtbaumaterial hergestellt sind.By reducing the width compared to conventional profile rail guides using the ball roller bearing according to the invention results in a further advantage in principle a lower structural weight. Particularly advantageously, this weight reduction can be combined with further weight-reducing measures. For this purpose, it can further be provided that the inner guide part and / or the outer guide part are made of a lightweight construction material.
Die Profilschiene und gegebenenfalls auch der Tagkörper können beispielsweise aus einem Aluminium-Strangpressprofil hergestellt sein. Als Material mit der erforderlichen Härte für die Auflagefläche der Kugelrollen können gehärtete Stahl-Profildrähte oder kaltverfestigte Profildrähte aus nicht rostendem Stahl, etwa Nirosta-Profildrähte, relativ kostengünstig mit einem den Kugelrollen angepassten Profil ausgebildet und in die Aluminiumkörper zur Bildung der Kugelrollenlaufbahnen geeignet eingefügt werden.The profile rail and possibly also the tag body can be made, for example, from an aluminum extruded profile. As a material with the required hardness for the bearing surface of the ball rollers hardened steel profile wires or work hardened profile wires made of stainless steel, about stainless steel wires, relatively inexpensively formed with a ball-shaped profile and inserted into the aluminum body to form the ball roller raceways suitable.
Weiterhin kann vorgesehen sein, zur Reduzierung der Herstellungskosten sowie zur weiteren Gewichtsreduzierung die nicht tragenden Rücklaufbereiche der Kugelrollenkanäle als einfache Bohrungen im Tragkörper auszubilden und das Kanalprofil der Rücklaufbereiche als Kunststoffauskleidung auszuführen, die beispielsweise in einem kostengünstigen Kunststoffspritzverfahren hergestellt oder durch direktes Einspritzen von Kunststoff in den Tragkörper eingeformt sind.Furthermore, it can be provided to reduce the manufacturing costs and to further reduce the weight not forming return areas of the ball roller channels as simple holes in the support body and to carry out the channel profile of the return areas as a plastic lining, which are produced for example in a cost plastic injection molding or molded by direct injection of plastic in the support body.
Besonders vorteilhaft ist es auch, die Umlenkbereiche der Kugelrollenkanäle als an den Stirnseiten des Tragkörpers angespritzte Kunststoffteile auszubilden. Dies kann zweckmäßigerweise in einem Arbeitsgang mit der Herstellung der Kunststoffauskleidungen der Rücklaufbereiche erfolgen. Schließlich können zum Abschluss des Kugelrollenlagers an den Umlenkbereichen einfache Kunststoffkappen vorgesehen sein.It is also particularly advantageous to design the deflecting regions of the ball-roller channels as plastic parts molded onto the end faces of the supporting body. This can conveniently be done in one operation with the production of the plastic liners of the return areas. Finally, to complete the ball roller bearing at the deflection simple plastic caps can be provided.
Durch die Kombination der gewichtsparenden Aluminiumbauweise mit Laufbahnen aus gehärteten Profildrähten und die baubreitereduzierenden sowie Form- und Verformungsfehler kompensierenden Kugelrollenlager kann somit eine kostengünstige Profilschienenführung mit einem besonders hohen Leistungsgewicht bei gleichzeitig besonders kompakter Bauweise und einer lebensdauererhöhenden Winkelfehlerausgleichmöglichkeit zur Verfügung gestellt werden.The combination of the weight-saving aluminum construction with raceways made of hardened profile wires and the Baubreiter reducing and shape and deformation error compensating ball roller bearings can thus be provided with a particularly high performance weight at the same time a particularly compact design and a life-enhancing angle error compensation option a cost-effective profile rail guide.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings of some embodiments. Show:
Figur 1 eine als Profilschienenführung ausgebildete Linearführung mit einem Kugelrollenlager in einer Querschnittsansicht,FIG. 1 shows a linear guide designed as a profiled rail guide with a ball roller bearing in a cross-sectional view,
Figur 2 eine zweite Ausführungsform der Profilschienenführung mit einer Profilschiene aus Aluminium, und Figur 3 eine dritte Ausführungsform der Profilschienenführung mit einer Profilschiene aus Aluminium sowie einem Tragkörper aus Aluminium.Figure 2 shows a second embodiment of the profiled rail guide with a rail made of aluminum, and Figure 3 shows a third embodiment of the profiled rail guide with a rail made of aluminum and a support body made of aluminum.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Die Figur 1 zeigt demnach eine als Profilschienenführung 1 ausgebildete Linearführung, bei der als Kugelrollen ausgebildete Wälzkörper 2 vorgese- hen sind. Die Profilschienenführung 1 weist ein als eine Profilschiene ausgebildetes inneres Führungsteil 3 auf, die von einem als ein Tragkörper ausgebildeten äußeren Führungsteil 4 bügelartig oder U-förmig umgriffen wird. Der Tragkörper 4 stützt sich über vier Wälzkörperreihen 5 an der Profilschiene 3 ab.FIG. 1 therefore shows a linear guide designed as a profiled rail guide 1, in which rolling bodies 2 designed as ball rollers are provided. The profiled rail guide 1 has a trained as a rail inner guide member 3, which is encompassed by a trained as a support body outer guide member 4 like a bow or U-shaped. The support body 4 is supported by four rows of rolling elements 5 on the rail 3 from.
Diese Kugelrollenreihen 5 laufen in seitlich der Profilschiene 3 angeordneten und in Längsrichtig O-förmig verlaufenden Wälzkörperkanälen 6 endlos um. Dabei ist je ein Paar von Kanälen 6 überkreuz und in 45°- Neigung zur senkrechten Längsachse 7 der Profilschienenführung 1 angeordnet, so dass sich stirnseitig gesehen jeweils eine seitliche X-Anordnung ergibt, wie an den eingezeichneten Achsen angedeutet ist.This ball roller rows 5 run in the side of the rail 3 and arranged in the longitudinal direction O-shaped rolling element 6 endlessly. In this case, a pair of channels 6 is cross-over and arranged at 45 ° - inclination to the vertical longitudinal axis 7 of the profiled rail guide 1, so that when viewed from the front side each gives a lateral X-arrangement, as indicated at the drawn axes.
Die Kugelrollenkanäle 6 bestehen jeweils aus einem Tragbereich 8, einem Rücklaufbereich 9 und zwei nicht dargestellten stirnseitigen Umlenkberei- chen. Die Tragbereiche 8 weisen jeweils eine profilschienenseitige und eine tragkörperseitige Wälzkörperlaufbahn 10 bzw. 11 auf, deren Kontur jeweils an die sphärische Oberfläche der Kugelrollen 2 angepasst ist. Seitlich werden die Kugelrollen 2 durch entsprechend ausgebildete Seitenwände der Wälzkörperkanäle 6 geführt, so dass das Querschnittsprofil der Wälzkörper- kanäle 6 dem der Kugelrollen 2 angepasst ist.The ball roller channels 6 in each case consist of a support area 8, a return area 9 and two frontal Umlenkbereich not shown. The support areas 8 each have a profile rail side and a support body side rolling element track 10 and 11, the contour of which is adapted in each case to the spherical surface of the ball rollers 2. Laterally, the ball rollers 2 are guided by correspondingly formed side walls of the Wälzkörperkanäle 6, so that the cross-sectional profile of the Wälzkörper- channels 6 is adapted to the ball rollers 2.
Die profilschienenseitigen Seitenwände sind herstellungstechnisch günstig als separat einsetzbare oder direkt aus Kunststoff angespritzte Seitenbautei- Ie 13 ausgebildet. Die Rücklaufbereiche 9 sind als Bohrungen in dem Tragkörper 4 hergestellt, die mit hohlen Kunststoffauskleidungen 12 ausgespritzt sind, in denen die Kugelrollen 2 mit einem Führungsspiel aufgenommen sind, so dass diese leichtgängig und ohne zu verkanten umlaufen können. In analoger Weise sind die nicht dargestellten Umlenkbereiche ebenfalls als Kunststoffspritzteile hergestellt und vorteilhaft durch (ebenfalls nicht dargestellte) Abdeckkappen aus Kunststoff geschützt sowie nach außen abgeschlossen.The profiled rail side walls are low in terms of manufacturing technology as separately insertable or molded directly from plastic side components Ie 13 trained. The return areas 9 are made as holes in the support body 4, which are ejected with hollow plastic liners 12, in which the ball rollers 2 are received with a guide game, so that they can rotate smoothly and without tilting. In an analogous manner, the deflecting regions, not shown, are also produced as plastic injection molded parts and advantageously protected by (also not shown) plastic caps and completed to the outside.
Die in Figur 1 gezeigte Profilschienenführung 1 stellt eine Grundform dar, bei der die Führungsteile 3 und 4 mit den zugehörigen Laufbahnen 10, 11 einstückig verbunden sind. Vorzugsweise sind die Profilschiene 3 und der Tragkörper 4 darin als gezogene Stahlprofile ausgebildet und die Laufbahnen 10, 11 durch ein an sich bekanntes Wärmebehandlungsverfahren ge- härtet.The profiled rail guide 1 shown in FIG. 1 represents a basic form in which the guide parts 3 and 4 are integrally connected to the associated raceways 10, 11. Preferably, the rail 3 and the support body 4 are formed therein as drawn steel profiles and the raceways 10, 11 cured by a known heat treatment process.
Die Figur 2 zeigt eine Profilschienenführung 1', bei der eine Profilschiene 3' als ein Aluminium-Strangpressprofil hergestellt ist. Die profilschienenseitigen Kugelrollenlaufbahnen 10' sind jeweils durch einen in die Profilschiene 3' eingefügten gehärteten Profildraht 14, beispielsweise einen kaltverfestigten Nirosta-Profildraht, ausgebildet. FIG. 2 shows a profiled rail guide 1 'in which a profiled rail 3' is produced as an aluminum extruded profile. The profile rail side ball roller raceways 10 'are each formed by an inserted into the rail 3' hardened profile wire 14, for example, a cold-worked Nirosta profile wire.
Figur 3 zeigt schließlich eine Profilschienenführung 1", bei der sowohl die Profilschiene 3' als auch ein Tragkörper 4' als Aluminium-Strangpressprofile hergestellt sind. Die profilschienenseitigen Kugelrollenlaufbahnen 10' sind wie in Figur 2 jeweils durch einen in die Profilschiene 3' eingefügten gehärte- ten Profildraht 14 gebildet. Zusätzlich sind auch die Gegenaufbahnen 11' der Kugelrollen 2 durch in den Tragkörper 4' eingefügte gehärtete Profildrähte 15 ausgebildet, wobei diese Profildrähte 15 aus Bauraum- und Steifigkeitsgrün- den vorteilhaft rückseitig abgeflacht sind. 3 shows a profiled rail guide 1 ", in which both the profiled rail 3 'and a supporting body 4' are produced as extruded aluminum profiles. In addition, the counter tracks 11 'of the ball rollers 2 are also formed by hardened profile wires 15 inserted into the carrier body 4', wherein these profile wires 15 are advantageously flattened on the rear side for space and stiffness reasons.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 1 , 11', 11" Profilschienenführung1 1, 11 ', 11 "profile rail guide
2 Wälzkörper2 rolling elements
3, 3' inneres Führungsteil3, 3 'inner guide part
4, 4' äußeres Führungsteil4, 4 'outer guide part
5 Wälzkörperreihe5 row of rolling elements
6 Wälzkörperkanal6 rolling element channel
7 Achse7 axis
8 Tragbereich8 support area
9 Rücklaufbereich9 return area
10, 10' Wälzkörperlaufbahn10, 10 'rolling element track
11 , 11' Wälzkörperlaufbahn11, 11 'Wälzkörperlaufbahn
12 Kunststoffauskleidungen12 plastic linings
13 Seitenwandbauteil13 sidewall component
14 Profildraht14 profile wire
15 Profildraht 15 profile wire

Claims

Schaeffler KG Industriestr. 1 - 3, 91074 HerzogenaurachPatentansprüche Schaeffler KG Industriestr. 1 - 3, 91074 HerzogenaurachPatentansprüche
1. Linearführung, mit einem äußeren Führungsteil (4, 4') und einem inneren Führungsteil (3, 3'), die sich gegeneinander über Wälzkörper (2) abstützen, wobei an den Führungsteilen (3, 3', 4, 4') Wälzkörperlaufbahnen (10, 10', 11 , 11') ausgebildet sind, die in montiertem Zustand geschlossene Wälzkörperkanäle (6) bilden, in denen endlos umlaufende Wälz- körperreihen (5) aufgenommen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (2) als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen und die Wälzkörperkanäle (6) als Kugelrollenkanäle mit Tragbereichen (8), Rücklaufbereichen (9) und Umlenkbereichen sowie ei- nem den als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörpern (2) angepassten1. Linear guide, with an outer guide member (4, 4 ') and an inner guide member (3, 3') which are supported against each other via rolling elements (2), wherein on the guide members (3, 3 ', 4, 4') Wälzkörperlaufbahnen (10, 10 ', 11, 11') are formed, which form in the assembled state closed Wälzkörperkanäle (6) in which endlessly circulating Wälz- body rows (5) are added, characterized in that the rolling elements (2) as ball rollers each with two symmetrically flattened from a basic spherical shape and arranged parallel to each other side surfaces and the Wälzkörperkanäle (6) as ball roller channels with support areas (8), return areas (9) and deflection and a nem designed as ball rolling elements (2) adapted
Querschnittsprofil ausgebildet sind.Cross-sectional profile are formed.
2. Linearführung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das innere Führungsteil (3, 3') als eine Profilschiene und das äußere Füh- rungsteil (4, 4') als ein die Profilschiene (3, 3') umgreifender Tragkörper ausgebildet ist, die zusammen eine Profilschienführung (1 , 1', 1") bilden, wobei die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (2) in als Kugelrollenreihen ausgebildeten Wälzkörperreihen (5) in jeweils zwei seitlich des inneren Führungsteils (3, 3') ausgebildeten, in Längsrichtung O-förmig verlaufenden, überkreuz ausgerichteten und stirnseitig umgelenkten, als Kugelrollenkanäle ausgebildeten Wälzkörperkanälen (6) umlaufen, und dass die als Kugelrollenkanäle ausgebildeten Wälzkörperkanäle (6) so- wie dementsprechend die Orientierung der Drehachsen der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (2) um 45° gegenüber einer senkrechten Achse (7) des inneren Führungsteils (3, 3') geneigt sind.2. Linear guide according to claim 1, characterized in that the inner guide part (3, 3 ') as a profile rail and the outer guide part (4, 4') as a profile rail (3, 3 ') encompassing supporting body is formed, together form a profiled rail guide (1, 1 ', 1 "), wherein the roller bodies designed as ball rollers (2) in trained as a ball roller rows Wälzkörperreihen (5) in two laterally of the inner guide part (3, 3') formed in the longitudinal direction O Circularly running, cross-aligned and deflected at the end, trained as ball roller channels rolling element channels (6) circulate, and that designed as ball roller channels rolling element channels (6) so- as accordingly the orientation of the axes of rotation of the rolling elements (2) designed as ball rollers are inclined by 45 ° with respect to a vertical axis (7) of the inner guide part (3, 3 ').
3. Linearführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ihre axiale Baubreite wenigstens annähernd entsprechend der gegenüber der Kugelgrundform reduzierten Axiallänge der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (2) reduziert ist.3. Linear guide according to claim 1 or 2, characterized in that at least their axial width is reduced at least approximately corresponding to the reduced relative to the ball base axial length of the rolling elements designed as ball rolling elements (2).
4. Linearführung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörperlaufbahnen (10, 10', 11 , 11') der als Kugelrollenkanäle ausgebildeten Wälzkörperkanäle (6) wenigstens in den Tragbereichen (8) eine gehärtete Oberfläche aufweisen.4. Linear guide according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the Wälzkörperlaufbahnen (10, 10 ', 11, 11') formed as ball roller channels Wälzkörperkanäle (6) at least in the support areas (8) have a hardened surface.
5. Linearführung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Führungsteil (3') und/oder das äußere Führungsteil (4') aus einem Leichtbaumaterial hergestellt ist.5. Linear guide according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the inner guide part (3 ') and / or the outer guide part (4') is made of a lightweight material.
6. Linearführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Führungsteil (3') und/oder das äußere Führungsteil (4') als Aluminium-Strangpressprofil ausgebildet ist.6. Linear guide according to claim 5, characterized in that the inner guide part (3 ') and / or the outer guide part (4') is designed as an aluminum extruded profile.
7. Linearführung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in den aus einem Leichtbaumaterial hergestellten Tragbereichen (8) Pro- fildrähte (14, 15) in dafür vorgesehenen Ausnehmungen eingelegt und als Wälzkörperlaufbahnen (10', 11') für die als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (2) ausgebildet sind.7. Linear guide according to claim 5 or 6, characterized in that in the support areas made of a lightweight material (8) projecting wires (14, 15) inserted into recesses provided and as Wälzkörperlaufbahnen (10 ', 11') for as ball rollers trained rolling elements (2) are formed.
8. Linearführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Profildrähte (14, 15) als gehärtete Stahl-Profildrähte oder kaltverfestigte8. Linear guide according to claim 7, characterized in that the profile wires (14, 15) as hardened steel profile wires or work-hardened
Profildrähte aus rostfreiem Stahl ausgebildet sind.Profile wires are formed of stainless steel.
9. Linearführung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufbereiche (9) der als Kugelrollenkanäle ausgebildeten Wälzkörperkanäle (6) als Bohrungen in dem äußeren Führungsteil (4, 4') ausgebildet sind.9. Linear guide according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the return areas (9) of the roller body channels (6) designed as ball roller channels are designed as bores in the outer guide part (4, 4 ').
10. Linearführung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rücklaufbereiche (9) der als Kugelrollenkanäle ausgebildeten Wälzkörperkanäle (6) dem Querschnittsprofil der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper (2) angepasste, in einem Kunststoff-Spritzverfahren oder durch direktes Anspritzen hergestellte Kunst- Stoffauskleidungen (12) aufweisen.10. Linear guide according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the return areas (9) designed as ball roller channels Wälzkörperkanäle (6) adapted to the cross-sectional profile of the rolling elements designed as ball rollers (2), in a plastic injection molding or by direct injection molding manufactured plastic liners (12).
11. Linearführung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkbereiche der als Kugelrollenkanäle ausgebildeten Wälzkörperkanäle (6) als an den Stirnseiten des äußeren Führungsteils (4, 4') angespritzte Kunststoffteile ausgebildet sind.11. Linear guide according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the deflection regions of the roller body channels (6) designed as ball roller channels are designed as plastic parts molded onto the end faces of the outer guide part (4, 4 ').
12. Linearführung nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkbereiche der als Kugelrollenkanäle ausgebildeten Wälzkörperkanäle (6) mittels Abdeckkappen nach außen abschließbar sind. 12. Linear guide according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the deflection of the ball roller channels designed as rolling element channels (6) by means of caps are lockable to the outside.
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