DE102004055392A1

DE102004055392A1 - Linearwälzlager

Info

Publication number: DE102004055392A1
Application number: DE200410055392
Authority: DE
Inventors: Hermann Wiehl
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2004-11-17
Publication date: 2006-05-18

Abstract

Bei einem Linearwälzlager mit in einem platten- oder schalenförmigen Gehäuse in einer Reihe hintereinander angeordneten umlaufenden Wälzkörpern (5, 6) weist das Gehäuse eine in ihrer Längsrichtung endlose Umlaufnut (7) zur Aufnahme der Wälzkörper (5, 6) auf. Die Umlaufnut (7) ist aus einem geradlinigen Laufbahnabschnitt (8) für tragende Wälzkörper (5), einem geradlinigen Laufbahnabschnitt (9) für rücklaufende Wälzkörper (6) und aus zwei diese Abschnitte (8, 9) an ihren Enden jeweils miteinander verbindenden bogenförmigen Umlenkabschnitten (10, 11) zusammengesetzt. Erfindungsgemäß besteht das Gehäuse aus einem die Umlaufnut (7) enthaltenden Innengehäuse (2) aus verschleißfestem Kunststoff und einem das Innengehäuse (2) teilweise umgebenden, aus Blech geformten Außengehäuse (1), welches einen aus dem Boden des Außengehäuses (1) freigestanzten Bodenbereich aufweist, der unter Bildung einer aufgedoppelten Laufbahn (4) für die tragenden Wälzkörper (5) um 180 DEG umgebogen ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Linearwälzlager mit in einem platten- oder schalenförmigen Gehäuse in einer Reihe hintereinander angeordneten umlaufenden Wälzkörpern, wobei das Gehäuse eine in ihrer Längsrichtung endlose Umlaufnut zur Aufnahme der Wälzkörper aufweist, die aus einem geradlinigen Laufbahnabschnitt für tragende Wälzkörper, einem geradlinigen Laufbahnabschnitt für rücklaufende Wälzkörper und aus zwei diese Abschnitte an ihren Enden jeweils miteinander verbindenden bogenförmigen Umlenkabschnitten zusammengesetzt ist.
Hintergrund der Erfindung
Einsatzgebiete von Linearführungen mit Wälzlagern sind beispielsweise Handling-Geräte, Industrieroboter sowie Förder- und Transportanlagen. Die Druckschrift DE 33 24 840 A1 zeigt ein Wälzkörperumlauflager mit einem einstückig geformten Kunststoff-Umlaufbahnkörper. In eine Öffnung dieses Kunststoffkörpers ist ein Laufbahnkörper für die Abstützung der tragenden Wälzkörper eingepresst. Wenn als Wälzkörper Rollen verwendet werden, so benötigt dieses Lager Trennkörper mit Rollenführungsflächen, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Rollen ein Trennkörper angeordnet wird. In diesem Fall ergeben sich für die Herstellung des Lagers, für welches ein großer Bauraum erforderlich ist, auch hohe Kosten für die kompliziert geformten Trennkörper. Ein Lager mit Kugeln als Wälzkörper ist wegen entbehrlicher Trennkörper billiger, aber weniger tragfähig als ein Rollenlager.
Aus der Druckschrift DE-AS 11 67 603 ist ein als Blocklager bezeichnetes Umlaufwälzlager für Längsführungen bekannt, welches eine Grundplatte mit ebener Unterseite und ein die Grundplatte teilweise umgebendes Lagergehäuse enthält, das in einem Stück aus einem Metallblech ausgestanzt ist. Dieses weist eine endlose Rinne für als Kugeln ausgebildete Wälzkörper auf. Die Grundplatte hat an ihrer Oberseite zwei Oberflächen in verschiedenen Ebenen, die parallel zur Unterseite verlaufen. Davon ist für die tragenden Wälzkörper eine Oberfläche mit erhöhter Lauffläche und für die rücklaufenden Wälzkörper des Umlaufs eine niedriger liegende Oberfläche erforderlich.
Ein aus der Druckschrift DE 43 18 427 C2 bekanntes Wälzkörperumlauflager der eingangs genannten Art enthält ein platten- oder schalenförmiges Gehäuse aus Kunststoff, in welchem ein als Blechteil ausgebildeter Tragkörper eingesetzt ist. Dieser bildet einen Laufbahnabschnitt für die Wälzkörper, die bei diesem Lager Kugeln sind, so dass auch hier zwischen benachbarten Kugeln auf Trennkörper verzichtet werden kann.
Zusammenerfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Linearwälzlager zu schaffen, welches eine hohe Tragzahl aufweist, im Betrieb geräuscharm ist und hohe Verfahrgeschwindigkeiten seines Gehäuses gegenüber der Anschlusskonstruktion ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäße dadurch gelöst, dass das Gehäuse aus einem die Umlaufnut enthaltenden Innengehäuse aus verschleißfestem Kunststoff und einem das Innengehäuse teilweise umgebenden, aus Blech geformten Außengehäuse besteht, welches einen aus dem Boden des Außengehäuses freigestanzten Bodenbereich aufweist, der unter Bildung einer aufgedoppelten Laufbahn für die tragenden Wälzkörper um 180° umgebogen ist. Bei einem solchem Lager ist keine besondere Wartung notwendig, es weist ein sehr geringes Gewicht auf, es ermöglicht eine flache Bauweise und ist mit nur wenigen spanlos hergestellten Teilen kostengünstig herstellbar.
Die Umlaufnut ist in dem Innengehäuse des Lagers angeordnet und in der Umlaufnut kann ein die Wälzkörper führender Käfig eingesetzt sein. Der Käfig kann aus einem flexiblen Kunststoff hergestellt sein und einen inneren Längssteg konstanter Länge sowie einen äußeren Längssteg aufweisen, welcher von mehreren einzelnen Stegabschnitten gebildet ist, wobei ein Stegabschnitt jeweils einem der umlaufenden Wälzkörper zugeordnet ist.
Jeweils zwei benachbarte Stegabschnitte des äußeren Käfig-Längssteges können über ein Filmscharnier miteinander verbunden sein. Die Wälzkörper können als Nadelrollen ausgebildet sein, welche in Käfigtaschen des Käfigs eingesetzt sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Linearwälzlager im Querschnitt gemäß Linie I-I der 2;
2 das Linearwälzlager teilweise in der Draufsicht und teilweise im Schnitt;
3 das Linearwälzlager im Längsschnitt gemäß Linie III-III der 2;
4 einen Käfig für das Linearwälzlager in einer Teilansicht seines Einbauzustandes;
5 den Käfig in einer Teilansicht seines Zustandes nach dem Entformen aus dem Spritzwerkzeug.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Das erfindungsgemäße Linearwälzlager besteht aus nur wenigen Teilen, nämlich aus einem aus Blech geformten Außengehäuse 1, einem aus verschleißfestem Kunststoff bestehenden Innengehäuse 2 und einem aus flexiblem Kunststoff hergestellten Käfig 3 mit Wälzkörpern.
Das Außengehäuse 1 umgibt das Innengehäuse 2 teilweise und ist an seinem Gehäuseboden so freigestanzt, dass ein Teil des Bodens um 180° umgebogen und dabei auf einen weiteren Bodenbereich aufgedoppelt werden konnte. Bei dieser Verformung ist eine Laufbahn 4 für tragende Wälzkörper 5 entstanden, die gegenüber dem Gehäuseboden in 1 erhöht angeordnet ist. Mit dieser Vorgehensweise wurde eine Materialeinsparung erreicht, da ein zusätzlicher Tragkörper, der beim Stand der Technik in das plattenförmige Kunststoffgehäuse eingesetzt wird, bei dieser erfindungsgemäßen Ausführung nicht mehr erforderlich ist.
Das Innengehäuse 2 weist zur Bildung einer eingelassenen Laufbahn für den Käfig 3, in welchem die tragenden Wälzkörper 5 und rücklaufende Wälzkörper 6 geführt sind, eine Umlaufnut 7 auf. Diese ist in der Bewegungsrichtung des Käfigs 3 endlos ausgeführt und besteht aus einem geradlinigen Laufbahnab schnitt 8 für die tragenden Wälzkörper 5, einem dazu parallelen geradlinigen Laufbahnabschnitt 9 für die rücklaufenden Wälzkörper 6 und aus zwei bogenförmigen Umlenkabschnitten 10 und 11, welche die geradlinigen Laufbahnabschnitte 8 und 9 miteinander verbinden.
Der aus flexiblem Kunststoff bestehende Käfig 3 weist Käfigtaschen 12 für die Wälzkörper auf, wobei in jeder Käfigtasche 12 ein Wälzkörper 5 bzw. 6 eingesetzt ist. Eine Käfigtasche 12 wird jeweils von einem inneren Längssteg 13, zwei Querstegen 14 und einem äußeren Längssteg des Käfig 3 begrenzt. Der innere Längssteg 13 begrenzt alle Käfigtaschen 12, ist endlos ausgeführt und weist daher eine konstante Länge auf. Über ihn sind alle Käfigteile unlösbar miteinander verbunden. Der äußere Längssteg besteht aus einer der Anzahl der Käfigtaschen 12 entsprechenden Anzahl von Stegabschnitten 15, wobei zwei benachbarte Stegabschnitte 15 jeweils über ein Filmscharnier 16 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise können die Käfigteile die Umlaufnut 7 auch in den Umlenkabschnitten 10 und 11 ungehindert durchlaufen, wobei benachbarte Stegabschnitte 15 sich in einem Abstand zueinander einstellen. Der aus den Stegabschnitten 15 bestehende äußere Längssteg passt sich somit während des Umlaufs der jeweiligen Geometrie der Umlaufnut 7 an. In den geradlinigen Laufbahnabschnitten 8 und 9 sind Teile eines Stegabschnittes 15 am Linearwälzlager jeweils nach innen gerichtet. Seine breiten, starren Abschnitte liegen jeweils an den breiten, starren Abschnitten der benachbarten Stegabschnitte 15 an und begünstigen ein paralleles Verschieben der Käfigteile in der Umlaufnut 7. In den Umlenkabschnitten 10 und 11 wird ein Stegabschnitt 15 jeweils gestreckt und hält so gemeinsam mit den benachbarten Stegabschnitten 15 den Käfig 3 in der erforderlichen Position.

1: Außengehäuse
2: Innengehäuse
3: Käfig
4: Laufbahn
5: tragender Wälzkörper
6: rücklaufender Wälzkörper
7: Umlaufnut
8: Laufbahnabschnitt für tragende Wälzkörper
9: Laufbahnabschnitt für rücklaufende Wälzkörper
10: Umlenkabschnitt
11: Umlenkabschnitt
12: Käfigtasche
13: innerer Längssteg
14: Quersteg
15: Stegabschnitt
16: Filmscharnier

Claims

Linearwälzlager mit in einem platten- oder schalenförmigen Gehäuse in einer Reihe hintereinander angeordneten umlaufenden Wälzkörpern (5, 6), wobei das Gehäuse eine in ihrer Längsrichtung endlose Umlaufnut (7) zur Aufnahme der Wälzkörper (5, 6) aufweist, die aus einem geradlinigen Laufbahnabschnitt (8) für tragende Wälzkörper (5), einem geradlinigen Laufbahnabschnitt (9) für rücklaufende Wälzkörper (6) und aus zwei diese Abschnitte (8, 9) an ihren Enden jeweils miteinander verbindenden bogenförmigen Umlenkabschnitten (10, 11) zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse aus einem die Umlaufnut (7) enthaltenden Innengehäuse (2) aus verschleißfestem Kunststoff und einem das Innengehäuse (2) teilweise umgebenden, aus Blech geformten Außengehäuse (1) besteht, welches einen aus dem Boden des Außengehäuses (1) freigestanzten Bodenbereich aufweist, der unter Bildung einer aufgedoppelten Laufbahn (4) für die tragenden Wälzkörper (5) um 180° umgebogen ist.
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufnut (7) in dem Innengehäuse (2) angeordnet und in der Umlaufnut (7) ein die Wälzkörper (5, 6) führender Käfig (3) eingesetzt ist.
Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (3) aus einem flexiblen Kunststoff hergestellt ist und einen inneren Längssteg (13) konstanter Länge sowie einen äußeren Längssteg aufweist, welcher von mehreren einzelnen Stegabschnitten (15) gebildet ist, wobei ein Stegabschnitt (15) jeweils einem der umlaufenden Wälzkörper (5, 6) zugeordnet ist.
Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei benachbarte Stegabschnitte (15) des äußeren Käfig-Längssteges über ein Filmscharnier (16) miteinander verbunden sind.
Wälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (5, 6) als Nadelrollen ausgebildet sind, welche in Käfigtaschen (12) des Käfigs (3) eingesetzt sind.