DE10207595B4

DE10207595B4 - Linearführung mit einem Wälzkörperkäfig

Info

Publication number: DE10207595B4
Application number: DE10207595A
Authority: DE
Inventors: Andreas Geyer; Ludwig Edelmann
Original assignee: SKF AB
Current assignee: Ewellix AB
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2009-12-31
Anticipated expiration: 2022-02-23
Also published as: DE10207595A1

Abstract

Linearführung mit einem Wälzkörperkäfig (5) bestehend aus einem Grundkörper, durch dessen Bauteilwandungen mehrere Kammern (7) gebildet werden, in denen jeweils ein Wälzkörper (8, 9, 10) durch die Innenseite der Kammern (7) geführt ist, wobei die in den Kammern (7) angeordneten Wälzkörper (8, 9, 10) soweit über den Grundkörper überstehen, dass die Wälzkörper (8, 9, 10) auf zugeordneten Laufbahnen (2) der Linearführung (1) abwälzen können, wobei die Kammern (7) im Wälzkörperkäfig (5) derart ausgebildet sind, dass in zumindest einer Kammer (7) wahlweise eine Kugel (8) oder Rolle (9, 10) aufgenommen werden kann und in der Linearführung (1) sowohl Rollen (9, 10) als auch Kugeln (8) kombiniert angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Linearführung mit einem Wälzkörperkäfig
Aus der DE 36 09 779 C1 ist eine als Präzisionsschiene ausgebildete Linearführung bekannt. Bei dieser Linearführung sind die als Rollen ausgebildeten Wälzkörper in einem Kreuzrollenkäfig angeordnet. Der Kreuzrollenkäfig seinerseits ist zwischen zwei parallel laufenden Führungsteilen angeordnet. Die Rollen der Linearführung wälzen auf entsprechend vorgesehenen Laufflächenpaarungen ab, so dass die verschiebbar gelagerten Führungsteile exakt seitlich geführt sind. Die Kammern zur Aufnahme der Wälzkörper im Wälzkörperkäfig sind entsprechend der Geometrie der Rollen ausgebildet, so dass in jeder Kammer exakt eine Rolle in genau einer Position aufgenommen werden kann.
Nachteilig an den bekannten Wälzkörperkäfigen ist es, dass aufgrund der Gestaltung der Kammern immer nur eine Art von Wälzkörpern in den Wälzkörperkäfigen geführt werden kann. Das heißt mit anderen Worten, die bekannten Gestaltungen von Wälzkörperkäfigen sind jeweils sehr spezifisch ausgebildet und erlauben entweder die Aufnahme von Rollen oder von Kugeln.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb einen neuen Wälzkörperkäfig vorzuschlagen, der flexibel auf verschiedene Anforderungsprofile angepasst werden kann.
Erfindungsgemäß sind die Kammern im Grundkörper des Wälzkörperkäfigs derart ausgebildet, dass in zumindest einer Kammer wahlweise eine Kugel oder Rolle als Wälzkörper angeordnet werden kann. Dadurch wird erreicht, dass bei Verwendung immer des gleichen Wälzkörperkäfigs wahlweise Rollenlager, Kugellager oder Wälzlager mit einer Kombination von Rollen und Kugeln hergestellt werden können.
Insbesondere bei Linearführungen bietet der erfindungsgemäße Wälzkörperkäfig Vorteile. Denn durch die kombinierte Anordnung sowohl von Rollen als auch geringfügig größeren Kugeln in der Linearführung können die Eigenschaften der Linearführung wesentlich verbessert werden. Durch die Anordnung der Kugeln auf den ebenen Laufflächen kann die Leichtgängigkeit im unbelasteten Zustand der Linearführung gesteigert werden, wohingegen die Verwendung von Rollen in der Linearführung die Belastbarkeit und Steifigkeit im belasteten Zustand erhöht.
Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn in den Kammern des Grundkörpers wahlweise Rollen mit um ungefähr 90° gegeneinander gekreuzten Rollenachsen einsetzbar sind. Im Ergebnis können dadurch Kreuzrollenkäfige realisiert werden, bei denen je nach Anforderungsprofil in den einzelnen Kammern Rollen mit entsprechender Rollenachsenorientierung wahlweise einsetzbar sind. Sind außerdem auch noch Kugeln im Kreuzrollenkäfig vorgesehen, müssen die Kammern derart ausgebildet sein, dass sie also die unterschiedlichen Wälzkörper bzw. die Wälzkörper in unterschiedlichen Einbaupositionen aufnehmen können.
Die erfindungsgemäße Variabilität der Kammern, um die wahlweise Aufnahme unterschiedlicher Wälzkörper bzw. Wälzkörper in unterschiedlichen Einbaupositionen realisieren zu können, erfordert häufig eine komplexe Gestaltung der Innenseite der Kammern zur Aufnahme der Wälzkörper. Besonders einfach und kostengünstig können Wälzkörperkäfige mit derart komplex gestalteten Kammern hergestellt werden, wenn der Grundkörper des Wälzkörperkäfigs aus zwei Hälften besteht. Diese Hälften des Wälzkörperkäfigs können dann beispielsweise einfach durch Spritzguss aus Kunststoff hergestellt werden. Bei der Herstellung des Wälzlagers werden dann die verschiedenen Wälzkörper entsprechend dem vorgegebenen Anforderungsprofil in den offenen Kammern der Hälften des Grundkörpers eingelegt und anschließend durch zusammenlegen der beiden Hälften im Wälzkörperkäfig fixiert. Die beiden Hälften des Grundkörpers können dazu beispielsweise miteinander verklebt werden oder es ist eine entsprechende Clipsverbindung zur Verbindung der beiden Hälften vorhanden.
Ist die Trennfuge zwischen den beiden Hälften des Grundkörpers als Trennebene ausgebildet, die sich mittig durch den Grundkörper erstreckt und die einzelnen Kammern entlang einer Spiegelsymmetrieebene teilt, wird dadurch ermöglicht, dass die beiden Hälften des Grundkörpers als Gleichteile hergestellt werden können.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wälzkörperkäfigs dargestellt und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.
Es zeigen:
1 eine als Präzisionsschiene ausgebildete Linearführung in perspektivischer Ansicht;
2 einen zur Verwendung in der Linearführung gemäß 1 geeigneten Wälzkörperkäfig in perspektivischer Ansicht.
Die in 1 perspektivisch dargestellte Linearführung 1 weist vier ebene Laufflächen 2 auf. Zwischen zwei Führungsteilen 3 und 4 der Linearführung 1 ist ein Wälzkörperkäfig 5 angeordnet, in dem mehrere Wälzkörper gehalten sind. Im Ergebnis wird durch diese Anordnung erreicht, dass die Führungsteile 3 und 4 parallel zueinander verschoben werden können.
2 stellt die untere Hälfte 6 des Wälzkörperkäfigs 5 dar. Zur Vervollständigung des Wälzkörperkäfigs 5 müsste eine zweite, in 2 nicht dargestellte Hälfte 6 von oben auf die erste Hälfte 6 aufgelegt werden.
Von dem Wälzkörperkäfig 5 werden insgesamt sechs Kammern 7 gebildet, in denen jeweils wahlweise eine Kugel 8, eine Rolle 9 mit sich vertikal erstreckender Rollenachse oder eine Rolle 10 mit sich horizontal erstreckender Rollenachse anordenbar ist. Um dies zu ermöglichen weist jede Kammer 7 vier seitliche Öffnungen auf, die abhängig davon ob eine Kugel 8, eine Rolle 9 oder eine Rolle 10 in der Kammer 7 angeordnet ist, vom Umfang des entsprechenden Wälzkörpers durchgriffen werden kann. In jeder Kammer 7 sind ebene und konvex ausgebildete Führungsflächen vorgesehen, an denen die Umfangsflächen bzw. Stirnflächen der Rollen 9 bzw. 10 und der Kugel 8 im Wälzkörperkäfig geführt werden. Der Außendurchmesser der Kugeln 8 ist in der Regel wenigstens 0,001 mm, typischerweise ca. 0,003 mm, größer als der Außendurchmesser der Rollen 9 bis 10.

1: Linearführung
2: Lauffläche
3: Führungsteil
4: Führungsteil
5: Wälzkörperkäfig
6: untere Hälfte (Wälzkörperkäfig)
7: Kammer (Wälzkörperkäfig)
8: Kugel
9: Rolle
10: Rolle

Claims

Linearführung mit einem Wälzkörperkäfig (5) bestehend aus einem Grundkörper, durch dessen Bauteilwandungen mehrere Kammern (7) gebildet werden, in denen jeweils ein Wälzkörper (8, 9, 10) durch die Innenseite der Kammern (7) geführt ist, wobei die in den Kammern (7) angeordneten Wälzkörper (8, 9, 10) soweit über den Grundkörper überstehen, dass die Wälzkörper (8, 9, 10) auf zugeordneten Laufbahnen (2) der Linearführung (1) abwälzen können, wobei die Kammern (7) im Wälzkörperkäfig (5) derart ausgebildet sind, dass in zumindest einer Kammer (7) wahlweise eine Kugel (8) oder Rolle (9, 10) aufgenommen werden kann und in der Linearführung (1) sowohl Rollen (9, 10) als auch Kugeln (8) kombiniert angeordnet sind.
Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (8, 9, 10) auf ebenen Laufflächen (2) abwälzen.
Linearführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Kammern (7) wahlweise Rollen (9, 10) angeordnet werden können, deren Rollenachse um 90° gegeneinander gekreuzt sind.
Linearführung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer (7) zumindest vier Öffnungen aufweist, durch die je nach Wahl der in der Kammer anordenbaren Wälzkörper (8, 9, 10) unterschiedliche Teile der Wälzkörper (8, 9, 10) über den Wälzkörperkäfig (1) herausragen und an den Laufflächen (2) zur Anlage kommen können.
Linearführung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper von zwei Hälften (6) gebildet wird, die entlang einer Trennfuge unter Einschluss der Wälzkörper (8, 9, 10) aneinander zur Anlage bringbar sind.
Linearführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennfuge als Trennebene ausgebildet ist, die sich mittig durch den Grundkörper erstreckt und die einzelnen Kammern (7) entlang einer Spiegelsymmetrieebene teilt.
Linearführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (9, 10) und Kugeln (8) in einer regelmäßigen Abfolge im Wälzkörperkäfig (1) angeordnet sind.
Linearführung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Rollen (9, 10) mit gegeneinander gekreuzten Rollenachsen und eine Kugel (8) eine Wälzkörpergruppe bilden, wobei zumindest zwei derartiger Wälzkörpergruppen hintereinander im Wälzkörperkäfig (1) angeordnet sind.
Linearführung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Wälzkörpergruppe die Kugel (8) zwischen den beiden Rollen (9, 10) mit gegeneinander gekreuzten Rollenachsen angeordnet ist.
Linearführung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar benachbarte und dabei verschiedenen Wälzkörpergruppen zugeordnete Rollen jeweils parallel zueinander verlaufende Rollenachsen aufweisen.
Linearführung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar benachbarte und dabei verschiedenen Wälzkörpergruppen zugeordnete Rollen jeweils gekreuzt zueinander verlaufende Rollenachsen aufweisen.
Linearführung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugeln (8) einen zumindest geringfügig größeren Außendurchmesser als die Rollen (9, 10) haben.
Linearführung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser der Kugeln (8) wenigstens 0,001 mm größer als der Außendurchmesser der Rollen (9, 10) ist.