DE10249975B4

DE10249975B4 - Führungsschiene für ein Linearlager

Info

Publication number: DE10249975B4
Application number: DE10249975A
Authority: DE
Inventors: Andreas Geyer
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2002-10-26
Filing date: 2002-10-26
Publication date: 2009-06-10
Anticipated expiration: 2022-10-27
Also published as: DE10249975A1

Abstract

Führungsschiene (1) für ein Linearlager, die mindestens eine Laufbahn (2) zur Führung einer Kugel (3) aufweist, wobei eine Laufbahn (2) in einen Seitenbereich (6) der Führungsschiene (1) eingearbeitet ist und eine weitere Laufbahn (7) in einen anderen Seitenbereich der Führungsschiene (1) eingearbeitet ist, wobei im montierten Zustand des Linearlagers nur eine Laufbahn (2, 7) kugelführend ist, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenbereich (6, 8), der eine Laufbahn (2, 7) aufweist, sich in Längsrichtung der Führungsschiene (1) erstreckende Ausnehmungen (12, 13, 14 und 15) eingearbeitet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsschiene für ein Linearlager, die mindestens eine Laufbahn zur Führung einer Kugel aufweist, wobei eine Laufbahn in einen Seitenbereich der Führungsschiene eingearbeitet ist und eine weitere Laufbahn in einen anderen Seitenbereich der Führungsschiene eingearbeitet ist, wobei im montierten Zustand des Linearlagers nur eine Laufbahn kugelführend ist.
Eine Führungsschiene dieser Art ist beispielsweise aus der DE 26 35 053 A1 bekannt.
Eine andere Führungsschiene ist aus der DE 34 29 480 C2 bekannt. Diese Schrift offenbart eine Linearführung, bei der die zum Einsatz kommenden Kugeln in einer Kugelumlauführung geführt werden. Sowohl die Führungsschiene als auch der auf dieser linear verschieblich angeordnete Schlitten weist eine Kugelumlaufbahn auf, in der die Kugeln umlaufend zum Einsatz kommen.
Eine weitere Führungsschiene wird in der FR 2 352 984 A1 beschrieben.
Im Allgemeinen weist ein Linearlager dieser Art zwei unterschiedliche Führungsschienen auf. Die eine Führungsschiene ist beispielsweise ortsfest angeordnet, die andere Führungsschiene ist mit dem Schlitten verbunden. Zwischen den beiden Führungsschienen rollen die Kugeln bei einer translatorischen Bewegung des Linearlagers in den Laufbahnen der Führungsschiene ab.
Folglich müssen für die Fertigung eines Linearlagers der genannten Art zwei unterschiedliche Schienenprofile vorgehalten werden, was den logistischen Aufwand erhöht und die Herstellkosten verteuert.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungsschiene für ein Linearlager derart weiterzubilden, dass dieser Nachteil überwunden wird. Es soll also möglich sein, das Linearlager kostengünstiger herzustellen, wobei eine einfache Montage sichergestellt werden soll.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenbereich, der eine Laufbahn aufweist, vorzugsweise in beiden Seitenbereichen, sich in Längsrichtung der Führungsschiene erstreckende Ausnehmungen eingearbeitet sind.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Ausnehmungen als Kerben zum Abrollen eines Montagewerkzeugs ausgebildet sind.
Das Erfindungskonzept stellt also darauf ab, dass sowohl die Führungsschiene als auch der sich translatorisch auf dieser bewegende Schlitten mit einem einheitlichen Führungsschienenprofil ausgestattet werden, ohne dass es notwendig wird, auf unterschiedliche Profile zurückgreifen zu müssen. Die beiden Laufbahnen für Führungsschiene und Schlitten, die für das Linearlager benötigt werden, befinden sich also in einem einzigen Führungsschienenprofil.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Ränder der einen Laufbahn so ausgebildet sind, dass sie bei sich in der Laufbahn befindlicher Kugel diese mit Hinterschnitt umfasst. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass die Kugeln, die auf der Führungsschiene platziert sind, sich von dieser nicht senkrecht zur Kontaktfläche zwischen Führungsschiene und Kugel entfernen können. Die Montage des Linearlagers wird bei manchen Lagerausgestaltungen dadurch wesentlich erleichtert.
Bevorzugt weist die andere Laufbahn der Führungsschiene keine Ränder zum Umfassen der Kugel mit Hinterschnitt auf. Daraus ergibt sich, dass die Führungsschiene – je nach der Art, wie sie in das Linearlager eingebaut ist – mit unterschiedlichen Laufbahnprofilen nutzbar gemacht werden kann.
Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Führungsschiene im Querschnitt eine im wesentlichen rechteckige oder quadratische Kontur hat, wobei mindestens einer der Seitenbereiche, die an den Seitenbereich angrenzen, der eine Laufbahn aufweist, zumindest abschnittsweise eine im Querschnitt konvexe Wölbung hat. Hierbei kann insbesondere vorgesehen werden, dass die Führungsschiene in einer Aufnahmenut des Linearlagers angeordnet ist, die im nicht montierten Zustand der Führungsschiene eine lichte Weite aufweist, die geringfügig kleiner ist als die lichte Weite der Führungsschiene im nicht montierten Zustand; die lichte Weite der Aufnahmenut kann dabei 99,0% bis 99,9% der lichten Weite der Führungsschiene aufweisen.
Durch die Ausbildung zweier unterschiedlicher Laufbahnen in der Führungsschiene, bevorzugt auf der Vorder- oder Rückseite, ist die Führungsschiene sowohl für die Verwendung als Schiene als auch als Wagen bzw. Schlitten geeignet. Da ein Laufbahnen mit einem Hinterschnitt versehen ist, kann diese auch als Kugelhalterung dienen, so dass die Kugeln nicht vom Laufbahnprofil abheben können. Die in die Führungsschiene eingearbeiteten sich längs erstreckenden Ausnehmungen in Form kerbenförmiger Vertiefungen garantieren während des Einrollens der Führungsschiene in die Schiene bzw. in den Schlitten eine exakte Werkzeugführung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 in dreidimensionaler Ansicht eine Führungsschiene eines Linearlagers,
2 die Ansicht der Stirnseite der Führungsschiene,
3 ein Linearlager im montierten Zustand in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse der Linearbewegung und
4 eine zur 2 alternative Ausgestaltung der Führungsschiene.
In 1 ist eine Führungsschiene 1 dreidimensional dargestellt, die in eine im wesentlichen rechteckförmige Ausnehmung eines Trägerelements eines Linearlagers eingesetzt wird. An zwei der sich gegenüberliegenden Seitenbereichen sind Laufbahnen 2 und 7 eingearbeitet, in denen Kugeln geführt werden können.
Details hierzu gehen aus 2 hervor, wo die Führungsschiene 1 in einem Schnitt senkrecht zur translatorischen Bewegungsrichtung des Linearlagers dargestellt ist. Die Führungsschiene 1 hat im wesentlichen eine rechteckige bzw. quadratische Grundkontur, die durch die vier Seitenbereiche 6, 8, 9 und 10 bestimmt wird. In die Seitenbereiche 6 und 8 sind jeweils eine Laufbahn 2 bzw. 7 eingearbeitet. Im Betrieb des Linearlagers ist von diesen beiden Laufbahn jeweils nur eine kugelführend. Die Laufbahn 7 hat eine im wesentlichen kreisförmige Kontur, die zur Anlage einer Kugel dient, wobei der Umfangsabschnitt, mit dem die Laufbahn 7 die – nicht dargestellte – Kugel umgreift, kleiner als 180 Grad ist; insoweit entspricht die Laufbahn 7 der herkömmlichen Ausbildung. Die Laufbahn 2 ist indes so ausgestaltet, dass sie – bei ebenfalls im wesentlichen kreisförmiger Ausbildung – die nicht dargestellte Kugel über einem Umfangsabschnitt von mehr als 180 Grad umgreift. Die Laufbahn 2 weist nämlich im Rand 4 bzw. 5 der Laufbahn einen Hinterschnitt auf, der die Kugel, wenn sie sich in der Führungsschiene 1 befindet, umgreift und damit Sorge trägt, dass sie sich nicht aus der Laufbahn 2 entfernen kann.
In den Seitenbereichen 9 und 10 der Führungsschiene 1 weist diese eine konvexe Wölbung 11 auf. Dadurch ergibt sich eine lichte Weite b der Führungsschiene 1 wie es in 2 eingetragen ist.
3 stellt ein Linearlager im Schnitt dar, bei dem zwei relativ zueinander translatorisch zu bewegende Teile (eine feststehende Führung einerseits und ein Schlitten andererseits) jeweils eine rechteckig bzw. quadratisch ausgebildete Aufnahmenut 16 aufweisen, in der je eine Führungsschiene 1 angeordnet ist. Die lichte Weite der Aufnahmenut 16 ist mit B bezeichnet. Diese ist geringfügig kleiner als die lichte Weite b der Führungsschiene 1. Dadurch wird die Führungsschiene 1 in der Aufnahmenut 16 mit einer Pressklemmung gehalten, was in 3 durch die gestrichelt dargestellten kovexen Wölbungen 11 übertrieben dargestellt ist. Die konvexe Ausgestaltung mit der konvexen Wölbung 11 ermöglicht es, dass die Führungsschiene 1 in der Aufnahmenut 16 geringfügig verschwenkbar ist, wodurch sich eine exakte Einstellung durch geringfügige Drehung der Führungsschiene 1 um die Achse der Linearbewegung bewerkstelligen lässt.
Wie 3 zu entnehmen ist, sind in beiden Teilen des Linearlagers die sich relativ zueinander translatorisch bewegen sollen, Führungsschienen 1 mit identischem Profil angeordnet. Dabei trägt das linke Teil des Linearlagers eine Führungsschiene 1,. die dem rechten Teil des Linearlagers mit der Laufbahn 2 zugewandt ist, die den Hinterschnitt aufweist. Der rechte Teil des Linearlagers ist indes mit einer Führungsschiene 1 bestückt, die der Laufbahn 2 der linken Führungsschiene 1 mit der Laufbahn 7 zugewandt ist. Die linke Führungsschiene 1 hält folglich die Kugeln 3 mit Hinterschnitt in Position, während diese an der Laufbahn 7 der rechten Führungsschiene 1 anliegen, ohne dass es hier zu einem Halten der Kugeln 3 käme.
Fertigungstechnisch hat dies den Vorteil, dass für beide Führungsschienen 1 – also sowohl für die linke als auch für die rechte Führungsschiene in 3 – Führungsschienen mit gleicher Querschnittskontur zum Einsatz kommen können.
Es ist also nicht notwendig, für die linke und die rechte Führungsschiene ein separates Profil vorzusehen.
Durch die Ausgestaltung mit Hinterschnitt ist sichergestellt, dass die Kugeln 3 in der Führungsschiene 1 gehalten werden, auch wenn der "Wagen" des Linearlagers von der "Laufbahnschiene" entfernt wird.
In 4 ist zu sehen, dass im Bereich der Seitenflächen 6 und 8 Ausnehmungen 12, 13, 14 und 15 in Form von Kerben in die Führungsschiene 1 eingearbeitet sind. Auf diesen kann bei der Montage der Führungsschiene 1 in das Linearlager ein – nicht dargestelltes – Montagewerkzeug abrollen und dadurch die Führungsschiene 1 in die gewünschte Position in der Aufnahmenut 16 bringen.

1: Führungsschiene
2: Laufbahn
3: Kugel
4: Rand der Laufbahn
5: Rand der Laufbahn
6: Seitenbereich
7: Laufbahn
8: Seitenbereich
9: Seitenbereich
10: Seitenbereich
11: konvexe Wölbung
12: Ausnehmung (Kerbe)
13: Ausnehmung (Kerbe)
14: Ausnehmung (Kerbe)
15: Ausnehmung (Kerbe)
16: Aufnahmenut
B: lichte Weite der Aufnahmenut
b: lichte Weite der Führungsschiene

Claims

Führungsschiene (1) für ein Linearlager, die mindestens eine Laufbahn (2) zur Führung einer Kugel (3) aufweist, wobei eine Laufbahn (2) in einen Seitenbereich (6) der Führungsschiene (1) eingearbeitet ist und eine weitere Laufbahn (7) in einen anderen Seitenbereich der Führungsschiene (1) eingearbeitet ist, wobei im montierten Zustand des Linearlagers nur eine Laufbahn (2, 7) kugelführend ist, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einem Seitenbereich (6, 8), der eine Laufbahn (2, 7) aufweist, sich in Längsrichtung der Führungsschiene (1) erstreckende Ausnehmungen (12, 13, 14 und 15) eingearbeitet sind.
Führungsschiene nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in beiden Seitenbereichen (6, 8) die Ausnehmungen (12, 13, 14 und 15) eingearbeitet sind.
Führungsschiene nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (12, 13, 14 und 15) als Kerben zum Abrollen eines Montagewerkzeugs ausgebildet sind.
Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (4, 5) der einen Laufbahn (2) so ausgebildet sind, dass sie bei sich in der Laufbahn (2) befindlicher Kugel (3) diese mit Hinterschnitt umfasst.
Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Laufbahn (7) keine Ränder zum Umfassen der Kugel (3) mit Hinterschnitt aufweist.
Führungsschiene nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (1) im Querschnitt eine rechteckige oder quadratische Kontur hat, wobei mindestens einer der Seitenbereiche (9, 10), die an den Seitenbereich (6) angrenzen, der eine Laufbahn (2) aufweist, zumindest abschnittsweise eine im Querschnitt konvexe Wölbung (11) hat.
Führungsschiene nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie in einer Aufnahmenut (16) des Linearlagers angeordnet ist, die im nicht montierten Zustand der Führungsschiene (1) eine lichte Weite (B) aufweist, die geringfügig kleiner ist, als die lichte Weite (b) der Führungsschiene (1) im nicht montierten Zustand.
Führungsschiene nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Weite (B) der Aufnahmenut (16) 99,0% bis 99,9% der lichten Weite (b) der Führungsschiene (1) aufweist.