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Patent Searching and Data


Title:
BEARING ELEMENT FOR A LINEAR GUIDE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/088558
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a bearing element for a linear roll guide comprising a support body wherein a channel (7) for supporting rolling bodies (8), a return channel (4) for returning said rolling bodies (5) and two arc-shaped diverting channels which respectively connect said channels to each other for redirecting the rollers are incorporated. According to the invention, the support body is embodied in the form of a thin-walled housing bushing (1) with a first plastic insert (3) arranged therein for guiding the rolling bodies (5).

Inventors:
ZERNICKEL ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/003484
Publication Date:
November 07, 2002
Filing Date:
March 28, 2002
Export Citation:
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Assignee:
INA SCHAEFFLER KG (DE)
ZERNICKEL ALEXANDER (DE)
International Classes:
F16C19/20; F16C29/06; (IPC1-7): F16C29/06
Foreign References:
US4806022A1989-02-21
US4576422A1986-03-18
FR1454315A1966-07-22
DE3422444A11985-12-19
DE4318427A11994-12-08
Attorney, Agent or Firm:
INA-SCHAEFFLER KG (Industriestrasse 1 - 3 Herzogenaurach, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Lagerelement für eine Linearwälzführung, bestehend aus einem Trag körper, in welchem ein geradliniger Kanal (7,22,30) für tragende Wälz körper (8), ein geradliniger Rücklaufkanal (4,18,28) für rücklaufende Wälzkörper (5) und zwei diese Kanäle jeweils miteinander verbindende bogenförmige Umlenkkanäle (12,23) für umzulenkende Wälzkörper (11) eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper in der Form einer dünnwandigen Gehäusebüchse (1, 16, 25) mit einem darin angeordneten, die Wälzkörper (5,11) führenden ersten Kunststof feinsatz (3, 19,27) ausgeführt ist.
2. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (5,8,11) Zylinderrollen sind.
3. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (5,8,11) Zylindernadeln sind.
4. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gehäusebüchse (1,25) ein weiterer (zweiter) Kunststoffeinsatz (6,29) angeordnet ist, wobei sich die Kunststoffeinsätze (3,27 bzw. 6,29) zu beiden Seiten eines Büchsenbodens (2,26) befinden.
5. Lagerelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem ersten Kunststoffeinsatz (3,27) der Rücklaufkanal (4,28) und mit dem zweiten Kunststoffeinsatz (6,29) der Kanal (7,30) für die tragenden Wälzkörper (8) gebildet ist.
6. Lagerelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gehäusebüchse (16) zusätzlich zu dem ersten Kunststoffeinsatz (19) ein metallischer, die Kanäle (18, 22,23) für die Wälzkörper (5,8,11) bilden der Einsatz (17) angeordnet ist.
7. Lagerelement für eine Linearwälzführung, bestehend aus einem Trag körper, in welchem ein geradliniger Kanal (36) für tragende Wälzkörper (37), ein Rücklaufkanal (33) für rücklaufende Wälzkörper (34) und zwei diese Kanäle jeweils miteinander verbindende Umlenkkanäle für umzu lenkende Wälzkörper eingearbeitet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper in der Form eines gehärteten Fließpreßteils (31) mit darin angeordneten, die Wälzkörper (34,37) führenden Kunststoffein sätzen (32,35) ausgeführt ist.
8. Lagerelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper (34,37) als Zylindernadeln ausgebildet sind, welche für ihre mechanische Halterung mit stirnseitigen Trompetenkuppen (38) verse hen sind.
Description:
Lagerelement für eine Linearführung Beschreibung Gebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft ein Lagerelement für eine Linearwälzführung, bestehend aus einem Tragkörper, in welchem ein geradliniger Kanal für tragende Wälz- körper, ein geradliniger Rücklaufkanal für rücklaufende Wälzkörper und zwei diese Kanäle jeweils miteinander verbindende bogenförmige Umlenkkanäle für umzulenkende Wälzkörper eingearbeitet sind.

Der Einsatz einer kompakten Ausführung eines solchen Lagerelementes ist sowohl im Bereich des allgemeinen Maschinenbaus als auch im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik vorstellbar.

Hintergrund der Erfindung Die Druckschrift DE 42 23 499 A1 zeigt ein als Rollenumlaufschuh ausgebilde- tes Lagerelement, das aus einem massiven Tragkörper besteht. Dieser stützt sich über zylindrische Wälzkörper an einer Laufbahn einer Führungsschiene ab. Die tragenden Wälzkörper sind in einem Kanal des Tragkörpers hinterein- ander angeordnet, der sich in der Bewegungsrichtung des Tragkörpers er- streckt. Die zylindrischen Wälzkörper oder Rollen bilden einen endlosen Um- lauf, wobei in dem massiven Tragkörper ein weiterer, die rücklaufenden Wälz- körper aufnehmender Kanal angeordnet ist. Wegen des großen Werkstoffbe- darfs für den massiven Tragkörper ist diese Ausführung jedoch teuer.

Zusammenfassung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostengünstige, kompakte und montagefertige Baueinheit eines Lagerelementes zu schaffen, welche eine weitgehende Toleranzunabhängigkeit bei der Montage und Positionierung in einem Aufnahmegehäuse aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tragkörper in der Form einer dünnwandigen Gehäusebüchse mit einem darin angeordneten, die Wälzkörper führenden ersten Kunststoffeinsatz ausgeführt ist. Bei einer solchen Ausführung werden keine besonderen Ansprüche an die Gestaltung des Aufnahmegehäuses gestellt. Die Gehäusebüchse kann ein spanlos herge- stelltes Bauteil und die Wälzkörper können als Zylinderrollen oder als Zylinder- nadeln ausgeführt sein. Für ihre mechanische Halterung können die Zylinder- nadeln mit stirnseitigen Trompetenkuppen versehen sein.

In der Gehäusebüchse kann ein weiterer (zweiter) Kunststoffeinsatz angeord- net sein, wobei sich die Kunststoffeinsätze zu beiden Seiten eines Büchsenbo- dens befinden. Dabei kann mit dem ersten Kunststoffeinsatz der Rücklaufkanal und mit dem zweiten Kunststoffeinsatz der Kanal für die tragenden Wälzkörper gebildet sein.

,-1 In der Gehäusebüchse kann zusätzlich zu dem ersten Kunststoffeinsatz ein metallischer, die Kanäle für die Wälzkörper bildender Einsatz angeordnet sein.

In einer abgewandelten Ausführung der Erfindung kann der Tragkörper in der Form eines gehärteten Fließpreßteils mit darin angeordneten, die Wälzkörper führenden Kunststoffeinsätzen ausgeführt sein.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und wer-

den im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lagerelement in einer ersten Ausführungsform ; Figur 2 eine Draufsicht auf die Gehäusebüchse des Lagerelementes nach Figur 1, jedoch ohne Kunststoffeinsatz ; Figur 3 einen Längsschnitt durch das Lagerelement gemäß Linie III-III der Figur 1, wobei das Lagerelement in einem Aufnahmegehäuse angeordnet und an einer Führungsschiene abgestützt ist ; Figur 4 eine Unteransicht eines erfindungsgemäßen Lagerelementes in einer zweiten Ausführungsform ; Figur 5 einen Längsschnitt durch das Lagerelement nach Figur 4 mit zu- sätzlich eingezeichneten Federelementen und Zungen ; Figur 6 den Längsschnitt gemäß Linie VI-VI der Figur 4 durch das Lager- element, jedoch mit Zwischenstücken zur Führung der Wälzkör- per.

Figur 7 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lagerelement in einer dritten Ausführungsform ; Figur 8 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Lagerelement in einer vierten Ausführungsform.

Ausführliche Beschreibung, der Zeichnung Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Lagerelement besteht aus einer dünn- wandigen, im Querschnitt kreisförmigen Gehäusebüchse 1, in deren Innenraum

ein Büchsenboden 2 ausgebildet ist. An einer Seite des Büchsenbodens liegt ein in die Gehäusebüchse 1 eingelegter erster Kunststoffeinsatz 3 an, weicher einen geradlinigen Rücklaufkanal 4 zur Aufnahme rücklaufender Wälzkörper 5 aufweist. Mit einem zweiten Kunststoffeinsatz 6, der ebenfalls in die Gehäuse- büchse 1 eingesetzt ist, ist ein geradliniger Kanal 7 für tragende Wälzkörper 8 gebildet, wobei diese Wälzkörper an der anderen Seite des Büchsenbodens 2 anliegen und abrollen können.

Über die tragenden Wälzkörper 8 ist das Lagerelement an der linearen Laufflä- che 9 einer Führungsschiene 10 abgestützt und längs dieser verfahrbar. An ihren Enden geht die Reihe der tragenden Wälzkörper 8 jeweils in umzulen- kende Wälzkörper 11 über, die in bogenförmigen Umlenkkanälen 12 des ersten Kunststoffeinsatzes 3 angeordnet sind und zu der Reihe der rücklaufenden Wälzkörper 5 in dem Rücklaufkanal 4 führen. Auf diese Weise ist ein endloser Umlauf von Wälzkörpern in dem Lagerelement geschaffen.

Die Wälzkörper sind als Zylinderrollen oder Zylindernadeln ausgebildet. Das Lagerelement ist in einer Bohrung 13 eines Aufnahmegehäuses 14 angeordnet und dort durch verstemmte Bereiche 15 des Aufnahmegehäuses befestigt. Die Gehäusebüchse 1 ist als gehärtete Nadelbüchse das lastaufnehmende Ele- ment. Die von dem Büchsenboden 2 gebildete Laufbahn für die tragenden Wälzkörper 8 ist nicht spangebend bearbeitet.

Das Lagerelement wird soweit in die Bohrung 13 des Aufnahmegehäuses 14 eingepreßt, bis es die Kontaktposition zu der linearen Lauffläche 9 erreicht hat.

Danach werden die verstemmten Bereiche 15 erzeugt. Die Befestigung des Lagerelementes in dem Aufnahmegehäuse 14 kann auch mit einem Seegerring erfolgen. Durch diese Verfahren ist es möglich, toleranzunabhängig zu arbei- ten, wenn man beispielsweise eine Kraft/Weg-Steuerung einsetzt.

Es ist vorteilhaft, die Gehäusebüchse 1 im Querschnitt kreisförmig auszubilden, da diese Form die höchste Stabilität aufweist. Dadurch kann die Gehäusebüch- se auch das Aufnahmegehäuse 14 versteifen, was besonders bei dünnwandi-

gen oder Drehmomente übertragenden Aufnahmegehäusen von Bedeutung ist.

Ein weiterer Vorteil dieses kompakten Lagerelementes besteht darin, daß es an einer beliebigen Stelle im Aufnahmegehäuse montiert werden kann, beispiels- weise überall dort, wo man dafür eine Bohrung anbringen kann.

In der Regel wird zur Unterbringung des Lagerelementes kein zusätzlicher Bau- raum benötigt. Je nach der Tragzahl oder Steifigkeit können zur Führung der linearen Lauffläche 9 und des Aufnahmegehäuses 14 relativ zueinander auch mehrere Lagerelemente erforderlich sein. Statt der Kreisform sind auch andere Formen für das Lagergehäuse denkbar, beispielsweise eine Oval-Form oder eine Viereck-Form.

Bei dem in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Lagerelement ist die dünnwandige Gehäusebüchse 16 einfacher gestaltet und enthält einen metallischen Einsatz 17, beispielsweise ein Fließpreßteil, durch welches gemeinsam mit dem Boden der Gehäusebüchse 16 ein geradliniger Rücklaufkanat 18 für die rücklaufenden Wälzkörper 5 gebildet ist. Die Gehäusebüchse 16 enthält außerdem einen er- sten Kunststoffeinsatz 19. An diesem sind Federn 20 mit Zungen 21 ausgebil- det, welche der Halterung der tragenden Wälzkörper 8 dienen. Für die tragen- den Wälzkörper weist das Lagerelement einen geradlinigen Kanal 22 auf, der von einem Boden des metallischen Einsatzes 16 und den Zungen 21 gebildet ist. Bei der Halterung der tragenden Wälzkörper 8 tauchen die Zungen 21, wel- che die Wälzkörper umgreifen, federnd in die Gehäusebüchse 16 ein, sobald das Lagerelement auf der Lauffläche 9 aufliegt. Sie federn wieder heraus, wenn das Lagerelement von der Lauffläche 9 abgehoben wird.

Der Kunststoffeinsatz 19 bildet außerdem gemeinsam mit dem Bodenbereich des metallischen Einsatzes 17 zwei bogenförmige Umlenkkanäle 23 für die umzulenkenden Wälzkörper 11. Zur Orientierung der Gehäusebüchse 16 in dem Aufnahmegehäuse 14 sind in die Gehäusebüchse Vertiefungen 24 einge- arbeitet. Die Gehäusebüchse 16 schützt die Wälzkörper und ihre Kanäle vor Verschmutzung. Sie braucht nicht immer ein metallisches Bauteil zu sein, son- dern kann auch aus Kunststoff bestehen.

Figur 7 zeigt ein Lagerelement mit einer Gehäusebüchse 25, welche sich ge- genüber der Gehäusebüchse 1 nach Figur 3 in umgedrehter Anordnung in dem Aufnahmegehäuse 14 befindet. Hier sind die tragenden Wälzkörper 8 an der Außenseite des Büchsenbodens 26 abgestützt. Diese Ausführung hat den Vorteil eines geringeren Umformgrades bei der Herstellung der Gehäusebüch- se 25. Ein erster Kunststoffeinsatz 27 mit einem geradlinigen Rücklaufkanal 28 für die rücklaufenden Wälzkörper 5 befindet sich innerhalb der Gehäusebüchse 25, während einer zweiter Kunststoffeinsatz 29 an der Außenseite des Büch- senbodens 26 anliegend mit Einsteckbereichen in Ausnehmungen der Gehäu- sebüchse 25 eingesetzt ist. Der zweite Kunststoffeinsatz 29 bildet gemeinsam mit dem Büchsenboden 26 den geradlinigen Kanal 30 für die tragenden Wälz- körper 8.

Figur 8 zeigt, daß statt einer tiefgezogenen, gehärteten Gehäusebüchse auch ein Fließpreßteil 31 verwendet werden kann. Hier bildet ein erster Kunst- stoffeinsatz 32 den geradlinigen Rücklaufkanal 33 für die rücklaufenden Wälz- körper 34 und ein zweiter Kunststoffeinsatz 35 den geradlinigen Kanal 36 für die tragenden Wälzkörper 37. Alle Wälzkörper sind als Zylindernadeln mit stirn- seitigen Trompetenkuppen 38 ausgeführt.

Figur 6 zeigt eine klassische Halterung der Wälzkörper 5,8 und 11 über Zwi- schenstücke 39, diese Anordnung erfolgt jedoch auf Kosten der Anzahl der tragenden Wälzkörper.

Bezugszahlenliste 1 Gehäusebüchse 2 Büchsenboden 3 Erster Kunststoffeinsatz 4 Rücklaufkanal 5 Rücklaufende Wälzkörper 6 Zweiter Kunststoffeinsatz 7 Kanal für tragende Wälzkörper 8 Tragende Wälzkörper 9 Lineare Lauffläche 10 Führungsschiene 11 Umzulenkende Wälzkörper 12 Umlenkkanal 13 Bohrung 14 Aufnahmegehäuse 15 Verstemmter Bereich 16 Gehäusebüchse 17 Metallischer Einsatz 18 Rücklaufkanal 19 Erster Kunststoffeinsatz 20 Feder 21 Zunge 22 Kanal für tragende Wälzkörper 23 Umlenkkanal 24Vertiefung 25 Gehäusebüchse 26 Büchsenboden 27 Erster Kunststoffeinsatz 28 Rücktaufkana ! 29 Zweiter Kunststoffeinsatz 30 Kanal für tragende Wälzkörper

31 Fließpreßteil 32 Erster Kunststoffeinsatz 33 Rücklaufkanal 34 Rücklaufende Wälzkörper 35 Zweiter Kunststoffeinsatz 36 Kanal für tragende Wälzkörper 37 Tragende Wälzkörper 38 Trompetenkuppe 39 Zwischenstück