DE102006060219A1

DE102006060219A1 - linear guide

Info

Publication number: DE102006060219A1
Application number: DE200610060219
Authority: DE
Inventors: Rainer Eidloth; Ludwig Winkelmann
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-06-26
Also published as: WO2008074295A2; WO2008074295A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine 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 Wälzkörperreihen (5) aufgenommen sind. Um bei der Linearführung ein besseres Verhältnis von Tragfähigkeit und Baubreite zu ermöglichen, wobei sie gleichzeitig möglichst unempfindlich gegenüber fertigungs- und betriebsbedingten Toleranzen sein soll, sind die Wälzkörper (2) erfindungsgemäß 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 einem den als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörpern (2) angepassten Querschnittsprofil ausgebildet.The invention relates to a linear guide, with an outer guide part (4, 4 ') and an inner guide part (3, 3'), which are supported against each other via rolling elements (2), wherein on the guide parts (3, 3 ', 4, 4 ') Wälzkörperlaufbahnen (10, 10', 11, 11 ') are formed, which form in the assembled state closed Wälzkörperkanäle (6), in which endless revolving Wälzkörperreihen (5) are added. In order to enable a better ratio of load capacity and width in the linear guide, while they should be as insensitive to manufacturing and operational tolerances simultaneously, the rolling elements (2) are flattened according to the invention as ball rollers with two symmetrically flattened from a spherical base and arranged parallel to each other side surfaces and the Wälzkörperkanäle (6) formed as ball roller channels with support areas (8), return areas (9) and deflection and a trained as ball rollers rolling elements (2) adapted cross-sectional profile.

Description

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 part and an inner guidance part, who are against each other Support rolling elements, wherein at the leadership parts rolling element are formed, which form closed Wälzkörperkanäle in the assembled state, in which endlessly rotating rows of rolling elements are included.

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 guides with rolling bearings have been known for a long time and are used in many areas of machine and fixture construction. Especially with profile rails with rotating rolling bearings existing linear guides, for example the movement of tools and workpieces, applications in food technology, the Medical technology, for movable supporting structures (portals) and in robot construction, are used by the Market ever higher capacities and stiffness with the smallest possible construction cross-section and low weight demanded.

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 power transmission for rolling bearings is done by a movement composed of rolling and gliding, wherein the rolling elements each be selected according to application and load type. For the efficiency the leadership In this case, the power-to-weight ratio, ie the dynamic load rating, is taken into account based on the weight of the bearing. in principle For cylindrical roller bearings, the power-to-weight ratio is relatively high. However, cylindrical roller bearings are only radially resilient. On the other hand is the power to weight ball bearings comparatively low. However, these are radially and axially resilient. Tapered roller bearings are can be loaded axially and radially at rather moderate power weights, need but comparatively much space and are usually one 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 43 01 777 A1 und DE 10 2004 035 211 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 profile rail guides of the documents are to DE 41 40 042 C2 . DE 43 01 777 A1 and DE 10 2004 035 211 A1 called.

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 Belastun gen im Betrieb, werden die Wälzkörper in Linearführungen in der Praxis radial 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 Betriebstoleranzen 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 Verschleiß entstehen kann.These Type of profiled rail guides has already proven itself many times. However, they are relatively vulnerable for angle errors. Due to hardly or at least only with great effort avoidable Mold tolerances during production, positional tolerances during assembly as well as deformations due to high loads during operation, the Rolling elements in linear guides applied in practice radially and axially. Cylindrical rolling elements can due to of its linear shape Contact between the cylinder jacket and a corresponding level trained career and its substantially in the radial direction given load capacity such manufacturing and operating tolerances only insufficiently compensate or absorb. Especially with angle errors between a guide rail and one of these bow-like encompassing cassette or a support body, the cylindrical rollers tilt or start at their end faces on the raceway walls, causing an undesirable 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 Tragfähigkeit 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.One Another problem of cylindrical roller bearings is their comparatively size Minimum construction size that is through the longitudinal extent the rolling element results, this longitudinal extent to achieve the desired Load capacity necessary is. Such profile rail guides therefore offer little potential for a reduction their size without a simultaneous reduction of their dynamic load rating or to suffer at least a worsening of 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.Known linear guides with ball bearings can while basically with a smaller axial length compared to cylindrical roller bearings be designed, but point due to their comparatively lower Load rating and an effective only in some areas surface of the Rolling elements, at the for Profile rail guides typical load in a radial main direction, a rather suboptimal relationship of carrying capacity and Build width, and bump Therefore, even with today's requirements more frequently their permissible Load limits.

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.From the 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 central areas of the barrel Roll 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 ungleichmäßigen Lastverteilung über die relativ langen Stützrollen führen kann. Die Linearführung weist zudem – wie oben erläutert – eine relativ große Baubreite auf.The lateral guidance Although prevents a reinforced Edge load on the raceway side walls, thereby possibly Interposed lateral sliding discs loaded less be lost or completely eliminated. Such a forced tour However, it displaces an edge load within the rolling bearing in the range of the above-described slopes, resulting in manufacturing tolerances in certain circumstances to a rather unfavorable uneven load distribution over the relatively long support rollers to lead can. The linear guide also indicates - like explained above - a relative size Width on.

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 Führungselement eine einwirkende Last in vertikaler Richtung abstützt.Furthermore, from the 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 planar side surfaces of an inner guide rail, so that an outer movable guide member 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 tonnenförmiger Wälzkörper vorgesehen sein. Dadurch wird ein Wälzkörperlager mit gemischten Wälzkörpern gebildet. Als Gegenlaufbahn der Walzen bzw. Tonnen dienen die gegenüberliegenden ebenen Seitenflächen der inneren Füh rungsschiene. Diese Wälzkörper können sich in horizontaler Richtung entlang der Seitenflächen der Führungsschiene bewegen, wodurch sie in der Lage sind, einem Versatz der Führungsteile aufgrund von Dimensions- oder Winkelfehlern auszuweichen.While in the two outer Wälzkörperkanälen always Ball rows are provided, in a central portion of the outer guide element a rolling body raceway be provided for receiving roller or barrel-shaped rolling elements. Thereby becomes a rolling element bearing formed with mixed rolling elements. As mating track of the rollers or tons serve the opposite flat side surfaces the inner guide rail. These rolling elements can become move in a horizontal direction along the side surfaces of the guide rail, thereby they are able to compensate for misalignment of the guide parts due to dimensional or angle 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 begrenzt 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 konstruktionsaufwendig und kostenaufwendig herzustellen.adversely in this rolling element bearing with mixed rolling elements, that although the inner roller chain can absorb offset errors. This horizontal compensation movement in the two outer conventional Ball races is not or at most very limited possible, whereby the error compensation possibilities the leadership in general rather limited. Furthermore, resulting from the parallel arrangement of several rolling element raceways with balls and possibly other additional rolling elements a relatively large space requirement and a rather unfavorable power to weight ratio. The mixed arrangement of balls and rollers or ball raceways and roller races is also relatively expensive and design costly to produce.

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.Of the Invention is based on the object, a linear guide to create a better relationship of carrying capacity and width allows as well as possible as possible insensitive to manufacturing and operational tolerances is.

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 Wesentlichen belasteten kugelscheibenförmigen Mittelteil reduziert sind, besonders effektive, insbesondere kompakt bauende und mit hoher Tragfähigkeit konzi eierbare 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 zirkulare Linie verläuft, insbesondere im Vergleich zu Zylinderrollen, Fertigungsfehler und besonders Winkelfehler sowie betriebsbedingte Verformungen bei der Montage bzw. im Betrieb weitgehend kompensierbar sind.Of the Invention is based on the finding that with ball rollers as Rolling elements that in its axial length in comparison to balls on the substantially loaded spherical disc-shaped central part are reduced, particularly effective, especially compact and with high load capacity Concentric linear guides can be realized. Furthermore, the invention is based on the finding that with Help of ball rollers, in which the cross-sectional contact between the rolling element surface and the associated Wälzkörperlaufbahn via a circular Line runs, especially in comparison to cylindrical rollers, manufacturing defects and especially angular errors and operational deformations in the Assembly or in 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 The invention is therefore based on a linear guide, with an outer guide part and an inner guidance part, who are against each other Support rolling elements, wherein at the leadership parts rolling element are formed, which form closed Wälzkörperkanäle in the assembled state, in which endlessly rotating rows of rolling elements are included.

Zudem ist vorgesehen, dass die Wälzkörper als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen und die Wälzkörperkanäle als Kugelrollenkanäle mit Tragbereichen, Rücklaufbereichen und Umlenkbereichen sowie einem den als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörpern angepassten Querschnittsprofil ausgebildet sind.moreover is provided that the rolling elements as Ball rollers each with two symmetrical from a ball basic shape flattened and mutually parallel side surfaces and the Wälzkörperkanäle as ball roller channels with support areas, Return areas and deflection and one designed as ball rollers Adapted to rolling elements Cross-sectional profile are formed.

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 This structure is advantageous a particularly compact design a linear guide with a high load capacity, especially with an improved load-bearing capacity and width as well as simultaneously with an effective angle error compensation potential allows.

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 ver gleichbarer Tragfähigkeit zusätzlich eine wesentlich verbesserte Winkelfehlerkompensation bieten und damit eine Höhere Lebensdauer aufweisen.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 can significantly narrower according to the invention Linear guides are provided with ball rollers, which also provide a much improved angle error compensation with respect to the width of ver compared comparable load capacity and thus have a longer service life.

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.Basically with the same axial length or width of the linear guide the space becoming available also for additional rows of rolling elements or for a higher one Rolling element filling level of the linear guide for increase their carrying capacity be used. It is also possible, the free space for additional activities to avoid deformation during operation, so for example to further improve the rigidity of the linear guide to use or, if necessary, to provide enlarged lubricant spaces, to further increase the maximum service life of the rolling 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.The Ball rollers can besides the radial load vector corresponding to its application also inclined loading components in their rolling motion without increased rolling resistance take a limited degree of freedom of movement with respect to the Position of the axes of rotation and thus a relative compensation movement between leadership part and rolling elements at the assembly or in operation possible is. As a result, an angle error compensation possibility is created or at least improved, to the already described above production and / or operational To compensate for form errors or deformations.

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 advantageous in a profiled rail guide, at the inner leadership part as a rail and the outer guide part is formed as a profiled rail encompassing supporting body, wherein the ball rollers as a ball roller rows in two laterally of the Profile rail formed, extending in the longitudinal direction O-shaped or at least an O-shape similar, cross revolve aligned and frontally deflected ball roller channels, and the ball roller channels and according to the orientation of the axes of rotation of the ball rollers at 45 ° to the Vertical or the longitudinal vertical axis the rail are inclined.

Eine O-förmige Längsanordnung der Wälzkörperkanäle mit einer stirnseitigen Umlenkung der Wälzkörper in einer Überkreuz-Formation, also stirnseitig 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.A O-shaped longitudinal arrangement the Wälzkörperkanäle with a frontal deflection of the rolling elements in a crossover formation, So seen from the front side in an X-arrangement of two rows of rolling elements Side of the rail, is to achieve a high rigidity in a profiled rail guide known in itself. By the inventive use of ball rollers This high rigidity and the associated moment-load capacity Particularly advantageous with an angular error compensation and a reduced width can be combined.

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, can be provided that the ball roller raceways of the ball roller channels at least a hardened in the support areas surface exhibit. In particular, the rail of the guide can cost as be made of a drawn steel profile and at least in the supporting track areas, for example by a heat treatment, the required hardness for the Rolling tracks have received.

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 vorgesehen sein, dass das innere Führungsteil und/oder das äußere Führungsteil aus einem Leichtbaumaterial hergestellt sind.By the reduction of the width compared to conventional profile rail guides with the help of the ball roller bearing according to the invention As a further advantage, a lower construction weight basically results. This weight reduction can be particularly advantageous with further Weight reducing measures be combined. For this purpose, it can also be provided that the inner leadership part and / or the outer guide part are made of a lightweight 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, for example, from a Made of aluminum extruded profile. As material with the required hardness for the Bearing surface of Ball rollers can hardened Steel profile wires or work-hardened profile wires Made of stainless steel, about Nirosta-profile wires, relatively inexpensive with formed a ball rolls adapted profile and in the aluminum body be inserted suitable for the formation of the ball roller raceways.

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.Farther can be provided to reduce manufacturing costs as well for further weight reduction the non-bearing return areas the ball roller channels as simple holes in the support body form and the channel profile of the return areas as a plastic lining perform, for example, in a cost plastic injection molding manufactured or by direct injection of plastic in the Molded support body are.

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.Especially It is also advantageous, the deflection of the ball roller channels as at the end faces of the support body form molded plastic parts. This can usefully in one operation with the production of plastic linings the return areas respectively. After all can to complete the ball roller bearing at the deflection simple Plastic caps may be provided.

Durch die Kombination der gewichtsgarenden 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 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 cost-effective profile rail with a particularly high power to weight while com Pact design and a life-increasing angle error compensation option can be provided.

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 described below with reference to the accompanying drawings on some embodiments explained in more detail. In this demonstrate:

1 eine als Profilschienenführung ausgebildete Linearführung mit einem Kugelrollenlager in einer Querschnittsansicht, 1 a trained as a profile rail guide linear guide with a ball roller bearing in a cross-sectional view,

2 eine zweite Ausführungsform der Profilschienenführung mit einer Profilschiene aus Aluminium, und 2 a second embodiment of the profiled rail guide with a rail made of aluminum, and

3 eine dritte Ausführungsform der Profilschienenführung mit einer Profilschiene aus Aluminium sowie einem Tragkörper aus Aluminium. 3 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 the drawings

Die 1 zeigt demnach eine als Profilschienenführung 1 ausgebildete Linearführung, bei der als Kugelrollen ausgebildete Wälzkörper 2 vorgesehen 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.The 1 shows therefore as a profiled rail guide 1 trained linear guide, in which trained as ball rollers rolling elements 2 are provided. The profile rail guide 1 has an inner guide part designed as a profiled rail 3 on, that of a trained as a support outer guide part 4 bow-like or U-shaped is embraced. The supporting body 4 is supported by four rows of rolling elements 5 on the profile 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.These ball roller rows 5 run in the side of the rail 3 arranged and in longitudinally correct O-shaped Wälzkörperkanälen 6 endlessly around. There is one pair of channels each 6 crosswise and at 45 ° inclination to the vertical longitudinal axis 7 the profiled rail guide 1 arranged so that, seen from the front side respectively results in 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 Umlenkbereichen. 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 Wälzkörperkanäle 6 dem der Kugelrollen 2 angepasst ist.The ball roller channels 6 each consist of a support area 8th a return area 9 and two frontal deflection areas, not shown. The support areas 8th each have a profile rail side and a bearing body side rolling element track 10 respectively. 11 whose contour is in each case to the spherical surface of the ball rollers 2 is adjusted. Laterally the ball rolls become 2 by appropriately trained side walls of the Wälzkörperkanäle 6 guided, so that the cross-sectional profile of the Wälzkörperkanäle 6 that of the ball rollers 2 is adjusted.

Die profilschienenseitigen Seitenwände sind herstellungstechnisch günstig als separat einsetzbare oder direkt aus Kunststoff angespritzte Seitenbauteile 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 usable or molded directly from plastic side components 13 educated. The return areas 9 are as holes in the support body 4 Made with hollow plastic linings 12 are ejected, in which the ball rollers 2 are recorded with a guide game, so that they can run 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 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 gehärtet.In the 1 shown profiled rail guide 1 represents a basic form in which the guide parts 3 and 4 with the associated raceways 10 . 11 are integrally connected. Preferably, the rail 3 and the support body 4 formed therein as a drawn steel profiles and the raceways 10 . 11 hardened by a known heat treatment process.

Die 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.The 2 shows a profiled rail guide 1' in which a rail 3 ' manufactured as an aluminum extruded profile. The profile rail side ball roller raceways 10 ' are each through one in the rail 3 ' inserted hardened profile wire 14 , For example, a work-hardened Nirosta profile wire trained.

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 2 jeweils durch einen in die Profilschiene 3' eingefügten gehärteten 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 Steifigkeitsgründen vorteilhaft rückseitig abgeflacht sind. 3 finally shows a profiled rail guide 1'' in which both the rail 3 ' as well as a supporting body 4 ' are produced as aluminum extruded profiles. The profile rail side ball roller raceways 10 ' are like in 2 each by one in the rail 3 ' inserted hardened profile wire 14 educated. In addition, the counter-lanes are also 11 ' the ball rollers 2 through into the supporting body 4 ' inserted hardened profile wires 15 formed, these profile wires 15 for reasons of space and stiffness are advantageously flattened on the back.

1, 1', 1''1, 1 ', 1' ': ProfilschienenführungRail system
22: Wälzkörperrolling elements
3, 3'3, 3 ': inneres Führungsteilinner guide part
4, 4'4, 4 ': äußeres Führungsteilouter guide part
55: Wälzkörperreiherolling body row
66: Wälzkörperkanalrolling element
77: Achseaxis
88th: Tragbereichsupport area
99: RücklaufbereichReturn area
10, 10'10 10 ': Wälzkörperlaufbahnrolling body
11, 11'11 11 ': Wälzkörperlaufbahnrolling body
1212: KunststoffauskleidungenPlastic liners
1313: SeitenwandbauteilSidewall component
1414: Profildrahtprofile wire
1515: Profildrahtprofile wire

Claims

Linear guide, with an outer guide part ( 4 . 4 ' ) and an inner guide part ( 3 . 3 ' ), which face each other via rolling elements ( 2 ), wherein on the guide parts ( 3 . 3 ' . 4 . 4 ' ) Rolling element raceways ( 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) are formed, which in the assembled state closed Wälzkörperkanäle ( 6 ), in which endlessly rotating rows of rolling elements ( 5 ), characterized in that the rolling bodies ( 2 ) as ball rollers with two symmetrically flattened by a spherical base shape and arranged parallel to each other side surfaces and the Wälzkörperkanäle ( 6 ) as ball roller channels with support areas ( 8th ), Return areas ( 9 ) and deflection and a trained as ball rolling elements ( 2 ) adapted cross-sectional profile are formed.

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 the profile rail ( 3 . 3 ' ) encompassing supporting body is formed, which together a profiled rail guide ( 1 . 1' . 1'' ), wherein the rolling elements formed as ball rollers ( 2 ) formed in rows of ball rolling rows of rolling elements ( 5 ) in each case two laterally of the inner guide part ( 3 . 3 ' ) formed, in the longitudinal direction O-shaped extending, cross-aligned and frontally deflected, designed as ball roller channels Wälzkörperkanälen ( 6 ), and in that the roller body ducts formed as ball roller channels ( 6 ) as well as accordingly the orientation of the axes of rotation of the rolling elements formed as ball rollers ( 2 ) by 45 ° with respect to a vertical axis ( 7 ) of the inner guide part ( 3 . 3 ' ) are inclined.

Linear guide according to claim 1 or 2, characterized in that at least approximately their axial width at least approximately corresponding to the reduced relative to the ball base axial length of the rolling elements formed as ball rollers ( 2 ) is reduced.

Linear guide according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the Wälzkörperlaufbahnen ( 10 . 10 ' . 11 . 11 ' ) designed as ball roller channels rolling element channels ( 6 ) at least in the support areas ( 8th ) have a hardened surface.

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.

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.

Linear guide according to claim 5 or 6, characterized in that in the supporting areas made of a lightweight material ( 8th ) Profile wires ( 14 . 15 ) inserted in provided recesses and as Wälzkörperlaufbahnen ( 10 ' . 11 ' ) for the rolling elements designed as ball rollers ( 2 ) are formed.

Linear guide according to claim 7, characterized in that the profile wires ( 14 . 15 ) are formed as hardened steel profiled wires or work hardened stainless steel profile wires.

Linear guide according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the return areas ( 9 ) designed as ball roller channels rolling element channels ( 6 ) as bores in the outer guide part ( 4 . 4 ' ) are formed.

Linear guide according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the return areas ( 9 ) designed as ball roller channels rolling element channels ( 6 ) the cross-sectional profile of the rolling elements formed as ball rollers ( 2 ), produced in a plastic injection molding process or by direct injection molding plastic linings ( 12 ) exhibit.

Linear guide according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the deflection regions of the rolling body channels formed as ball roller channels ( 6 ) than at the end faces of the outer guide part ( 4 . 4 ' ) molded plastic parts are formed.

Linear guide according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the deflection regions of the roller bodies formed as ball roller channels ( 6 ) are lockable by means of caps to the outside.