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Die
Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung für Rollelemente, insbesondere
eine Haltevorrichtung, die eine stabile und leichtgängige Rollbewegung
der Rollelemente gestattet, damit Vorrichtungen wie Linearführungen
einer präzisen
Betätigung unterzogen
werden.
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Es
ist üblich,
Rollelemente wie Rollkugeln in einem Rollelement-Halter derart aufzunehmen,
dass sie eine vorgegebene Rollbewegung und weiterhin eine Wende-Umlaufbewegung
durchführen.
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Daher
findet der Rollelement-Halter häufig bei
einer sehr hohe Drehzahlen und eine genaue Justierung erfordernden
Präzisionseinrichtung,
wie Linearführungen,
Verwendung.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, weist ein herkömmlicher
Rollelementhalter mehrere Abstandsstücke 1a, zwei Zugbänder 3a und
mehrere Rollelemente 4a auf. Jedes der Abstandsstücke 1a besitzt
beidseitig ein Verbindungsband 2a, wobei die beiden Verbindungsbänder 2a an
beiden Seiten des Abstandsstücks 1a mit
den Zugbändern 3a verbunden
sind. Auf diese Weise können
die Abstandsstücke 1a linear
zwischen den beiden Zugbändern 3a angeordnet
sein.
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Eine
Kugelfläche 11a ist
an einer vorderen und einer hinteren Endfläche der Abstandsstücke 1a integral
ausgebildet. Die Kugelfläche 11a ist
angepasst an das Rollelement 4a ausgebildet. Die Rollelemente 4a sind
als Rollkugeln ausgeführt.
Die Rollelemente 4a sind zwischen den Abstandsstücken 1a derart
vorgesehen, dass die Kugelflächen 11a mit den
Rollelementen 4a in engen Flächenkontakt kommen. Auf diese
Weise können
die Rollelemente 4a stabil zwischen den Abstandsstücken 1a die
Rollbewegung machen.
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In
den 3 und 4 ist ein weiterer herkömmlicher
Rollelementhalter dargestellt. Die Abstandsstücke 1a sind an ihren
vorderen und hinteren Endflächen
mit je einer Aussparung 12a versehen. Die Aussparung 12a ist
an der Endfläche
des Abstandsstücks 1a vertieft
ausgebildet. Die beiden Randabschnitte der Aussparung 12a kommen
mit der Oberfläche
des Rollelements 4a in punktartige Berührung, und zwar derart, dass
die Rollelemente 4a rollend zwischen den Abstandsstücken 1a aufgenommen
werden.
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Jedes
der Zugbänder 3a verfügt über einen flexiblen
Abschnitt 31a und einen nicht-flexiblen Abschnitt 32a,
wobei der flexible Abschnitt 31a einen vertikalen Abstand
der Zugbänder 3a darstellt
und an einer dem Abstandsstück 1a angepassten
Stelle ausgebildet ist. Der nicht-flexible Abschnitt 32a des
Zugbands 3a ist an einer der Seite des Abstandsstücks 1a entsprechenden
Stelle angeordnet, wobei der nicht-flexible Abschnitt 32a einen
vertikalen Abstand der Zugbänder 3a darstellt
und sich an einer dem vorderen und dem hinteren Randabschnitt des
Abstandsstücks 1a benachbarten
Stelle befindet.
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Durch
den Zusammenbau der oben erwähnten
Bauelemente können
die Rollelemente 4a rollend zwischen den Abstandsstücken 1a gehalten
werden, wobei eine Wende-Umlaufbewegung durchgeführt wird.
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Hierdurch
ergibt sich ein problemloser Einbau in einer Vorrichtung, wie einer
Linearführung. Führen die
Rollelemente 4a bei der Wende-Umlaufbewegung durch einen
Wendebereich hindurch, wird der flexible Abschnitt 31a der
beiden Zugbänder 3a einer
elastischen Veränderung
unterzogen, um den Reibungswiderstand zu verringern.
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Hierdurch
ergibt sich ein leichtgängiges
Hindurchführen
der Rollelemente 4a durch den Wendebereich, wodurch eine
endlose Wende-Umlaufbewegung gewährleistet
ist.
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In
der Praxis weist der oben erwähnte,
herkömmliche
Rollelementhalter jedoch folgende Nachteile auf:
- 1.
Beim Stand der Technik werden die Rollelemente 4a mit den
einander gegenüberliegenden einzelnen
Kugelflächen 11a des
Abstandsstücken 1a verhüllt, wobei
die Verhüllung
im Umfang des Flächenkontakts
erfolgt. Dieser Flächenkontakt bewirkt
bei der Wende-Umlaufbewegung jedoch einen unerwünschten Reibungswiderstand
und ein Zusammenklemmen. Beim weiteren herkömmlichen Abstandsstück 1a kommt
die Aussparung 12a mit dem Rollelement 4a in punktartige
Berührung.
Dabei ist es jedoch bei der Wende-Umlaufbewegung nicht möglich, die
Rollelemente 4a stabil in der Mitte der Abstandsstücke 1a zu
halten, wodurch die Rollelemente 4a beim Wendevorgang von
dem Rollelementhalter freikommen können.
- 2. Die Verbindung zwischen dem Verbindungsband 2a und
dem Zugband 3a geschieht in einzelner Weise. Unter Berücksichtigung
der Stärke wird
der vom Verbindungsband 2a und Zugband 3a gebildete
Flächeninhalt
erhöht,
was jedoch zur Herabsetzung der Gleichmäßigkeit des flexiblen Abschnitts 31a führt. Daher
treten ein unsachgemäßer Reibungswiderstand
und eine plastische Verformung auf, die die Leichtgängigkeit
der Wende-Umlaufbewegung beeinträchtigen.
Bei einer weiteren herkömmlichen
Konstruktion sind ein längerer
flexibler Abschnitt 31a und ein kleinerer gemeinsamer Flächeninhalt
vorhanden. Aufgrund der ungenügenden
Konstruktionsstärke
können Brüche leicht
bei der Wende-Umlaufbewegung auftreten.
- 3. Die geometrische Kontur der Kugelfläche 11a [siehe 1]
und der Aussparung 12a[siehe 2] des Abstandsstücks 1a kann
die Entformung nach dem Spritzgussverfahren erschweren. Die Abmessungen
können
nach dem Entformen unsachgemäß sein.
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Durch
die Erfindung wird eine Haltevorrichtung für Rollelemente geschaffen,
bei der die Rollelemente in einer teilweise umhüllten Weise in der Mitte zwischen
den Abstandsstücken
gehalten werden.
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Damit
wird vermieden, dass unsachgemäßes Zusammenklemmen
oder Freikommen bei der Wende-Umlaufbewegung auftritt.
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Außerdem wird
durch die Erfindung eine Haltevorrichtung für Rollelemente geschaffen,
bei der die Gleichmäßigkeit
der Flexibilität
der Zugbänder durch
die Erhöhung
der Anzahl der Verbindungsbänder
zunimmt. Hierdurch ergibt sich eine Verringerung des Reibungswiderstands.
Darüber
hinaus werden Brüche
und plastische Verformung vermieden.
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Ferner
wird durch die Erfindung eine Haltevorrichtung für Rollelemente geschaffen,
bei der die Abstandsstücke
und die Verbindungsbänder
derart ausgebildet sind, dass das Entformen nach dem Spritzgussverfahren
erleichtert ist. Damit werden Herstellungskosten verringert.
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Die
Erfindung weist insbesondere die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale
auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß der Erfindung
wird eine Haltevorrichtung für
Rollelemente geschaffen, die aufweist:
eine Mehrzahl von Abstandsstücken, von
denen jedes mehrere vertieft in diesem ausgebildete Ölspeicherabschnitte
aufweist, wobei das Abstandsstück vorne
und hinten mehrere Kontaktflächen
besitzt, und wobei die einander gegenüberliegenden Kontaktflächen zwischen
den Abstandsstücken
jeweils einen teilweise umhüllten
Aufnahmeraum abgrenzen;
zwei Paare von Verbindungsbändern, die
paarweise an beiden Seiten der Abstandsstücke angebracht sind;
zwei
Zugbänder,
die an beiden Seiten der Abstandsstücke angeordnet und mit den
Verbindungsbändern verbunden
sind; und
eine Mehrzahl von Rollelementen, die rollend in den jeweiligen,
teilweise umhüllten
Aufnahmeräumen
untergebracht sind.
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Zusammengefasst
lassen sich mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung für Rollelemente beispielsweise
folgende Vorteile realisieren:
- 1. Die Rollelemente
werden in den jeweiligen Aufnahmeräumen untergebracht. Es besteht
ein teilweiser Flächenkontakt
zwischen der Kontaktfläche
und dem Rollelement, was zur Herabsetzung des Reibungswiderstands
führt.
Gleichzeitig wird vermieden, dass das Zusammenklemmen und das Wegrollen
auftreten.
- 2. Die Abstandsstücke
sind über
die Verbindungsbänder
mit den beiden Zugbändern
verbunden, was zur Steigerung der Gleichmäßigkeit der Flexibilität und der
Stärke
des Zugbands führt.
Außerdem
wird der bei der Wende-Umlaufbewegung der beiden Zugbänder auftretende
Reibungswiderstand erheblich verringert. Darüber hinaus werden Brüche und
plastische Verformung vermieden.
- 3. Die Kontaktflächen
der Abstandsstücke
und die beiden Verbindungsbänder
(2) sind derart ausgebildet, dass ihre geometrische Form
das Spritzgussverfahren und die Entformung begünstigt. Hierdurch ergibt sich
die Erhöhung
der Fehlerlosigkeit von Produkten, was sowohl zur Herabsetzung
von Herstellungskosten als auch zur Steigerung von Gewinnen für Unternehmen
führt.
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Im
Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Funktionsweise der Erfindung
anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
und der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung eines Rollelementhalters nach dem Stand
der Technik;
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2 eine
Draufsicht auf den Rollelementhalter gemäß 1;
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3 eine
perspektivische Darstellung eines weiteren Rollelementhalters nach
dem Stand der Technik;
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4 eine
Draufsicht auf den weiteren Rollelementhalter gemäß 3;
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5 eine
perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
für Rollelemente;
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6 eine
Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung für Rollelemente;
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7 eine
Seitenansicht des Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung für Rollelemente;
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8 eine
Stirnansicht des Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
für Rollelemente;
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9 die
Vorgehensweise zum Einbau der erfindungsgemäßen Rollelemente in schematischer Perspektivdarstellung;
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10 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung für Rollelemente,
die auf einer Linearführung
montiert ist; und
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11 eine
schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung für Rollelemente,
die eine Wende-Umlaufbewegung durchführt.
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In
den 5 bis 9 ist eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung
für Rollelemente
dargestellt, die an einer Linearführung eine Wende-Umlaufbewegung
durchführt.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung
umfasst mehrere Abstandsstücke 1,
zwei Paare von Verbindungsbändern 2,
zwei Zugbänder 3 und
mehrere Rollelemente 4.
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Die
Abstandsstücke 1 sind
als Senkrechtstück
ausgeführt
und linear zwischen den beiden Zugbändern 3 in regelmäßigen Abständen angeordnet.
Das Abstandsstück 1 weist
mehrere vertieft in diesem ausgebildete Ölspeicherabschnitte auf, die für die Aufnahme
von Schmieröl
sorgen, sodass eine leichtgängige
Relativbewegung durch eine gründliche
Schmierung gewährleistet
ist. Die Ölspeicherabschnitte
umfassen eine erste Aussparung 11 und eine zweite Aussparung 12.
Die erste Aussparung 11 ist als geöffnete Bogennut ausgeführt und
verläuft vom
oberen Ende des Abstandsstücks 1 nach
unten, wobei die erste Aussparung 11 mit den beiden Seiten des
Abstandsstücks 1 kommuniziert.
Die beiden zweiten Aussparungen 12 befinden sich vorne
und hinten in jedem Abstandsstück 1,
und zwar derart, dass sie dicht benachbart zu den an der Endfläche des
Abstandsstücks 1 befindlichen
Kontaktflächen 13 zusammen
mit diesen vertieft ausgebildet sind.
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Die
Abstandsstücke 1 sind
an ihrer vorderen und hinteren Endfläche mit einer Mehrzahl von
Kontaktflächen 13 versehen,
von denen jede eine erste Kugelfläche 131 und zwei zweite
Kugelflächen 132 aufweist,
wobei die beiden zweiten Kugelflächen 132 gegenüberliegend
an beiden Seitenrändern
des Abstandsstückes 1 derart
angeordnet sind, dass sie sich nach außen gekrümmt erstrecken, während sich die
erste Kugelfläche 131 zwischen
den beiden zweiten Kugelflächen 132 nach
oben solange gekrümmt erstreckt,
bis sie mit dem oberen Randabschnitt des Abstandsstückes 1 verbunden
sind.
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Die
erste Kugelfläche 131 und
die zweite Kugelfläche 132 sind
angepasst an das Rollelement 4 ausgebildet. Die einander
gegenüberliegenden
Kugelflächen 131, 132 zwischen
den Abstandsstücken 1 grenzen
jeweils einen teilweise umhüllten Aufnahmeraum 14 ab,
der für
die Aufnahme des Rollelements 4 sorgt.
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Hierdurch
ergibt sich ein teilweiser Flächenkontakt
der ersten Kugelfläche 131 und
der zweiten Kugelfläche 132 mit
der Oberfläche
des Rollelements 4.
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Die
Verbindungsbänder 2 sind
paarweise an beiden Seiten der Abstandsstücke 1 angeordnet und mit
den Kontaktflächen 13 verbunden.
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Ein
Ende der Verbindungsbänder 2 befindet sich
dicht benachbart zu der am vorderen und hinteren Ende des Abstandsstücks 1 angeordneten,
zweiten Kugelfläche 132,
wobei sich die Verbindungsbänder 2 seitlich
auseinander nach außen
bis hin zu den Zugbändern 3 erstrecken.
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Die
beiden Zugbänder 3 sind
an beiden Seiten der Abstandsstücke 1 angeordnet
und mit den Außenrändern der
Verbindungsbänder 2 verbunden. Das
Zugband 3 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf.
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Jedes
der Zugbänder 3 verfügt über einen flexiblen
Abschnitt 31 und einen nicht-flexiblen Abschnitt 32,
wobei der flexible Abschnitt 31 einen vertikalen Abstand
der Zugbänder 3 darstellt
und an einer dem Abstandsstück 1 angepassten
Stelle ausgebildet ist. Das andere Ende des Verbindungsbands 2 ist
mit dem Mittelabschnitt des flexiblen Abschnitts 31 des
Zugbands 3 verbunden. Der nicht-flexible Abschnitt 32 des
Zugbands 3 ist an einer der Seite des Abstandsstücks 1 entsprechenden
Stelle angeordnet, wobei der nicht-flexible Abschnitt 32 einen
vertikalen Abstand der Zugbänder 3 darstellt
und sich an einer dem vorderen und dem hinteren Randabschnitt des
Abstandsstücks 1 benachbarten
Stelle befindet. Der flexible Abschnitt 31 ist den beiden
Zugbändern 3 und
den mit diesen verbundenen Verbindungsbändern 2 zugeordnet,
während
der nicht-flexible Abschnitt 32 den beiden Zugbändern 3 und
den Abstandsstücken 1 zugeordnet
ist.
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Wie
aus 9 ersichtlich, ist das Rollelement 4 als
Rollkugel oder Rollzapfen ausgeführt,
die eine echte Rundheit aufweist. Die Rollelemente 4 sind
in den jeweiligen, teilweise umhüllten
Aufnahmeräumen 14 untergebracht.
Durch die für
eine dichte, teilweise Umhüllung
sorgenden Kontaktflächen 13 können die
Rollelemente 4 in der Mitte zwischen den Abstandsstücken 1 gehalten
werden.
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Nachfolgend
wird auf 10 und 11 Bezug
genommen. Durch den Zusammenbau der oben erwähnten Bauelemente können die
Rollelemente 4 auf einer Linearführung 5 montiert sein.
Die Linearführung 5 weist
einen Gleitwagen 51 und eine Gleitschiene 52 auf.
Der Gleitwagen 51 weist eine Mehrzahl von einander gegenüberliegenden
Führungsrillen 511 auf,
deren innere Randfläche
angepasst an das Rollelement 4 ausgebildet ist. Die Rollelemente 4 sind
zusammen mit den Abstandsstücken 1 in
Tandembauart im Inneren der Führungsrillen 511 vorgesehen.
Die Rollelemente 4 und die beiden Zugbänder 3 stehen mit
der inneren Randfläche
der Führungsrillen 511 in
punktartiger Verbindung, die für
eine leichtgängige
Wende-Umlaufbewegung sorgt.
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Führen die
Rollelemente 4 durch einen Wendebereich 512 hindurch
[siehe 11], wird der flexible Abschnitt 31 einer
elastischen Veränderung
unterzogen, um sich an die Krümmungsänderung
des Wendebereiches 512 anzupassen. Durch die Kontaktflächen 13 werden
die Rollelemente 4 in der Mitte zwischen den Abstandsstücken 1 gehalten,
damit die Rollelemente 4 leichtgängig durch den Wendebereich 512 hindurchführen. Hierdurch
ergibt sich eine endlose Wende-Umlaufbewegung. Außerdem wird eine
genaue Justierung der Relativlage des Gleitwagens 51 auf
der Gleitschiene 52 gewährleistet.
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Zusammengefasst
lassen sich mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung für Rollelemente beispielsweise
folgende Vorteile realisieren:
- 1. Die Rollelemente 4 werden
in den jeweiligen Aufnahmeräumen 14 untergebracht.
Es besteht ein teilweiser Flächenkontakt
zwischen der Kontaktfläche 13 und
dem Rollelement 4, was zur Herabsetzung des Reibungswiderstands
führt. Gleichzeitig
wird vermieden, dass das Zusammenklemmen und das Wegrollen auftreten.
- 2. Die Abstandsstücke 1 sind über die
Verbindungsbänder 2 mit
den beiden Zugbändern 3 verbunden,
was zur Steigerung der Gleichmäßigkeit und
der Stärke
des flexiblen Abschnitts 31 des Zugbands 3 führt. Außerdem wird
der bei der Wende-Umlaufbewegung der beiden Zugbänder 3 auftretende
Reibungswiderstand erheblich verringert. Darüber hinaus werden Brüche und
plastische Verformung vermieden.
- 3. Die Kontaktflächen 13 der
Abstandsstücke 1 und
die beiden Verbindungsbänder 2 sind
derart ausgebildet, dass ihre geometrische Form das Spritzgussverfahren
und die Entformung begünstigt.
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Hierdurch
ergibt sich die Erhöhung
der Fehlerlosigkeit von Produkten, was sowohl zur Herabsetzung von
Herstellungskosten als auch zur Steigerung von Gewinnen für Unternehmen
führt.
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Obwohl
die Erfindung in Bezug auf ein Beispiel beschrieben wurde, welches
derzeit als praktikabelste und bevorzugte Ausführungsform betrachtet wird,
versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist. Im Gegenteil sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche
Anordnungen abgedeckt werden, die sich im Umfang der beigefügten Ansprüche befinden,
der mit der breitesten Interpretation übereinstimmt, um alle derartigen
Modifikationen und ähnliche
Anordnung zu umfassen.
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Haltevorrichtung
für Rollelemente,
die aufweist: eine Mehrzahl von Abstandsstücken (1), von denen
jedes mehrere vertieft in diesem ausgebildete Ölspeicherabschnitte (11, 12)
aufweist, wobei das Abstandsstück
(1) vorne und hinten mehrere Kontaktflächen (13) besitzt,
und wobei die einander gegenüberliegenden
Kontaktflächen
(13) zwischen den Abstandsstücken (1) jeweils einen
teilweise umhüllten
Aufnahmeraum (14) abgrenzen; zwei Paare von Verbindungsbändern (2),
die paarweise an beiden Seiten der Abstandsstücke (1) angebracht
sind; zwei Zugbänder
(3), die an beiden Seiten der Abstandsstücke (1)
angeordnet und mit den Verbindungsbändern (2) verbunden
sind; und eine Mehrzahl von Rollelementen (4), die rollend
in den jeweiligen, teilweise umhüllten
Aufnahmeräumen
(14) untergebracht sind. Dabei werden die Rollelemente
in einer teilweise umhüllten
Weise in der Mitte zwischen den Abstandsstücken gehalten werden. Damit
wird vermieden, dass unsachgemäßes Zusammenklemmen
oder Freikommen bei der Wende-Umlaufbewegung auftritt. Außerdem nimmt
die Gleichmäßigkeit
der Flexibilität
der Zugbänder
durch die Erhöhung
der Anzahl der Verbindungsbänder
zu. Hierdurch ergibt sich die Verringerung des Reibungswiderstands.
Gleichzeitig wird der Reibungswiderstand verringert. Darüber hinaus werden
Brüche
und plastische Verformung vermieden.
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- 1a
- Abstandsstück
- 11a
- Kugelfläche
- 12a
- Aussparung
- 2a
- Verbindungsband
- 3a
- Zugband
- 31a
- flexibler
Abschnitt
- 32a
- nicht-flexibler
Abschnitt
- 4a
- Rollelement
- 1
- Abstandsstück
- 11
- erste
Aussparung (Ölspeicherabschnitt)
- 12
- zweite
Aussparung (Ölspeicherabschnitt)
- 13
- Kontaktfläche
- 131
- erste
Kugelfläche
- 132
- zweite
Kugelfläche
- 14
- Aufnahmeraum
- 2
- Verbindungsband
- 3
- Zugband
- 31
- flexibler
Abschnitt
- 32
- nicht-flexibler
Abschnitt
- 4
- Rollelement
- 5
- Linearführung
- 51
- Gleitwagen
- 511
- Führungsrille
- 512
- Wendebereich
- 52
- Gleitschiene