DE3331287A1

DE3331287A1 - Verfahren zum schleifen eines lagerkoerpers, insbesondere fuer ein linearkugellager, und linearkugellager mit einem erfindungsgemaess geschliffenen lagerkoerper

Info

Publication number: DE3331287A1
Application number: DE19833331287
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Teramachi
Original assignee: Individual
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 1982-10-09
Filing date: 1983-08-26
Publication date: 1984-04-12
Also published as: DE3331287C2; JPH03186B2; JPS5969521A; GB2128690B; GB2128690A; IT8349110A0; IT1171868B; FR2534332B1; US4693040A; FR2534332A1; GB8323802D0

Description

Hiroshi Teramachi,2-34-8, Higashi- Tamagawa, Setagaya-Ku, Tokyo/ Japan

Verfahren zum Schleifen eines Lagerkörpers, insbesondere für ein Linearkugellager, und Linearkugellager mit einem erfindungsgemäss geschliffenen Lagerkörper

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schleifen eines Lagerkörpers, insbesondere für ein Linearkugellager und auf ein Linearkugellager mit einem erfindungsgemäss geschliffenen Lagerkörper.

Linearkugellager mit erfindungsgemäss geschliffenen Lagerkörpern werden in Maschinentischs'chlitten von Werkzeugmaschinen, bei Gleitflächen in Bearbeitungszentren und anderen Transfer-Einrichtungen, wie z.B. Robotern und dgl. ver-

wendet, bei welchen diese reziproke Gleitbewegungen bei gleichzeitiger Aufnahme schwerer Lasten ausführen.

Bei einem bekannten Linearkugellager dieser Art weist der in Fig. 19 dargestellte Lagerkörper 101 in einem zentralen Hohlraum 102 ein Paar von Ausnehmungen 105,106 auf, die mittels Räumen hergestellt sind. Zusätzlich sind zwei Kugelrollflachen 107, 108 auf beiden Oberflächen der Ausnehmung 105 ausgebildet, während zwei weitere Kugelrollflächen 109, 110 an den beiden Seitenflächen der Ausnehmung 106 ausgebildet sind. Dann werden die Kugelrollflächen bis 110 gehärtet, um so den Lagerkörper 101 herzustellen. Da sich die Kugelrollflachen 107 bis 110 unter Einwirkung der Wärme beim Härten verziehen können, werden die Kugelrollf lachen 107 bis 110 jedoch regelmässig mittels Schleifen einer Fertigbearbeitung unterzogen, wobei ein Schleifstein verwendet wird, um eine erforderliche hohe Abmessungsgenauigkeit zu erzielen.

Das herkömmliche Schleifen zur Fertigbearbeitung wird derart durchgeführt, dass - wie es in Fig. 19 dargestellt ist- die Kugelrollflachen 108,110, die benachbart zu den oberen Seiten der rechten und der linken Seitenwand 103,104 angeordnet sind, zuerst nacheinander mittels einer Schleifscheibe G geschliffen werden, welche mit vertikaler Drehachse umläuft. Dann werden die Kugelrollflächen 107, 109, welche

dichter an den unteren Seitenflächen der rechten und linken Seitenwand 103,104 angeordnet sind, nacheinander mittels einer weiteren Schleifscheibe G' geschliffen , welche mit horizontaler Achse umläuft. Dieses bekannte Schleifverfahren ist jedoch für eine Massenproduktion nicht geeignet, da vier Arbeitsschritte für das Schleifen notwendig sind. Darüber hinaus wird jede der vier Kugelrollflächen 107 bis 110 einzeln und unabhängig voneinander geschliffen, so dass es schwierig ist, alle Kugelrollflächen 107 bis 110 mit geringen Toleranzen gleichmässig zu schleifen. Um die erforderlichen Abmessungen mit hoher Genauigkeit zu erhalten, wird folglich eine unbrauchbar lange Zeit für das Schleifen benötigt, welche einen Faktor bei den hohen Herstellungskosten bildet. Wenn die erforderliche Abmessungsgenauigkeit nicht genügend erreicht wird, d.h., wenn die Zustellung der Schleifscheibe überrnässig ausgeführt wird, entsteht ein Spiel zwischen den Kugelrollflächen am Lagerkörper und den entsprechenden Kugelrollflächen an einer angepassten Führungsschiene, wenn die Kugeln durch die Kugelkanäle zirkulieren, welche durch diese Kugelrollflächen gebildet werden. Hieraus entstehen verschiedene Probleme, wie eine schlechte Momenten- übertragung, die Erzeugung von Geräuschen und eine Neigung des Lagerkörpers. Wenn das Zustellen der Schleifscheibe ungenügend ist, wird es andererseits schwierig, die Kugeln in den für diese vorgesehenen Zwischen raum einzuführen, der zwischen den Kugelroilflachen des

Lagerkörpers und den entsprechenden Kugelrollflachen der Führungsschiene vorgesehen ist. Hinzukommt, dass nach dem Einführen der Kugeln eine Bewegung der Kugeln gehemmt wird, was auf eine Zunahme des Gleitwiderstandes zurückzuführen ist, welcher es in nachteiliger Weise unmöglich macht, einen weichen Lauf des Linearkugellagers zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schleifen eines Lagerkörpers, insbesondere eines Linearkugellagers zu schaffen, welcher mit geringen Kosten bei hoher Stückzahl herstellbar ist und welcher mit hoher Oberflächengenauigkeit endbearbeitete Kugelrollflachen aufweist; ferner soll die Erfindung den Einsatz des erfindungsgemäss geschliffenen Lagerkörpers bei einem Linearkugellager ermöglichen, dessen Momenten- Übertragungs- Fähigkeit erhöht ist und das geräuschlos und weich läuft.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1, der das erfindungsgemässe Verfahren zum Schleifen des Lagerkörpers, insbesondere für ein Linearkugellager beschreibt, und aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 3, welcher ein Linearkugellager betrifft, das mit einem erfindungsgemäss geschliffenen Lagerkörper ausgerüstet ist.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich

7*-

aus den weiteren Unteransprüchen,

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Herstellung eines Linearkugellagers, das folgende Vorteile aufweist. Das Linearkugellager besitzt den Lagerkörper mit gleichzeitig geschliffenen Kugelrollflächen als wesentliches Bauelement. Die gleichzeitig geschliffenen Kugelrollflächen des Lagerkörpers haben eine extrem hohe Abmessungsgenauigkeit. Folglich besteht kein Spiel zwischen den Kugelrollflächen des Lagerkörpers und denen der Führungsschiene. Wenn die Kugeln in einer Kugelkette umlaufen, ist es möglich, eine hohe Momenten- Übertragung durch die belasteten Kugeln zu ermöglichen und jede örtliche Abnutzung der Kugelrollflächen zu verhindern. Da kein Spiel zwischen den Kugelrollflächen vorhanden ist, ist es möglich, den Lagerkörper ohne Geräusche zu bewegen, wobei es gleichzeitig möglich wird, diesen in der Horizontalen zu führen. Da die Kugelrollflächen des Lagerkörpers schliesslich mit hoher Genauigkeit fertig bearbeitet werden können, wird ein gleichmassiger Druck auf die Kugelrollflächen ausgeübt, wenn die Kugeln rollen. Hierdurch wird es ermöglicht, jede unerwünschte Erhöhung im Gleitwiderstand zuvermeiden. Entsprechend ist es möglich, einen weichen Lauf des Linearkugellagers zu garantieren. Das Linearkugellager als Ganzes ist erheblich verbessert in seinen Rolleigenschaften.

■rf- ^l

Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht des Lagerkörpers eines Linearkugellagers mit Darstellung der Anordnung der Schleifscheiben beim Schleifen der Kugelrollflachen,

Fig. 2 eine Stirnansicht des fertig geschliffenen Lagerkörpers,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines den Lagerkörper gemäss Fig. 2 aufweisenden Linearkugellagers,

Fig. 4 eine Stirnansicht des Linearkugellagers gemäss Fig. 3,

. · Fig. 5 einen Querschnitt gemäss der Linie V-V

in Fig. 3,

Fig. 6 einen Längsschnitt entsprechend der Linie VI-VI in Fig. 5,

• ' Fig. 7 einen Längsschnitt entsprechend der Linie

VII-VII in Fig. 5,

-7-

Fig. 8 eine Ansicht der Aussenseite einer Endplatte des Lagerkörpers,

Fig. 9 eine Ansicht der Innenseite der Endplatte des Lagerkörpers gemäss Fig. 8,

Fig. 10 eine Seitenansicht der Endplatte gemäss Fig. 9, von links gesehen,

Fig. 11 einen'Längsschnitt entsprechend der Linie XI-XI in Fig. 9,

Fig. 12 einen Teilschnitt gemäss der Linie XII-XII in Fig. 9,

Fig. 13 eine Seitenansicht eines Käfigs des Linearkugellagers,

Fig. 14 einen Querschnitt entlang der Linie XIV-XIV in Fig. 13 durch den Käfig,

Fig. 15 einen Längsschnitt entlang der Linie XV-XV durch den Käfig gemäss Fig. 13,

Fig. 16 eine Stirnansicht der Führungsschiene des Linearkugellagers,

-JS-

Fig. 17 eine Seitenansicht der Führungsschiene,

Fig. 18 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Linearkugellagers und

Fig. 19 eine Stirnansicht eines Lagerkörpers gemäss dem Stand der Technik.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Lagerkörper 1, welcher aus einem Block mit im wesentlichen ü- förmigem Querschnitt gebildet ist . Der Lagerkörper 1 weist einen im wesentlichen rechteckförmigen Hohlraum 2 auf, welcher im mittleren unteren Bereich des Lagerkörpers 1 ausgebildet ist und welcher durch eine linke und eine rechte Seitenwand 3,4 begrenzt ist, welche den zentralen Hohlraum 2 zwischen sich einschliessen.

Ausnehmungen 5,6 von im wesentlichen trapezförmigem Querschnitt sind in beidseitiger Symmetrie an den inneren peripheren Seitenflächen der beiden Seitenwände 3,4 ausgebildet. In beiden Ecken der Ausnehmungen 5,6 sind Kugelrollflächen 7,8 bzw. 9,10 ausgebildet, die jeweils einen Radius haben, der dem Radius von Kugeln entspricht. Die Kugelrollflachen 7,8,9,10 erstrecken sich über die gesamte axiale Länge des Lagerkörpers 1. Wie es Fig. 2 zeigt, sind die oberen Kugelrollflächen 7,9 der Kugelrollflächen 7 bis 10 derart angeordnet, dass das Kurvenzentrum O derselben auf

' 13

der. geneigten Mittellinie Y₁ liegt, die einen Winkel von 30° mit der Vertikalen Y-Y einschliesst, welche durch das Zentrum des Lagerkörpers 1 verläuft. Andererseits sind die unteren Kugelrollflächen 8, 9 derart angeordnet, dass das Kurvenzentrum O derselben auf einer Mittellinie Y₂ liegt, welche einen Winkel von 60° mit der Vertikalen Y-Y einschliesst.

Die Kugelrollflächen 7 bis 10 werden nach nachstehend beschriebenem Verfahren gleichzeitig geschliffen. Wie es Fig. 1 zeigt, wird der Lagerkörper 1 zunächst auf einem

ebenen Maschinentisch mit der Oberfläche S festgelegt, wobei die offene Seite des zentralen Hohlraums 2 nach oben gerichtet ist. Dann wird ein Paar von Schleifscheiben G, G', die jeweils die Dicke T und Schleifkanten G₁ aufweisen, die vorher abgerichtet sind, damit diese einen Krümmungsradius aufweisen, der dem der Kugeln entspricht, in den zentralen Hohlraum 2 mit einem Anstellwinkel oC eingeführt, der etwa zwischen 55 und 65° liegt. Dieser Anstellwinkel oC wird zwischen den Rotationsachsen C₁, C„, der Schleifscheiben G,G' und einer horizontalen Linie X-X gemessen, welche durch die obere Oberfläche S des Maschinentisches bestimmt ist. Die Schleifscheiben G,G¹ sind derart angeordnet, dass diese in Längsrichtung des Lagerkörpers 1 phasenverschoben und mit entgegengesetzten Anstellwinkeln zueinander angeordnet sind.

-ye-

Folglich sind die äusseren peripheren Seitenkanten G der Schleifscheiben G,G'in die Ausnehmungen 5,6 der linken und der rechten Seitenwand 3,4 eingeführt, um so gleichzeitig zwei Paare von Kugelrollflachen 7,8 und 9,10 zu schleifen, wobei jedes Paar durch zwei entgegengesetzte Kugelrollflächen 7,8 und 9,10 gebildet wird, die in den beiden Ecken einer jeden der Ausnehmungen 5,6 gebildet sind.

Die Grundfläche einer jeden Ausnehmung 5,6 hat einen vorher bestimmten Neigungswinkel ß> , der zwischen 55 und 65° liegt und der gegenüber der Horizontalen X-X gemessen ist. Der Anstellwinkel &C jeder Schleifscheibe G,G¹ ist derart eingestellt, dass dieser gleich ist dem Neigungswinkel f^ der Grundfläche einer jeden Ausnehmung 5,6. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Anstellwinkel oC und der Neigungswinkel \~> mit jeweils 60° bestimmt. Die Dicke T jeder Schleifscheibe G,G¹ stimmt überein mit der Weite W₁ jeder Ausnehmung 5,6. Da das Paar von Schleifscheiben G,G¹ an die entsprechenden Ausnehmungen 5,6 mit entgegengesetzter Richtung angepasst ist und die Mittellinien C„,C„ der entsprechenden Ausnehmungen 5,6 mit den Mittellinien C ,C der entsprechenden, gleich dicken Schleifscheiben G,G¹ übereinstimmen, befinden sich die KrümmungsZentren O₁ jeder Kugelrollfläche 7,8,9,10 und die KrümmungsZentren 0 der Schleifscheibenkanten G der entsprechenden Schleifscheiben G,G¹ automatisch in Deckung miteinander. Somit können die Krümmungs-

radien und die anderen runden Teile einer jeden Kugelrollfläche 7 bis 10 genau durch ein einfaches Verfahren geschliffen werden.

Wie es oben bereits erwähnt worden ist, sind bei dem gleichzeitig geschliffenen Lagerkörper 1 in Übereinstimmung mit der Erfindung die Winkel, die zwischen der Grundfläche einer jeden Ausnehmung 5,6 und der Horizontalen X-X eingeschlossen sind, d.h. die Neigungswinkel jD derart ausgewählt, dass diese zwischen etwa 55 und etwa 65° liegen. Der Grund hierfür ist, wie es aus den Figuren ersichtlich ist, dass jede gemäss der Erfindung verwendete Schleifscheibe G,G' aus einem grossen Schleifstein gebildet ist , der einen Durchmesser hat, welcherbeträchtlich grosser als die Weite W der öffnung des Lagerkörpers 1 ist, d.h. die Weite

2
W„ des zentralen Hohlraumes 2 ( Fig. 1).Folglich macht es die Einstellung des Winkels ρ innerhalb der oben genannten Winkelbereiche möglich, ein Anstossen der Schleifscheiben G, G¹ an die Seitenwände 3,4 zu verhindern. Fernern kann jede Kugelrollfläche 7 bis 10 mit einem Winkel geschliffen werden, der besonders bevorzugt ist für eine Erhöhung der Lagerbelastungsfähigkeit des Lagerkörpers 1 gegen eine an diesem wirkende Abhebungskraft.

Durch die Seitenwände 3,4 des Lagerkörpers 1 erstrecken sich in axialer Richtung desselben und parallel zu den Kugelroll-

flächen 7 bis 10 vier Kugelrücklaufbohrungen 11,12, 13 und 14. Jede Kugelrücklaufbohrung 11 bis 14 bildet einen Durchgangskanal· für unbelastete Kugeln. Die vier Kugelrücklaufbohrungen 11, 12 und 13,14 sind symmetrisch zu den Mittellinien C„,C„ der Ausnehmungen 5,6 angeordnet. Jede der Kugelrücklaufbohrungen 11 bis 14 bildet ein Paar mit der entsprechenden Kugelrollflache 7 bis 10 in der jeweiligen Ebene _f weiche durch die Mittellinien C ,C voneinander getrennt sind. Folglich sind insgesamt vier Kugelumlaufkanäle durch die Kugelrüc^aufbohrungen 11 bis 14 und die diesen entsprechenden Kugelrollflachen 7 bis 10 gebildet. Zusätzlich sind die Kugelrücklaufbohrungen 11 bis 14 als Kugelkanäle für nichtbelastete Kugeln im Durchmesser etwas grosser ausgebildet als die Kugeln, so dass diese leicht rollen können.

Die vier Kugelrollflächen 7 bis 10 können gemäss dem beschriebenen Verfahren gleichzeitig geschliffen werden, in/dem ein Paar von Schleifscheiben G,G¹ phasenverschoben zueinander in die Ausnehmungen 5,6 eingeführt wird, welche auf beiden Seiten des zentralen Hohlraums 2 mit entgegengesetzten Richtungen eingesetzt sind. Folglich ist nur ein Arbeitsschritt notwendig, um alle vier Kugelrollflächen 7 bis 10 mit der notwendigen Oberflächengenauigkeit zu schleifen, so dass eine Massenproduktion des Lagerkörpers bei geringeren Produktionskosten möglich wird. Abweichend

von dem individuellen Schleifen der Kugelrollflächen beim Stand der Technik erlaubt das gleichzeitige Schleifen der Kugelrollflachen 7 bis 10 gemäss der Erfindung eine gleichmässige Dimensionierung der Kugelrollflächen 7 bis 10, d.h. die Kugelrollflächen 7 bis 10 können mit gleichem Kurvenradius und mit gleichem Kurvenmittelpunkt ausgebildet werden. Folglich ist der Lagerkörper 1 in seiner Dimensionsgenauigkeit verglichen mit dem im Stand der Technik bekannten Lagerkörper erheblich verbessert.

Die Figuren 3 bis 17 zeigen das erste Ausführungsbeispiel einer unbegrenzt gleitbaren Lagereinheit ( Linearkugellager), welches unter Verwendung des oben beschriebenen gleichzeitig geschliffenen Lagerkörpers 1 hergestellt ist. Die Figuren 3 bis 7 zeigen die Konstruktion der gesamten Lagereinheit, während die Figuren 8 bis 17 die Konstruktion von verschiedenen Bauteilen derselben zeigen. Die verschiedenen Teile des Lagerkörpers 1 sind mit denselben Bezugszahlen versehen wie diejenigen in Figuren 1 und 2. Die Beschreibung der Konstruktion desselben ist weggelassen.

.Mit den vorderen und hinteren Endoberflächen des Lagerkörpers 1 sind Endkappen 15,16 mittels Schrauben oder dgl. befestigt. Die Endkappen 15,16 sind durch Spritzguss aus einem synthetischen Harz oder durch Spritzguss aus einer Metallegierung hergestellt. Da die Endkappen 15,16 die gleiche Ausbildung

haben wird nachfolgend nur eine Beschreibung der Endkappe 15 vorgenommen.

Die Endkappe 15 von im wesentlichen U- förmigen Querschnitt hat eine im wesentlichen rechteckige zentrale Ausnehmung 17, die in ihrem unteren Teil ausgebildet ist, und ist mit einem linken und einem rechten Schurz 18a,18b versehen,die zwischen sich die zentrale Ausnehmung 17 aufnehmen und welche beidseitig symmetrische Einschnitte 19a,b ausbilden, die in den inneren peripheren Endkanten der entsprechenden Schurze ausgeformt sind. Hierdurch wird eine Form geschaffen, die im wesentlichen der inneren peripheren Form des Lagerkörpers 1 entspricht. Die Endkappe 15 hat ferner auf ihren inneren Oberflächen U- förmige Kugelwendenuten 2Oa¹^Oa¹¹ und 20b¹, 20b¹¹, welche axial auswärts gebogen ausgebildet sind. Die lagemässige Beziehung zwischen den U- förmigen Kugelwendenuten 20 wird nachfolgend näher erläutert.

Die oberen Kugelwendenuten 20a',2Ob' haben ihren Anfang an entsprechenden Mittellinien Y'.,/ die jeweils einen Winkel von 30° mit der vertikalen Y¹,Y¹ einschliessen, welche durch die Mitte der Endkappe 15 geht und welche mit der Vertikalen Y-Y übereinstimmt, welche durch die Mitte des Lagerkörpers 1 verläuft. Die unteren U- förmigen Kugel-'wendenuten 20a¹¹, 20b¹¹ haben andererseits ihren Anfang auf

den entsprechenden Mittellinien Y'₂ , von denen jede einen Winkel von 60° mit der Vertikalen Y¹-Y' einschliesst. Die U- förmigen Kugelwendenuten 20 erstrecken sich entlang den jeweiligen Mittellinien Y¹ ,Y' auswärts in dem Material der Endkappe 15, bis diese an Stellen enden, welche mit den axialen Enden der Kugelrücklaufbohrungen 11 bis 14 im Lagerkörper 1 übereinstimmen.

Die U- förmigen Kugelwendenuten 20a¹, 20a¹¹, und 20b', 20b'¹ haben ihre Anfänge verbunden mit den Kugelrollflächen 7 bis sowie ihre Enden verbunden mit den Kugelrücklaufbohrungen 11 bis 14. Entsprechend hat die Endkappe 15 mit den U-förmigen Kugelwendenuten 20 eine Verbindung mit den Frontseiten der Kugelrollflächen 7 bis 10 und mit den Frontseiten der Kugelrücklaufbohrungen 11 bis 14, jeweils korrespondierend miteinander. Andererseits haben die anderen Seiten der Kugelrollflächen 7 bis 10 und die anderen Seiten der Kugelrücklauf bohrungen 11 bis 14 eine Verbindung mit der anderen Endkappe 16, welche den gleichen Aufbau hat wie die Endkappe 15. Folglich wird ein Kugelumlaufkanal z. B. durch eine Kugelrollfläche 7 und eine Kugelrücklaufbohrung 11 gebildet.

Auf der inneren Oberfläche der Endkappe 15 sind mit vorherbestimmter Tiefe Haltenuten 21a, 21b vorgesehen. Diese sind so ausgebildet, dass ihre Zwischenteile die Anfänge der

"Io

U- förmigen Kugelwendenuten 20a', 20a¹¹ bzw. 20b', 20b¹' kreuzen. Selbstverständlich ist die andere Endkappe 16 auf ihrer inneren Oberfläche mit entsprechenden nicht dargestellten Haltenuten versehen, welche die gleiche Konstruktion haben wie die Haltenuten 21a,21b, der Endkappe

Zur Führung der belasteten Kugeln ist ein Paar von Käfigen 22,23 vorgesehen. Diese weisen auf ihren inneren abgeschrägten Oberflächen 22a,23a, Schlitze 24,25 mit einer solchen Abmessung auf, dass die Kugeln nicht hindurchtreten können, sowie Zungen 26,27, welche an beiden Enden der Schlitze 24, 25 ausgeformt sind. Die Zungen 26,27 sind angeordnet, um die entlang der Kugelrollflachen 7 bis 10 rollenden Kugeln zu leiten und dann in die U- förmigen Kugelwendenuten 20a", 20a'¹ bzw. 20b¹,20b'¹ zu führen, wobei den Kugeln ein weicher Wechsel der Laufrichtung aus der Gradlinienbewegung in die Kurvenbewegung gegeben wird. Das Paar von Käfigen hat an beiden Enden Endteile, die mit den Haltenuten 21a,21b, der Endkappen 15,16 verbunden sind, um diese an den Endkappen 1-5/16 festzulegen. Die Zungen 26,27 dienen dazu, die Kugeln zu führen, so dass deren Laufrichtung weich aus der Gradlinienbewegung in die Kurvenbewegung überführt wird. Folglich ist die Festigkeit und Starrheit der Zungen 26,27 besonders bedeutsam. Es ist deshalb wünschenswert, die Käfige 22,23 einer .Wärmebehandlung zu unterziehen, wie z.B. einem Tufftride oder dgl., wobei die Starrheit der Käfige 22,

-yt- ^l

erhöht wird.

Sobald die Käfige 22,23 in den Lagerkörper 1 eingesetzt sind und die beiden Enden der Käfige 22,23 mit den Endkappen 15,16 sicher verbunden sind, liegen die Achsen der Schlitze 24, 25 und die Achsen der entsprechenden Kugelrollflächen 7 bis 10 jeweils in den gleichen geraden Linien.

Eine Führungsschiene 28 wird vom zentralen Hohlraum 2 des Lagerkörpers'und den zentralen Ausnehmungen 17 der entsprechenden Endkappen 15,16 aufgenommen. Die Führungsschiene 28 ist auf einem beweglichen oder festen Teil einer Werkzeugmaschine oder dgl. mittels Befestigungsmitteln, wie Bolzen und dgl. festgelegt. Die Führungsschiene 28 besitzt axiale Rippen 29, 30 die an den oberen linken und rechten Seiten derselben ausgeformt sind. An beiden Seiten dieser Rippen 29, 30 sind Kugelrollflächen 31 bis 34 ausgebildet, die den Kugelrollflächen 7 bis 10 entsprechen, welche am Lagerkörper 1 ausgebildet sind. Die Kugelrollflächen 31 bis 34 haben im wesentlichen den gleichen Krümmungsradius wie die Kugeln selbst.

Kugeln 35 zirkulieren zwischen dem Lagerkörper 1 und der Führungsschiene 28. Die Kugeln 35 umfassen belastete Kugeln 35a, welche entlang der Kanäle rollen, die zwischen den Kugelrollflachen 7 bis 10 des Lagerkörpers 1 und den Kugelroilflachen 31 bis 34 der Führungsschiene 28 ausgebildet

sindι die einander während der Belastungsphase entsprechen, und nicht belastete Kugeln 3 5b, welche entlang den Kugelrücklaufbohrungen 11 bis 14 rollen, welche im Lagerkörper 1 ausgebildet sind. Folglich wird die gleiche Kugel 3 5 als belastete Kugel 3 5a bezeichnet, wenn diese im Lastbereich rollt, und als unbelastete Kugel 35b,wenn diese ausserhalb des Lastbereiches rollt.

Axiale Dichtplatten 36,37 tragen Dichtungen 38, 39, welche mit ihren entsprechenden äusseren Seitenflächen durch Erwärmung verbunden sind. Durch Befestigung der axialen Dichtplatten 36, 37 an den inneren unteren gebogenen Oberflächen der entsprechenden Seitenwände 3,4 des Lagerkörpers 1 ist es möglich, das Eindringen von Fremdkörpern auf die Innenseite des Lagerkörpers 1 von dessen unterer Seite zu verhindern.

Die Figur 18 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der unbegrenzt gleitenden Lagereinheit ( Linearkugellager). Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel· nur dadurch, dass der Lagerkörper 1 und ,die Führungsschiene 28 in ihrer Breite vergrössert sind. Entsprechend sind die gleichen Teile und Bestandteile des zweiten Ausführungsbeispieles wie die des ersten Ausführungsbeispieles dargestellt und durch die gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Die Beschreibung derselben ist fortgelassen.

Die Wirkung der unbegrent gleitenden Lagereinheit (Linearkugellager) mit der beschriebenen Ausbildung wird nachfolgend näher beschrieben.

Die Lagereinheit ist auf der Führungsschiene 28 z. B. eines nicht dargestellten Bearbeitungszentrums aufmontiert. Die notwendigen Einrichtungen oder Vorrichtungen sind auf den Lagerkörper 1 aufmontiert. Wenn die Lagereinheit entweder vorwärts oder rückwärts bewegt wird, laufen die belasteten Kugeln 35a,die in die belasteten Kugelkanäle eingeführt sind, welche durch die Kugelrollflächen 7 bis 10 des Lagerkörpers 1 und die entsprechenden Kugelrollflachen 31 bis 34 der Führungsschiene 28 gebildet werden, in einer Richtung, während diese durch die Käfige 22,23 geführt sind. Dann nach dem Erreichen der Zungen 26, 27, die auf einer "Seite der Käfige 22, 23 ausgebildet sind, werden die Kugeln 3 5 a in ihrem Lauf aus der linearen Richtung in die Drehrichtung durch die U- förmigen Kugelwendenuten 20a¹,20a¹¹ und 20b¹, 20b¹¹ umgelenkt, welche in der Endkappe 15 ausgebildet sind, und dann in die nichtbelasteten Kugelkanäle geführt, welche durch die Kugelrücklaufbohrungen •11 bis 14 gebildet sind, welche im Lagerkörper 1 ausgebildet sind, und werden so zu nichtbelasteten Kugeln 3 5 b. Anschliessend werden die nichtbelasteten Kugeln 35b, die aus den Kugelrücklaufbohrungen 11 bis 14 austreten, welche nichtbelastete Kugelkanäle bilden, in ihrem Lauf aus der linearen Richtung

in eine Drehrichtung mittels der U- förmigen Kugelwendenuten 20a¹,20a'¹ und 20b¹, 20b¹¹ umgelenkt, welche in der

anderen Endkappe 16 ausgebildet sind, die entgegengesetzt zur Endkappe 15 angeordnet ist, und werden dann in die belasteten Kugelkanäle zurückgeführt, welche durch die Kugelrollflächen 7 bis 10 des Lagerkörpers 1 und die Kugelrollflachen 31 bis 34 der Führungsschiene 28 gebildet sind, um wieder zu belasteten Kugeln 3 5a zu werden. Anschliessend wiederholen die Kugeln 35 den aneinandergereihten Umlauf in einer gleichen Bewegung.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

[1J Verfahren zum Schleifen eines Lagerkörpers, insbesondere für ein Linearkugellager, mit im wesentlichen ü-förmigem Querschnitt und einer rechten und einer linken Seitenwand, die zwischen sich einen im mittleren unteren Teil des Lagerkörpers ausgebildeten zentralen Hohlraum einschliessen und mit an den inneren peripheren Seitenflächen der Seitenwände des Hohlraumes ausgebildeten gegenüberliegen-

, den Ausnehmungen,

dadurch gekennzeichnet, dass mehrere auf den beiden Seitenflächen der Seitenwände (3,4) ausgebildete axiale Kugelrollflachen (7,8;9,10) gleichzeitig geschliffen werden, wobei eine Schleifscheibe (G,G') mit einer Dicke C¹TJ, die gleich ist der Weite (W₁) der Ausnehmung . (5,6) , mit einem vorherbestimmten Anstellwinkel

in

gleichzeitigen Schleifkontakt mit den beiden Kugelrollflächen (7,8;9,10) einer Ausnehmung (5 bzw. 6)gebracht wird
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vier Kugelrollflachen (7,8,9,10) auf·der rechten und linken Seitenwand (3,4) des zentralen Hohlraumes (2) gleichzeitig geschliffen werden, wobei ein Paar von Schleifscheiben (G,G') mitleinander entgegengesetzten Anstellwinkeln ipC) in Längsrichtung des Lagerkörpers (1) in Schleifkontakt mit den Ausnehmungen (5,6) gebracht werden.
3. Linearkugellager ( unbegrenztgleitbare Lagereinheit), gekennzeichnet durch einen im Querschnitt U- förmigen Lagerkörper (1) aus einer stegartigen Oberwand und einer rechten und einer linken Seitenwand (3,4) , die zwischen sich einen im unteren Teil des Lagerkörpers (1) ausgebildeten zentralen Hohlraum (2) einschliessen, wobei an den inneren peripheren Oberflächen der Seitenwände (3,4) gegenüberliegende Ausnehmungen (5,6) ausgebildet sind, gekennzeichnet ferner durch mehrere axiale Kugelrollflachen (7,8,9,10), die auf beiden Seiten einer jeden Ausnehmung (5,6) des Lagerkörpers (1) ausgebildet sind und die gleichzeitig - derart geschliffen sind, dass eine Schleifscheibe(g]von einer Dicke (T), die gleich ist der Weite (wj der Ausnehmung (5,6) mit einem bestimmten Anstellwinkel (</) in Schleifkontakt mit den Ausnehmungen (5,6) gebracht ist, gekennzeichnet ferner durch für unbelastete Kugeln im Lager-

körper (1) vorgesehene Kugelkanäle (11,12,13,14), die sich durch das massive Material der Seitenwände (3,4) erstrecken und deren Anzahl gleich ist der Anzahl der Kugelrollflächen (7f8,9,10) und die jeweils ein Paar mit diesem bilden, gekennzeichnet ferner durch eine den Lagerkörper (1) gleitbar aufnehmende Führungsschiene (28), die auf ihren beiden Seitenflächen eine rechte und eine linke Rippe (29,30) mit seitlichen Kugelrollflächen (31,32,33,34) aufweist, welche mit den Kugelrollflächen (7,8,9,10) des Lagerkörpers (1) jeweils ein Paar bilden, gekennzeichnet ferner durch ein Paar von an der vorderen und hinteren öffnung des auf die Führungsschiene (28) aufmontierten Lagerkörpers (1) befestigten Endkappen (15,16), die mit U- förmigen Kugelumlenknuten (20) versehen sind, welche eine Verbindung zwischen den Kugelkanälen für die belasteten Kugeln, die zwischen den Kugelrollflächen (7,8, 9,10) des Lagerkörpers (1) und den diesen entsprechenden Kugelrollflächen (31,32,33,34) der Führungsschiene (28) gebildet sind, und den entsprechenden Kugelkanälen (11,12, ■13', 14) für nicht belastete Kugeln bilden, und gekennzeichnet schliesslich durch Kugeln (35), die durch die Kugelkanäle für belastete Kugeln und die Kugelkanäle für nicht belastete Kugeln umlaufen.
4. Linearkugellager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von mit Längsschlitzen (24,25) versehenen

-A-

Kugelkäfigen (22,23) vorgesehen ist, welche sich axial durch die Kugelkanäle für die belasteten Kugeln erstrecken, welche zwischen den Kugelrollflächen (7,8,9,10) am Lagerkörper (1) und den entsprechenden Kugelrollflachen (31, 32, 33,34) an der Führungsschiene (28) gebildet sind, wobei die jeweiligen Enden der Kugelkäfige (22,23) mit den Endkappen (15,16) verbunden sind.
5. Linearkugellager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden eines jeden Längsschlitzes (24,25) der Kugelkäfige (22,23) Führungszungen (26,27) für die Kugeln (35 ) vorgesehen sind.