DE4031353C2

DE4031353C2 - Käfig für die Wälzkörper von Längsführungen

Info

Publication number: DE4031353C2
Application number: DE19904031353
Authority: DE
Inventors: Gerhard Fes; Horst Friedrich
Original assignee: INA Lineartechnik OHG
Current assignee: INA Lineartechnik OHG
Priority date: 1990-10-04
Filing date: 1990-10-04
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2010-10-05
Also published as: DE4031353A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Käfig für die Wälzkörper von Längsführungen mit mindestens zwei nebeneinander und/oder winklig zueinander angeordneten und gelenkig miteinander verbundenen Käfigelementen.

Ein solcher Wälzkörperkäfig ist beispielsweise aus der DE-AS 11 68 176 bekannt. Dabei ist auch für einen Winkel käfig, bestehend aus zwei nebeneinander angeordneten Käfigelementen, eine Ausbildung in Kunststoff vorgesehen, wobei die beiden Käfigelemente durch einen dünnen Steg, der verformbar ist, miteinander verbunden sind. Des weiteren ist aus der vorgenannten Druckschrift eine Aus führungsform bekannt, bei der zwei Käfigelemente jeweils an ,ihren Seitenkanten ähnlich einem Scharnier eingerollt sind und über einen Stift gelenkig miteinander verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Käfig zu schaffen, bei dem die Elemente zu beliebigen Käfigformen für Flach- oder Winkelführungen mit mehreren nebeneinander verlaufenden und verbundenen Wälzkörperreihen kombiniert werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Käfigelemente an ihren beiden Längskanten mit im gleichen Raster angeordneten und sich ergänzenden Vorsprüngen und Rücksprüngen versehen sind, wobei diese über sich ergän zende und federnd in Eingriff bringbare Schnappelemente jeweils um eine zur Längsachse der Käfigelemente parallele Schwenkachse schwenkbar miteinander verbunden sind, und daß die Käfigelemente aus Kunststoff bestehen.

Von Vorteil bei dieser Ausführung ist, daß beliebige Käfigformen zusammengesetzt werden können, wobei die ein zelnen Käfigelemente, die nebeneinander angeordnet sind, gelenkig miteinander verbunden sind, um sich, ohne daß eine Verformung erforderlich ist, den Führungsbahnen an passen können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß keine gesonderten Elemente erforderlich sind, um die Käfigelemente miteinander zu verbinden. Die Verbindung wird ausschließlich durch die Schnappelemente erreicht. Solche Käfigelemente lassen sich in einfacher Weise als Kunststoffteile im Wege des Spritzgießens herstellen. Bevorzugt kommt als Kunststoff Polyamid in Frage.

In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Stirn kanten der Käfigelemente formschlüssig miteinander verbun den sind. Es ist also auch möglich, die Käfigelemente nicht nur in der Nebeneinanderanordnung sondern auch in der Hintereinanderanordnung miteinander zu verbinden. Hierdurch ist es möglich Käfige individueller Länge ent sprechend den jeweiligen Gegebenheiten zu gestalten.

Um die Festigkeit der so miteinander verbundenen Käfigele mente in Nebeneinanderanordnung und Hintereinanderanord nung noch zu erhöhen, ist vorgesehen, daß die Käfigelemen te jeweils zu den Stirnkanten hin an ihren Längskanten Vorsprünge bzw. Rücksprünge aufweisen, die sich nur über die halbe Länge der dazwischen befindlichen Vorsprünge und Rücksprünge erstrecken.

Durch diese Ausbildung ist ein Längenversatz der nebenein ander angeordneten Käfigelemente möglich. Die jeweils aneinanderstoßenden Stirnkanten mehrerer nebeneinander angeordneter Käfigelemente sind zueinander in Längsrich tung versetzt. Durch entsprechende Ausgleichselemente an den Enden kann dann wieder ein Käfig mit einer konstanten Länge über die gesamten nebeneinander angeordneten Reihen erreicht werden.

Bevorzugt sind die Schnappelemente an den rechtwinklig zur Längsachse verlaufenden Seitenkanten der Vorsprünge und der Rücksprünge ausgebildet. Dabei sind mehrere Gestal tungsmöglichkeiten denkbar. Als eine bevorzugte Aus führungsform kommt die Gestaltung der Seitenkanten mit Kugelkalotten und Kugelpfannen in Frage, die ein Inein anderschnappen gewährleisten. Alternativ ist es auch denk bar, daß die Schnappelemente als Kegelstumpfzapfen und Kegelstumpfausnehmungen gestaltet sind.

Um die Herstellung im Spritzgießverfahren einerseits, d. h. besonders hinsichtlich der Entformbarkeit der Käfigelemen te aus den Spritzgießwerkzeugen, und andererseits aber auch die Montage der miteinander zu verbindenden Käfigelemente zu erleichtern, ist vorgesehen, daß die Seitenkanten der Vorsprünge und/oder der Rücksprünge als federnde Zungen ausgebildet sind.

Bevorzugte Ausführungs- und Anordnungsbeispiele sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und anhand derselben näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Längsführung mit zueinander winklig stehenden, etwa V-förmigen Führungsbahnen,

Fig. 2 eine Flachführung mit zwei nebeneinander angeordneten Käfigelementen,

Fig. 3 ein Käfigelement als Einzelheit in Draufsicht,

Fig. 4 die Neben- und Hinteraneinanderanordnung von Käfigelementen mit phasengleich liegenden Stößen,

Fig. 5 die Neben- und Hintereinanderanordnung mehrerer Käfigelemente mit in Längsrichtung zueinander versetzten Stößen,

Fig. 6 als Einzelheit X die Ausbildung der Schnapp elemente mit Kugelkalotten und Kugelpfannen im vergrößerten Maßstab,

Fig. 7 eine alternative Ausbildung der Schnappele mente als Einzelheit X mit Kegelstumpfzapfen und Kegelstumpfausnehmungen im vergrößerten Maßstab und

Fig. 8 verschiedene Kombinationsmöglichkeiten der Nebeneinanderanordnung von Käfigelementen.

In Fig. 1 ist eine Längsführung 1 dargestellt, bei der die beiden Führungsschienen 2, 3 mit V-förmig zueinander verlaufenden Laufflächen 4 versehen sind. Zwischen den Laufflächen 4 der beiden Führungsschienen 2, 3 ist ein aus zwei Käfigelementen 6 zusammengesetzter Käfig angeordnet, der die zwischen den Laufflächen 4 abrollenden Wälzkörper 5 in Form von Rollen oder Nadeln führt. Die beiden Käfig elemente 6, die winklig zueinander angeordnet sind, sind in Bezug auf die Schwenkachse 16 gelenkig miteinander verbunden. Die Anlenkung der beiden Käfigelemente 6 ist im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 8 näher erläutert.

In Fig. 2 ist im Querschnitt eine Längsführung 1 darge stellt, bei der die erste und zweite Führungsschiene 2, 3 jeweils eine durchgehende ebene Laufbahn 4 aufweisen, zwischen denen nebeneinanderliegende und achsgleich aus gerichtete Käfigelemente 6 angeordnet sind, welche die Wälzkörper 5 führen. Die Käfigelemente 6 sind ebenfalls bezüglich der Schwenkachse 16 gelenkig miteinander verbun den.

Aus Fig. 3 geht ein einzelnes Käfigelement 6 hervor. Dieses ist als eine Art Käfigband gestaltet, das in Hin tereinanderanordnung eine Mehrzahl von Taschen 7 zur Auf nahme von Wälzkörpern 5 besitzt. Die beiden Längskanten 8, 9 des Käfigelementes 6 sind mit Vorsprüngen 10 und Rück sprüngen 12 versehen, die sich über eine bestimmte Länge L erstrecken und phasengleich bezüglich der Länge des Käfig elementes 6 angeordnet sind. So ist zum Beispiel dort, wo im Bereich der Längskante 9 ein Rücksprung 12 vorhanden ist, an der gegenüberliegenden Längskante 8 ein Vorsprung 10 vorhanden.

An den Stirnkanten 25, 26 sind ebenfalls Stirnvorsprünge 27 bzw. eine dazu passende Stirnausnehmung 28 vorhanden. Zu den Stirnkanten 25, 26 hin sind die unmittelbar an schließenden Vorsprünge 11 und Rücksprünge 13 der Längskanten 8, 9 anders gestaltet, als die zwischen diesen befindlichen Vorsprünge 10 und Rücksprünge 12. Sie unter scheiden sich durch ihre Längenausbildung. So ist die Länge der Vorsprünge 11 und Rücksprünge 13 nur halb so groß wie die der übrigen Vorsprünge 10 und Rücksprünge 12.

Aus den Fig. 4 und 5 ist die gegenseitige Zuordnung von einzelnen Käfigelementen 6 in verschiedenen Ausgestaltun gen ersichtlich, wobei jeweils die Vorsprünge 10 bzw. 11 mit entsprechenden Rücksprüngen 12 bzw. 13 in Eingriff sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind insge samt 6 Käfigelemente 6 erkennbar, die mit ihren Vor- und Rücksprüngen in einer entsprechend den Fig. 6 und 7 gestalteten Verbindung gelenkig um die Schwenkachse 16, die parallel zur Längsachse 15 der Käfigelemente 6 ver läuft, miteinander verbunden sind. Aus Fig. 4 ist eine Anordnung erkennbar, bei der die aneinanderstoßenden Stirnkanten 25, 26 von vier neben- bzw. hintereinander angeordneten Käfigelementen 6 in einer Ebene liegen.

Aufgrund der Gestaltung der zu den Enden hin, das heißt den Stirnkanten 25, 26 hin befindlichen Vorsprünge 11 und Rücksprünge 13 ist auch ein Versatz der aneinanderstoßen den Stirnkanten 25, 26 zweier nebeneinander angeordneter Reihen von Käfigelementen 6 in Längsrichtung möglich. Hierdurch wird die Festigkeit des zusammengesetzten Käfigs erhöht. Die Verbindung der nebeneinanderliegenden Käfigelemente 6 erfolgt über an den Seitenkanten 17 der Vorsprünge 10 bzw. 11 und an den Seitenkanten 18 der Rück sprünge 12, 13 entsprechend den Fig. 6 und 7 ausgebil deter Schnappelemente 14.

Aus Fig. 6 ist erkennbar, daß die beiden Seitenkanten 17 eines Vorsprunges 10 mit Vorsprüngen in Form von Kugelka lotten 19 versehen sind, die Bestandteil von durch Schlitze 22 gebildeten federnden Zungen 30 sind. An den Seitenkanten 18 der Rücksprünge 12 sind ebenfalls federnde Zungen 29 durch die Schlitze 21, die von den Längskanten 8, 9 ausgehen, gebildet. Die federnden Zungen 29 besitzen zu den Kugelkalotten 19 passende Kugelpfannen 20, in denen die Kugelkalotten 19 einschnappen. Die Kugelpfannen 20 und Kugelkalotten 19 besitzen jeweils ein Kugelzentrum, das auf der Schwenkachse 16 liegt, die parallel zur Längsachse 15 des jeweiligen Käfigelementes 6 verläuft.

Aus Fig. 7 ist eine alternative Gestaltung bezüglich der Ausbildung der Schnappelemente 14 zu erkennen. An Stelle der Kugelkalotten 20 gemäß Fig. 6 sind Kegelstumpfzapfen 23 parallel zur Längsachse 15 vorstehend angeordnet, die in entsprechende Kegelstumpfausnehmungen 24 der federnden Zungen 29 eingreifen. Auch diese ermöglichen ein Einfedern der zur Nebeneinanderanordnung zu verbindenden Käfigele mente 6.

Aus Fig. 8 sind verschiedene Gestaltungsmöglichkeiten für Käfige, die aus Käfigelementen 6 nach der Erfindung zu sammengesetzt sind, im Querschnitt dargestellt. Fig. 8a zeigt ein einzelnes Käfigelement 6. In Fig. 8b sind zwei Käfigelemente 6, im Querschnitt gesehen, nebeneinander angeordnet. Diese sind zueinander um die Schwenkachse 16 abgewinkelt. Bei der Ausbildung gemäß Fig. 8c sind drei Käfigelemente 6 zueinander jeweils um die beiden Schwenk achsen 16 abgewinkelt zu einer U-förmigen Umfassung einer Führungsschiene gestaltet.

Fig. 8d zeigt zwei nebeneinander angeordnete Käfigele mente 6, die sich in einer gestreckten Lage zueinander befinden. Aus Fig. 8e ist eine ebenfalls U-förmige Ge staltung eines Käfigs erkennbar, wobei zwei Käfigelemente 6 nebeneinander in gestreckter Lage ange ordnet sind, während die beiden anderen Käfigelemente 6 bezüglich der Schwenkachsen 16 dazu rechtwinklig abge winkelt verlaufen. Es wird ebenfalls eine Art U-Käfig erreicht. Bei dem Ausführungsbeispiel 8f wird eine Art C-förmige Gestaltung erreicht, wobei eine teilweise Um fassung an vier Seiten einer Führungsschiene vorgesehen ist.

Bezugszeichenliste

1 Längsführung
2 erste Führungsschiene
3 zweite Führungsschiene
4 Laufbahn
5 Wälzkörper
6 Käfigelement
7 Taschen für Wälzkörper
8, 9 Längskanten des Käfigelementes
10, 11 Vorsprung an Längskante
12, 13 Rücksprung an Längskante
14 Schnappelement
15 Längsachse des Käfigelementes
16 Schwenkachse der Käfigelemente
17 Seitenkanten der Vorsprünge
18 Seitenkanten der Rücksprünge
19 Kugelkalotte
20 Kugelpfanne
21, 22 Schlitze
23, 24 Kegelstumpfzapfen
24 Kegelstumpfausnehmung
25, 26 Stirnkanten
27 Stirnvorsprung
28 Stirnausnehmung
29, 30 federnde Zungen

Claims

1. Käfigelement (6) aus Kunststoff zur Bildung eines mindestens zwei Käfigelemente (6) umfassenden Käfigs für Längsführungen (1), welches an seinen beiden Längskanten (8, 9) mit im gleichen Raster angeordneten, sich bei Aneinanderreihung ergänzenden Vorsprüngen (10, 11) und Rücksprüngen (12, 13) versehen ist, wobei phasengleich zu den Vorsprüngen (10, 11) an der einen Längskante (9) Rücksprünge (12, 13) an der anderen Längskante (8) angeordnet sind und wobei die Vorsprünge (10, 11) und die Rücksprünge (12, 13) mit sich gegenseitig ergänzenden und eine Verschwenkbewegung um eine zu den Längskanten (8, 9) parallele Schwenkachse (16) erlaubenden Schnappelementen (14) versehen sind.

2. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnkanten (25, 26) der Käfigelemente (6) formschlüssig miteinander verbunden sind.

3. Käfig nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den beiden Stirnkanten (25, 26) des Käfigele mentes (6) eine mit einem Stirnvorsprung (27) und die andere mit einer entsprechenden Stirnausnehmung (28) versehen ist.

4. Käfig nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigelemente (6) jeweils zu den Stirnkanten (25, 26) hin an den Längskanten (8, 9) Vorsprünge (11) bzw. Rücksprünge (13) aufweisen, die sich nur über die halbe Länge der dazwischen befindlichen Vorsprünge (10) und Rücksprünge (12) erstrecken.

5. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappelemente (14) an den rechtwinklig zur Längsachse (15) verlaufenden Seitenkanten (17, 18) der Vorsprünge (10, 11) und der Rücksprünge (12, 13) ausge bildete Kugelkalotten (19) und Kugelpfannen (20) sind.

6. Käfig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappelemente (14) an den rechtwinklig zur Längsachse (15) verlaufenden Seitenkanten (17, 18) der Vorsprünge (10, 11) und der Rücksprünge (12, 13) ausge bildete Kegelstumpfzapfen (23) und Kegelstumpfaus nehmungen (24) sind.

7. Käfig nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkanten (17, 18) der Vorsprünge (10, 11) und/oder der Rücksprünge (12, 13) als federnde Zungen (29, 30) ausgebildet sind.