DE102005019606A1

DE102005019606A1 - Linearführungseinheit, insbesondere Portalachse

Info

Publication number: DE102005019606A1
Application number: DE102005019606A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Bauer
Original assignee: Rexroth Star GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2005-04-27
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: US20050265639A1; US7758244B2; DE102005019606B4; US7241047B2; US20070154121A1

Abstract

An einer Linearführungseinheit, insbesondere an einer Portalachse, mit einem länglichen Führungsträger (14), sind zwei im Wesentlichen parallele Führungsschienen (24, 26) in Führungsrichtung (F) verlaufend, jedoch um eine zur Führungsrichtung (F) parallele Verdrehachse (V) relativ zueinander verdreht vorgesehen, an welchen Führungsschienen (24, 26) jeweils wenigstens ein Laufwagen (36, 38) in Führungsrichtung (F) verschieblich geführt ist, wobei die Laufwägen (36, 38) zu einer gemeinsam in Führungsrichtung (F) verschieblichen Laufwagenanordnung (36, 38) verbunden sind. Erfindungsgemäß liegen beide Führungsschienen (24, 26) im Wesentlichen ohne Bewegungsspiel an wenigstens zwei im Wesentlichen in Führungsrichtung (F) verlaufenden Gegenanlageflächen (GF24, GF24L, GF24R, GF26, GF26L, GF26R) des Führungsträgers (14) an, wobei zwei der Gegenanlageflächen (GF24, GF24L, GF24R, GF26, GF26L, GF26R) zwischen sich einen vorbestimmten Winkel, vorzugsweise von höchstens 90 DEG , einschließen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Linearführungseinheit, insbesondere eine Portalachse, mit einem länglichen Führungsträger, an welchem zwei im Wesentlichen parallele Führungsschienen in Führungsrichtung verlaufend, jedoch um eine zur Führungsrichtung parallele Verdrehachse relativ zueinander verdreht vorgesehen sind, an denen jeweils wenigstens ein Laufwagen in Führungsrichtung verschieblich geführt ist, wobei die Laufwägen zu einer gemeinsam in Führungsrichtung verschieblichen Laufwagenanordnung verbunden sind.

Eine derartige Linearführungseinheit ist als Portalmodul der Afag AG für automatische Fertigungstechnik in Menziken (CH) bekannt.

Nachteilig an den bekannten Portalmodulen ist, dass jede Führungsschiene lediglich reibschlüssig an dem Führungsträger festgelegt ist. Die Befestigung der Führungsschienen am Führungsträger erfolgt dabei durch Schrauben, wobei die Schrauben eine Anlagefläche der jeweiligen Führungsschiene an eine Gegenanlagefläche des Führungsträgers mit vorbestimmter Anpresskraft andrücken. Die Höhe des Betrags der Anpresskraft bestimmt dabei die Höhe der Reibkraft, welche eine Verlagerung der Führungsschiene in einer Seitenrichtung hemmt, welche Seitenrichtung in einer zu einer Abheberichtung der Führungsschiene vom Führungsträger orthogonalen Anlageebene zwischen Anlagefläche und Gegenanlagefläche sowie orthogonal zur Führungsrichtung liegt. Es ist dabei leicht einzusehen, dass die von jeder Führungsschiene aufnehmbaren Seitenkräfte lediglich einen Bruchteil der Anpresskräfte der Befestigungsschrauben der jeweiligen Führungsschiene betragen.

Bei der bekannten Portalachse sind die beiden Führungsschienen bezüglich einer zur Führungsrichtung parallelen Verdrehachse um 90° verdreht. Dadurch ist es möglich, an einem beweglichen Lastträger der bekannten Portalachse an zwei zueinander orthogonalen Befestigungsflächen Lasten zu befestigen, wobei stets eine Führungsschiene und ein darauf geführter Laufwagen mit aufliegender Last beansprucht wird. Dennoch wirken auf die jeweils andere Führungsschiene die genannten Seitenkräfte mit einer Kraftkomponente orthogonal zur Führungsrichtung und orthogonal zur Abheberichtung der jeweiligen Führungsschiene vom Führungsträger.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Linearführungseinheit der eingangs genannten Art anzugeben, bei welcher die Gesamttragfähigkeit gegenüber der bekannten Linearführungseinheit erhöht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine gattungsgemäße Linearführungseinheit gelöst, bei welcher beide Führungsschienen im Wesentlichen ohne Bewegungsspiel an wenigstens zwei im Wesentlichen in Führungsrichtung verlaufenden Gegenanlageflächen des Führungsträgers anliegen, wobei zwei der Gegenanlageflächen zwischen sich einen vorbestimmten Winkel, einschließen.

Jede Führungsschiene liegt somit wenigstens an zwei zueinander um eine zur Führungsrichtung parallele Neigeachse geneigten und in Führungsrichtung verlaufenden Gegenanlageflächen des Führungsträgers an. Dadurch ist sichergestellt, dass eine in Seitenrichtung der Führungsschiene, d.h. in einer Richtung sowohl orthogonal zur Führungsrichtung als auch orthogonal zu einer Auflagerrichtung der Führungsschiene bezüglich des Führungsträgers, wirkende Kraft abgestützt werden kann, welche verglichen mit dem Stand der Technik einen deutlich höheren Kraftbetrag aufweisen kann. Die Auflagerrichtung ist dabei eine Richtung orthogonal zur Führungsrichtung, welche außerdem parallel zu einer in Führungsrichtung verlaufenden gedachten Längsmittelebene einer Führungsschiene liegt, wobei die gedachte Längsmittelebene einen Auflagerbereich durchsetzt, an welchem ein Schienenfuß der Führungsschiene am Führungsträger aufliegt. Die Auflagerrichtung ist der zuvor genannten Abheberichtung entgegengesetzt.

Das Gegenanlageflächenpaar kann jede zur Führungsrichtung orthogonale von der Führungsschiene auf den Führungsträger einwirkende Lagerkraft sicher abstützen, deren Lagerkraft-Wirkungsrichtung zwischen den Flächennormalen der beiden Gegenanlageflächen liegt. Für derartige Lagerkräfte stellt das beschriebene Paar von Gegenanlageflächen am Führungsträger eine formschlüssige Festlegung der Führungsschiene am Führungsträger dar. Je kleiner der Winkel zwischen den beiden Gegenanlageflächen ist, desto größer ist der zwischen den Flächennormalen eingeschlossene Winkel. Dabei ist der Winkel gemeint, welchen die von ihren jeweiligen zugehörigen Flächen wegweisenden Flächennormalenvektoren einschließen, wenn man diese in einen gemeinsamen Ursprung verschiebt (siehe hierzu 5a und 5b). Die dort in Projektion gezeigten Gegenanlageflächen F1 und F2 schließen den Winkel γ ein. Die zugehörigen Flächennormalenvektoren N1 und N2 schließen dagegen einen Winkel δ ein, wobei gilt: δ = 180° – γ. Der Winkel δ bezeichnet somit auch den Winkelbereich von Wirkungslinien von Lagerkräften, für die ein Formschluss am Auflagerbereich erhalten wird. Dieser Formschlussbereich ist bei zwischen Gegenanlageflächen eingeschlossenen Winkeln von γ ≤ 90° aufgrund der Vielzahl von abstützbaren Lagerkräften besonders vorteilhaft nutzbar.

Darüber hinaus können ab einem Einschlusswinkel von γ = 90° oder weniger an den beiden Gegenanlageflächen zueinander orthogonale Lagerkräfte formschlüssig abgestützt werden.

Häufig werden jedoch die hier diskutierten Linearführungseinheiten ohne Kenntnis der vom Abnehmer vorgesehenen Anwendung hergestellt und an diesen abgegeben. Ist die Lagerkraft-Wirkungsrichtung unbekannt, kann dennoch eine sehr hohe orthogonal zur Führungsrichtung von der Führungsschiene auf den Führungsträger einwirkende Kraft am Führungsträger abgestützt werden, wenn jede Führungsschiene als Festlagerschiene an wenigstens drei im Wesentlichen in Führungsrichtung verlaufenden Gegenanlageflächen des Führungsträgers derart anliegt, dass ein Schienenaufnahmeabschnitt des Führungsträgers die Führungsschiene von drei Seiten umgreift.

Besonders bevorzugt sind die Gegenanlageflächen derart am Führungsträger ausgebildet, dass je zwei an zwei benachbarten Führungsschienenseiten angreifende Gegenanlageflächen zwischen sich einen Winkel von höchstens 90° einschließen. Damit kann die Führungsschiene in eine in Führungsrichtung verlaufende Nut mit vertikalen Seitenflächen an Führungsträger eingesetzt oder sogar in der Art einer Schwalbenschwanzführung, d.h. mit vom Führungsträger hintergriffenen Seitenflächen am Führungsträger festgelegt sein. Gerade die Festlegung der Führungsschiene mit vom Führungsträger hintergriffnen Seitenflächen ermöglicht eine sichere Aufnahme von Abhebekräften, welche eine Kraftkomponente in Abheberichtung einer Führungsschiene vom Führungsträger aufweisen. Durch das Hintergreifen der Seitenflächen der Führungsschienen ist die abstützbare Abhebekraft im Prinzip nur durch die Materialfestigkeit des zur Herstellung des Führungsträgers verwendeten Materials begrenzt.

Zwar ist durch die Ausbildung von beiden Führungsschienen als so genannte Festlagerschienen, welche orthogonal zur Führungsrichtung keinerlei Verlagerung gestatten, eine sehr genaue Fertigung und Montage erforderlich, jedoch ist die erforderliche Fertigungs- und Montagegenauigkeit mit heute verfügbaren numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschinen ohne weiteres erreichbar.

So kann zur Vereinfachung der Montage jede Führungsschiene lediglich in eine am Führungsträger ausgebildete Längsnut eingelegt sein. Die Längsnut kann entweder bereits beim Strangpressen des Führungsträgers erzeugt werden oder kann mit noch höherer Genauigkeit in einen Führungsträgerrohling durch numerisch gesteuerte spanende Bearbeitung eingebracht werden.

Ein hochfester Sitz einer Führungsschiene am Führungsträger kann durch Verstemmen des Führungsträgers erreicht werden. Dadurch kann außerdem ermöglicht werden, dass eine Längsnut, in welche die Führungsschiene eingelegt werden kann, mit ausreichender Toleranz bereitgestellt werden kann, sodass das Einlegen der Führungsschiene in die Längsnut erleichtert ist. Bei der Montage kann jede Führungsschiene über eine Spannvorrichtung vor dem Verstemmen in der gewünschten Endposition fixiert werden, wobei nach der Fixierung das Verstemmen erfolgt.

Es kann daran gedacht sein, die Führungsschienen ausschließlich durch Verstemmen am Führungsträger festzulegen. Eine noch größere Lagesicherheit der Führungsschienen, vor allem gegen ein Abheben einer Führungsschiene vom Führungsträger, kann durch Verschrauben einer Führungsschiene am Führungsträger erreicht werden.

An der bekannten Portalachse ist weiter nachteilig, dass die Führungsschienen vor äußeren Einflüssen ungeschützt frei liegen, so das diese leicht verschmutzen können, was bei entsprechend ungünstiger Verschmutzung, etwa einem Anfall von Spänen auf den Führungsschienen, zu einer Beschädigung einer Führungsanordnung aus Führungsschiene und Laufwagen führen kann.

Alternativ oder zusätzlich zu den zuvor genannten Erfindungsgedanken kann die gattungsgemäße Linearführungseinheit gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Abdeckung aufweisen, welche an dem Führungsträger zur Bildung eines Führungsgehäuses derart angeordnet ist, dass Führungsträger und Abdeckung gemeinsam zwei Führungshohlräume bilden, in welchen je eine Führungsschiene mit einem darauf verschieblich geführten Laufwagen vorgesehen ist, wobei längs jedes Führungshohlraums eine in Führungsrichtung verlaufende Führungsöffnung vorgesehen ist, durch welche hindurch die Laufwägen mit einem gemeinsamen Verbindungselement zu einer Laufwagenanordnung verbunden sind.

Die Abdeckung schützt Führungsschienen und Laufwägen vor äußeren Einflüssen und vermindert oder beseitigt gar das Risiko einer Verschmutzung der Führungsschienen und der Laufwägen. Dadurch wird die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit erhöht. Die Abdeckung, kann durch stirnseitige Abschlusseinheiten, welche an den Längsenden des Führungsträgers angeordnet sind, gehalten sein. Derartige stirnseitige Abschlusseinheiten sind aus der DE 102 02 737 A1 für eine Linearführungseinheit mit zwei parallelen zueinander nicht verdreht angeordneten Führungsschienen bekannt, wobei darüber hinaus nur eine der zwei Führungsschienen der aus der DE 102 02 737 A1 bekannten Linearführungseinheit als Festlagerschiene im Sinne der vorliegenden Anmeldung ausgebildet ist.

Für besonders lange Linearführungseinheiten kann eine Abstützung der Abdeckung lediglich an den Längsenden der Linearführungseinheit zu Problemen führen. Daher kann die Abdeckung zwischen seinen Längsenden in Führungsrichtung zumindest abschnittsweise abgestützt sein, vorzugsweise durch wenigstens eine in Führungsrichtung verschiebliche Stützeinheit, vorzugsweise eine Mehrzahl von Stützeinheiten.

Derartige Stützeinheiten sind beispielsweise aus der zuvor genannten DE 102 02 737 A1 oder aus der EP 1 120 585 A2 bekannt. Im Falle eines Antriebs der Laufwägen durch eine drehbare Spindel kann durch diese Stützelemente gleichzeitig auch die Spindel in Führungsrichtung zumindest abschnittsweise am Führungsträger abgestützt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass grundsätzlich eine Abstützung der Abdeckung auch ausschließlich durch Stützeinheiten, d.h. ohne stirnseitige Abschlusseinheiten, am Führungsträger erfolgen kann.

Alternativ oder zusätzlich kann die Abdeckung in Führungsrichtung zumindest abschnittsweise am Führungsträger abgestützt sein. Bei dem Führungsträger handelt es sich um ein besonders stabiles und steifes Bauteil, welches die zusätzliche Haltekraft für die Abdeckung ohne nennenswerte Verformung aufnehmen kann, so dass insgesamt eine besonders steife Baugruppe aus Führungsträger und Abdeckung erzielt werden kann.

Hierzu kann am Führungsträger in konkreter Ausgestaltung eine Halteeinrichtung vorgesehen sein, welche mit einer an der Abdeckung vorgesehenen Gegenhalteeinrichtung zur Abstützung der Abdeckung am Führungsträger zusammenwirkt. Das Vorsehen von Halteeinrichtungen und Gegenhalteeinrichtungen kann in einfacher Weise zu einer einfachen Austauschbarkeit der Abdeckung am Führungsträger führen, ohne dass die Haltesicherheit und Steifigkeit der Abdeckung hierdurch beeinträchtigt wird. So kann derselbe Führungsträger je nach Anforderung mit geeigneten Abdeckungen versehen werden, oder eine Abdeckung bei Beschädigung in einfacher Weise ausgetauscht werden.

Die Halteeinrichtung des Führungsträgers und die Gegenhalteeinrichtung an der Abdeckung wirken vorteilhafterweise kraft- oder/und formschlüssig zusammen. Als kraftschlüssig kann eine Stützfläche an der Abdeckung als Gegenhalteeinrichtung auf einer führungsträgerseitigen Lagerfläche als Halteeinrichtung aufliegen und somit orthogonal zur Auflageebene formschlüssig und in der Auflageebene kraft- bzw. reibschlüssig die Abdeckung am Führungsträger stützen. Auf Grund der höheren möglichen Haltekräfte ist es jedoch bevorzugt, einen Formschlusseingriff zwischen Halteeinrichtung und Gegenhalteeinrichtung derart zu erreichen, dass alle an der Abstützstelle angreifenden Kräfte über den Formschlusseingriff zwischen Abdeckung und Führungsträger übertragen werden.

Besonders bevorzugt sind die Halteeinrichtung und die Gegenhalteeinrichtung derart ausgebildet, dass sie miteinander verrastbar, insbesondere lösbar verrastbar sind. So kann eine Abdeckung in einfacher Weise etwa durch einfaches Aufschnappen an dem Führungsträger vorgesehen und abgestützt werden. Ebenfalls ist die Abdeckung oder der Führungsträger im Bedarfsfall leicht austauschbar.

In einer besonders einfachen und daher vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung umfasst eine der Einrichtungen: Halteeinrichtung und Gegenhalteeinrichtung, eine Materialverdickung und die jeweils andere Einrichtung umfasst eine die Materialverdickung hintergreifende Hintergriff-Geometrie. Die Hintergriff-Geometrie kann beispielsweise eine Teilzylinderschale an der bezeichneten anderen Einrichtung sein, die in einem am Führungsträger montierten Zustand der Abdeckung eine wulstartige Materialverdickung an der bezeichneten einen Einrichtung mit einem Umschlingungswinkel von mehr als 180° umgreift. Dabei kann insbesondere der Umfangswinkel, um welchen sich die Teilzylinderschale der Hintergriff-Geometrie erstreckt oder/und das Material der Hintergriff-Geometrie derart gewählt sein, dass Hintergriff-Geometrie und Materialverdickung durch elastische Verformung auf Grund einer manuell aufzubringenden Fügekraft in Hintergriff-Eingriff bringbar sind.

Eine besonderes ruhige Lagerung der Abdeckung am Führungsträger kann dadurch erreicht werden, dass zwischen der Halteeinrichtung und der Gegenhalteeinrichtung ein schwingungsdämpfendes Material vorgesehen ist. Hierzu kann beispielsweise eine Lage von Kunststoffmaterial, insbesondere geschäumtem Kunststoffmaterial, zwischen der Halteeinrichtung und der Gegenhalteeinrichtung im Kraftübertragungsweg vorgesehen sein.

Zwar reicht es für eine erhöhte Steifigkeit einer Baugruppe aus Führungsträger und Abdeckung grundsätzlich aus, wenn die Abdeckung längs eines Abschnitts in Führungsrichtung am Führungsträger abgestützt ist. Zur Erzielung besonders hoher Steifigkeit ist es jedoch bevorzugt, wenn die Abdeckung in Führungsrichtung über im Wesentlichen die gesamte Länge des Führungsträgers an diesem abgestützt ist.

Eine besonders hohe Steifigkeit des von Führungsträger und Abdeckung gebildeten Führungsgehäuses bei gleichzeitig reduziertem Montageaufwand kann dadurch erreicht werden, dass die Abdeckung einstückig mit dem Führungsträger ausgebildet ist. Dabei kann bei Verwendung eines strangepressten Profils als Führungsgehäuse eine einstückige Ausbildung von Führungsträger und Abdeckung sehr einfach durch Verwendung einer entsprechenden Strangpressmatrize erreicht werden.

Damit die Abdeckung ihre Funktion, die relativ zueinander verdreht angeordneten Führungsschienen abzudecken, optimal erfüllen kann, weist die Abdeckung vorzugsweise zwei Schenkelabschnitte auf, welche relativ zueinander um eine zur Führungsrichtung parallele Neigungssachse um einen vorbestimmten Winkel geneigt angeordnet sind.

Die Abdeckung ist dann am besten auf die Anordnung der Führungsschienen abgestimmt, wenn der Neigungswinkel der Schenkelabschnitte im Wesentlichen gleich dem Verdrehwinkel der Führungsschienen zueinander ist.

Die Abdeckung kann grundsätzlich nur aus den genannten Schenkelabschnitten bestehen und im Querschnitt eine L-förmige Gestalt aufweisen. Es kann jedoch der vom Führungsgehäuse eingenommene Bauraum reduziert werden, wenn die Schenkelabschnitte durch einen zwischen ihnen liegenden Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sind, welcher jeweils unter einem von 180° verschiedenen Anschlussneigungswinkel um eine zur Führungsrichtung parallele Achse in Umfangsrichtung an die Schenkelabschnitte anschließt. Ein Anschlussneigungswinkel von 180° stellt hier einen Trivialfall von gestreckt aneinander anschließenden Abschnitten dar, welcher in der Regel von einem einzigen durchgehenden Abschnitt nicht unterscheidbar ist.

Aus Gründen einer einfachen Herstellung sollte der Verbindungsabschnitt eine im Wesentlichen ebene Außenfläche aufweisen.

Ein wesentlicher Vorteil der gattungsgemäßen Linearführungseinheiten ist, dass damit ein Tischteil mit wenigstens zwei zueinander um eine zur Führungsrichtung im Wesentlichen parallele Abwinkelachse abgewinkelten Tischflächen in Führungsrichtung bewegbar ist. An jeder der Tischflächen können weitere Teile, wie Werkzeuge oder dergleichen, befestigt sein. Das Tischteil ist mit je wenigstens einem Laufwagen an jeder Führungsschiene zur gemeinsamen Bewegung verbunden, sodass eine auf das Tischteil einwirkende Last über die Laufwägen an die Führungsschienen und schließlich an den Führungsträger abgegeben werden kann.

Zur Versteifung des Tischteils kann dieses eine Versteifungsausbildung aufweisen, und zwar vorzugsweise derart dass eine Versteifungsausbildungs-Außenfläche und eine Verbindungsabschnitts-Außenfläche zumindest abschnittsweise aufeinander zuweisen. Dann kann nämlich die Versteifungsausbildung in dem durch Bereitstellung des Verbindungsabschnitts freigewordenen Volumenbereich nahe des Führungsgehäuses untergebracht sein, ohne das von der Linearführungseinheit insgesamt eingenommene Bauvolumen zu erhöhen. Mit „abschnittsweise" ist dabei ein in Umfangsrichtung um eine zur Führungsrichtung parallele Längsachse der Linearführungseinheit verlaufender Abschnitt bezeichnet.

Die Versteifungsausbildung kann dabei eine Materialanhäufung sein, welche eine Lagestabilität von wenigstens zwei zueinander abgewinkelten Tischflächen erhöht. Sie kann etwa im Verbindungsbereich zweier Tischflächen des Tischteils vorgesehen sein. Aus Gründen einer Gewichtsersparnis ist es jedoch bevorzugt, dass die Versteifungsausbildung eine Rippe ist, welche Tischflächen des Tischteils bzw. die die jeweiligen Tischflächen aufweisenden Tischteilabschnitte verbindet.

Um eine möglicherweise gewünschte Abdichtung des Tischteils gegenüber der Außenfläche des Führungsgehäuses zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die zum Verbindungsabschnitt des Abdeckelements hinweisende Außenfläche der Versteifungsausbildung und die zur Versteifungsausbildung hinweisende Außenfläche des Verbindungsabschnitts einen zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung um eine zur Führungsrichtung parallele Längsachse verlaufenden Spalt bilden. Ein solcher Spalt kann, insbesondere dann, wenn er eine geringe Spaltweite von lediglich wenigen Millimetern aufweist, sehr einfach durch Bürsten oder Dichtlippen gegen Eintritt von grobem Schmutz geschützt werden. Der Schmutzeintritt kann noch einfacher verhindert werden, wenn der Spalt in Umfangsrichtung eine nahezu konstante Spaltweite aufweist. Dies bedeutet, das sich die Spaltweite in Umfangsrichtung um nicht mehr als 25 % bezogen auf die größte Spaltweite, vorzugsweise um nicht mehr als 20 %, besonders bevorzugt um nicht mehr als 10 % ändert.

Wie oben bereits erwähnt wurde, ist jeder Führungsschiene eine im Wesentlichen in Führungsrichtung verlaufende Führungsöffnung zugeordnet, durch welche hindurch die Laufwägen mit einem gemeinsamen Verbindungselement, wie etwa dem Tischteil, zu einer Laufwagenanordnung verbunden sind. Zwar ist die Fläche der Führungsöffnungen im Vergleich zur gesamten Außenfläche des Führungsgehäuses eher gering, dennoch kann die Effizienz der Abschirmung der Führungsschienen und Laufwägen gegen Einflüsse von außen noch weiter dadurch verbessert werden, dass wenigstens einer der Führungsschienen, vorzugsweise jeder Führungsschiene, ein die Führungsöffnung abdeckendes Abdeckband zugeordnet ist. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Abdeckband ein umlaufendes Abdeckband sein, wobei dessen Obertrum die der jeweiligen Führungsschiene zugeordnete Führungsöffnung bedeckt und dessen Untertrum in einem Hohlraum des Führungsträgers verläuft.

Zur weiteren Gewichtsersparnis kann wenigstens ein Laufwagen einteilig aus Aluminium hergestellt sein. Aus Verschleißgründen ist es dabei vorteilhaft, wenn er wenigstens eine Einlage aus härterem Material, insbesondere aus Stahl aufweist, welche eine Abwälzfläche für den Laufwagen tragende Wälzkörper bildet. Vorzugsweise sind beide Laufwägen in dieser Art und Weise ausgebildet. Dies soll jedoch nicht bedeuten, dass der Einsatz von Leichtmetalllaufwägen zwingend erforderlich ist. Vielmehr sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass auch herkömmliche Laufwägen aus Stahl, gegebenenfalls mit Kunststoffeinsätzen, an der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit verwendet werden können.

Es kann weiter daran gedacht sein, dass wenigstens ein Laufwagen integral mit dem gemeinsamen Verbindungselement ausgebildet ist. Zur Verbindung des gemeinsamen Verbindungselements mit dem verbleibenden Laufwagen kann dieser einen Verbindungskörper aufweisen, welcher zur Verbindung des Laufwagens mit dem gemeinsamen Verbindungselement ausgebildet ist. Eine hohe Flexibilität bei der Ausbildung der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit wird jedoch dadurch erhalten, dass beide Laufwägen einen solchen Verbindungskörper aufweisen. Dann kann die Linearführungseinheit mit Führungsgehäuse und Laufwägen einheitlich hergestellt und mit einem nach Kundenwunsch individualisierten Verbindungselement versehen werden. Der Verbindungskörper kann integral am Laufwagen ausgebildet oder als gesondertes Bauteil vorgesehen sein.

Zur Reduzierung bzw. vollständigen Vermeidung von Verspannungen, welche auf Grund von Toleranzen in den die Führungsschienen aufnehmenden Abschnitten des Führungsträgers im Verbindungselement, insbesondere in Gestalt des Tischteils, entstehen können, kann der Verbindungskörper derart ausgebildet sein, dass er mit einer ersten Anlagefläche an einer Laufwagen-Gegenfläche des Laufwagens anliegt oder/und mit einer zweiten Anlagefläche an einer Verbindungselement-Gegenfläche des Verbindungselements anliegt, wobei wenigstens eine der Flächen: erste Anlagefläche, Laufwagen-Gegenfläche, zweite Anlagefläche und Verbindungselement-Gegenfläche, ballig ausgeformt ist. Durch die ballige Ausformung wenigstens einer Schnittstellenfläche zwischen Verbindungselement und Laufwagen kann sich das Verbindungselement im Falle von durch Verspannungen auftretenden Kräften verformen und durch diese Verformung Verspannungen abbauen.

Auf Grund der größeren Nähe zu dem Verbindungelement, bei welchem Verspannungen reduziert oder sogar vermieden werden sollen, ist es vorteilhaft, wenn wenigstens eine Fläche aus der zweiten Anlagefläche und der Verbindungselement-Gegenfläche ballig ausgeformt ist. Sollte, wie oben beschrieben, der Verbindungskörper integral am Laufwagen ausgebildet sein, stehen ohnehin nur diese beiden Flächen zur balligen Ausformung zur Verfügung.

„Ballig" im Sinne der vorliegenden Anmeldung bedeutet dabei, dass die Fläche um wenigstens eine Krümmungsachse konvex gekrümmt ist. Vorzugsweise verläuft diese Krümmungsachse im montierten Zustand der Linearführungseinheit in Führungsrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Tischteil das oben bezeichnete Verbindungselement.

Zur Verminderung des Herstellungsaufwands ist es besonders vorteilhaft, die zweite Anlagefläche ballig auszuformen.

Bevorzugt beträgt der Verdrehwinkel zwischen den beiden Führungsschienen etwa 90°, da dann Lagerkräfte mit um 90° verdrehten Wirkungsrichtungen jeweils an wenigstens einer Führungsschiene als Auflagerkräfte abgestützt werden können.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es stellt dar:
1 Eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Linearführungseinheit mit aufgeschnittenem Führungsgehäuse,
2 eine Ansicht der Linearführungseinheit von 1 bei Betrachtung von einer Stirnseite in Längsrichtung der Linearführungseinheit,
3 eine Profilansicht des Führungsträgers des Führungsgehäuses der Linearführungseinheit der 1 und 2 bei Betrachtung in Längsrichtung des Führungsträgers,
4 eine alternative Ausführungsform eines Führungsgehäuses zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Linearführungseinheit,
5 eine das Verständnis der vorliegenden Anmeldung erleichternde geometrische Betrachtung eines Gegenanlageflächenpaares,
6 eine der 2 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearführungseinheit bei Betrachtung von einer Stirnseite in Längsrichtung der Linearführungseinheit,
7 eine Profilansicht des Führungsträgers der Linearführungseinheit der 6 bei Betrachtung in Längsrichtung des Führungsträgers sowie
8 eine vergrößerte Darstellung des in der Ausführungsform der 6 und 7 verwendeten Verbindungskörpers zur Verbindung eines Laufwagens mit einem Tischteil.
In 1 ist eine erfindungsgemäße Linearführungseinheit allgemein mit 10 bezeichnet. Die Linearführungseinheit umfasst ein Führungsgehäuse 12 mit einem Führungsträger 14 und einem an diesem abgestützten Abdeckelement 16. Weiterhin umfasst die Linearführungseinheit 10 ein im Wesentlichen L-förmiges Tischteil 18 mit den zueinander orthogonalen Tischflächen 18a und 18b an Tischschenkeln 18' und 18''. An den Tischflächen 18a und 18b, welche als Aufspannflächen zur Anbringung von Objekten dienen, sind Nuten 20 und Bohrungen 22 als Befestigungshilfen für ein Aufspannen von Objekten daran vorgesehen. Der Übersichtlichkeit halber sind nicht alle Nuten und Bohrungen 20 bzw. 22 mit Bezugszeichen versehen. Fachleuten wird jedoch die Ausbildung von Nuten und Bohrungen an Aufspannflächen des Tischteils 18 ohne weiteres geläufig sein.
Das Tischteil 18 ist längs einer durch den Doppelpfeil F dargestellten Führungsrichtung am Führungsgehäuse 12 beweglich geführt. Die Führungsrichtung F ist im Wesentlichen parallel zur Längsachse L der Linearführungseinheit 10.
Zur exakten Führung sind am Führungsträger 14 zwei Führungsschienen 24 und 26 vorgesehen. Diese Führungsschienen 24 und 26, welche im Wesentlichen in Längsrichtung L der Linearführungseinheit 10 verlaufend angeordnet sind, sind bezüglich einer zur Längsachse L parallelen Verdrehachse V verdreht am Führungsträger 14 angeordnet. Der Verdrehwinkel in den in den 1 bis 4 dargestellten Beispielen beträgt 90°. Dadurch kann jede der Führungsschienen 24 und 26 jeweils Auflagerkräfte aufnehmen, welche um 90° relativ zueinander verdrehte Wirkungsrichtungen aufweisen, sodass die von der Führungsschiene 24 und die von der Führungsschiene 26 aufnehmbaren Auflagerkräfte linear unabhängige Kraftkomponenten aufweisen. Als Auflagerkraft einer Führungsschiene im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird jede zu der Abheberichtung AB24 bzw. AB26 entgegengesetzt wirkende Kraft verstanden, deren Wirkungslinie parallel zur Symmetrie-Längsmittelebene der entsprechenden Führungsschiene liegt. In 2 sind die Symmetrie-Längsmittelebenen SE24 und SE26 der Führungsschienen 24 und 26 sowie die Abheberichtungen AB24 und AB26 dargestellt. Die Symmetrie-Längsmittelebenen sind orthogonal zur Zeichenebene der 2 und orthogonal zueinander orientiert. Darüber hinaus ist jede Symmetrie-Längsmittelebene SE24 und SE26 orthogonal zu einer Hauptauflagefläche AF24 bzw. AF26, mit welchen die Führungsschienen 24 bzw. 26 an Führungsträger 14 aufliegen.
Wie insbesondere in 2 zu erkennen ist, sind beide Führungsschienen 24 und 26 als sogenannte Festlagerschienen ausgebildet, d.h. die Schienenfüße 24a und 26a sind in einem zur Längsachse L der Linearführungseinheit 10 und damit zu den Längsachsen der Führungsschienen 24 und 26 orthogonalen Schnitt betrachtet, an drei Seiten von einem Führungsschienenaufnahmeabschnitt 28 bzw. 30 des Führungsträgers 14 umgeben. Dabei liegt jede Führungsschiene 24 und 26 mit drei im Wesentlichen in Richtung der Längsachse L der Linearführungseinheit 10 verlaufenden Anlageflächen an entsprechenden Gegenanlageflächen des Führungsträgers 14 an. In 2 sind beispielhaft für die Führungsschiene 24 die Anlageflächen mit AF24L, AF24R und AF24 bezeichnet.
Die Gegenanlageflächen sind in 3 mit GF24L, GF24R sowie mit GF24 bezeichnet. Die Hauptgegenanlagefläche GF24 ist dabei mehrteilig, genauer ist sie in zwei Flächenbereiche GF24a und GF24b unterteilt. Auch die bezeichneten Gegenanlageflächen GF24L, GF24R und GF24 verlaufen im Wesentlichen in Richtung der Längsachse L der Linearführungseinheit 10.
Entsprechend sind am Führungsschienenaufnahmeabschnitt 30 parallel zur Längsachse L der Linearführungseinheit 10 verlaufende Gegenanlageflächen GF26L, GF26R und GF26 ausgebildet. Auch die Hauptgegenanlagefläche GF26 ist in zwei parallele Gegenflächenabschnitte GF26a und GF26b unterteilt. Analog zur Lagerung der Führungsschiene 24 liegen die Anlagefläche AF26L der Führungsschiene 26 an der Gegenanlagefläche GF26L des Führungsträgers 14, die Anlagefläche AF26R an der Gegenanlagefläche GF26R und die Hauptanlagefläche AF26 an der Hauptgegenanlagefläche GF26 an. Die Gegenanlageflächen GF24, GF24L und GF24R des der Führungsschiene 24 zugeordneten Führungsschienenaufnahmebereichs 28 des Führungsträgers 14 definieren eine in Längsrichtung L der Linearführungseinrichtung 10 bzw. des Führungsträgers 14 verlaufende Nut 32, in welche der Schienenfuß 24 der Führungsschiene 24 zu seiner Montage am Führungsträger 14 lediglich eingelegt zu werden braucht.
Durch Verstemmen mindestens eines der die Gegenanlageflächen GF24L und GF24R aufweisenden Bereiche 28L bzw. 28R des Führungsschienenaufnahmeabschnitts 28 zu den entsprechenden Anlageflächen AF24L und AF24R der Führungsschiene 24 hin wird die Führungsschiene 24 orthogonal zur Führungsrichtung im Wesentlichen bewegungsspielfrei am Führungsträger 14 festgelegt. Dabei ist die Führungsschiene 24 durch Formschluss mit dem Führungsträger 14 gegen eine Bewegung orthogonal zu der in 2 dargestellten Symmetrie-Längsmittelebene SE24 gesichert. Gleiches gilt für die im Führungsschienenaufnahmebereich 30 des Führungsträgers 14 aufgenommene Führungsschiene 26. Hier bilden die Gegenanlageflächen GF26L, GF26R und GF26 eine in Richtung der Längsachse L der Linearführungseinheit 10 bzw. des Führungsträgers 14 verlaufende Nut 34, in welche die Führungsschiene 26 eingelegt wird. Durch Verstemmen mindestens eines der seitlichen Randbereiche 30L und 30R des Führungsschienenaufnahmebereichs 30 des Führungsträgers 14 wird die Führungsschiene 26 im Wesentlichen bewegungsspielfrei am Führungsträger 14 festgelegt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Symmetrie-Längsmittelebenen SE24 und SE26 die ihren Führungsschienen jeweils zugeordneten Führungsschienenaufnahmebereiche 28 bzw. 30 durchsetzen.
Durch das Verstemmen kann zusätzlich zu dem beschriebenen Formschluss eine ausreichende Reibkraft bereitgestellt werden, welche ein Abheben oder axiales Verschieben der Führungsschiene aus bzw. entlang der ihr jeweils zugeordneten Nut 32 oder 34 verhindert. Zusätzlich können die Führungsschienen 24 und 26 durch Schrauben am Führungsträger 14 gesichert sein. Vorzugsweise sind die Schrauben derart in die Führungsschienen eingedreht, dass die Schraubenlängsachse im Wesentlichen in den jeweiligen Symmetrie-Längsmittelebenen SE24 und SE26 der jeweiligen Führungsschienen 24 und 26 liegen.
Die Gegenanlageflächen GF24L und GF24 sowie GF24 und GF24R schließen jeweils einen im Wesentlichen rechten Winkel miteinander ein. Um die Schiene nicht nur formschlüssig gegen eine seitliche Verlagerung orthogonal zu den Symmetrie-Längsmittelebenen SE24 und SE26, sondern auch formschlüssig gegen ein Abheben vom Führungsträger 14 sichern zu können, kann daran gedacht sein, dass die Gegenanlageflächen GF24L und GF24 und GF24 und GF24R nach dem Verstemmen jeweils einen Winkel von weniger als 90° miteinander einschließen. Dann wird eine schwalbenschwanzähnliche Kontur erreicht.
Es sei weiter ausdrücklich darauf hingewiesen, dass, wie in 3 deutlich zu sehen ist, die Gegenanlageflächen des Führungsträgers 14 oder auch die Anlageflächen der Führungsschiene nicht unmittelbar aneinander anschließen müssen. Zwischen zwei in Umfangsrichtung U (siehe Doppelpfeil) in 2 und 3 benachbarten Gegenanlageflächen des Führungsträgers 14 oder Anlageflächen der Führungsschiene 24 und 26 können Materialausnehmungen vorgesehen sein, etwa um das Verstemmen der seitlichen Randbereiche 28L, 28R und 30L, 30R der Führungsschienenaufnahmebereiche 28 und 30 des Führungsträgers 14 zu erleichtern.
In den in 1 bis 4 gezeigten Beispielen werden die Führungsschienenaufnahmebereiche 28 und 30 und die an ihnen ausgebildeten Nuten 32 und 34 beim Strangpressen des Führungsträgers 14 bzw. 114 erzeugt.
An jeder Führungsschiene 24 und 26 ist ein Laufwagen 36 bzw. 38 in an sich bekannter Weise durch umlaufende Wälzkörperreihen in Führungsrichtung F beweglich gelagert. Jeder Laufwagen 36, 38 ist über einen Verbindungskörper 40 bzw. 42 mit dem Tischteil 18 verbunden. Die Laufwägen 36 und 38 bilden durch die starre Kopplung mit dem Tischteil 18 eine als Einheit bewegbare Laufwagenanordnung.
Die Verbindungskörper 40 und 42 ragen durch in Richtung der Längsachse L der Linearführungseinheit 10 bzw. des Führungskörpers 14 verlaufende Führungsöffnungen 44 (der Führungsschiene 24 zugeordnet) und 46 (der Führungsschiene 26 zugeordnet). Die Führungsöffnung 44 ist durch das Obertrum 48a eines umlaufenden Abdeckbandes 48 abgedeckt, sodass durch die Führungsöffnung 44 kein oder kaum Schmutz zur Führungsschiene 26 gelangen kann. Das Untertrum 48b des Abdeckbandes 48 ist in einem ersten Bandhohlraum 50 des Führungsträgers 14 geführt.
Ebenso ist die Führungsöffnung 46 durch ein Obertrum 52a eines zweiten Abdeckbands 52 abgedeckt und somit die Führungsschiene 26 gegen Einflüsse, wie etwa Verschmutzung, von außen geschützt. Das Untertrum 52b des zweiten Abdeckbands 52 ist analog zum ersten Abdeckband in einem zweiten Bandhohlraum 54 geführt. Auch das zweite Abdeckband 52 ist umlaufend.
Die Bandhohlräume 50 und 54 werden ebenfalls bereits beim Strangpressen des Führungsträgers 14 gebildet.
Das Abdeckelement 16 ist an seinen in den 1 bis 4 nicht dargestellten Längsenden am Führungsträger 14 über stirnseitige Abschlusseinheiten abgestützt, wie sie beispielsweise aus der DE 102 02 737 A1 bekannt sind. Zusätzlich ist in dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel das Abdeckelement 16 zumindest in Längsrichtungsabschnitten durch mehrere Stützelemente 56 an einer Antriebsspindel 58 zum Antrieb der Laufwägen 36 und 38 abgestützt. Derartige Stützeinheiten sind beispielsweise aus der zuvor genannten DE 102 02 737 A1 oder auch aus der EP 1 120 585 A2 bekannt. Zur Beschreibung der stirnseitigen Abschlusseinheiten und der Stützelemente sei die Offenbarung der genannten offengelegten Druckschriften vollumfänglich Inhalt der vorliegenden Anmeldung.
Das Abdeckelement 16 weist zwei zueinander im Wesentlichen orthogonale Schenkelabschnitte 16a und 16b auf. Die beiden Schenkelabschnitte 16a und 16b sind durch einen Verbindungsabschnitt 60 miteinander verbunden. Die Schenkelabschnitte 16a, 16b und der Verbindungsabschnitt 60 verlaufen im Wesentlichen in Richtung der Längsachse L der Linearführungseinheit 10.
Zur Vermeidung von Fehlerquellen sind die Außenflächen 16a1 und 16b1 der Schenkelabschnitte 16a und 16b sowie die Außenfläche 60a des Verbindungsabschnitts 60 im Wesentlichen glatt und eben. Der Verbindungsabschnitt schließt jeweils bezogen auf eine zur Längsachse L parallele Achse mit dem Schenkelabschnitt 16a einen Anschlussneigungswinkel α und mit dem Schenkelabschnitt 16b einen Anschlussneigungswinkel β ein, wobei die Winkel α und β im gezeigten Beispiel kleiner als 180° sind.
Durch das Vorsehen des Verbindungsabschnitts 60, welcher die Schenkelabschnitte 16a und 16b des Abdeckelements 16 verbindet, wird das Bauvolumen des Führungsgehäuses 12 verringert. Die Verringerung des Bauvolumens des Führungsgehäuses 12 durch den Verbindungsabschnitt 60 gestattet darüber hinaus, am Tischteil 18 eine Versteifungsausbildung 62 vorzusehen, welche die Tischflächen 18a und 18b oder genauer die diese Tischflächen aufweisenden Tischteilschenkel 18' und 18'' miteinander verbindet. Dadurch wird die Lage der Tischflächen 18a und 18b zueinander stabilisiert und die Steifigkeit des Tischteils erhöht. Aus Gründen der Gewichtsersparnis ist die Versteifungsausbildung 62 als Strebe ausgebildet, welche mit dem Tischteil 18 einen Hohlraum 64 einschließt.
Die Außenfläche 62a folgt in Umfangsrichtung U dem Konturverlauf der Außenfläche 60a des Verbindungsabschnitts 60. Die Außenflächen 60a des Verbindungsabschnitts 60a der Versteifungsausbildung 62 weisen aufeinander zu, sodass der Verbindungsabschnitt 60 und die Versteifungsausbildung 62 zwischen sich einen Spalt S in der Größenordnung einiger Millimeter bilden. Um zu vermeiden, dass an Stellen größerer Spaltweite Gegenstände einfallen können, welche dann in Bereiche geringerer Spaltweite gelangen und so eine Bewegung des Tischteils 18 relativ zum Führungsgehäuse 12 erschweren oder sogar blockieren können, weist der Spalt S in Richtung der Längsachse L der Linearführungseinheit 10 sowie orthogonal hierzu im Wesentlichen eine konstante Spaltweite auf.
In dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel ist der Antrieb der Laufwagenanordnung aus den Laufwägen 36 und 38 durch eine Spindel gebildet. Fachleute werden jedoch verstehen, dass an Stelle eines Spindeltriebs jeder beliebige andere Antrieb einsetzbar ist, einschließlich Zahnriemen, Linearmotoren oder Kolben-Zylinder-Anordnungen.
Der Führungsträger 14 und das Abdeckelement 16 bilden in dem in 1 und 2 gezeigten Beispiel im montierten Zustand Führungshohlräume 66 und 68, in welchen je eine Baugruppe aus Laufwagen und Führungsschiene aufgenommen sind. Laufwagen 36 und Führungsschiene 24 sind im Führungshohlraum 66 und Laufwagen 38 und Führungsschiene 26 im Führungshohlraum 68 aufgenommen.
In 4 ist ein alternatives Führungsgehäuse 112 dargestellt. Merkmale des Führungsgehäuses 112, welche in ihrer Funktion mit denen des Führungsgeshäuses 12 der 1 bis 3 übereinstimmen, sind in 4 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, jedoch erhöht um die Zahl 100. Auf die Beschreibung dieser Merkmale im Zusammenhang mit den 1 bis 3 wird ausdrücklich verwiesen. 4 wird nur insofern erläutert, als sich die darin gezeigte Ausführungsform von jener der 1 bis 3 unterscheidet.
Der wesentliche Unterschied zwischen der in 4 gezeigten Ausführungsform des Führungsgehäuses 112 zu der der 1 bis 3 liegt darin, dass die Abdeckung 116 einstückig mit dem Führungsträger 114 ausgebildet ist. Dies geschieht durch Verwendung einer entsprechenden Matrize beim Strangpressen des Führungsgehäuses 112. Durch die Rippen 170, 172 und 174 sind die Schenkelabschnitte 116a und 116b der Abdeckung 116 integral mit dem Führungsträger 114 verbunden. Insofern weist das Führungsgehäuse 112 einen Führungsträgerabschnitt 114 und einen Abdeckabschnitt 116 auf.
In 4 mit durchgezogener Linie ist ein Abdeckabschnitt 116 dargestellt, bei welchem die Schenkelabschnitte 116a und 116b unmittelbar aneinander angrenzen, d.h. kein Verbindungsabschnitt zwischen ihnen vorgesehen ist.
Wie jedoch strichliniert dargestellt ist, kann auch zwischen den Schenkelabschnitten 116a und 116b des Abdeckabschnitts 116 ein Verbindungsabschnitt 160 vorgesehen sein, welcher zum einen unter einem Anschlussneigungswinkel von 90° < α < 180° an den ersten Schenkelabschnitt 116a und unter einen zweiten Anschlussneigungswinkel von 90° < β < 180° an den zweiten Schenkelabschnitt 116b anschließt.
Weiterhin ist anzumerken, dass bei der Ausführungsform von 4 die Gegenanlageflächen GF126L, GF126R und GF126 durch ebene aneinander anschließende Flächen gebildet sind, wobei die Gegenanlageflächen im Wesentlichen in Richtung der Längsachse L des Führungsgehäuses 112 verlaufen und die Gegenanlageflächen GF126L und GF126 sowie GF126R und GF126 jeweils einen Winkel von 90° einschließen. Die Gegenanlageflächen GF126L, GF126R und GF126 begrenzen so eine in Richtung der Längsachse L verlaufende Nut 134 zur Aufnahme eines Schienenfußes einer Führungsschiene. Außerdem ist die Hauptgegenanlagefläche GF126 nicht, wie zuvor, mehrteilig ausgebildet.
In 6 ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Linearführungseinheit dargestellt. Gleiche Elemente wie in 2 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 200. Gleiche Bauteile wie in 4 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, jedoch erhöht um die Zahl 100.
Die Ausführungsform der 6 wird ansonsten nur insoweit erläutert, als sie sich von 2 unterscheidet. Zur Erläuterung der bereits aus den 2 und 4 bekannten Bauteile wird ausdrücklich auf deren Beschreibung verwiesen.
Der Führungsträger 214 weist einen Steg 280 auf, welcher sich zu dem Verbindungsabschnitt 260 des Abdeckelements 216 hin erstreckt. Der Steg 280 erstreckt sich in Längsrichtung L des Führungsträgers und damit auch in Führungsrichtung F über im Wesentlichen die gesamte Länge des Führungsträgers 214. An seinem freien Längsende weist der Steg 280 eine Materialverdickung 282 auf. Diese Materialverdickung 282 wird von einer integral mit dem Abdeckelement 216 an dessen Verbindungsabschnitt 260 ausgebildeter Hintergriff-Klammer 284 im montierten Zustand des Führungsgehäuses 212 umgriffen. Die Hintergriff-Klammer 284 erstreckt sich in dem in 6 gezeigten Beispiel ebenfalls über im Wesentlichen die gesamte Länge des Abdeckelements 216 in Führungsrichtung F.
Die Hintergriff Klammer 284 ist als Teil-Hohlzylinder ausgebildet, dessen Mantelflächenöffnung 286 im montierten Zustand des Führungsgehäuses 212 vom Steg 280 durchsetzt ist.
Die Seitenflächen 282a und 282b der Materialverdickung 282 sind abgeflacht, um ein Aufschnappen der Hintergriff-Klammer 284 auf die Materialverdickung 282 zu erleichtern. Die der Mantelflächenöffnung 286 der Hintergriff-Klammer 284 nahen Längsenden der Klammerschenkel 284a und 284b hintergreifen im montierten Zustand des Führungsgehäuses 212 Flächenabschnitte der Materialverdickung 282, welche eine Flächennormale mit einer von der Außenfläche 262a der Versteifungsausbildung 262 wegweisenden Normalenkomponente aufweisen. Zur Reduzierung der Schwingungsneigung des Abdeckelements 216 ist in dem Spaltraum 288 zwischen der Materialverdickung 282 und der Hintergriff-Klammer 284 ein schwingungsdämpfendes Material 290 vorgesehen. Dieses schwingungsdämpfende Material 290 kann beispielsweise ein elastisches Polymer sein.
Der Spaltraum 288 kann hierzu abschnittsweise oder möglichst vollständig mit dem schwingungsdämpfenden Material 290 ausgefüllt sein. Darüber hinaus kann das schwingungsdämpfende Material 290 vor dem Zusammenfügen von Führungsträger 214 und Abdeckelement 216 an der Materialverdickung 282 oder/und an der Hintergriff-Halteklammer 284 aufgebracht worden sein, oder es kann nach einem Fügevorgang nachträglich in den Spaltraum 288 eingebracht werden, etwa als flüssige oder pastöse Masse, die dann im Spaltraum 288 aushärtet.
7 zeigt den Führungsträger 214 von 6 im Profil. Zu erkennen sind hier wiederum der Steg 280 und die am Längsende des Stegs 280 vorgesehene Materialverdickung 282 mit den abgeflachten Seitenflächen 282a und 282b.
Der in 7 zur Verfügung stehende Raum gestattet es, die in 6 nicht eigens bezeichneten Anlageflächen 282c und 282d, an welchen die Längsenden der Schenkel 284a und 284b der Hintergriff-Klammer 284 des Abdeckelements 216 im montierten Führungsgehäuse 212 anliegen, mit Bezugszeichen zu versehen.
Darüber hinaus sind in 7 die auch in 6 gezeigten, aus Gründen der Übersichtlichkeit jedoch nicht mit Bezugszeichen versehenen Gegenanlageflächen an den Führungsschienenaufnahmeabschnitten 228, 230 mit Bezugszeichen versehen.
In 8 ist der am Führungswagen 238 vorgesehene Verbindungskörper 242 vergrößert dargestellt.
Der Verbindungskörper 242 weist eine erste Anlagefläche 242a auf, mit welcher er im montierten Zustand an einer Laufwagen-Gegenfläche 238a des Laufwagens 238 anliegt (s. auch 6). Sowohl die erste Anlagefläche 242a wie auch die Laufwagen-Gegenfläche 238a sind im Wesentlichen eben ausgebildet.
An seinem dem Laufwagen fernen Längsende weist der Verbindungskörper 242 eine zweite Anlagefläche 242b auf, mit welcher er an einer Tischteil-Gegenfläche 218c des Tischteils 218, insbesondere des Tischschenkels 18'' anliegt (s. Auch 6). Während die Tischteil-Gegenfläche 218c im Wesentlichen eben ausgebildet ist, ist die zweite Anlagefläche 242b des Verbindungskörpers 242 ballig ausgeformt. Dies bedeutet, dass die zweite Anlagefläche 242b eine konvexe Krümmung um wenigstens eine Krümmungsachse 243 aufweist. Vorteilhafterweise verläuft die Krümmungsachse 243 der zweiten Anlagefläche 242b derart, dass sie im montierten Zustand des Verbindungskörpers 242 in Führungsrichtung F verläuft. Zusätzlich kann die zweite Anlagefläche 242b auch um eine zweite, zur Krümmungsachse 243 orthogonale Krümmungsachse 245 konvex gekrümmt sein. Die zweite Krümmungsachse 245 ist in 8 strichliniert angedeutet. Diese zweite Krümmungsachse 245 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass sie sowohl zur Krümmungsachse 243 als auch im montierten Zustand zur Abheberichtung AB226 orthogonal ist.
Durch die konvexe Krümmung der zweiten Anlagefläche 242b werden Verspannungen des Tischteils 218 verringert bzw. vermieden, welche auf Grund von Fertigungs- oder/und Montagetoleranzen entstehen können.

Claims

Linearführungseinheit, insbesondere Portalachse, mit einem länglichen Führungsträger (14; 114; 214), an welchem zwei im Wesentlichen parallele Führungsschienen (24, 26; 224, 226) in Führungsrichtung (F) verlaufend, jedoch um eine zur Führungsrichtung (F) parallele Verdrehachse (V) relativ zueinander verdreht vorgesehen sind, an denen jeweils wenigstens ein Laufwagen (36, 38; 236, 238) in Führungsrichtung (F) verschieblich geführt ist, wobei die Laufwägen (36, 38; 236, 238) zu einer gemeinsam in Führungsrichtung (F) verschieblichen Laufwagenanordnung (36, 38; 236, 238) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass beide Führungsschienen (24, 26; 224, 226) im Wesentlichen ohne Bewegungsspiel an wenigstens zwei im Wesentlichen in Führungsrichtung (F) verlaufenden, gegebenenfalls mehrteiligen Gegenanlageflächen (GF24, GF24L, GF24R, GF26, GF26L, GF26R; GF124, GF124L, GF124R, GF126, GF126L, GF126R; GF224, GF224L, GF224R, GF226, GF226L, GF226R) des Führungsträgers (14; 114; 214) anliegen, wobei zwei der Gegenanlageflächen (GF24, GF24L, GF24R, GF26, GF26L, GF26R; GF124, GF124L, GF124R, GF126, GF126L, GF126R; GF224, GF224L, GF224R, GF226, GF226L, GF226R) zwischen sich einen vorbestimmten Winkel, vorzugsweise von höchstens 90°, einschließen.
Linearführungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Führungsschiene (24, 26; 224, 226) als Festlagerschiene (24, 26; 224, 226) an wenigstens drei im Wesentlichen in Führungsrichtung (F) verlaufenden Gegenanlageflächen (GF24, GF24L, GF24R, GF26, GF26L, GF26R; GF124, GF124L, GF124R, GF126, GF126L, GF126R; GF224, GF224L, GF224R, GF226, GF226L, GF226R) des Führungsträgers (14; 114; 214) derart anliegt, dass ein Schienenaufnahmeabschnitt (28, 30; 128, 130; 228, 230) des Führungsträgers (14; 114; 214) die Führungsschiene (24, 26; 224, 226) von drei Seiten umgreift.
Linearführungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsträger (14; 114; 214) jede Führungsschiene (24, 26; 224, 226) an wenigstens einer Seite, vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten in Abheberichtung (AB24, AB26; AB224, AB226) der Führungsschiene (24, 26; 224, 226) vom Führungsträger (14; 114; 214) hintergreift.
Linearführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Führungsschiene (24, 26; 224, 226) in eine zugeordnete Längsnut (32, 34; 132, 134; 232, 234) am Führungsträger (14; 114; 214) eingelegt ist.
Linearführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine, vorzugsweise beide, der Führungsschienen (24, 26; 224, 226) durch zumindest abschnittsweises Verstemmen des Führungsträgers (14; 114; 214) an diesem gesichert sind.
Linearführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine, vorzugsweise beide, der Führungsschienen (24, 26; 224, 226) durch Verschraubung am Führungsträger (14; 114; 214) gesichert sind.
Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Abdeckung (16; 116; 216) aufweist, welche an dem Führungsträger (14; 114; 214) zur Bildung eines Führungsgehäuses (12; 112; 212) derart angeordnet ist, dass Führungsträger (14; 114; 214) und Abdeckung (16; 116; 216) gemeinsam zwei Führungshohlräume (66, 68; 166, 168; 266, 268) bilden, in welchen je eine Führungsschiene (24, 26; 224, 226) mit einem darauf verschieblich geführten Laufwagen (36, 38; 236, 238) vorgesehen ist, wobei längs jedes Führungshohlraums (66, 68; 166, 168; 266, 268) eine in Führungsrichtung (F) verlaufende Führungsöffnung (44, 46; 144, 146; 244, 246) vorgesehen ist, durch welche hindurch die Laufwägen (36, 38; 236, 238) mit einem gemeinsamen Verbindungselement (18; 218) zu einer Laufwagenanordnung (36, 38; 236, 238) verbunden sind.
Linearführungseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (16; 116; 216) an ihren Längsenden am Führungsträger (14; 114; 214) festgelegt ist, vorzugsweise durch stirnseitige Abschlusseinheiten.
Linearführungseinheit nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (16; 116; 216) zwischen ihren Längsenden in Führungsrichtung (F) zumindest abschnittsweise abgestützt ist, vorzugsweise durch wenigstens eine in Führungsrichtung verschiebliche Stützeinheit.
Linearführungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (216) in Führungsrichtung (F) zumindest abschnittsweise am Führungsträger (214) abgestützt ist.
Linearführungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Führungsträger (214) eine Halteeinrichtung (282) vorgesehen ist, welche mit einer an der Abdeckung (216) vorgesehenen Gegenhalteeinrichtung (284) zur Abstützung der Abdeckung (216) am Führungsträger (214) zusammenwirkt.
Linearführungseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (282) und die Gegenhalteeinrichtung (284) kraft- oder/und formschlüssig zusammenwirken.
Linearführungseinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (282) und die Gegenhalteeinrichtung (284) miteinander verrastbar, vorzugsweise lösbar verrastbar sind.
Linearführungseinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Einrichtungen: Halteeinrichtung (282) und Gegenhalteeinrichtung (284), eine Materialverdickung (282) umfasst und die jeweils andere Einrichtung eine die Materialverdickung (282) hintergreifende Hintergriff-Geometrie (284) umfasst.
Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Halteeinrichtung (282) und der Gegenhalteeinrichtung (284) ein schwingungsdämpfendes Material (290) vorgesehen ist.
Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (216) in Führungsrichtung (F) über im Wesentlichen die gesamte Länge des Führungsträgers (214) an diesem abgestützt ist.
Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (16; 116) einstückig mit dem Führungsträger (114) ausgebildet ist.
Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (16; 116; 216) zwei Schenkelabschnitte (16a, 16b; 116a, 116b; 216a, 216b) aufweist, welche relativ zueinander um eine zur Führungsrichtung (F) parallele Neigungssachse um einen vorbestimmten Winkel geneigt angeordnet sind.
Linearführungseinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel im Wesentlichen gleich dem Verdrehwinkel der Führungsschienen (24, 26; 224, 226) zueinander ist.
Linearführungseinheit nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkelabschnitte (16a, 16b; 116a, 116b; 216a; 216b) durch einen zwischen ihnen liegenden Verbindungsabschnitt (60; 160; 260) miteinander verbunden sind, welcher jeweils unter einem von 180° verschiedenen Anschlussneigungswinkel (α, β) in Umfangsrichtung (U) um eine zur Führungsrichtung (F) parallele Achse an die Schenkelabschnitte (16a, 16b; 116a, 116b; 216a; 216b) anschließt.
Linearführungseinheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (60; 160; 260) eine im Wesentlichen ebene Außenfläche (60a; 160a; 260a) aufweist.
Linearführungseinheit nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Tischteil (18; 218) mit wenigstens zwei zueinander um eine zur Führungsrichtung (F) im Wesentlichen parallele Abwinkelachse abgewinkelten Tischflächen (18a, 18b; 218a; 218b) aufweist, mit welchem jeder der Laufwagen (36, 38; 236, 238) zur gemeinsamen Bewegung verbunden ist, wobei das Tischteil (18; 218) eine Versteifungsausbildung (62; 262) aufweist, vorzugsweise derart, dass eine Versteifungsausbildungs-Außenfläche (62a; 262a) und eine Verbindungsabschnitts-Außenfläche (60a; 160a; 260a) zumindest abschnittsweise aufeinander zu weisen.
Linearführungseinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsausbildungs-Außenfläche (62a; 262a) und die Verbindungsabschnitts-Außenfläche (60a; 160a; 260a) einen zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung (U) verlaufenden Spalt (S) bilden, welcher vorzugsweise in Umfangsrichtung (U) eine nahezu konstante Spaltweite aufweist.
Linearführungseinheit nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsausbildung (62; 262) eine Rippe (62; 262) ist, welche unterschiedliche Tischflächen (18a, 18b; 218a; 218b) des Tischteils (18; 218) aufweisende Tischteilabschnitte (18', 18''; 218', 218'') verbindet.
Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Führungsschienen (24, 26; 224, 226), vorzugsweise jeder Führungsschiene (24, 26; 224, 226), ein die zugeordnete Führungsöffnung (44, 46; 244, 246) abdeckendes Abdeckband (48, 52; 248, 252) zugeordnet ist, vorzugsweise ein umlaufendes Abdeckband (48, 52; 248, 252), dessen Obertrum (48a, 52a; 248a, 252a) die der jeweiligen Führungsschiene (24, 26; 224, 226) zugeordnete Führungsöffnung (44, 46; 244, 246) bedeckt und dessen Untertrum (48b, 52b; 248b, 252b) in einem Hohlraum (50, 54; 150, 154; 250, 254) des Führungsträgers (14; 114; 214) verläuft.
Linearführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Laufwagen (36, 38; 236, 238), vorzugsweise beide Laufwägen (36, 38; 236, 238), einteilig aus Aluminium hergestellt ist, wobei er wenigstens eine Einlage aus härterem Material, insbesondere aus Stahl, aufweist, welche eine Abwälzfläche für den Laufwagen tragende Wälzkörper bildet.
Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 7 bis 26, unter Rückbeziehung auf den Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Laufwagen (36, 38; 236, 238) einen Verbindungskörper (40, 42; 240, 242) aufweist, welcher den Laufwagen (36, 38; 236, 238) mit dem gemeinsamen Verbindungselement (18; 218), etwa dem Tischteil (18; 218), verbindet.
Linearführungseinheit nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungskörper (240) mit einer ersten Anlagefläche (242a) an einer Laufwagen-Gegenfläche (238a) des Laufwagens (238) anliegt oder/und mit einer zweiten Anlagefläche (242b) an einer Verbindungselement-Gegenfläche (218c) des Verbindungselements (218) anliegt, wobei wenigstens eine der Flächen: erste Anlagefläche (242a), Laufwagen-Gegenfläche (238a), zweite Anlagefläche (242b) und Verbindungselement-Gegenfläche (218c), ballig ausgeformt ist.
Linearführungseinheit nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Fläche (242b) aus der zweiten Anlagefläche (242b) und der Verbindungselement-Gegenfläche (218c) ballig ausgeformt ist.
Linearführungseinheit nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Anlagefläche (242b) ballig ausgeformt ist.
Linearführungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehwinkel (V) zwischen den beiden Führungsschienen (24, 26; 224, 226) etwa 90° beträgt.