DE102006003916A1 - Längskörper und Herstellungsverfahren für einen Längskörper - Google Patents

Längskörper und Herstellungsverfahren für einen Längskörper Download PDF

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Abstract

Ein Längskörper mit einer eine Längsrichtung definierenden Längsachse (5), insbesondere Führungsschiene einer Linearführungseinrichtung, umfasst Maßmarkierungen, die jeweils entlang der Längsrichtung des Längskörpers verteilten Positionen zugeordnet sind und im Zuge einer Relativbewegung zwischen einem relativ zu dem Längskörper in dessen Längsrichtung beweglichen weiteren Körper und dem Längskörper erfassbar sind, einen vom Längskörper gesondert ausgebildeten und im Wesentlichen in dessen Längsrichtung verlaufenden Markierungsträger (29, 61), an dem die Maßmarkierungen angeordnet sind, wobei der Markierungsträger (29, 61) mit seiner dem Längskörper zugeordneten Flachseite mit Auflageflächen des Längskörpers in Kontakt steht, wobei das der Markierungsträger (29, 61) an seinem Stirnende eine Mehrzahl von in Querrichtung des Markierungsträgers (29, 61) aufeinander folgenden, im Wesentlichen punktförmigen Schweißverbindungen aufweist, an denen der Markierungsträger (29, 61) mit Anlageflächen am Längskörper jeweils eine Materialverschmelzungszone (73) bildet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Längskörper mit einer eine Längsrichtung definierenden Längsachse, insbesondere eine Führungsschiene einer Linearführungseinrichtung. Der Längskörper umfasst Maßmarkierungen, die jeweils entlang der Längsrichtung des Längskörpers verteilten Positionen zugeordnet sind und im Zuge einer Relativbewegung zwischen einem relativ zu dem Längskörper in dessen Längsrichtung beweglichen weiteren Körper und dem Längskörper erfassbar sind. Der Längskörper umfasst weiterhin einen vom Längskörper gesondert ausgebildeten und im Wesentlichen in dessen Längsrichtung verlaufenden Markierungsträger, an dem die Maßmarkierungen angeordnet sind, wobei der Markierungsträger mit seiner dem Längskörper zugeordneten Flachseite mit Auflageflächen des Längskörpers in Kontakt steht.
  • Die Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Verfahren zur Herstellung eines Längskörpers der genannten Art.
  • Ein solcher Längskörper ist beispielsweise aus der EP 1 052 480 B1 bekannt. Bei dem bekannten, als Führungsschiene einer Linearführungseinrichtung einsetzbaren Längskörper befindet sich ein Maßmarkierungen tragendes Maßband an einer Längsseite der Führungsschiene. Über dem Maßband ist ein das Maßband abdeckendes Abdeckband an der Seitenfläche der Führungsschiene verschweißt, um zu verhindern, dass Fremdstoffe sich am Maßband anlagern und das Messergebnis möglicherweise verfälschen oder langfristig Korrosion verursachen. Das Abdeckband ist entlang seiner Längsränder durch eine im Laserschweißverfahren aufgebrachte Schweißnaht mit der Führungsschiene verschweißt. Für weitere Details des bekannten Längskörpers sei ausdrücklich auf die EP 1 052 480 B1 verwiesen, deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den bekannten Längskörper derart weiterzubilden, dass auf einfache Weise ein Schutz der Maßmarkierungen vor Fremdmaterialien gewährleistet werden kann, sowie ein verbessertes Herstellungsverfahren für einen solchen Längskörper anzugeben.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung bei einem Längskörper der genannten Art vor, dass der Markierungsträger an seinem Stirnende eine Mehrzahl von in Querrichtung des Markierungsträgers aufeinander folgenden, im Wesentlichen punktförmigen Schweißverbindungen aufweist, an denen der Markierungsträger mit Auflageflächen am Längskörper jeweils eine Materialverschmelzungszone bildet.
  • Am Stirnende der Markierungsträgers sind mehrere Schweißverbindungen dicht nebeneinander liegend gesetzt, wobei die einzelnen Schweißverbindungen derart eng aufeinander folgen, dass von der Stirnseite des Markierungsträgers her Fremdstoffe nicht mehr zwischen den Materialverschmelzungszonen hindurch eindringen können. Der zwischen dem Markierungsträger und dem Längskörper gebildete Zwischenraum bzw. dort herstellungsbedingt unvermeidlicherweise vorhandene kleine Spalte bleibt/bleiben somit frei Fremdstoffen aller Art, und zwar sowohl frei von Fremdkörpern aus festen Materialien als auch frei von eindringenden Flüssigkeiten. Dies gewährleistet, dass eine Beschädigung der Maßmarkierungen oder eine Beeinflussung des Messergebnisses durch eindringende Fremdstoffe ausgeschlossen werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Längskörper kann zudem dieser zuverlässige Schutz auf äußerst flexible Weise gewährleistet werden.
  • Ein besonderer Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Längskörper liegt darin, dass eine hermetische Abdichtung des Markierungsträgers an seiner Stirnseite erzielt werden kann, ohne aufwändige Schweißautomaten zur Ausbildung einer durchgehenden und dichten Schweißnaht zu Hilfe nehmen zu müssen. Vielmehr kann eine ausreichend dichte Verbindung im Punkt schweißverfahren mit vergleichsweise einfachen Mitteln realisiert werden. Somit ist es möglich, beim Aufbau einer Linearführungseinrichtung den Längskörper je nach erforderlicher Länge individuell abzulängen und dann unter Verwendung eines herkömmlichen bekannten Schweißgerätes für eine hermetisch dichte Verbindung des Markierungsträgers an dessen Stirnseite mit dem Längskörper zu sorgen. Als Schweißgerät kann beispielsweise ein übliches Handschweißgerät dienen.
  • Die einzelnen Schweißverbindungen bilden jeweils eine Materialverschmelzungszone zwischen dem Markierungsträger und Auflageflächen am Längskörper, an denen eine Flachseite des Markierungsträgers am Längskörper aufliegt. Da der Markierungsträger in der Regel nur eine geringe Dicke aufweisen wird, kann die Materialverschmelzungszone über die gesamte Dicke des Markierungsträgers reichen, so dass eine Schweißelektrode auf der äußeren Flachseite des Markierungsträgers angesetzt werden kann.
  • Erfindungsgemäß sind die Schweißverbindungen jeweils punktförmig, d.h. es bildet sich für jede Schweißverbindung eine im Wesentlichen konzentrische Materialverschmelzungszone um dem Ansetzpunkt einer Schweißelektrode herum aus. Damit eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet werden kann, sind vorzugsweise die am Stirnende des Markierungsträgers gebildeten Materialverschmelzungszonen mit Auflageflächen des Längskörpers derart eng aufeinander folgend angeordnet, dass benachbarte der Materialverschmelzungszonen aneinander angrenzen oder/und einander überlappen. In der Regel wird man mit einer überschaubaren Anzahl von fünf bis fünfzehn Schweißverbindungen entlang der Stirnseite auskommen. Die Materialverschmelzungszonen können in einer Reihe oder jeweils versetzt zueinander angeordnet sein, wobei sich nach Herstellung aller Materialverschmelzungszonen eine im Wesentlichen zwischen den beiden Längsseiten des Markierungsträgers durchgehende Materialverschmelzungszone ausbildet. Besonders gute Dichtigkeit wird erreicht, wenn der Markierungsträger durchgehend auf dem Längskörper aufliegt und entlang der Materialverschmelzungszone(n) durchgehend und ohne Spalte mit diesem verschweißt ist.
  • In Einzelfällen, etwa wenn Dichtigkeit nur gegenüber gröberen Fremdkörpern gewährleistet werden muss, kann es auch ausreichen, wenn die einzelnen Schweißverbindungen so gesetzt werden, dass sich die gebildeten Materialverschmelzungszonen lediglich in einer Projektion in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Längskörpers überlappen.
  • Die Materialverschmelzungszonen können unmittelbar am stirnseitigen Ende des Markierungsträgers bzw. Längsträgers ausgebildet sein oder aber vorzugsweise mit etwas Abstand zum stirnseitigen Ende des Markierungsträgers bzw. Längsträgers ausgebildet sein, um undichte Schweißstellen aufgrund von Ungenauigkeiten im Verlauf der einzelnen Schweißverbindungen zu vermeiden. Die erfindungsgemäße Schweißverbindung kann an beiden gegenüberliegenden Stirnenden des Markierungsträgers vorgesehen sein.
  • Gerade wenn zum Aufbau beispielsweise einer Linearführungseinrichtung mehrere Längskörper in Längsrichtung aufeinander folgend angeordnet werden sollen, besitzen die einzelnen Längskörper häufig zumindest an denjenigen ihrer Stirnseiten, die aneinander angestoßen werden sollen, stumpfe Enden mit planen, zueinander parallelen Stirnflächen. Liegen die Stirnflächen zweier solcher stumpfer Enden mit identischem Querschnitt aneinander an, ergibt sich nämlich eine näherungsweise unterbrechungsfreie Fortsetzung der Führungsbahn ohne Vertiefungen, in denen sich Schmutz sammeln kann. Für die Anbringung eines Markierungsträgers an einer der längsseitigen Oberflächen des Längskörpers bringt dessen Ausgestaltung mit stumpfem Ende jedoch Nachteile mit sich, weil an der dann quasi offen stehenden Stirnseite sehr leicht Fremdstoffe unter den Markierungsträger gelangen können.
  • Eine zusätzliche Abdeckung des Markierungsträgers an den Längsseiten des Längskörpers führt wegen dem dafür erforderlichen zusätzlichen Materi al zu nachteiligen Unebenheiten der Führungsbahn. Bringt man, um bündig abschließende Außenoberflächen zu erreichen, Markierungsträger oder/und Abdeckung in einer Vertiefung des Längskörpers an, so ergeben sich der Regel aufgrund unterschiedlicher Herstellungsweisen von Vertiefung (z.B. durch Schleifen, wobei abgerundete Kanten entstehen) und Markierungsträger bzw. Abdeckung (z.B. durch einen Ätzprozess, bei dem scharfe oder allenfalls abgefaste Kanten entstehen) geringfügige Spalte im Anschlussbereich zwischen Vertiefung und Markierungsträger bzw. Abdeckung. An der Stirnfläche des Längskörpers kann zudem eine zusätzliche Abdeckung nur unter Inkaufnahme eines Spaltes zu einem weiteren anliegenden Längskörper realisiert werden, sodass zumindest bei bis an die Stirnfläche heran reichendem Markierungsträger eine Abdeckung des Markierungsträgers von der Stirnfläche her schwierig ist.
  • Dennoch hat sich gezeigt, dass durch die erfindungsgemäß vorgesehene eng aufeinander folgende Anordnung einzelner im Wesentlichen punktförmiger Schweißverbindungen quer zur Längsrichtung des Markierungsträgers eine ausreichende Dichtigkeit für viele in der Praxis auftretende Anforderungen, insbesondere bei Linearführungseinrichtungen, erzielbar ist.
  • Wenn der Markierungsträger im Bereich seines Stirnendes in Längsrichtung des Längskörpers über den Bereich übersteht, in dem die Maßmarkierungen verteilt sind, können die Materialverschmelzungszonen im überstehenden Bereich angeordnet werden, so dass deren Ausbildung die Maßmarkierungen nicht stört. Damit wird verhindert, dass durch die Abdichtung des Markierungsträgers am Längskörper die Genauigkeit der Maßmarkierungen beeinträchtigt wird.
  • Im einfachsten Fall, insbesondere wenn der Längskörper mit bereits daran angebrachtem Markierungsträger bei der Montage (z.B. in einer Werkzeugmaschine) auf eine vorgesehene Länge abgelängt werden soll, kann der Markierungsträger bündig mit der Stirnfläche des Längskörpers enden. Eine bessere Abdichtung lässt sich dagegen erzielen, wenn der Markierungsträ ger an seinem Stirnende von der Stirnfläche der Schiene etwas zurücksteht. Der Markierungsträger kann in einer reliefartigen Vertiefung des Längskörpers versenkt angeordnet sein und zwar vorzugsweise derart, dass die Außenoberfläche des Markierungsträgers bündig mit den angrenzenden Außenoberflächen des Längskörpers ist.
  • Vorzugsweise ist ein die Maßmarkierungen abdeckendes Abdeckband vorgesehen, das von dem Längskörper gesondert ausgebildet ist und im Wesentlichen in dessen Längsrichtung verläuft, wobei das Abdeckband mit seiner dem Längskörper zugewandten Flachseite auf Auflageflächen des Markierungsträgers oder/und des Längskörpers aufliegt. Sofern ein Abdeckband vorgehen ist, ist der Markierungsträger in dem zwischen dem Abdeckband und dem Längskörper gebildeten Hohlraum aufgenommen.
  • Auch das Abdeckband kann in einer/der reliefartigen Vertiefung des Längskörpers versenkt angeordnet sein. Dann ist zweckmäßigerweise das Abdeckband so in die Vertiefung eingelegt, dass die Außenoberfläche des Abdeckbands annähernd bündig mit angrenzenden Außenoberflächen des Längskörpers ist. Auch das Abdeckband kann an seinem stirnseitigen Ende von der Stirnfläche des Längskörpers oder/und des Markierungsträgers zurückstehen.
  • Die bündige Anordnung des Abdeckbands/Markierungsträgers zum Längskörper, v. a. im Bereich der längsseitigen Außenoberflächen, bietet weitestgehenden Schutz der Maßmarkierungen und des Abdeckbands vor mechanischer Beschädigung. Außerdem ergibt sich eine völlig unbeeinträchtigte Bewegung des weiteren Körpers längs des Längskörpers, wobei der weitere Körper die Maßmarkierungen erfasst. Ein spezieller Vorteil bei Linearführungseinrichtungen ergibt sich dadurch, dass der dann als zweiter Körper dienende, beweglich auf einer Führungsschiene geführte Schlitten häufig eine Dichtung aufweist, die in Dichtkontakt mit der Führungsschiene steht und das Eindringen von Schmutz in den Schlitten sowie das Austreten von Schmierstoff aus dem Schlitten verhindern soll. Die im Wesentlichen bün dige Einfügung des Abdeckbands in die Führungsschiene sorgt dann für ein Minimum an Verschleiß der Dichtung des Schlittens.
  • Die reliefartige Vertiefung kann beispielsweise als gestufte Vertiefung ausgebildet sein. Sofern ein Abdeckband vorgesehen ist können dann die Auflageflächen für das Abdeckband von einer Stützstufenanordnung der Vertiefung gebildet sein.
  • Der Markierungsträger oder/und das Abdeckband sind in der Regel ebenfalls mit Auflageflächen an dem Längskörper verbunden, bevorzugt entlang seiner/ihrer in Bandlängsrichtung verlaufenden Längsränder. Vorzugsweise ist dies durch mindestens eine im Abstand zu dem jeweils zugeordneten Längsrand verlaufende Längsschweißnaht realisiert, die beispielsweise durch Laserschweißen erzeugt werden kann, wie es hinsichtlich des Abdeckbands in der EP 1 052 480 B1 beschrieben ist, auf die nochmals ausdrücklich verwiesen sei.
  • Insbesondere bei einem in einer reliefartigen Vertiefung eingelegten Markierungsträger kann es günstig sein, wenn der Markierungsträger an seiner dem Längskörper zugewandten Flachseite entlang seiner Längskanten mit einer Fase bzw. geradlinigen Hohlkehle ausgebildet ist. Diese Fase braucht nicht allzu stark ausgeprägt zu sein, sondern muss lediglich den Bereich der Krümmung einer zwischen der Seitenflanke und dem Grund der Vertiefung ausgebildeten Abrundung überspannen. Man erreicht auf diese Weise, dass der Markierungsträger selbst dann, wenn er entlang seiner beiden Längskanten an den entsprechenden Seitenflanken der reliefartigen Vertiefung anliegt, am Grund der reliefartigen Vertiefung satt mit seiner dem Längskörper zugewandten Flachseite aufliegt. Es bildet sich lediglich im Bereich zwischen der Fase bzw. Hohlkehle und der Abrundung ein kleiner Hohlraum. Eine solche Fase bzw. Hohlkehle kann beispielsweise durch ein fotochemisches Ätzverfahren äußerst leicht ausgebildet werden, beispielsweise derart, dass die beiden Längskanten der am Längskörper anliegenden Flachseite des Markierungsträgers nicht rechtwinklig und scharfkantig verlaufen, sondern die Flachseite durch eine abgeschrägte Fläche in die entsprechende Längsseite übergeht. Die satte Anlage des Markierungsträgers am Grund der Vertiefung, möglichst über dessen gesamte Breite hinweg, führt zu einer hervorragenden Dichtigkeit der jeweils in Querrichtung aufeinander folgenden Schweißverbindungen.
  • Der Markierungsträger kann ein Maßband mit wenigstens einer Spur von in Bandlängsrichtung verteilten Maßmarkierungen umfassen. Das Maßband kann dann unabhängig vom Längskörper fertig vorkonfektioniert sein und beispielsweise bequem von einer endlosen Rolle entsprechend einer bestimmten Länge des Längskörpers abgelängt werden. Die Maßmarkierungen am Maßband können in zahlreichen verschiedenen Arten ausgebildet sein, beispielsweise durch Einätzen von Vertiefungen oder durch Aufprägen von Magnetzuständen. Für weitere Details zur Ausbildung des Maßbands bzw. der Maßmarkierungen sei hier auf die EP 1 052 480 B1 verwiesen.
  • Um eine besonders gute Abdichtung im Bereich des Stirnendes zu erhalten, kann der Raum zwischen der Stirnfläche des Längskörpers, dem stirnseitigen Ende des Markierungsträgers und ggf. dem stirnseitigen Ende des Abdeckbands durch eine Vergussmasse derart ausgefüllt sein, dass die Vergussmasse bündig mit der Stirnfläche des Längskörpers oder/und der Oberseite des Markierungsträgers oder ggf. der Oberseite des Abdeckbands abschließt. Durch den bündigen Abschluss entsteht eine bis zur Stirnfläche nach außen glatt verlaufende Oberfläche des Längskörpers, die umflaufend einen scharfkantigen Stoß mit der Stirnfläche eines weiteren Längskörpers ermöglicht.
  • Als Vergussmasse kommen handelsübliche aushärtende Klebeharze oder Gießharze in Frage. Bei dieser Variante ist es besonders günstig, wenn der der Markierungsträger und ggf. auch das Abdeckband in Längsrichtung von der Stirnfläche der Schiene zurückstehen, da durch den zurückstehenden Bereich eine große Klebefläche für die Vergussmasse bereitstellbar ist.
  • Idealerweise steht auch das Abdeckband noch etwas vom der Stirnseite des Markierungsträgers zurück, sodass sich ein stufenförmiger Aufbau ergibt.
  • Vorzugsweise ist der Markierungsträger an seinem Stirnende im Bereich der Ecken durch eine Auftragsschweißung, insbesondere durch eine Metallpulver-Schweißung mit dem Längskörper verschweißt. Bei der Auftragsschweißung wird ein Zusatzwerkstoff an den miteinander zu verbindenden Stellen des Markierungsträgers und des Längskörpers im Eckenbereich des Markierungsträgers aufgebracht. Als Zusatzwerkstoff wird vorzugsweise ein Metallpulver aus ähnlichem Material wie der Längskörper und der Markierungsträger verwendet (z.B. Stahlpulver). Die Aufbringung kann mittels einer magnetischen Punktschweißelektrode geschehen, die in das Metallpulver eingetaucht und dann am Werkstück aufgesetzt wird, wobei das Metallpulver zum Schmelzen gebracht wird und mit dem Längskörper und Markierungsträger, die ebenfalls etwas angeschmolzen werden, alle im Eckenbereich ausgebildeten Spalte sicher verschließt. Hierbei entsteht gleichzeitig eine innige Werkstoffverbindung zwischen Längskörper und Markierungsträger unter Vermittlung des Zusatzwerkstoffs.
  • Um die Auftragsschweißung zu erleichtern, vor allem um dem geschmolzenen Zusatzwerkstoff ausreichend Raum zu geben und sicherzustellen, dass er in fließfähigem Zustand alle Spalte sicher erreicht, kann der Markierungsträger an seinem Stirnende Aussparungen im Bereich seiner Ecken aufweisen. Die Schweißelektrode wird dann im Bereich der Aussparungen direkt auf den Längskörper aufgesetzt, um die Auftragsschweißverbindung herzustellen.
  • Um eine auch im Bereich der Schweißverbindungen ringsum glatte und scharfkantige Oberfläche zu erreichen, kann vorgesehen sein, dass Schweißüberstände oder/und überstehende Vergussmasse im Bereich der Stirnenden abgetragen sind. Die kann beispielsweise durch entsprechende spanende Bearbeitung (Schleifen, Polieren o. ä.) geschehen.
  • Bei Montage des Markierungsträgers ist man generell bestrebt, zumindest den Bereich, in dem Maßmarkierungen angeordnet sind, also z.B. den durch ein Maßband gebildeten Bereich, frei von Falten oder Verwerfungen zu halten, damit nicht die Messgenauigkeit durch Unebenheiten des Markierungsträgers/Maßbands beeinträchtigt wird und Bewegungen des weiteren Körpers durch Welligkeiten des Markierungsträgers/Maßbands behindert werden. Dies kann dadurch erreicht werden, dass bei Montage der Markierungsträger an mindestens zwei in Längsrichtung des Längskörpers voneinander beabstandeten Stellen an dem Längskörper fixiert ist, und zwar derart fixiert ist, dass der Markierungsträger zwischen den Fixationsstellen gedehnt ist. Die Dehnung sollte so sein, dass sie zumindest einen elastischen Anteil hat, so dass der Markierungsträger von sich aus das Bestreben zeigt, sich aus dem gedehnten Zustand in Richtung zu seinem Ruhezustand zusammen zu ziehen. Damit ist gewährleistet, dass der Markierungsträger sich beispielsweise durch Temperaturschwankungen ausgelösten Längenänderungen des Längskörpers anpassen kann, ohne Falten oder Welligkeiten zu bilden. Je mehr die Dehnung des Markierungsträgers im elastischen Bereich liegt, desto besser können Welligkeiten ausgeglichen werden. Dieser Gedanke kann auch unabhängig von der Ausbildung einer abdichtenden Schweißverbindung am Stirnende des Markierungsträgers umgesetzt werden.
  • Zum Dehnen des Markierungskörpers wird dieser vorzugsweise etwas kürzer als die benötigte Länge bereitgestellt, beispielsweise von einem Endlos-Maßband abgelängt, und durch eine Spanneinrichtung so weit in die Länge gezogen, bis seine Länge der Länge des Längskörpers entspricht. Hierfür ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Markierungsträger einen ersten Bereich umfasst, in dem die Maßmarkierungen verteilt sind und wenigstens einen an dem ersten Bereich in Längsrichtung des Längskörpers anschließenden zweiten Bereich umfasst, in dem ein Angriffsbereich für eine Spanneinrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass durch den Eingriff der Spanneinrichtung am Markierungsträger nicht einzelne Maßmarkierungen beschädigt oder unbrauchbar gemacht werden. Der zweite Bereich kann entweder nur an einem Stirnende des Markierungsträgers vorgesehen sein, oder es kann auch an jedem Stirnende ein zweiter Bereich vorgesehen sein.
  • In dem zweiten Bereich können darüber hinaus die Fixationsstellen des Markierungsträgers mit dem Längskörper liegen. Dann ist sichergestellt, dass durch die Fixierung des Markierungsträgers am Längskörper, die in der Regel durch Ausbilden einzelner Punktschweißverbindungen (beispielsweise durch sechs einzelne Punktschweißverbindungen) erfolgen wird, keinerlei Verformungen des Markierungsträgers in dem Bereich auftreten, in dem die Maßmarkierungen angeordnet sind, so dass ein Verfälschung von Messergebnissen ausgeschlossen werden kann. Zur Fixierung des Markierungsträgers kann gewünschtenfalls dasselbe Schweißgerät verwendet werden, das später auch zur Abdichtung der Verbindung zwischen Abdeckband und Längskörper verwendet wird, so dass die Herstellung der erfindungsgemäßen Längskörper mit nach außen hin hermetisch abgedichteten Maßmarkierungen an jedem Einbauort vor Ort und bei beliebiger Länge des Längskörpers erfolgen kann, ohne dass hierfür zusätzliche Ausrüstung erforderlich wäre.
  • Der zweite Bereich kann darüber hinaus eine parallel zur Stirnfläche des Längskörpers verlaufende Soll-Bruchstelle aufweisen. Nach erfolgter Montage des Markierungsträgers am Längskörper kann dann ein etwa überstehender Teil des Markierungsträgers abgebrochen werden. Der zweite Bereich kann somit, etwa zur Ausbildung einer genügend stabilen Spannöse, ausreichend groß bemessen werden, ohne dass im fertig montierten Zustand am Längskörper viel Platz für den zweiten Bereich verschwendet wird. Die Soll-Bruchstelle ist hierbei vorzugsweise so angeordnet, dass sie im gedehnten Zustand des Markierungsträgers im Bereich des Stirnendes des Längskörpers endet.
  • Grundsätzlich kann der Markierungsträger einen integral ausgebildeten ersten Bereich mit Maßmarkierungen sowie einen integral ausgebildeten zweiten Bereich an einem Stirnende oder beiden Stirnenden des Markierungsträgers aufweisen. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass der zweite Bereich separat vom ersten Bereich hergestellt ist und mit einem Stirnende des ersten Bereichs verbunden ist. Die Verbindung kann beispielsweise durch Laserschweißen erfolgen.
  • In besonders günstiger Weise lassen sich die Maßmarkierungen oder/und die Fase oder/und ggf. weitere Markierungen oder/und der Angriffsbereich für eine Spanneinrichtung (beispielsweise eine Spannöse) oder/und die Soll-Bruchstelle durch fotochemisches Ätzen ausbilden. Die Maßmarkierungen und die Soll-Bruchstelle werden hierbei in der Regel als Oberflächenätzungen ausgebildet sein, während beispielsweise für eine Spannöse der Markierungsträger mit einer Durchbrechung zu versehen ist.
  • Der erfindungsgemäße Längskörper kann als ein erster Körper Teil einer Einrichtung zur Ermittlung der Relativposition zweier relativ zueinander beweglicher Körper sein, umfassend den Längskörper der genannten Art sowie einen zweiten der beiden Körper, der eine auf die Maßmarkierungen ansprechende Sensoranordnung trägt, welche im Zuge einer Relativbewegung der beiden Körper den Markierungsbereich befährt und Signale entsprechend den überfahrenen Markierungen erfasst. In der bereits genannten EP 1 052 480 B1 sind eine Reihe verschiedener möglicher Ausgestaltungen von erstem und zweitem Körper sowie möglichen Erfassungstechniken für die Maßmarkierungen erläutert, auf deren Wiederholung hier verzichtet wird und stattdessen ausdrücklich auf die Offenbarung der EP 1 052 480 B1 verwiesen wird.
  • Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Längskörpers wird in einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfasst:
    Anordnen von Maßmarkierungen in Zuordnung zu entlang der Längsrichtung des Längskörpers verteilten Positionen derart, dass die Maßmarkierungen im Zuge einer Relativbewegung zwischen einem relativ zu dem Längskörper in dessen Längsrichtung beweglichen weiteren Körper und dem Längskörper erfassbar sind,
    Anbringen eines vom Längskörper gesondert ausgebildeten Markierungsträgers, an dem die Maßmarkierungen ausgebildet sind, im Wesentlichen in Längsrichtung verlaufend am Längskörper, wobei der Markierungsträger mit seiner dem Längskörper zugewandten Flachseite auf Auflageflächen des Längskörpers aufgelegt wird,
    Ausbilden einer Mehrzahl von in Querrichtung des Markierungsträgers aufeinander folgenden, im Wesentlichen punktförmigen Schweißverbindungen am Stirnende des Markierungsträgers, wobei an den Schweißverbindungen der Markierungsträger mit Auflageflächen am Längskörper jeweils eine Materialverschmelzungszone bildet.
  • Wie oben bereits erläutert, werden die aufeinander folgenden Schweißverbindungen derart eng gesetzt, dass Fremdstoffe nicht mehr von der Stirnseite des Markierungsträgers her zwischen den Materialverschmelzungszonen hindurch dringen können. Vorzugsweise werden die Materialverschmelzungszonen – wenigstens in einer Projektion in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Längskörpers – in aneinander angrenzender Weise oder/und einander überlappender Weise ausgebildet.
  • Wie oben bereits erläutert, werden die Materialverschmelzungszonen bevorzugt durch ein Punktschweißgerät erzeugt, welches ggf. auch ein Handschweißgerät sein kann und auf jeder Baustelle zur Verfügung steht. Der Einsatz eines aufwändigen Schweißautomaten ist also nicht erforderlich. Daher ist es auch nicht erforderlich, die bereits mit Abdeckband und Maßmarkierung versehenen Längskörper vor jedem Auftrag im Voraus mit exakter Länge zu fertigen.
  • Bei dem Verfahren kann vorgesehen sein, dass der Markierungsträger auf derjenigen Flachseite, die mit dem Längskörper in Anlage gebracht werden soll, entlang seiner Längskanten mit einer Fase bzw. Hohlkehle ausgebildet wird. Die Fase kann beispielsweise durch fotochemisches Ätzen hergestellt werden und geradlinig zwischen der Flachseite und einer jeweiligen Längsseite des Markierungsträgers abgeschrägt verlaufen. Sie ermöglicht ein sattes Anliegen des Markierungsträgers am Längskörper über dessen beinahe gesamte Breite hinweg. Hierdurch lässt sich eine hervorragende Dichtigkeit der Schweißverbindungen in Querrichtung des Markierungsträgers erzielen.
  • Über dem Markierungsträger kann zusätzlich ein Abdeckband angebracht werden, um einen besonders wirksamen Schutz gegen eindringende Fremdstoffe zu erzielen.
  • Ein zwischen der Stirnfläche des Längskörpers, dem stirnseitigen Ende des Markierungsträgers und ggf. dem stirnseitigen Ende des Abdeckbands gebildeter Raum kann beispielsweise durch eine Vergussmasse derart ausgefüllt werden, dass die Vergussmasse bündig mit der Stirnfläche des Längskörpers oder/und der Oberseite des Markierungsträgers oder ggf. des Abdeckbands abschließt. Hierdurch wird einerseits eine besonders gute Abdichtung im Bereich des Stirnendes erzielt und kann andererseits auch ein umlaufend scharfkantiger, glatter Abschluss der Stirnfläche des Längskörpers erzielt werden, sodass ein weiterer Längskörper im Wesentlichen spaltfrei angestoßen werden kann.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, im Bereich der Ecken des Markierungsträgers ein Auftragsschweißverfahren unter Verwendung eines schmelzenden Zusatzwerkstoffs anzuwenden, um einen sicheren Verschluss von im Bereich der Ecken gebildeter Spalte zu gewährleisten. Als besonders geeignet hat sich ein Metallpulver-Auftragsschweißverfahren gezeigt, bei dem ein magnetischer Schweißstempel mit einem pulverförmigen magnetischen oder/und magnetisierbaren Zusatzwerkstoff, insbesondere einem Stahlpulver, in Kontakt gebracht wird, dann im Bereich einer Ecke des Markierungsträgers auf den Längskörper oder/und den Markierungsträger aufgesetzt wird und der anhaftende magnetische Zusatzwerkstoff zusammen mit angrenzenden Bereichen des Längskörpers oder/und des Markierungsträgers zum Schmelzen gebracht wird.
  • Die Auftragsschweißung kann beispielsweise als ein Widerstands- oder Induktionsschweißverfahren durchgeführt werden, bei dem ein konisch ausgebildeter magnetischer Schweißstempel mit abgeflachter Spitze verwendet wird, der beim Aufsetzen auf den Markierungsträger oder/und den Längskörper einen Stromkreis schließt, wodurch ein elektrischer Strom fließt, der den am Schweißstempel anhaftenden Zusatzwerkstoff oder/und in Kontakt mit dem Schweißstempel stehende Bereiche des Längskörpers und des Markierungsträgers, ggf. auch des Abdeckbands, zum Schmelzen bringt. Der geschmolzene Zusatzwerkstoff sowie das angeschmolzene Material des Längskörpers und des Markierungsträgers können dann alle vorhandenen Spalte ausfüllen und so für eine gute Abdichtung sorgen. Insbesondere wenn der Schweißstempel direkt auf den Längskörper aufgesetzt wird, wird dessen Material stark erwärmt, angeschmolzen und fließt leicht in zwischen Längskörper und Markierungsträger offen stehende Spalte. Daher ist es günstig, wenn Markierungsträger an seinen Ecken ausgesparte Bereiche aufweist, an denen bei am Längskörper fixiertem Markierungsträger der Schweißstempel direkt auf den Längskörper aufgesetzt werden kann.
  • Um glatte Oberflächen zu erhalten, kann vorgesehen sein, dass Schweißüberstände oder/und überstehende Vergussmasse im Bereich der Stirnenden abgetragen werden, beispielsweise durch Schleifen oder andere geeignete spanende Bearbeitungsverfahren.
  • Die Maßmarkierungen werden bevorzugt auf einem Markierungsträger angeordnet, wobei der Markierungsträger mit den angebrachten Maßmarkierungen zwischen zwei in Längsrichtung des Längskörpers voneinander beabstandeten Stellen gedehnt wird und dann an mindestens zwei voneinander beabstandeten Fixationsstellen an dem Längskörper fixiert wird. Die Fixierung am Längskörper erfolgt vorzugsweise durch Ausbilden von jeweiligen Schweißpunkten, wobei der Markierungsträger zwischen den Fixationsstellen gedehnt bleibt. Wie vorangehenden erläutert, sorgt die elastische Dehnung des Markierungsträgers dafür, dass dieser sich glatt und ohne Falten und Verwerfungen an den Längskörper anlegt und sich etwa auftretenden Längenänderungen des Längskörpers anpasst. Dieser Gedanke kann auch unabhängig von der Ausbildung einer abdichtenden Schweißverbindung am Stirnende des Markierungsträgers umgesetzt werden.
  • Um Beschädigungen des Markierungsträgers beim Aufspannen am Längskörper zu vermeiden, können in einem ersten Bereich des Markierungsträgers die Maßmarkierungen angeordnet werden, in einem zweiten Bereich des Markierungsträgers ein Angriffsbereich für eine Spanneinrichtung ausgebildet werden und der erste und der zweite Bereich des Markierungsträgers in Längsrichtung des Längskörpers aneinander anschließend verbunden werden, wobei beim Dehnen eine Spanneinrichtung am Angriffsbereich angreift und der Markierungsträger in gedehntem Zustand am Längskörper fixiert wird, indem wenigstens ein Schweißpunkt im zweiten Bereich gesetzt wird. Die Spanneinrichtung kann beispielsweise eine Spannöse sein, in die ein entsprechendes Hakenelement eines relativ zum Längskörper fixierbaren Spannwerkzeugs eingreift. Zum Spannen des Markierungsträgers wird dann das Hakenelement des Spannwerkzeugs so lange entlang des Längskörpers bewegt, bis der Markierungsträger eine gewünschte Länge aufweist. Durch Erzeugen einer oder mehrerer Punktschweißverbindungen zwischen Markierungsträger und Längskörper im zweiten Bereich kann dann der Markierungsträger an dem Längskörper fixiert werden, wobei der Markierungsträger seinen gedehnten Zustand beibehält.
  • Der zweite Bereich kann beispielsweise durch Laserschweißen an ein Stirnende des ersten Bereichs angeschweißt werden. Dies kann entweder bereits im Voraus geschehen oder ebenfalls erst bei Montage einer Linearführungseinrichtung vor Ort.
  • Im Markierungsträger kann eine parallel zur Stirnseite des Längskörpers verlaufende Soll-Bruchstelle ausgebildet werden, wobei der zweite Bereich nach dem Fixieren des Markierungsträgers entlang der Soll-Bruchstelle abgebrochen wird. Der zweite Bereich kann somit eine ausreichende Länge aufweisen, so dass er unter Umständen nach Fixieren des Markierungsträgers am Längskörper über die Stirnseite des Längskörpers hinaus steht. Er kann ggf. sogar bereits im spannungslosen Zustand des Markierungsträgers deutlich über das Schienenende überstehen. Der große Überstand sorgt dann dafür, dass das Spannwerkzeug immer sicheren Eingriff mit der Spanneinrichtung hat, wenn der Markierungsträger auf der Schiene aufliegt. Wenn die Soll-Bruchstelle im zweiten Bereich so ausgebildet ist, dass sie kurz vor dem Stirnende des Längskörpers endet, erhält man nach Abbrechen des überstehenden Bereichs des Markierungsträgers einen gewünschten Markierungsträger, bei dem der nicht für Maßmarkierungen nutzbare zweite Bereich verhältnismäßig klein ist.
  • Der Markierungsträger wird vorzugsweise in einem fotochemischen Ätzprozess hergestellt, wobei die Markierungen oder/und die Fase oder/und ggf. der Angriffsbereich für eine Spanneinrichtung oder/und ggf. die Soll-Bruchstelle durch fotochemisches Ätzen ausgebildet werden. Hierbei wird beispielsweise ein Endlosmetallband für den Markierungsträger von einer Vorratsrolle abgewickelt und in eine Fotobehandlungsstation transportiert und dort eine Schicht eines Fotolacks aufgebracht, der durch eine Fotomaske hindurch belichtet wird. Nach Entwicklung des Fotolacks trägt das Band an den Stellen, an denen keine Markierungen oder/und sonstige Strukturen angeordnet sein sollen, eine entsprechend entwickelte Lackschicht. Das Band wird dann in ein Ätzbad getaucht, wobei die Ätzlösung an den lackfreien Stellen die entsprechenden Strukturen in das Metallband hineinätzt. Die eingeätzten Strukturen können dabei oberflächenhafte Strukturen sein, etwa für die Maßmarkierungen oder eine Soll-Bruchstelle oder können auch durchgehende Strukturen sein, beispielsweise um eine Spannöse oder die genannten Aussparungen an den Ecken des Markierungsträgers auszubilden.
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  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläu tert. Es zeigt:
  • 1 schematisch im Schnitt eine Linearführungseinrichtung, bei der die verschiedenen Aspekte der Erfindung verwirklicht werden können;
  • 2 einen Teil einer Führungsschiene der in 1 gezeigten Linearführungseinrichtung mit einem in eine Stufennut eingelegten und durch ein Abdeckband abgedeckten Maßband in einer Querschnittsansicht senkrecht zur Längsachse;
  • 3 eine Querschnittsansicht entsprechend 2 in einem detaillierteren Ausschnitt und mit anderer Variante eines Maßbands;
  • 4 eine Perspektivansicht des Stirnendes einer Führungsschiene gemäß 1 bis 3 mit stumpfem Stirnende und Stufennut für den Markierungsträger und ein Abdeckband;
  • 5 eine schematische Ansicht der Führungsschiene entsprechend 4 mit in die Stufennut eingelegtem Markierungsträger, wobei der Markierungsträger an Auflageflächen verschweißt ist;
  • 6 eine schematische Ansicht entsprechend 5 einer weiteren Ausführungsform mit in die Stufennut eingelegtem Markierungsträger und darüber gelegtem Abdeckband;
  • 7 eine schematische Ansicht entsprechend 6 mit durch eine Vergussmasse ausgefülltem Stirnende;
  • 8 eine Perspektivansicht einer Führungsschiene mit Spanneinrichtung; und
  • 9 eine Draufsicht sowie Seitenansicht eines Metallbands, welches als zweiter Bereich an ein Maßband geschweißt wird, um das Maßband zu dehnen.
  • 1 zeigt eine Linearführungseinrichtung mit einer auf einer Tragbasis 1 befestigten Führungsschiene 3 und einem auf der Führungsschiene 3 entlang einer Schienenlängsachse 5 beweglich geführten Läufer 7. Die Führungsschiene 3 besitzt eine Befestigungsfläche 9, mit der sie auf der Tragbasis 1 aufliegt, eine der Befestigungsfläche 9 gegenüberliegende Kopffläche 11 sowie zwei die Befestigungsfläche 9 und die Kopffläche 11 verbindende Seitenflächen 13. Die Seitenflächen 13 der Führungsschiene 3 sind mit je einer trapezförmigen Zurückversetzung 15 versehen. Durch nicht näher dargestellte Schraubbolzen, welche in regelmäßigen Abständen längs der Schienenlängsachse 5 verteilt angeordnet sind und die Führungsschiene 3 von der Kopffläche 11 her durchsetzen, ist die Führungsschiene 3 mit der Tragbasis 1 fest verschraubt.
  • Der Läufer 7 umgreift die Führungsschiene 3 annähernd U-förmig, wobei er mit einem Stegbereich 17 der Kopffläche 11 der Führungsschiene 3 benachbart liegt und mit zwei durch den Stegbereich 17 verbundenen Schenkelbereichen 19 den Seitenflächen 13 der Führungsschiene 3 benachbart liegt. Der Läufer 7 ist durch an ihm gelagerte endlose Wälzkörperschleifen 21 rollend auf der Führungsschiene 3 geführt. Die Wälzkörperschleifen 21 sind in den Schenkelbereichen 19 des Läufers 7 angeordnet. Ihre Wälzkörper rollen an Laufbahnen 23 der Führungsschiene 3 ab, die in den mit 25 bezeichneten Schrägflanken der trapezförmigen Zurückversetzungen 15 ausgebildet sind. Jeder der beiden Schenkelbereiche 19 des Läufers 7 trägt jeweils zwei Wälzkörperschleifen 21, und zwar so, dass sie symmetrisch zu einer die Längsachse 5 enthaltenden Längsmittelebene der Führungsschiene 3 liegen. Bei den Wälzkörpern der Wälzkörperschleifen 21 kann es sich beispielsweise um Kugeln, Rollen, Tonnen oder Nadeln handeln.
  • Die Einsatzmöglichkeiten der Linearführungseinrichtung sind beliebig. Sie kann beispielsweise in Werkzeugmaschinen zur beweglichen Führung von Werkzeugen oder Werkstücken eingesetzt werden, in Handhabungsgeräten oder in Messsystemen. In allen diesen Fällen ist es häufig erforderlich, die relative Position des Läufers 7 entlang der Führungsschiene 3 exakt zu ermitteln, beispielsweise um Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück präzise steuern zu können. Hierzu umfasst die Linearführungseinrichtung eine allgemein mit 27 bezeichnete Positionsmesseinrichtung, welche als Grundkomponenten ein an der Führungsschiene 3 gehaltenes Maßband 29 (s. auch 3) sowie einen von dem Läufer 7 getragenen Sensorkopf 31 umfasst. Das Maßband 29 ist im wesentlichen über die gesamte Länge der Führungsschiene 3 verlegt, in jedem Fall über den gesamten Bewegungsspielraum, den der Läufer 7 in Achsrichtung der Führungsschiene 3 relativ zu dieser besitzt. Bei einer Bewegung des Läufers 7 relativ zur Führungsschiene 3 tastet der Sensorkopf 31 das Maßband 29 ab und liefert über eine Messsignalleitung 33 entsprechende Sensorsignale an eine insbesondere mikroprozessorgestützte Auswerteschaltung 35, die anhand der gewonnenen Sensorsignale die Position des Läufers 7 längs der Führungsschiene 3 ermittelt. Der Sensorkopf 31 ist bevorzugt in unmittelbarer Gegenüberlage zu dem Maßband 29 an dem Läufer 7 angeordnet, so dass die Abtastung des Maßbands 29 durch den Sensorkopf 31 durch äußere Einflüsse, etwa externe elektromagnetische Felder, geringstmöglich gestört wird. Hierbei ist es denkbar, den Sensorkopf 31 durch spezielle Abschirmelemente gegen äußere Streufelder abzuschirmen.
  • Das Maßband 29 weist eine Vielzahl äquidistanter Schlitze 37 auf (siehe 7), die in Längsrichtung des Maßbands 29 aufeinanderfolgend in das Maßband 29 eingearbeitet sind und durch Stege 39 voneinander getrennt sind. Der Abstand d zweier aufeinanderfolgender Schlitze 37 entspricht der Teilung des Maßbands 29 und beträgt beispielsweise 1 mm. Die Breite der Schlitze 37 beträgt beispielsweise 0,5 mm. Die Stege 39 sind dann bei diesem Beispiel ebenfalls 0,5 mm breit.
  • Das Maßband 29 ist aus Metall gefertigt, beispielsweise aus Stahl mit einem vergleichsweise hohen Nickelgehalt. Die Stege 39 bilden dann Zonen erhöhter magnetischer Permeabilität, wohingegen die Schlitze 37 Zonen verrin gerter magnetischer Permeabilität bilden. Zur Abtastung des Maßbands 29 kann beispielsweise eine Feldplatte mit Magnetowiderständen verwendet werden, die durch einen Permanentmagnet magnetisch vorgespannt sind. Alternativ kann beispielsweise eine Hall-Sonde verwendet werden. Vorzugsweise findet die Abtastung aber mit Hilfe eines elektromagnetischen Wechselfelds statt, durch das im Maßband unterschiedlich starke Wirbelströme induziert werden. Diese Technik, die genauere Messergebnisse liefert als die Verwendung von Permanentmagneten, ist in der EP 1 164 358 A1 beschrieben, auf die für nähere Details verwiesen wird.
  • Das Maßband 29 soll während der Lebensdauer der Linearführungseinrichtung möglichst nicht ausgetauscht werden müssen. Da jedoch insbesondere in Werkzeugmaschinen sehr rauhe Arbeitsbedingungen herrschen können, ist es wünschenswert, das Maßband 29 absolut geschützt an der Führungsschiene 3 unterzubringen, und zwar geschützt vor mechanischer Einwirkung, wie Stößen oder Schlägen, vor Einwirkung von Kühlmitteln und Schmiermitteln, vor Einwirkung sonstiger aggressiver Chemikalien und gewünschtenfalls auch vor Einwirkung von äußeren Feldern, beispielsweise Magnetfeldern, die von einem Linearmotor hervorgerufen werden. Des weiteren ist es wünschenswert, das Maßband 29 so an der Führungsschiene 3 anzubringen, dass bei Rüttel- oder Schwingbelastungen der Linearführungseinrichtung kein Verrutschen des Maßbands 29 oder gar ein Ablösen desselben zu befürchten ist.
  • Bei der in 1 gezeigten Linearführungseinrichtung ist das Maßband 29 in einer in Richtung der Längsachse 5 verlaufenden Längsnut 43 untergebracht, die einen Aufnahmekanal für das Maßband 29 bildet und in der mit 45 bezeichneten Außenoberfläche der Führungsschiene ausgebildet ist. Die Längsnut 43 ist bevorzugt in einer der Seitenflächen 13 zwischen deren Laufbahnen 23 vorgesehen, und zwar insbesondere am Grund der trapezförmigen Zurückversetzung 15 dieser Seitenfläche 13. Als Alternative ist es denkbar, eine solche Längsnut 43 in die Kopffläche 11 der Führungsschiene 3 oder in die Tragbasis 1 einzuarbeiten und das Maßband 29 darin einzu lassen.
  • Das Maßband 29 ist vollständig in der Längsnut 43 versenkt. Zum Schutz des Maßbands 29 ist ein Abdeckband 47 (s. auch 6) vorgesehen, welches das Maßband 29 in der Längsnut 43 vollständig einkapselt. Es schützt das Maßband 29 vor den zuvor aufgezählten möglichen äußeren Einflüssen. Die Abtastung des Maßbands 29 durch den Sensorkopf 31 wird durch das Abdeckband 47 nicht behindert. Das Abdeckband 47 besteht bevorzugt aus Metall; beispielsweise kann das Abdeckband 47 von einer etwa 0,1 mm dicken Metallfolie gebildet sein. Sofern die magnetische Permeabilität des metallischen Abdeckbands 47 überall gleich ist, wird die Abtastung alternierender magnetischer Permeabilitäten des Maßbands 29 dann durch das Abdeckband 47 nicht gestört.
  • Es wird nun auf die 2 verwiesen. Das Maßband 29 liegt flach am Nutgrund der Längsnut 43 auf. Es ist, wie später noch erläutert wird, lediglich an seinen Bandenden an der Führungsschiene 3 fixiert, nämlich durch Schweißen. Gegebenenfalls kann es so in die Längsnut 43 eingedrückt sein, dass es zwischen seinen Bandenden zusätzlich durch reibschlüssigen Halt an den Flanken der Längsnut 43 gegen Abheben von der Führungsschiene 3 gesichert ist. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn das Abdeckband 47 nicht unmittelbar auf dem Maßband 29 aufliegt, sondern zwischen diesen beiden Bändern ein geringer Abstand besteht.
  • Das Abdeckband 47 ragt – bei Betrachtung quer zu seiner Längsrichtung – beidseits über das Maßband 29 hinaus und liegt mit seinen beiden über das Maßband 29 hinausragenden seitlichen Längsrandabschnitten auf je einer Stützstufe 49 auf, die in der jeweiligen Nutflanke der Längsnut 43 ausgebildet ist. Die Stützstufen 49 bilden somit Auflageflächen für das Abdeckband 47. Die Stützstufen 49 in der Längsnut 43 sind so gestaltet und bemessen, dass ein zumindest annähernd bündiger Übergang zu den angrenzenden Oberflächenbereichen der Führungsschiene 3 besteht. Wenn hier nur von einem annähernd bündigen Übergang gesprochen wird, so soll dabei berücksichtigt sein, dass zwischen den schmalseitigen Längsrändern des Abdeckbands 47 und den seitlichen Flanken der Längsnut 43 gelegentlich ein geringer Spalt nicht vermieden werden kann. Dieser Spalt ist in 2 an beiden Seitenrändern des Abdeckbands 47 bei 51 erkennbar. Ähnliche und sogar noch weit größere Spalte sind zwischen Maßband 29 und den zugeordneten seitlichen Flanken der Längsnut 43 zu erkennen. Solche Spalte können daraus entstehen, dass die Längsnut 43 herstellungsbedingt keine scharfkantigen Stufenübergänge aufweist, sondern nur gerundete Stufenübergänge, was beispielsweise dann der Fall ist, wenn die Längsnut 43 mittels einer Schleifscheibe (z.B. durch Doppelnutschleifen) in die Führungsschiene 3 eingearbeitet wird. Das Maßband 29 bzw. Abdeckband 47 wird dagegen bevorzugt in einem fotochemischen Ätzprozess hergestellt und kann daher nicht so ausgebildet werden, dass seine Seitenkanten dem abgerundeten Verlauf der Stufenübergänge folgen. In dem in 2 gezeigten Beispiel hat es daher rechtwinklige Längskanten. Zwar werden die Spalte 51 in der Regel so klein sein, dass sie sich auf die Abdichtung des Läufers 7 gegenüber der Führungsschiene 3 – wenn überhaupt – nur in vernachlässigbarer Weise auswirken. Allerdings können diese Spalte 51 in anderer Hinsicht störend sein: Das Maßband 29 muss hermetisch gegenüber der Außenumgebung abgedichtet sein. Daher wird das Abdeckband 47 längs jedes seiner beiden Längsseitenränder mit der Führungsschiene 3 verschweißt. Entsprechende Schweißnähte sind in 2 mit 53 bezeichnet. Als Schweißmethode wird bevorzugt Laser-Schweißen angewendet. In die Spalte 51 kann Flüssigkeit eindringen und sofern die Schweißnaht 53 nicht vollständig dicht ist bzw. die eingedrungene Flüssigkeit im Lauf der Zeit zu undichten Stellen in der Schweißnaht führt, sich in den Spalten zwischen Maßband 29 und zugeordneter seitlicher Flanke der Längsnut 43 sammeln. Dadurch können Messungenauigkeiten entstehen.
  • Die Schweißung erfolgt so, dass eine Materialverschmelzung des Abdeckbands 47 mit der Führungsschiene 3 im Bereich der von den Stützstufen 49 gebildeten Auflageflächen für das Abdeckband 47 stattfindet. Es wird also durch das Abdeckband 47 hindurch geschweißt. Das Ergebnis dieser Schweißmethode erkennt man in 2. Die Schweißnähte 53 verlaufen im Abstand von höchstens wenigen mm (im gezeigten Beispiel im Abstand von 0,3 mm) von ihrem jeweils benachbarten Längseitenrand des Abdeckbands 47. Unmittelbar an den Seitenrändern des Abdeckbands 47 ist im wesentlichen keine Materialschmelzung des Abdeckbands 47 und insbesondere auch keine Materialverschmelzung des Abdeckbands 47 mit der Führungsschiene 3 zu beobachten.
  • 3 zeigt den Ausschnitt auf der in 2 linken Seite in detaillierterer Darstellung und mit verbesserter Ausführung des Maßbands 29, welches eine Fase 28 an seiner am Nutgrund anliegenden Flachseite aufweist. Auch bei dem in 3 gezeigten Maßband 29 sind deutlich zwei Problemstellen zu erkennen, an denen aufgrund der genannten Herstellungsweise von Maßband 29 und Längsnut 43 keine vollständige Übereinstimmung der aneinander anliegenden Flächen möglich ist und somit jeweils ein Spalt bzw. Hohlraum entsteht, in dem sich eindringende Fremdkörper (Schmutz, Späne usw.) oder Flüssigkeiten ansammeln können. Zum einen ist die Längskante 44 am Grund der Nut 43 aufgrund des Schleifverfahrens abgerundet. Demgegenüber kann an der dort anliegenden Kante des Maßbands 29 aufgrund des Ätzprozesses keine entsprechende Abrundung ausgebildet werden. Würde man das Maßband 29 an seiner am Nutgrund anliegenden Flachseite mit rechtwinkligen Kanten ausbilden, so müsste man (wie dies z.B. in 2 angedeutet ist) entweder das Maßband entlang seiner Längskanten so weit von der seitlichen Flanke der Nut 43 beabstanden, dass seine Längskante den abgerundeten Bereich nicht erreicht, oder aber in Kauf nehmen, dass das Maßband nicht vollständig satt am Nutgrund aufliegt. Diese Spalt- bzw. Hohlraumbildung ist unerwünscht. Eine gewisse Abhilfe lässt sich schaffen, indem man die Längskante als plane Hohlkehle bzw. Fase 28 ausbildet. Dann kann das Maßband sowohl am Nutgrund als auch an seinen Längskanten an der Nutfläche anliegen. Es bildet aber dennoch einen Hohlraum 55 zwischen der abgerundeten Längskante 44 und der Fase 28, in dem sich eindringende Flüssigkeiten sammeln können und beispielsweise zu Korrosion führen können, den es abzudichten gilt. Ein weiterer offen stehender Spalt 54 ist an der Oberseite des Maßbands 29 zu sehen. Hier ist die entsprechende Längskante 46 der Längsnut 43 ebenfalls abgerundet und die gegenüberliegende Kante 30 des Maßbands 29 scharfkantig.
  • In 4 ist das stirnseitige Ende der Führungsschiene 3 in einer Perspektivansicht dargestellt. Bei dem in 4 dargestellten Zustand sind weder der Markierungsträger mit Maßband und Maßmarkierungen noch das Abdeckband an der Führungsschiene 3 befestigt. Stattdessen ist auf der von der planen Stirnfläche 12 her gesehen in 4 rechten Längsseite 13 der Führungsschiene 3 die Längsnut 43 mit den jeweils an ihren Längsseiten ausgebildeten Stützstufen 49, auf denen das Abdeckband aufgelegt wird, zu sehen.
  • Die Führungsschiene 3 endet an ihrem Stirnende stumpf mit der ebenen Stirnfläche 12. Die Längsnut 43 für den Markierungsträger reicht in Längsrichtung der Führungsschiene 3 bis zur Stirnfläche 12 der Führungsschiene 3. Auch die Stützstufen 49 für das Abdeckband reichen bis zur Stirnfläche 12. Alle Seitenflächen der Führungsschiene 3 verlaufen bis zur Stirnfläche 12 parallel zur Längsachse 5 (in 4 gestrichtelt angedeutet). Die Führungsschiene 3 kann damit mit ihrer abgebildeten linken Stirnfläche 12 nahtlos an eine weitere Führungsschiene mit identisch ausgebildetem rechtem Stirnende angestoßen werden.
  • In 5 ist derselbe Bereich der Führungsschiene 3 wie in 4 abgebildet, diesmal jedoch in einem Zustand mit in der Längsnut 43 eingelegtem Markierungsträger, bestehend aus Maßband 29 und daran angeschweißtem Endstück 61. Das Maßband 29 ist ein Metallband, in das die Schlitze 37 und Stege 39 derart eingearbeitet sind, dass sie jeweils senkrecht zur Längsachse 5 abwechselnd aufeinander folgen. An seinem stirnseitigen Ende ist das Maßband 29 mit dem Endstück 61 verbunden, welches durch sechs im Wesentlichen punktförmige Schweißstellen 63 (von denen in 5 lediglich eine beispielhaft mit 63 bezeichnet ist) am Grund der Längsnut 43 mit der Führungsschiene 3 verschweißt ist. Das Endstück 61 ist ebenfalls aus Metall gebildet und wird vorzugsweise aus einem endlosen Metallband mit derselben Breite und Stärke wie das Maßband 29 konfektioniert. Die Verbindung des Endstücks 61 mit dem Maßband 29 erfolgt bevorzugt durch Schweißen. Insbesondere bietet es sich an, die Verbindung durch Laserschweißen herzustellen, weil hierdurch sehr kleine Schmelzzonen ermöglicht werden und so die Verschweißung des Endstücks 61 mit dem Maßband 29 die Maßmarkierungen 37, 39 in der Nähe der Schweißnaht nur wenig beeinträchtigt.
  • Der Verbund aus Maßband 29 und Endstück 61 an einem oder beiden stirnseitigen Enden des Maßbands 29 bildet einen Markierungsträger, an welchem Maßmarkierungen 37, 39 zur Erfassung der Relativposition eines in Längsrichtung der Führungsschiene 3 beweglichen Körpers ausgebildet sind und welcher an der Führungsschiene 3 befestigt ist.
  • Am Stirnende der Führungsschiene 3 erstreckt sich der Markierungsträger (genauer gesagt, das Enstück 61) in Längsrichtung bis zur Stirnfläche 12 der Führungsschiene 3. An seinem das Stirnende des Markierungsträgers bildenden Stirnende 71 ist das Endstück 61 durch eine quer zur Längsrichtung des Markierungsträgers bzw. der Führungsschiene verlaufende Schweißverbindung (bei 73 angedeutet) mit der Führungsschiene 3 verschweißt. Die entsprechende, parallel zur Stirnfläche 12 der Führungsschiene 3 verlaufende Querschweißnaht 73 ist in 5 der Einfachheit halber ebenfalls als durchgehende Schweißnaht angedeutet. Sie besteht jedoch aus einer Vielzahl einzelner, im Wesentlichen punktförmiger Schweißverbindungen, die derart dicht nebeneinander gesetzt sind, dass ihre jeweiligen im Wesentlichen konzentrischen Materialverschmelzungszonen eine zusammenhängende Schweißnaht bilden. Die einzelnen im Wesentlichen punktförmigen Schweißstellen dieser Schweißnaht sind dabei im Punktschweißverfahren derart aufeinander folgend gesetzt, dass die sich jeweils ergebenden im Wesentlichen konzentrischen Materialverschmelzungszonen 73 zwischen dem Endstück 61 und der Führungsschiene 3 einander paarweise überlappen.
  • Die Querschweißnaht 73 erstreckt sich im Wesentlichen zwischen den beiden Längsrändern des Endstücks 61 parallel zur Stirnseite und zwar in Längsrichtung etwas von der Stirnseite zurückgesetzt. Sie reicht auch nicht ganz bis zu den beiden Längsrändern hin, sondern endet etwas nach innen versetzt etwa auf Höhe der Verlängerung einer durch die jeweils drei einzelnen Schweißstellen 63, an denen das Endstück 61 an der Führungsschiene 3 befestigt ist, gedachten Linie.
  • Das Endstück 61 besitzt an seinen das Stirnende 71 des Markierungträgers bildenden Ecken in etwa viertelkreisförmige Aussparungen 72. In diesen Aussparungen ist in 5 jeweils eine Schweißverbindung 66 zwischen dem Endstück 61 und der Führungsschiene 3 zu erkennen. Diese Schweißverbindung ist durch eine Auftragsschweißverfahren hergestellt, bei dem ein Stahlpulver durch eine magnetische Punktschweißelektrode mit abgeflachtem Kopf im Bereich der Ausnehmungen 72 auf die Oberfläche der Führungsschiene 3 aufgebracht wird und dann zusammen mit angrenzendem Material der Führungsschiene 3 und des Endstücks 61 verschmolzen wird. Auf diese Weise ergibt eine besonders gute Abdichtung im Bereich der Ecken, da das geschmolzene Material jedweden in zwischen Endstück 61 und Führungsschiene 3 gebildeten Spalt sicher ausfüllt und verschließt.
  • Damit ist sichergestellt, dass der aus Endstück 61 und Maßband 29 gebildete Markierungsträger entlang seines gesamten Randes ohne Spalte auf der Führungsschiene 3 aufliegt und der Rand des Markierungsträgers auch an seinem Stirnende 71 hermetisch abdichtend mit der Führungsschiene 3 verschweißt ist. Es wird somit verhindert, dass Fremdstoffe, insbesondere Flüssigkeiten oder winzige Festkörper eindringen und u.U. Korrosion verursachen oder – sofern die Fremdstoffe elektrisch leitfähig sind – das Messergebnis verfälschen. Die stirnseitige Abdichtung zwischen Markierungsträger und Führungsschiene 3 kann vollständig durch Einsatz eines Punktschweißgeräts erfolgen, so dass es auch möglich ist, bei Montage einer Linearführungseinheit von einer vorgefertigten Führungsschiene mit bereits entlang der Längsränder fixiertem Markierungsträger eine vorbestimmte Länge abzulängen und dann in der beschriebenen Weise an dem freiliegenden Stirnende hermetisch abzudichten.
  • Das Endstück 61 endet in 5 bündig mit der Stirnfläche 12 der Führungsschiene 3. An seinem stirnseitigen Ende 71 ist – wie später noch näher erläutert wird – eine Soll-Bruchstelle 64 ausgebildet, an der das Endstück 61 von einem längeren Endstück-Bandmaterial abgebrochen werden kann, welches zum Anbringen des Maßbandes 29 an der Führungsschiene 3 dient.
  • Als Material für das Endstück 61 kann ein einfaches bandförmiges Blechmaterial verwendet werden, wobei es günstig ist, wenn dessen Dicke im Wesentlichen derjenigen des Maßbands 29 entspricht. Beispielsweise kann ein endloses Gitterbandmaterial verwendet werden.
  • Nach Fertigstellung der Schweißverbindung wird die Oberfläche des Markierungsträgers im Bereich der Schweißverbindung entsprechend bearbeitet, um scharfkantige Übergänge vom Abdeckband zur Führungsschiene zu vermeiden.
  • Bevorzugt wird ein Endstück 61 der in 5 gezeigten Art an beiden gegenüberliegenden Stirnenden des Maßbands 29 angeschweißt. Die Anordnung von Maßband 29 und Endstück 61 in der Längsnut 43 bezüglich des jeweiligen Stirnendes der Führungsschiene 3 ist dann an beiden Stirnenden dieselbe. Die Anordnung an dem dem in 3 bis 7 gezeigten Stirnende gegenüberliegenden Stirnende der Führungsschiene 3 ist spiegelbildlich zu der gezeigten Anordnung. Auf eine separate Darstellung wird deswegen verzichtet.
  • Schließlich ist zu erwähnen, dass das Endstück 61 an seiner in dem in 5 gezeigten Zustand der Außenseite zugewandten Flachseite eine Markierung 67 trägt, anhand derer die beiden Flachseiten des Endstücks 61 voneinander unterschieden werden können. Bei der in 5 gezeigten Führungs schiene 3 kann zum Schutz der Markierungsträger 29, 61 noch durch ein auf die Stützstufen 49 aufgelegtes Abdeckband abgedeckt sein.
  • 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Führungsschiene 103 mit Markierungsträger, bei der der Markierungsträger 129, 161 durch ein Abdeckband 147 abgedeckt ist. Soweit es sich um gleiche oder gleichwirkende Komponenten wie in 1 bis 5 handelt, werden in 5 gleiche Bezugszeichen verwendet, jedoch erhöht um 100. Soweit sich aus den nachstehenden Erläuterungen nichts anderes ergibt, wird zur Beschreibung dieser Komponenten auf die vorangehenden Erläuterungen verwiesen.
  • Bei der in 6 gezeigten Führungsschiene 103 ist das Maßband 129 mit Endstück 161 durch ein Abdeckband 147 abgedeckt, das die Breite der Längsnut 143 zuzüglich der beiden Stützstufen 149 besitzt und auf die Stützstufen 149 aufgelegt ist. Das Abdeckband 147 ist entlang seiner Längsränder mit den Stützstufen 149 vorzugsweise durch Laserschweißen verschweißt, wobei die gebildeten Schweißnähte 153 um höchstens wenige Millimeter (z.B. 0,3 mm im gezeigten Beispiel) vom jeweiligen Längsrand des Abdeckbands 147 beabstandet sind. Die Schweißnähte 153 verlaufen entlang der Längsränder des Abdeckbands 147 durchgehend, so dass das Eindringen von Fremdstoffen entlang der Längsränder des Abdeckbands 147 ausgeschlossen ist.
  • Der sich in dem zwischen Abdeckband 147 und Führungsschiene 103 gebildeten Hohlraum befindliche Markierungsträger (von dem in 6 nur das Endstück 161 zu sehen ist), ist durch sechs einzelne punktförmige Schweißstellen 163 (in 3 sind nur zwei zu sehen) an der Führungsschiene 103 befestigt. Das Stirnende 171 des Markierungsträgers 129,161 ist in Längsrichtung von der Stirnfläche 112 der Führungsschiene 103 zurückgesetzt. Das Stirnende 174 des über dem Markierungsträger 129, 161 liegenden Abdeckbands 147 ist ebenfalls in Längsrichtung von dem Stirnende 171 des Markierungsträgers zurückgesetzt. Somit ergibt sich eine stufenförmiger Aufbau der Stirnenden 171, 174 von Markierungsträger 129, 161 und Abdeck band 147.
  • Der Markierungsträger in 6 und 7 ist nicht wie der Markierungsträger in 5 an seinem Stirnende mit einer Querschweißnaht versehen, sondern nur an den mit 163 bezeichneten Stellen an der Führungsschiene 103 verschweißt. Um dennoch eine ausreichende Abdichtung gegenüber vom Stirnende 171 bzw. 174 her eindringenden Fremdstoffen zu gewährleisten, ist, wie in 7 zu sehen ist, der zwischen der Stirnfläche 112 der Führungsschiene 103 und dem Stirnende 171 des Markierungsträgers 129, 161 bzw. dem Stirnende des Abdeckbands 147 gebildete Raum durch eine Vergussmasse 176 vollständig ausgefüllt. Die Vergussmasse 176 verhindert somit vollständig das Eindringen von Fremdstoffen. Sie ist dabei bündig sowohl mit der äußeren Flachseite des Abdeckbands 147 als auch mit der Stirnfläche 112 der Führungsschiene 102, sodass sich eine glatte Oberfläche auf der Längsfläche 113 der Führungsschiene 103 wie auch auf ihrer Stirnfläche 112 ergibt. Damit kann an der Stirnfläche 112 ohne weiteres eine gleichartige Führungsschiene 103 spaltfrei angestoßen werden.
  • Bemerkt sei schließlich noch, dass die in 5 bzw. 6 und 7 gezeigten Ausführungsformen einander nicht ausschließen. So kann bei der in 5 gezeigten Variante ohne weiteres ein am Stirnende zurückgesetzt endendes Abdeckband 47 auf die Stützstufen 49 aufgelegt werden und anschließend eine Vergussmasse aufgetragen werden, wie in 7 gezeigt, um zusätzliche Dichtigkeit zu erhalten. Auch bei der in 6 und 7 gezeigten Variante ist es denkbar, am Stirnende des Markierungsträgers zusätzlich eine Querschweißnaht oder/und im Bereich der Ecken Aussparungen mit Auftragsschweißverbindung gem. 5 auszubilden.
  • Die Führungsschiene 3 der Linearführungseinrichtung gemäß 1 bis 7 wird in der Regel mit einer für die jeweilige Anwendung gewünschten Länge von einem Schienenstrang abgelängt, der beispielsweise als Endlosstrang durch Stranggießen oder Strangpressen hergestellt wird. Die Schienenstränge werden in 6 m langen Stücken gewalzt, anschließend kaltgezogen und geschliffen, um ihr endgültiges Profil zu erhalten. Dann wird dieser Schienenstrang mit Maßmarkierungen versehen, beispielsweise indem ein Maßband an einer Seitenfläche angebracht wird.
  • In 8 ist ein solcher Schienenstrang 203 mit daran angebrachtem Maßband 229 gezeigt. Die Führungsschiene 203 soll stellvertretend für die in 1 bis 7 gezeigte Führungsschiene 3, 103 in lediglich schematischer Form zur Erläuterung der Befestigung des Maßbands 229 an der Führungsschiene 203 dienen. Daher sind solche Komponenten, die in den 1 bis 7 gezeigten Komponenten entsprechen, in 8 mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, jedoch gegenüber 1 bis 5 erhöht um die Zahl 200. Soweit sich aus den nachstehenden Erläuterungen nichts anderes ergibt, wird zur Beschreibung dieser Komponenten auf die vorangehenden Ausführungen zu den 1 bis 7 verwiesen.
  • Das in 8 gezeigte Maßband 229 ist an seinen beiden Stirnenden mit jeweils einem Endstück 261 verbunden (in 8 jeweils mit 261a und 261b bezeichnet), so dass das Maßband 229 zusammen mit den beiden Endstücken 261a, 261b einen Markierungsträger bildet. An seinem 8 oberen Ende ist das Endstück 261a bereits an zwei Fixationsstellen 263a an der Führungsschiene 203 fixiert, bevorzugt durch Widerstandspunktschweißen. Das stirnseitige Ende des Endstücks 261a in 8 auf der rechten Seite ist dabei bündig mit dem entsprechenden stirnseitigen Ende auf der in 8 rechten Seite der Führungsschiene 203 angeordnet.
  • Der aus dem Maßband 229 und den beiden Endstücken 261a, 261b gebildete Markierungsträger besitzt eine Länge, die geringfügig kleiner ist als die Gesamtlänge der Führungsschiene 203. Daher wird der Markierungsträger, nachdem das Endstück 261a an der Führungsschiene 203 fixiert worden ist, mittels einer Dehnvorrichtung 257 elastisch gedehnt, bevor er an seinem anderen Endstück 261b an der Führungsschiene 203 fixiert wird. In 8 ist eine hierfür verwendbare Dehnvorrichtung 257 in stark vereinfachter schematischer Form dargestellt. Diese Dehnvorrichtung 257 umfasst ein am Schienenstrang festlegbares Klemmteil 259 und ein relativ zu dem Klemmteil 259 verstellbares Aktivteil 260. Das Aktivteil 260 besitzt einen Greifer 262, der an dem Endstück 261b des Markierungsträgers angreifen kann. Hierfür ist an dem Endstück 261b eine Ausnehmung 269 ausgebildet, durch die der Greifer 262 hindurch greifen kann. Indem der Greifer 262 an dem Endstück 261b angreift und nicht direkt am Maßband 229 angreift, wird vermieden, dass durch den Greifer 262 beim Dehnen des Maßbands 229 die Maßmarkierungen beschädigt werden.
  • Mit dem Bezugszeichen 265 ist in 8 eine zur Verstellung des Aktivteils 260 relativ zum Klemmteil 259 dienende Mikrometerschraube bezeichnet, deren Verstellmaß an der Skalenanordnung 267 abgelesen werden kann. Nachdem durch Betätigung der Mikrometerschraube 265 eine gewünschte Dehnung des Markierungsträgers 229, 261a, 261b eingestellt ist, wird der Markierungsträger 229, 261a, 261b auch an der anderen Stirnseite (in 8 auf der linken Seite der Führungsschiene 203) an der Führungsschiene 203 fixiert. Dies geschieht wiederum bevorzugt durch Punktschweißen, wobei einer oder mehrere Schweißpunkte im Bereich des Endstücks 261b gesetzt werden. Durch Fixierung zwischen seinen Bandenden (bzw. zwischen den mit seinen Bandenden fest verbundenen Endstücken 261a, 261b) wird das Maßband 229 somit unter einer Dehnvorspannung gehalten, welche dafür sorgt, dass sich das Maßband 229 immer straft an die Führungsschiene 203 anlegt. Hierdurch können etwaige Welligkeiten des Maßbands 229 geglättet werden, die beispielsweise im Betrieb der Führungseinrichtung entstehen können, wenn starke Temperaturunterschiede auftreten, oder die auch dadurch auftreten können, dass für das Maßband 229 oder/und die Endstücke 261 ein endloses Bandmaterial verwendet wird, welches von einer Vorratsrolle abgewickelt wird.
  • Der Markierungsträger 229, 261a, 261b mit dem auf seine vorgesehene Länge gespannten Maßband 229 und den fest mit diesem verbundenen Endstücken 261a und 261b steht nunmehr an dem in 8 linken Ende noch etwas über das entsprechende Stirnende der Führungsschiene 203 vor. Der Schlitz 269 für den Greifer 262 befindet sich in diesem überstehenden Bereich. Um den Markierungsträger an die Länge der Führungsschiene 203 anzupassen, umfasst das Endstück 261b eine Soll-Bruchstelle 264, die zwischen der Spannöse 269 und der Anschlussstelle des Endstücks 261b an das Maßband 229 angeordnet ist und im vorgesehenen Dehnungszustand des Maßbands 229 in etwa im Bereich der Stirnfläche 212 der Führungsschiene 203 liegt. An dieser Soll-Bruchstelle 264 wird nach dem Fixieren des Markierungsträgers der überstehende Bereich 270 abgebrochen, so dass der Markierungsträger etwas zurückgesetzt von der Stirnfläche 212 der Führungsschiene 203 endet.
  • 9 zeigt allgemein mit 61 bezeichnet eines der Endstücke, die an die Stirnenden des Maßbands 29 geschweißt werden, in einem Zustand vor der Verbindung des Endstücks 61 mit dem Maßband 29 in einer Draufsicht sowie in einer Seitenansicht. Man erkennt auf der in 9 rechten Seite den Anschlussbereich des Endstücks 61 mit dem stirnseitigen Ende des Maßbands 29. Auf der in 9 linken Seite des Endstücks 61 ist ein Durchgangsloch 69 ausgebildet, welches in der Art einer Spannöse als Angriffspunkt für den Greifer 162 der Spanneinrichtung 157 dient. Das Endstück 61 ist aus einem bandförmigen Metallmaterial hergestellt, und kann beispielsweise aus demselben Material hergestellt sein, das auch für das Maßband 29 verwendet wird.
  • Auf der rechten Seite des Endstücks 61 in 9 ist eine Markierung 67 zu sehen, durch welche die mit der an sich kaum sichtbaren Fase 28 ausgebildete Flachseite deutlich von der planen gegenüberliegenden Flachseite des Endstücks 61 unterschieden werden kann. Weiter ist in 9 eine Soll-Bruchstelle 64 angedeutet, die parallel zu den Stirnseiten des Endstücks 61 verläuft und, wie in der Seitenansicht zu sehen ist, eine zwischen den Längsseiten des Endstücks 61 durchgehende Materialschwächungszone bildet. Entlang dieser Soll-Bruchstelle 64 kann der in 9 linke Teil des Endstücks 61, in dem auch die Spannöse 69 ausgebildet ist, abgebrochen werden, nachdem der Markierungsträger auf eine erforderliche Länge ge dehnt wurde und an seinen beiden Stirnenden an der Führungsschiene fixiert wurde. Um eine gute Abbrechbarkeit zu gewährleisten, ist vorzugsweise das Endstück 61 aus einem relativ spröden Material gefertigt.
  • Man kann in 9 erkennen, dass die Sollbruchstelle 64 sehr nahe am in 9 rechten Rand angeordnet ist, an dem das Endstück 61 mit einem Maßband 29 verschweißt wird. Die sich somit ergebende beträchtliche Länge desjenigen Teils des Endstücks 61, der abgebrochen wird und in dem die Spannöse 69 ausgebildet ist, führt dazu, dass dieser Teil bereits im spannungslosen Zustand deutlich über das Stirnende einer Führungsschiene hinaussteht. Ein Spannwerkzeug kann dahr sicher in einen an der Führungsschiene angebrachten Markierungsträger eingreifen und diesen spannen, ohne das Maßband 29 zu beschädigen.
  • Mit 72 sind in 9 an den Rändern des Bandes 61 ausgesparte etwa halbkreisförmge Bereiche bezeichnet, die einander gegenüberliegen und zwischen denen die Sollbruchstelle 64 verläuft. Diese ausgesparten Bereiche führen nach Abbrechen des in 9 linken Teils des Bandes 61 zur Ausbildung von viertelkreisförmigen Aussparungen 72 an den stirnseitigen Ecken des Markierungsträgers (siehe 5). Im Bereich dieser Ecken wird die Auftragsschweißung durchgeführt.
  • Sowohl die Soll-Bruchstelle 64 als auch die Spannöse 69, die Markierung 67 und Ausparungen 72 können beispielsweise durch einen fotochemischen Ätzprozess in das Endstück 61 eingearbeitet sein. Hierfür wird beispielsweise ein etwa 0,3 m dickes Endlosmetallband von einer Vorratsrolle abgewickelt und in eine Fotobehandlungsstation transportiert, in der ein – vergleichsweise kurzer – Abschnitt des Metallbands mit einem Fotolack beschichtet, belichtet, entwickelt und in ein Ätzbad getaucht wird, um entsprechende Strukturen in das Material des Metallbands hinein zu ätzen. Dies kann bevorzugt in einem zweistufigen Prozess geschehen, wobei bei Eintauchen des in 9 rechten Rands des Metallbands lediglich Oberflächenätzungen zur Ausbildung einer Soll-Bruchstelle 64 bzw. einer Mar kierung 67 eingeätzt werden, während bei Eintauchen des in 9 linken Rand des Metallbands durchgehende Aussparungen zur Ausbildung einer Spannöse 69 sowie der halbkreisförmigen Aussparungen 72 eingeätzt werden. Darüber hinaus sei noch erwähnt, dass auch die Strukturen zur Ausbildung von Schlitzen und Stegen im Maßband 29 durch eine entsprechende Ätztechnik ausgebildet werden können. Für Details hierzu sei wiederum auf die EP 1 052 480 B1 verwiesen.

Claims (40)

  1. Längskörper mit einer eine Längsrichtung definierenden Längsachse (5), insbesondere Führungsschiene (3; 103, 203) einer Linearführungseinrichtung, umfassend: Maßmarkierungen (37, 39), die jeweils entlang der Längsrichtung des Längskörpers verteilten Positionen zugeordnet sind und im Zuge einer Relativbewegung zwischen einem relativ zu dem Längskörper in dessen Längsrichtung beweglichen weiteren Körper und dem Längskörper erfassbar sind, einen vom Längskörper gesondert ausgebildeten und im Wesentlichen in dessen Längsrichtung verlaufenden Markierungsträger, (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) an dem die Maßmarkierungen (37, 39) angeordnet sind, wobei der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) mit seiner dem Längskörper zugeordneten Flachseite mit Auflageflächen des Längskörpers in Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet, dass das der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) an seinem Stirnende (71; 171) eine Mehrzahl von in Querrichtung des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) aufeinander folgenden, im Wesentlichen punktförmigen Schweißverbindungen aufweist, an denen der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) mit Auflageflächen am Längskörper jeweils eine Materialverschmelzungszone (73) bildet.
  2. Längskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Stirnende (71; 171) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) gebildeten Materialverschmelzungszonen (73) mit den Auflageflächen des Längskörpers – wenigstens in einer Projektion in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung (5) des Längskörpers – aneinander angrenzen oder/und einander überlappen.
  3. Längskörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Längskörper an wenigstens einer Stirnseite ein stumpfes Ende aufweist.
  4. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) an seinem Stirnende (71; 171) in Längsrichtung des Längskörpers über den Bereich übersteht, in dem die Maßmarkierungen (37, 39) verteilt sind, wobei die Materialverschmelzungszonen (73) im überstehenden Bereich angeordnet sind.
  5. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) an seinem Stirnende (71; 171) von der Stirnfläche (12; 112) des Längskörpers zurücksteht.
  6. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) in einer reliefartigen Vertiefung (43; 143) des Längskörpers versenkt angeordnet ist.
  7. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein die Maßmarkierungen (37, 39) abdeckendes Abdeckband (47; 147), das von dem Längskörper gesondert ausgebildet ist und im Wesentlichen in dessen Längsrichtung (5) verläuft, wobei das Abdeckband (47; 147) mit seiner dem Längskörper zugewandten Flachseite auf Auflageflächen des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) oder/und des Längskörpers aufliegt.
  8. Längskörper nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) oder/und das Abdeckband (47; 147) derart in die reliefartige Vertiefung (43; 143) eingelegt ist/sind, dass die Außenoberfläche des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) oder des Abdeckbands (47; 147) entlang seiner Längsränder annähernd bündig mit angrenzenden Außenoberflächen des Längskörpers ist, wobei ggf. das Abdeckband (47; 147) an seinem stirnseitigen Ende (74; 174) von der Stirnfläche (12; 112; 212) des Längskörpers oder/und dem Stirnende (71; 171) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) zurücksteht.
  9. Längskörper nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die reliefartige Vertiefung (43; 143) als gestufte Vertiefung ausgebildet ist, und die Auflageflächen für das Abdeckband (47; 147) von einer Stützstufenanordnung (49; 149) der Vertiefung (43, 143) gebildet sind.
  10. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) oder/und das Abdeckband (47; 147) entlang seiner/ihrer in Bandlängsrichtung verlaufenden Längsränder, vorzugsweise mit Abstand zu dem jeweils zugeordneten Längsrand und durch Laserschweißen, durch je mindestens eine Längsschweißnaht (53; 153) mit Auflageflächen an dem Längskörper verbunden ist/sind.
  11. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) an seiner dem Längskörper zugewandten Flachseite entlang seiner Längskanten mit einer Fase (28) ausgebildet ist.
  12. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) ein Maßband (29; 129; 229) mit wenigstens einer Spur von in Bandlängsrichtung verteilten Maßmarkierungen (37, 39) umfasst.
  13. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen der Stirnfläche (12; 112; 212) des Längskörpers, dem Stirnende (71; 171) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) und ggf. dem Stirnende (74; 174) des Abdeckbands (47; 147) durch eine Vergussmasse (176) derart ausgefüllt ist, dass die Vergussmasse (176) bündig mit der Stirnfläche (12; 112; 212) des Längskörpers oder/und der Oberseite des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) oder ggf. der Oberseite des Abdeckbands (47; 147) abschließt.
  14. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) an seinem Stirnende (71; 171) im Bereich der Ecken durch eine Auftragsschweißung, insbesondere durch eine Metallpulver-Schweissung mit dem Längskörper verschweißt ist.
  15. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) an seinem Stirnende (71; 171) Aussparungen (72) im Bereich seiner Ecken aufweist.
  16. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Schweißüberstände oder/und überstehende Vergussmasse (176) im Bereich der Stirnenden abgetragen sind.
  17. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) an mindestens zwei in Längsrichtung des Längskörpers voneinander beabstandeten Stellen (63; 163; 263) an dem Längskörper fixiert ist, wobei der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) zwischen den Fixationsstellen (63; 163; 263) gedehnt ist.
  18. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) einen ersten Bereich (29; 129; 229) umfasst, in dem die Maß markierungen (37, 39) verteilt sind, und wenigstens einen an den ersten Bereich (29; 129; 229) in Längsrichtung des Längskörpers anschließenden zweiten Bereich (61; 161; 261a, 261b) umfasst, in dem ein Angriffsbereich (69; 169; 269) für eine Spanneinrichtung (157) angeordnet ist.
  19. Längskörper nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass, an dem einen zweiten Bereich (61; 161; 161a; 161b) aufweisenden Stirnende (71; 171) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) die Fixationsstellen (63; 163; 263) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) im zweiten Bereich (61; 161; 161a; 161b) liegen.
  20. Längskörper nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (61; 161; 161a; 161b) eine parallel zur Stirnfläche (12; 112; 212) des Längskörpers verlaufende Sollbruchstelle (64; 164; 264) aufweist.
  21. Längskörper nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (61; 161; 261a; 261b) mit einem Stirnende des ersten Bereichs (29; 129; 229) verbunden ist.
  22. Längskörper nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (61; 161; 161a; 161b), vorzugsweise durch Laserschweißen, an das Stirnende des ersten Bereichs (29; 129; 229) geschweißt ist.
  23. Längskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) durch fotochemisches Ätzen hergestellt ist, wobei die Markierungen (37, 39) oder/und ggf. die Fase (28) oder/und ggf. der Angriffsbereich (69; 169; 269) für eine Spanneinrichtung oder/und ggf. die Sollbruchstelle (64; 164; 264) durch fotochemisches Ätzen ausgebildet sind.
  24. Einrichtung zur Ermittlung der Relativposition zweier relativ zueinander beweglicher Körper, umfassend einen ersten der beiden Körper (3; 103; 203) nach einem der vorangehenden Ansprüche und einen zweiten der beiden Körper (7), der eine auf die Maßmarkierungen (37, 39) ansprechende Sensoranordnung trägt, welche im Zuge einer Relativbewegung der beiden Körper den Markierungsbereich befährt und Signale entsprechend den überfahrenen Markierungen (37, 39) erfasst.
  25. Verfahren zur Herstellung eines Längskörpers mit einer eine Längsrichtung definierenden Längsachse (5), insbesondere einer Führungsschiene (3; 103; 203) einer Linearführungseinrichtung, umfassend die Schritte: Anordnen von Maßmarkierungen (37, 39) in Zuordnung zu entlang der Längsrichtung des Längskörpers verteilten Positionen derart, dass die Maßmarkierungen (37, 39) im Zuge einer Relativbewegung zwischen einem relativ zu dem Längskörper in dessen Längsrichtung beweglichen weiteren Körper und dem Längskörper erfassbar sind, Anbringen eines vom Längskörper gesondert ausgebildeten Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b), an dem die Maßmarkierungen (37, 39) ausgebildet sind, im Wesentlichen in Längsrichtung verlaufend am Längskörper, wobei der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) mit seiner dem Längskörper zugewandten Flachseite auf Auflageflächen des Längskörpers aufgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass am Stirnende (71; 171) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) eine Mehrzahl von in Querrichtung des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) aufeinander folgenden, im Wesentlichen punktförmigen Schweißverbindungen ausgebildet wird, an denen der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) mit Auflageflächen am Längskörper jeweils eine Materialverschmelzungszone (73) bildet.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialverschmelzungszonen (73) – wenigstens in einer Projektion in eine Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Längskörpers – in aneinander angrenzender Weise oder/und einander überlappender Weise ausgebildet werden.
  27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) auf derjenigen Flachseite, die mit dem Längskörper in Anlage gebracht werden soll, entlang seiner Längskanten mit einer Fase (28) versehen wird.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) ein Abdeckband (47; 147) angebracht wird.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein zwischen einer Stirnfläche (12; 112; 212) des Längskörpers, dem stirnseitigen Ende (71; 171) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) und ggf. dem stirnseitigen Ende (74; 174) des Abdeckbands (47; 147) gebildeter Raum durch eine Vergussmasse (176) derart ausgefüllt wird, dass die Vergussmasse (176) bündig mit der Stirnseite (71; 171) des Längskörpers oder/und der Oberseite des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) oder ggf. der Oberseite des Abdeckbands (47) abschließt.
  30. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Ecken des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) ein Auftragsschweißverfahren unter Verwendung eines schmelzenden Zusatzwerkstoffs durchgeführt wird.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass ein Metallpulver-Auftragsschweißverfahren ausgeführt wird, bei dem ein magnetischer Schweißstempel mit einem pulverförmigen magnetischen oder/und magnetisierbaren Zusatzwerkstoff, insbesondere einem Stahlpulver, in Kontakt gebracht wird, dann im Bereich einer Ecke des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) auf den Längskörper oder/und den Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) aufgesetzt wird und der anhaftende magnetische Zusatzwerkstoff zusammen mit angrenzenden Bereichen des Längskörpers oder/und des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) zum Schmelzen gebracht wird.
  32. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass ein Widerstands- oder Induktionsschweißverfahren durchgeführt wird.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein konischer Schweißstempel mit abgeflachter Spitze verwendet wird.
  34. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufsetzen des Schweißstempels auf den Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) oder/und den Längskörper ein elektrischer Strom fließt, der den Zusatzwerkstoff zum Schmelzen bringt.
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass Schweißüberstände oder/und überstehende Vergussmasse (176) im Bereich der Stirnenden abgetragen werden.
  36. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) zwischen zwei in Längsrichtung des Längskörpers voneinander beabstandeten Stellen (69; 169; 269) gedehnt wird und dann an mindestens zwei voneinander beabstandeten Fixationsstellen (63; 163; 263) an dem Längskörper fixiert wird, vorzugsweise durch Ausbilden von jeweiligen Schweißstellen, wobei der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) zwischen den Fixationsstellen (63; 163; 263) gedehnt bleibt.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Bereich (29; 129: 229) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) die Maßmarkierungen (37, 39) angeordnet werden, in einem zweiten Bereich (61; 161, 261a, 261b) des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) ein Angriffsbereich (69; 269) für eine Spanneinrichtung (157) ausgebildet wird und der erste und der zweite Bereich des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) in Längsrichtung des Längskörpers aneinander anschließend verbunden werden, wobei beim Dehnen eine Spanneinrichtung am Angriffsbereich angreift und der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) in gedehntem Zustand am Längskörper fixiert wird, indem wenigstens eine punktförmige Schweißverbindung im zweiten Bereich (61; 161; 261a, 261b) gesetzt wird.
  38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich (61; 161; 261a, 261b) an ein Stirnende des ersten Bereichs (29; 129; 229) angeschweißt wird, vorzugsweise durch Laserschweißen.
  39. Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Bereich (29; 129; 229) eine parallel zur Stirnseite des Längskörpers verlaufende Sollbruchstelle (64; 164 264) ausgebildet wird und der zweite Bereich (61; 161; 261a, 261b) nach dem Fixieren des Markierungsträgers (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) entlang der Sollbruchstelle (64; 164; 264) abgebrochen wird.
  40. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsträger (29, 61; 129, 161; 229, 261a, 261b) durch fotochemisches Ätzen hergestellt wird, wobei die Markierungen oder/und ggf. die Fase (28) oder/und ggf. Aussparungen (72), oder/und ggf. der Angriffsbereich (69; 169; 269) für eine Spanneinrichtung oder/und ggf. die Sollbruchstelle (64; 164; 264) durch fotochemisches Ätzen ausgebildet werden.
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