DE102012100387A1

DE102012100387A1 - Linearschlitten mit integriertem Schlitten und Mutter-Baugruppe

Info

Publication number: DE102012100387A1
Application number: DE102012100387A
Authority: DE
Inventors: Jonathan R. Schroeder; Joseph A. Binka; Timothy J. LeCrone
Original assignee: Pacific Bearing Co
Current assignee: Pacific Bearing Co
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2012-01-18
Publication date: 2012-07-26
Also published as: US20120186374A1; CN103541994A; CN103541994B; US9010205B2

Abstract

Es wird für einen Linearschlitten gesorgt. Der Linearschlitten beinhaltet eine Führungsschiene, eine Schlittenanordnung und einen Antriebsmechanismus. Die Schlittenanordnung beinhaltet einen Seitenschlitten oder eine Mutteranordnung für das Erfassen einer Spindel des Antriebsmechanismus. Die Mutteranordnung ist seitlich von einem Schlitten der Schlittenanordnung abgesetzt.

Description

QUERVERWEIS AUF IN BEZUG STEHENDE PATENTANMELDUNGEN
Diese Patentanmeldung beansprucht den Vorteil der einstweiligen U.S.-Patentanmeldung Nr. 61/434,627, die am 20. Januar 2011 eingereicht wurde, und die gesamten Lehren und Offenbarung derselben werden durch Bezugnahme auf dieselbe hierin einbezogen.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Linearschlitten, die eine Führungsschiene, einen Führungsschlitten und einen Antriebsmechanismus, um den Schlitten entlang der Führungsschiene anzutreiben, beinhalten.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Linearschlitten werden dazu verwendet, Geräte entlang eines bekannten Weges zu befördern. Normalerweise werden die Geräte entlang des Weges sowohl vorwärts wie auch rückwärts verschoben. Der Linearschlitten kann einen Antriebsmechanismus beinhalten, um einen Führungsschlitten entlang einer Führungsschiene des Linearschlittens von Hand oder automatisch anzutreiben.
Einige der Führungsschlitten verwenden interne Kugellager, die durch einen Körper des Führungsschlittens umlaufen. Die Kugellager bewegen sich auf Laufbahnteilen der Führungsschiene, um eine reibungsarme Verschiebung des Führungsschlittens entlang der Führungsschiene zu erleichtern. Einige Führungsschlitten verwenden Führungsräder, welche sich entlang der Führungsschiene bewegen.
Die meisten Linearschlitten sind aus einer Linearführung gebildet, die eine Führungsschiene und einen Führungsschlitten aufweist. Dann wird ein Antriebsmechanismus an einer Deckfläche des Führungsschlittens angebracht, um für einen Antriebsmechanismus zu sorgen, um den Führungsschlitten zu bewegen. Unglücklicherweise erfordert dies, dass der Antriebsmechanismus an der oberen Befestigungsfläche des Führungswagens angebracht wird. Diese Befestigungsanordnung führt zu einer Behinderung der Eignung, die gewünschten Geräte, die von dem Linearschlitten befördert werden sollen, an dem Führungsschlitten zu montieren.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserung des gegenwärtigen Standes der Technik von Linearschlitten.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf verbesserte Linearschlitten-Anordnungen und Verfahren, um neue und verbesserte Linearschlitten-Anordnungen zu gestalten.
Eine bestimmte Ausführungsform eines Linearschlittens gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine Führungsschiene; eine Schlittenanordnung, die an der Führungsschiene zur Bewegung längs derselben angebracht ist; und einen Antriebsmechanismus, der mit der Schlittenanordnung verbunden ist, um die Schlittenanordnung entlang der Führungsschiene zu bewegen, wobei der Antriebsmechanismus mit seitlichem Abstand zu einer Seite der Führungsschiene angeordnet ist.
In einer bestimmten Realisierung des Linearschlittens beinhaltet die Schlittenanordnung einen Schlitten und eine Mutteranordnung. Die Mutteranordnung ist mit dem Antriebsmechanismus und dem Schlitten verbunden. Der Schlitten hat eine Deckfläche zum Anbringen von Gegenständen. Die Mutteranordnung ist höchstens fluchtend mit der Deckfläche des Schlittens angeordnet. Das erlaubt es, dass der Linearschlitten mit einer früheren Profilschiene, die keinen Antriebsmechanismus beinhaltete, ausgetauscht wird, ohne die Montage des Gegenstandes anzupassen.
in einer weiteren bestimmten Realisierung hat die Mutteranordnung die Gestalt eines Seitenschlittens. Der Seitenschlitten ist an dem Schlitten in einer festen Stellung mechanisch befestigt.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Schlittenanordnung einen Schlitten und eine Mutter in einer festen Beziehung zu dem Schlitten. Der Schlitten beinhaltet einen Schlittenkörper, ein Paar von Kugelführungen auf gegenüberliegenden Seiten des Schlittenkörpers und eine Endkappe, die an einem Ende des Schlittens befestigt ist. Dabei ist die Mutter fest an der Endkappe angebracht.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Endkappe ein Paar von Backen, die sich in einer Richtung erstrecken, die sich seitlich von einer der Seiten des Schlittens weg erstreckt. Die Mutter ist fest an dem Paar von Backen angebracht.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Schlittenanordnung ein Schlittenteil und Mutterteil, das die Schlittenanordnung mit dem Antriebsmechanismus verbindet. Der Schlitten beinhaltet wenigstens eine Kugelführung, die wenigstens einen Teil einer Seite des Schlittens bildet. Die Kugelführung legt das Mutterteil fest.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Schlittenanordnung einen Schlitten und eine Mutter, die die Schlittenanordnung mit dem Antriebsmechanismus verbindet. Der Schlitten beinhaltet wenigstens eine Kugelführung, die wenigstens einen Teil einer Seite des Schlittens bildet. Dabei ist die Mutter fest an der Kugelführung angebracht.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Schlittenanordnung einen Schlitten und eine Mutter, die die Schlittenanordnung mit dem Antriebsmechanismus verbindet. Der Schlitten beinhaltet einen Schlittenkörper, der eine Deckfläche zur Befestigung von Geräten festlegt. Der Schlittenkörper beinhaltet ein Befestigungsteil, das sich seitlich über eine Seite des Schlittens hinaus erstreckt. Dabei ist die Mutter an dem Befestigungsteil befestigt.
In einer Ausführungsform ist ein Hauptkörper an dem Befestigungsteil an einer Seite, die der Deckfläche gegenüberliegt, angebracht. Der Hauptkörper legt einen Mutterkanal fest, in dem die Mutter befestigt ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Schlittenanordnung einen Schlitten und einen an dem Schlitten befestigten Seitenschlitten. Der Seitenschlitten beinhaltet ein Mutterteil, das die Schlittenanordnung mit dem Antriebsmechanismus verbindet. Der Seitenschlitten beinhaltet eine Rahmenstruktur, die fest mit dem Schlitten verbunden ist. Die Rahmenstruktur legt einen Mutterkanal fest, in welchem das Mutterteil befestigt ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Seitenschlitten weiterhin ein Mutterteil zur Reduzierung des Flankenspiels und ein Vorspannteil in dem Mutterkanal. Das Vorspannteil spannt das Mutterteil zur Reduzierung des Flankenspiels von dem Mutterteil weg vor. Das Mutterteil zur Reduzierung des Flankenspiels ist innerhalb des Mutterkanals axial verschiebbar.
In einer Ausführungsform ist der Seitenschlitten so an dem Schlitten befestigt, dass der Seitenschlitten höchstens fluchtend mit der Deckfläche des Schlittens ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Schlitten einen Schlittenkörper, der eine Deckfläche zur Befestigung von Gegenständen festlegt. Der Schlittenkörper beinhaltet einen darin eingearbeiteten Montagehohlraum, der in oder unter der Deckfläche eingesenkt ist. Der Seitenschlitten beinhaltet ein auskragendes Befestigungsteil, das so bemaßt ist, dass es dem Montagehohlraum entspricht.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Schlittenkörper eine Montageausnehmung, die in dem Montagehohlraum eingearbeitet ist, und das Befestigungsteil beinhaltet eine Montageöffnung. Ein Befestigungsstift erstreckt sich sowohl in die Montageausnehmung als auch in die Montageöffnung, um den Seitenschlitten mit dem Schlittenkörper zu verbinden.
In einer Ausführungsform ist der Seitenschlitten nicht mit der Deckfläche des Schlittens verbunden.
In einer Ausführungsform wird ein Linearschlitten einschließlich einer Führungsschiene; eine Schlittenanordnung, die an der Führungsschiene für die Bewegung entlang derselben angebracht ist, wobei die Schlittenanordnung umfasst: Einen Schlitten, der bewegbar mit der Führungsschiene verbunden ist, wobei der Schlitten eine Deckfläche zur Anbringung von Gegenständen festlegt; eine Mutter, die sich in einer festen Beziehung zu dem Schlitten befindet, wobei die Mutter höchstens vertikal fluchtend mit der Deckfläche angeordnet ist; ein Antriebsmechanismus, der mit der Mutter verbunden ist, um die Schlittenanordnung entlang der Führungsschiene zu bewegen, wobei sich der Antriebsmechanismus seitlich im Abstand zu einer Seite der Führungsschiene befindet, bereitgestellt.
In einer Ausführungsform ist die Mutter seitlich gegenüber der Führungsschiene versetzt, wenn die Schlittenanordnung an der Führungsschiene montiert wird.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Schlittenanordnung einen Seitenschlitten. Die Mutter ist ein Teil des Seitenschlittens. Der Seitenschlitten ist an dem Schlitten befestigt. Der Seitenschlitten beinhaltet einen Hauptkörper, der an dem Schlitten befestigt ist. Dabei ist die Mutter an dem Hauptkörper befestigt.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Schlitten einen Schlittenkörper, der die Deckfläche festlegt. Der Schlittenkörper legt einen Montagehohlraum fest, der sich vertikal unter der Deckfläche befindet. Der Seitenschlitten beinhaltet ein auskragendes Befestigungsteil, das dem Montagehohlraum entspricht, so dass der Seitenschlitten nicht an einer Deckfläche des Schlittens befestigt ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Schlitten einen Schlittenkörper, der die Deckfläche festlegt. Der Schlittenkörper legt einen Montagehohlraum fest, der sich vertikal unter der Deckfläche befindet. Der Seitenschlitten beinhaltet ein auskragendes Befestigungsteil, das dem Montagehohlraum entspricht, so dass der Seitenschlitten nicht an einer Deckfläche des Schlittens befestigt ist.
In einer Ausführungsform beinhaltet der Schlitten einen Schlittenkörper, der die Deckfläche festlegt, ein Paar von Kugelführungen, die an dem Schlittenkörper angebracht sind und sich entlang den Seiten des Schlittenkörpers erstrecken, und eine Endkappe, die an dem Schlittenkörper und dem Paar von Kugelführungen befestigt sind. Die Mutter ist mit der Endkappe verbunden.
In einer Ausführungsform beinhaltet die Endkappe ein Paar sich seitlich erstreckender Backen, die sich seitlich nach außen in einer Richtung, die sich von der Führungsschiene weg erstreckt, erstrecken. Die Mutter ist an dem Paar sich seitlich erstreckender Backen befestigt, so dass die Mutter seitlich von der Führungsschiene abgesetzt ist.
In einer Ausführungsform wird für ein Verfahren zum Herstellen eines Linearschlittens gesorgt. Das Verfahren umfasst das Entfernen einer ersten Endkappe von der Schlittenanordnung; das Befestigen einer zweiten Endkappe an der Schlittenanordnung; das Montieren der Schlittenanordnung an einer Führungsschiene; das Verbinden einer von der zweiten Endkappe getragenen Mutter mit einem Antriebsmechanismus.
In einem Verfahren beinhaltet das Verfahren weiterhin das Befestigen der Mutter an der zweiten Endkappe.
In einem Verfahren wird der Schritt des Befestigens der Mutter an der zweiten Endkappe nach dem Schritt des Befestigens der zweiten Endkappe an der Schlittenanordnung ausgeführt.
In einem Verfahren beinhaltet die zweite Endkappe ein Paar von Backen, die sich in einer von der Führungsschiene weg erstreckenden Richtung erstrecken, wenn sie an der Führungsschiene angebracht sind. Die Mutter wird an dem Paar von Backen angebracht.
In einer Ausführungsform wird für ein Verfahren zum Herstellen eines Linearschlittens gesorgt. Der Linearschlitten weist eine Schlittenanordnung auf, die eine Deckfläche zur Montage von Gegenständen beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet das Befestigen einer Mutter an einem Schlitten des Linearschlittens derart, dass die Befestigung der Mutter nicht die Deckfläche der Schlittenanordnung behindert.
In einer bestimmten Ausführungsform des Verfahrens beinhaltet die Schlittenanordnung einen Schlitten, der die Deckfläche der Schlittenanordnung festlegt, und einen Seitenschlitten. Das Befestigen der Mutter an dem Schlitten beinhaltet das Befestigen des Seitenschlittens an dem Schlitten, so dass der Seitenschlitten höchstens fluchtend mit der Deckfläche ist.
In einer Ausführungsform des Verfahrens beinhaltet der Schlitten einen Schlittenkörper, der die Deckfläche festlegt. Das Verfahren beinhaltet weiterhin das Herstellen eines Montagehohlraums in dem Schlittenkörper und das Befestigen beinhaltet das Eingreifen eines auskragenden Befestigungsteils des Seitenschlittens in den Montagehohlraum.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Verfahren weiterhin das Herstellen des Montagehohlraums aus dem Schlittenkörper.
In einem Verfahren beinhaltet das Verfahren weiterhin das Befestigen des Seitenschlittens an dem Schlittenkörper mit einem Befestigungselement, das sich in eine in das Befestigungsteil des Seitenschlittens eingearbeitete Ausnehmung erstreckt, und eine Ausnehmung, die in den Schlittenkörper eingearbeitet ist.
In einer weiteren Ausführungsform wird für eine Linearschlitten-Anordnung mit einer Führungsschiene; ein Schlittenteil, das eine Deckfläche zum Anbringen von Gegenständen festlegt, wobei der Schlitten bewegbar an der Führungsschiene für eine Bewegung entlang derselben angebracht ist; ein Seitenschlittenteil, das in fester Beziehung zu dem Schlittenteil steht und höchstens fluchtend mit der Deckfläche ist; und einen Antriebsmechanismus, der mit dem Seitenschlittenteil verbunden ist, um das Schlittenteil entlang der Führungsschiene zu bewegen, gesorgt.
In einer Ausführungsform sind das Seitenschlittenteil und das Schlittenteil eigenständige Einheiten, die aneinander befestigt sind.
In einer Ausführungsform ist das Seitenschlittenteil ein sich seitlich erstreckendes Teil des Schlittenteils. Das Seitenschlittenteil beinhaltet eine Mutter, die den Antriebsmechanismus erfasst und die an dem sich seitlich erstreckenden Teil des Schlittenteils befestigt ist.
Andere Gesichtspunkte, Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird, offenbar.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beigefügten Zeichnungen, die in die Beschreibung einbezogen sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen verschiedene Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung und dienen, zusammen mit der Beschreibung, dazu, die Grundlagen der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen:
1 ist eine perspektivische Aufsicht einer Linearschlitten-Anordnung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine perspektivische Unteransicht der Linearschlitten-Anordnung nach 1;
3 ist eine weitere Unteransicht der Linearschlitten-Anordnung nach 1, bei der die Abdeckung des Seitenschlittens entfernt wurde, um das Zusammenspiel der Spindel und des Seitenschlittens der Ausführungsform zu zeigen;
4 ist eine vereinfachte Explosionsdarstellung der Schlittenanordnung der Linearschlitten-Anordnung der 1;
5 ist eine Explosionsdarstellung in Unteransicht der Linearschlitten-Anordnung der 1;
6 ist eine Explosionsdarstellung in Aufsicht der Linearschlitten-Anordnung der 1;
7 ist eine partielle Explosionsdarstellung der Schlittenanordnung der 1;
8 ist eine perspektivische Aufsicht eines Schlittens der Linearschlitten-Anordnung der 1;
9 ist eine Aufsicht der Schlittenanordnung der Linearschlitten-Anordnung der 1;
10 ist eine alternative beispielhafte Ausführungsform einer weiteren Linearschlitten-Anordnung gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine weitere Aufsicht der Linearschlitten-Anordnung der 10, bei der ein Teil des Seitenschlittens entfernt wurde, um seine inneren Bestandteile zu zeigen;
12 ist eine vergrößerte Teilansicht der Linearschlitten-Anordnung der 10 von unten;
13 ist eine perspektivische Aufsicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Linearschlitten-Anordnung gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine vergrößerte Teilansicht der Linearschlitten-Anordnung der 13;
15 ist eine Aufsicht auf die Schlittenanordnung der Linearschlitten-Anordnung der 13;
16 ist eine Explosionsdarstellung in Aufsicht der Schlittenanordnung der Linearschlitten-Anordnung der 13;
17–19 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Schlittenanordnung;
20 und 21 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Schlittenanordnung; und
22–26 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Linearanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit bestimmten bevorzugten Ausführungsformen beschrieben werden wird, ist nicht beabsichtigt, sie auf diese Ausführungsformen zu beschränken. Es besteht im Gegenteil die Absicht, alle Alternativen, Abwandlungen und Äquivalente zu erfassen, die von dem Geist und dem Gegenstand der Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, umfasst sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Indem wir uns nun der 1 zuwenden, ist dort eine beispielhafte Ausführungsform einer Linearschlitten-Anordnung 100 dargestellt. Die Linearschlitten-Anordnung 100 umfasst hauptsächlich eine Führungsschiene 102, eine Schlittenanordnung 104 und einen Antriebsmechanismus 106. Die Linearschlitten-Anordnung 100 wird dazu verwendet, (nicht gezeigte) Vorrichtungen, die an der Schlittenanordnung 104 angebracht sind, entlang der Führungsschiene 102 geradlinig nach hinten und nach vorne zu verschieben (wie durch den Pfeil 108 dargestellt). Die Führungsanordnung der Schlittenanordnung 104 gestattet die Wiederholbarkeit der Bewegung der daran angebrachten Vorrichtung.
Die Führungsschiene 102 wird üblicherweise aus extrudiertem Grundmaterial wie Aluminium hergestellt und umfasst Laufbahnen 110. Die Schlittenanordnung 104 wird entsprechende Führungsvorrichtungen umfassen wie Führungsräder, Kugelumlaufführungen und Schmiermittel, die mit den Laufbahnen 110 zusammenwirken, wenn sich die Schlittenanordnung 104 entlang der Führungsschiene 102 verschiebt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Laufbahnen 110 als Kanäle dargestellt, die lediglich in die Form der Führungsschiene 102 hineinextrudiert sind. In alternativen Ausführungsformen könnten die Laufbahnen 110 jedoch in die Führungsschiene 102 hineingearbeitet oder von gehärteten Stahllaufbahnen, die mechanisch oder auf andere Weise an der Führungsschiene 102 angebracht sind, gebildet werden. Weiterhin sind die Laufbahnen 110 als Kanäle gezeigt, die in den Seiten der Führungsschiene 102 ausgebildet sind. Die Kanäle haben eine Querschnittsform, die üblicherweise als ”Gotischer Bogen” bezeichnet wird. In alternativen Ausführungsformen müssen die Laufbahnen 110 jedoch nicht die Form von Kanälen annehmen, sondern könnten Vorsprünge von ”V”-Form oder anderen Formen sein. Diese Vorsprünge würden üblicherweise zusammen mit Schlitten vom Führungsradtyp verwendet werden. Die vorliegenden Laufbahnen 110 sind für die Verwendung mit Schlittenanordnungen vom Kugelumlaufführungstyp ausgelegt.
Die Linearschlitten-Anordnung 100 der 1 beinhaltet einen handbetriebenen Antriebsmechanismus 106. Der Antriebsmechanismus 106 beinhaltet eine Spindel 112, die an einem Ende einen Griff 114 aufweist, der von einem Benutzer ergriffen werden kann, um die Spindel zum Zweck der Feineinstellung der Stellung der Schlittenanordnung 104 entlang der Führungsschiene 102 zu drehen.
Die Spindel 112 erfasst die Schlittenanordnung 104 funktionell derart, dass eine Drehbewegung der Spindel 112 in eine Linearbewegung der Schlittenanordnung 104 entlang der Führungsschiene 102 umgewandelt wird.
Die Spindel 112 ist von einem Paar von Endblöcken 116, die an der Führungsschiene 102 befestigt sind, seitlich gegenüber der Führungsschiene 102 versetzt. In der gezeigten Ausführungsform sind die Endblöcke 116 in der Nähe der distalen Enden der Führungsschiene 102 angeordnet.
Die Endblöcke 116 beinhalten Durchgangsöffnungen, durch welche sich die Spindel 112 erstreckt. Die Durchgangsöffnungen können Lagerträger beinhalten, um die Spindel 112 für reibungsarme Drehung im Verhältnis zu den Endblöcken 116 zu lagern. Diese Lager können Buchsen, Wälzlager oder andere Lagereinrichtungen von reibungsarmer Art sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Spindel 112 vertikal unter einer horizontalen Ebene angeordnet, die von der Deckfläche 118 der Führungsschiene 102 festgelegt wird.
Wie anhand von anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt werden wird, kann der Antriebsmechanismus 106 mit einem Motor versehen werden, um die Drehung der Spindel 112 automatisch zu steuern.
Die Schlittenanordnung 104 beinhaltet hauptsächlich ein Schlittenteil 120 (das auch als Schlitten bezeichnet wird) und eine Mutteranordnung, in der gezeigten Ausführungsform in der Art eines Seitenschlittens 122. Der Seitenschlitten 122 ist seitlich zu einer Seite des Schlittenteils 120 hin versetzt und nimmt die Spindel 112 durch sich hindurch auf. Das Schlittenteil 120 bewegt sich allgemein entlang der Führungsschiene 102 und wird von dieser geführt, wobei sich die Führungsschiene 102 durch einen Kanal erstreckt, der in das Schlittenteil 120 eingearbeitet ist. Das Schlittenteil 120 umfasst im Wesentlichen ein Paar von Schenkelteilen, die sich entlang den Seiten der Führungsschiene 102 erstrecken, so dass das Schlittenteil 120 im Wesentlichen die Führungsschiene 102 überspannt. Die Schenkelteile legen im Wesentlichen einen Kanal zwischen sich fest, der die Führungsschiene 102 aufnimmt. Der Seitenschlitten 122 erfasst im Wesentlichen funktionell die Spindel 112, um die Drehbewegung der Spindel 112 um ihre Längsachse 124 in eine Linearbewegung der Schlittenanordnung 104 umzuwandeln, wie durch den Pfeil 108 gezeigt.
Mit zusätzlichem Bezug auf die 4 ist das Schlittenteil 120 im Wesentlichen ein Aufbau von Bauteilen. Der Aufbau von Bauteilen beinhaltet üblicherweise einen metallischen Schlittenkörper 126, ein Paar von an dem Schlittenkörper 126 befestigten Kugelführungen 128 aus Kunststoff, ein Paar von metallischen Endkappen 130, 132 und eine Mehrzahl von (nicht gezeigten) Kugelumlaufführungen in dem Schlittenteil 120.
Der Schlittenteil 120 legt im Wesentlichen ein Paar von Umlaufbahnen fest, durch die die umlaufenden Kugeln passieren, wenn sich das Schlittenteil 120 entlang der Führungsschiene 102 bewegt. Diese Bahnen, entlang derer sich die umlaufenden Kugeln bewegen, können teilweise von dem Schlittenkörper 126 wie auch von den Kugelführungen 128 aus Kunststoff gebildet werden. Die Endkappen 130, 132 können ebenfalls einen Teil der Umlaufbahnen festlegen und auch dabei helfen, die Mehrzahl von Bauteilen des Schlittenteils 120 in einem vollständigen Bauteil zu sichern.
Mit Bezug auf die 4 sind die Endkappen 130, 132 sowohl in eine Bodenfläche der Kugelführungen 128 aus Kunststoff wie auch in den Schlittenkörper 126 geschraubt.
Die Endkappen 130, 132 werden üblicherweise aus gestanztem oder drahtgeschnittenem dünnem rostfreiem Stahl oder Aluminium gebildet.
Der Schlittenkörper 120 wird üblicherweise aus Stahl hergestellt, wobei das Teil schwierig zu bearbeiten ist.
Der Seitenschlitten 122 beinhaltet eine Bodenabdeckung 136 und einen Hauptkörper 138, die miteinander zusammenwirken. Die Bodenabdeckung 136 ist am besten in der 2 zu sehen. Die Bodenabdeckung 136 kann an dem Hauptkörper mit Schrauben 140 befestigt sein. Es können aber auch andere Vorrichtungen, um die Bodenabdeckung 136 an dem Hauptkörper 138 zu befestigen, vorgesehen werden. Der Hauptkörper 138 und die Bodenabdeckung 136 können beispielsweise gegenseitig schnappverriegelt sein. Alternativ hierzu können sie auch gegenseitig verschweißt sein, z. B. durch Ultraschallschweißen.
Mit Bezug auf die 3 und 4 ist dort die Abdeckung 136 von dem Hauptkörper 138 entfernt worden. Durch die Entfernung der Bodenabdeckung 136 wird eine rechtwinklige Mutter 142 sichtbar. Die rechtwinklige Mutter 142 wird in einem Mutterkanal 144 geführt. Der Mutterkanal 144 ist so bemessen und gestaltet, dass er eine geradlinige oder Drehbewegung der rechtwinkligen Mutter 142 bezüglich des Hauptkörpers 138 verhindert. Die rechtwinklige Mutter 142 wirkt so mit der Spindel 112 zusammen, dass eine Drehbewegung der Spindel 112 in eine Linearbewegung der Schlittenanordnung 104 umgewandelt wird.
Der Mutterkanal 144 beinhaltet zwei Mutteraufnahmeabschnitte 146, 148. Die Mutteraufnahmeabschnitte haben im Vergleich zur Standardbreite w3 des Mutterkanals 144 eine vergrößerte Breite w1, w2. Diese im Verhältnis zur Breite w3 vergrößerten oder verbreiterten Maße w1, w2 erlauben es, die rechtwinklige Mutter 142 im Verhältnis zum Hauptkörper 138 axial aufzunehmen. Genauer gesagt ist die Breite w4 der rechtwinkligen Mutter größer bemessen als die Breite w3 des Mutterkanals 144. Diese Anordnung erlaubt es, dass die axialen Enden 150, 152 der rechtwinkligen Mutter 142 axial an Anstoßbereiche 154 des Hauptkörpers 138 anstoßen. Diese Anstoßbereiche 154 haben die Form sich seitlich erstreckender Wände oder Stufen, die sich als Folge des Unterschieds zwischen den Breiten w1 und w3, und den Breiten w2 und w3 ausbilden. Diese sich seitlich erstreckenden Wände oder Stufen erstrecken sich im Wesentlichen lotrecht zu der Zentralachse 124 der Spindel 112.
Sich zwischen den Enden 150, 152 der rechtwinkligen Mutter 142 axial erstreckende Seitenwände 156, 158 erfassen Seitenwandbereiche 160, 162 des Hauptkörpers 138, um die Drehung der rechtwinkligen Mutter 142 in dem Mutterkanal 144 zu verhindern. Die Breite w1 ist als solche im Wesentlichen gleich der Breite w4. Die Breite w1 und die Breite w4 können geringfügige Abweichungen aufweisen, um entweder eine Pressitzmontage der rechtwinkligen Mutter in dem Mutterkanal 144 auszubilden, oder einen geringfügigen aber unwesentlichen Spielraum zwischen der rechtwinkligen Mutter 142 und dem Mutterkanal 144.
Indem wir uns wieder der 1 zuwenden ist die Linearschlitten-Anordnung 100 so gestaltet, dass die Deckfläche 166 des Hauptkörpers 138 des Seitenschlittens 122 höchstens vertikal mit der Deckfläche 168 des Schlittenkörpers 126 des Schlittenteils 120 fluchtet. Mit anderen Worten befindet sich die Deckfläche 166 des Hauptkörpers 138 vertikal nicht weiter über der Deckfläche 118 der Führungsschiene 102 als die Deckfläche 168 des Schlittenkörpers 126. Diese Anordnung erlaubt es, eine Standard-Führungseinheit, die nur einen Schlitten und eine Führungsschiene aufweist, mit einer Linearschlitten-Anordnung 100 zu ersetzen, ohne die Position zu eines beliebigen daran angebrachten Geräts im Verhältnis zu der Deckfläche 118 der Führungsschiene 102 zu beeinflussen.
Mit Bezug auf die 6 beinhaltet der Hauptkörper 138, zum Befestigen des Seitenschlittens 122 in der versetzten oder auskragenden Anordnung der gezeigten Ausführungsform, ein sich seitlich erstreckendes Befestigungsteil 170. Das Befestigungsteil 170 beinhaltet eine Montageöffnung 172, die sich vollständig durch die Stärke des sich seitlich erstreckenden Befestigungsteils 170 erstreckt. Die Montageöffnung 172 nimmt ein Befestigungselement auf. In der gezeigten Ausführungsform ist das Befestigungselement ein Presssitz-Bolzen 174, der in die Montageöffnung 172 und eine entsprechende Montageöffnung 178 des Schlittenkörpers 126 gepresst wird. Der Bolzen 174 kann als ein Spannstift ausgestaltet sein, so dass er geringfügig elastisch vorgespannt oder zusammengepresst wird, wenn er in das Paar von Montageöffnungen 172, 178 eingepresst wird, damit er einen engen Sitzeingriff aufweist. Es können jedoch andere Befestigungsmechanismen wie Schrauben, Nieten oder andere Einrichtungen verwendet werden. Vorzugsweise wird das Befestigungselement unter die Deckfläche 166 des Hauptkörpers 138 versenkt.
Mit Bezug auf die 1 und 7 sind axial zwischen den Geräte-Befestigungsöffnungen 184 Montageöffnungen 172, 178 eingefügt, wenn der Seitenschlitten 122 an dem Schlittenkörper 126 befestigt wird. Weiterhin sind die Montageöffnungen 172, 178 und die Geräte-Befestigungsöffnungen 184 im Wesentlichen gegenseitig axial ausgerichtet, siehe Achse 186. Die Achse 186 ist allgemein parallel zu der Achse 188 der Führungsschiene 102 und der Achse 124 der Spindel 112.
Der Hauptkörper 138 des Seitenschlittens 122 ist vorzugsweise entweder aus bearbeitetem Metall oder aus Spritzguss-Kunststoff hergestellt. Die Bodenabdeckung 136 ist vorzugsweise aus bearbeitetem oder gestanztem Metall oder aus Spritzguss-Kunststoff hergestellt.
Die 5 ist eine Explosionsdarstellung in Unteransicht der Linearschlitten-Anordnung 100 der 1. Die 6 ist eine Explosionsdarstellung in Aufsicht der Linearschlitten-Anordnung 100 der 1.
Die 7 und 8 zeigen Bauteile der Schlittenanordnung 104. Mit Bezug auf diese Figuren wird dargestellt, dass der Schlittenkörper 126 einen Montagehohlraum 176 beinhaltet. Der Montagehohlraum 176 ist so bemaßt und geformt, dass er das Befestigungsteil 170 des Hauptkörpers 138 aufnimmt und diesem entspricht. In 7 ist die Montageöffnung 178 des Schlittenkörpers 126 dargestellt. Der Montagehohlraum 176 wird durch eine im Wesentlichen C-förmige Seitenwand 180 gebildet, die üblicherweise in den Schlittenkörper 126 eingearbeitet wird. Die drei Seiten des Montagehohlraums 176, die durch die Seitenwand 180 gebildet werden, werden dazu verwendet, entsprechende Seiten des Befestigungsteils 170 zu erfassen. Der Montagehohlraum 176 und das Befestigungsteil 170 sind vorzugsweise genau aufeinander abgestimmt bemaßt und geformt, um Schwankungen zwischen ihnen zu verhindern, so dass der Seitenschlitten 122 im Verhältnis zu dem Schlittenteil 120 genau lokalisiert werden kann.
Obwohl sie als gesonderte Bauteile dargestellt sind, können der Schlittenkörper 126 und der Hauptkörper 138 als ein einziges durchgehendes Bauteil hergestellt werden. In einer solchen Ausführungsform würde sich der Schlittenkörper seitlich über die Kugelführungen aus Kunststoff 128 hinaus in auskragender Weise erstrecken. Dieser auskragende Bereich würde normalerweise ein dünner Bereich sein, so wie die gegenwärtige Bodenabdeckung 136. Ein zweiter Bereich würde dann an einer Unterseite derselben befestigt werden, ähnlich dem gegenwärtigen Hauptkörper 138.
Mit Bezug auf 10 wird eine alternative Ausführungsform einer Linearschlitten-Anordnung 200 dargestellt. Die Linearschlitten-Anordnung 200 arbeitet im Wesentlichen genauso wie die vorherige Ausführungsform. Daher werden nur die Unterschiede, die relevant sind, besprochen.
Die Linearschlitten-Anordnung 200 gemäß dieser Ausführungsform ist eine automatische angetriebene Vorrichtung. Genauer gesagt beinhaltet der Antriebsmechanismus 206 einen elektrischen Motor 211, der funktionell mit der Spindel 212 verbunden ist. Ein Koppler 214 zur Reduzierung des Flankenspiels koppelt eine Antriebswelle 215 des Motors 211 an die Spindel 212. Der Motor 211 empfängt elektrische Signale, um die Drehung der Spindel 212 selektiv zu steuern, um die Stellung der Schlittenanordnung 204 entlang der Führungsschiene 202 anzupassen.
Ein weiterer Unterschied zwischen dieser und der vorherigen Ausführungsform ist in den 11 und 12 dargestellt. Diese Ausführungsform beinhaltet ein Merkmal zur Reduzierung des Flankenspiels zwischen der Spindel 212 und dem Seitenschlitten 222. Das Merkmal zur Reduzierung des Flankenspiels ist in den Seitenschlitten 222 eingebaut, um Flankenspiel und Schwankungen zwischen dem Seitenschlitten 222 und der Spindel 212 zu verhindern.
Mit hauptsächlichem Bezug auf die 12 beinhaltet der Seitenschlitten 212 einen im Wesentlichen ähnlichen Hauptkörper 238, der in im Wesentlichen derselben Art wie in der vorherigen Ausführungsform von einer Bodenabdeckung 236 abgedeckt ist. Der Hauptkörper 238 legt wiederum einen Mutterkanal 244 fest, durch welchen sich die Spindel 212 erstreckt und in dem eine rechtwinklige Mutter 244 so angebracht ist, dass sie sich im Verhältnis zu dem Hauptkörper 238 nicht bewegen kann.
Der Seitenschlitten beinhaltet jedoch eine rechtwinklige Mutter 245 zur Reduzierung des Flankenspiels, die in axialem Abstand von der rechtwinkligen Mutter 244 angeordnet ist und von dieser durch eine Vorspannfeder 247 weg gespannt wird. Die Kombination der rechtwinkligen Mutter 245 zur Reduzierung des Flankenspiels und der rechtwinkligen Mutter 244, die von der Vorspannfeder 247 voneinander weg vorgespannt sind, stellt sicher, dass die Gewindegänge der rechtwinkligen Muttern 244, 245 voneinander weg vorgespannt und in die Gewindegänge der Spindel 212 hinein gespannt sind.
Der Mutterkanal 244 beinhaltet wiederum Mutteraufnahmeabschnitte 246, 248. Der Mutteraufnahmeabschnitt 246 und die rechtwinklige Mutter 244 arbeiten im Wesentlichen wie vorstehend beschrieben zusammen. Die rechtwinklige Mutter 245 zur Reduzierung des Flankenspiels wird jedoch daran gehindert, sich innerhalb des Mutteraufnahmeabschnitts 248 zu drehen, aber sie wird nicht daran gehindert, sich in dem Mutteraufnahmeabschnitt 248 – im Gegensatz zu der rechtwinkligen Mutter 244 in dem Mutteraufnahmeabschnitt 146 – axial zu verschieben. Die axiale Länge L1 zwischen einander zugewandten Anstoßbereichen 254 des Mutteraufnahmeabschnitts 248 ist größer als die axiale Länge L2 zwischen gegenüberliegenden Enden der rechtwinkligen Mutter 245 zur Reduzierung des Flankenspiels. Diese kürzere Länge L2 der rechtwinkligen Mutter 245 zur Reduzierung des Flankenspiels erlaubt die axiale Verschiebung der rechtwinkligen Mutter 245 zur Reduzierung des Flankenspiels im Verhältnis zum Hauptkörper 238 in dem Mutteraufnahmeabschnitt 248. Die relative axiale Stellung der zwei rechtwinkligen Muttern 244, 245 als solche stellt sich während längeren Betriebs durch die von der Vorspannfeder 247 aufgebrachte Vorspannung ein. Diese Anordnung sorgt wiederum für eine konstante Belastung der beiden rechtwinkligen Muttern 244, 245 gegenüber den Gewindegängen der Spindel 212, um ein Flankenspiel zu verhindern.
Die Breite der rechtwinkligen Mutter 245 zur Reduzierung des Flankenspiels ist im Wesentlichen gleich der Breite der rechtwinkligen Mutter 244. Die beiden rechtwinkligen Muttern 244, 245 als solche haben im Wesentlichen identische Querschnitte, aber weisen lediglich unterschiedliche axiale Längen auf.
Die 13 und 14 stellen eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Linearschlitten-Anordnung 300 dar. Die Linearschlitten-Anordnung 300 arbeitet im Wesentlichen in derselben Weise wie die vorherige Linearschlitten-Anordnung 100. Daher werden hauptsächlichen Unterschiede zwischen dieser Linearschlitten-Anordnung 300 und der vorherigen Linearschlitten-Anordnung 100 besprochen.
Die Linearschlitten-Anordnung 300 beinhaltet hauptsächlich eine Führungsschiene 302, an der eine Schlittenanordnung 304 angebracht ist, die von einem Antriebsmechanismus 306 entlang der Führungsschiene 302 angetrieben wird.
In dieser Anordnung wird der Seitenschlitten 322 teilweise durch eine der Endkappen 330 des Schlittens 320 bereitgestellt. Der Seitenschlitten 322 als solcher wird nicht durch einen getrennten Seitenschlitten gebildet, der an dem Schlittenkörper 326 des Schlittens 320 angebracht ist.
In dieser Ausführungsform beinhaltet die Endkappe 330 ein Paar sich seitlich nach außen erstreckender Backen 339, 340. Die Backen 339, 340 befinden sich in axialem Abstand voneinander. Eine Mutter 342 ist an den Backen 339, 340 befestigt. Die Mutter 342 ist an den Backen 339, 340 derartig befestigt, dass sich die Mutter 342 im Verhältnis zu den Backen 339, 340 nicht axial oder durch Drehung bewegt.
Diese Schlittenanordnung 304 kann aus den vorherigen Schlitten dadurch hergestellt werden, dass lediglich die Endkappe der vorherigen Schlitten mit der offenbarten Endkappe 330 ersetzt wird.
Die Endkappe 330 ist der Endkappe 130 im Wesentlichen ähnlich. Mit zusätzlichem Bezug auf die 14 und 15 ist dargestellt, dass die Backe 339 einstückig mit der Seitenbacke 380 ausgebildet ist, und dass die Backe 340 einstückig mit der Bodenbacke 382 ausgebildet ist. Sowohl die Seitenbacke 380 als auch die Bodenbacke 382 waren bereits Bestandteile früherer Schlitten. Genauer gesagt, mit Bezug auf die 1 und 4, beinhaltet das Schlittenteil 120 die Seitenbacke 180 und die Bodenbacke 182, um die Endkappe 130 an dem Schlittenteil 120 zu befestigen.
Indem wir zu den 14 und 15 zurückkehren, sind die Seitenbacke 380 und die Bodenbacke 382 im Vergleich zu den Endkappen der vorherigen Ausführungsformen axial verlängert. Die Backe 339 erstreckt sich von der Seitenbacke 380 direkt seitlich nach außen. Die Backe 340 erstreckt sich von einem sich nach oben erstreckenden Backenteil 384, das direkt mit der Bodenbacke 382 verbunden ist. Die sich nach oben erstreckende Backe 384 ist daher mechanisch zwischen der Backe 340 und der Bodenbacke 382 angeordnet.
Die Ausführungsform der 13–15 ist ein wirtschaftlicher Entwurf, der die Zahl der Teile für die Linearschlitten-Anordnung nicht wesentlich erhöht. Es ist außerdem ein Entwurf, der die Abänderung eines vorhandenen Schlittens, wie des Schlittenteils 120, in einen Linearschlitten nach den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erlaubt.
Daher beinhaltet ein Verfahren nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Verfahren, einen Standardschlitten in einen Schlitten für die Verwendung in einer Linearschlitten-Anordnung umzubauen. Das Verfahren beinhaltet die Entfernung einer Endkappe, die kein Mutter/Seitenschlittenteil beinhaltet, und das Ersetzen dieser Endkappe mit einer Endkappe, die einstückig eine Mutter/Seitenschlittenanordnung beinhaltet.
Es sollte beachtet werden, dass in einer bevorzugten Realisierung der Ausführungsform nach den 13–15 die Backen 339, 340 als einstückige Bauteile mit dem Rest der Endkappe 330 ausgebildet sind. Genauer gesagt heißt das, dass die Endkappe aus einem einzelnen Materialstück hergestellt ist. Noch genauer gesagt besteht die Endkappe 330 aus einem durchgehenden einzelnen Materialstück. Daher ist die Endkappe 330 aus einem Materialstück hergestellt und nicht aus einer Mehrzahl von Materialstücken, die anschließend miteinander beispielsweise durch mechanische Befestigungselemente oder durch Schweißen verbunden werden. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Endkappe 330 aus einem durchgehenden Materialstück als einzelnes durchgehendes Materialstück hergestellt, beispielsweise durch Stanzen oder Spanen, oder durch Spritzgießen.
Die wie in den 14 und 15 dargestellte Endkappe 330 hüllt sowohl ein axiales Ende des Schlittens 320 wie auch die seitlichen Wände des Schlittens 320 ein.
Mit Bezug auf die 13 ist die Oberseite des Seitenschlittens 322 wiederum so ausgelegt, dass sie vertikal nicht höher ist als die Deckfläche des Schlittenkörpers 326.
Die Mutter 342 ist vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, welches reibungsarme Eigenschaften aufweist. Das Kunststoffmaterial kann weiterhin schmierend sein, so dass es als selbstschmierend angesehen werden kann. Weiterhin kann die Mutter 342 aus anderen Materialien wie Metall hergestellt sein. Die Eigenschaften der Mutter 342 sind auch auf die vorangehenden rechtwinkligen Muttern, die in vorherigen Ausführungsformen besprochen wurde, anwendbar.
Die Backen 339, 340 in der gezeigten Ausführungsform beinhalten Öffnungen 360, 362, durch welche die Mutter 342 eingepresst wird, um die Mutter 342 an der Endkappe 330 zu befestigen. Mit Bezug auf die 16 beinhaltet die Mutter 342 einen sich radial nach außen erstreckenden Anstoßflansch 364 und einen Befestigungskanal 366. Der Anstoßflansch 364 drückt axial gegen eine Außenfläche der Backe 339, während der Montagekanal 366 der Mutter 342 einen Schnappring oder -flansch 340 aufnimmt. Diese Anordnung sichert die Stellung der Mutter 342 axial leicht im Verhältnis zu den Backen 339, 340. Die Mutter 342 kann eine oder mehrere flache Oberflächen 368 beinhalten, die eine entsprechende flache Oberfläche 370 einer der Öffnungen 360, 362 ergreifen, um die Drehung der Mutter 342 im Verhältnis zu den Backen 339, 340 zu verhindern. Dieses Merkmal der Drehverhinderung erlaubt es, die Drehbewegung der Spindel 312 in eine geradlinige Bewegung der Schlittenanordnung 304 umzuwandeln.
Die 17–19 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Schlittenanordnung 404. Diese Schlittenanordnung beinhaltet einen Seitenschlittenbereich 422, der mit der Kunststoff-Kugelführung 428 zu einem einzigen Stück geformt ist. Der Seitenschlittenbereich beinhaltet eine Öffnung 423, die mit einem Innengewinde versehen sein kann, das mit einer Spindel im Eingriff stehen kann, oder die eine darin eingeführte gesonderte Mutter aufnehmen kann.
Die 20 und 21 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Schlittenanordnung 504. Diese Schlittenanordnung 50 beinhaltet einen Seitenschlittenbereich 552, der mit dem Schlittenkörper 526 einstückig verbunden ist. In dieser Ausführungsform beinhaltet der Schlittenkörper 526 einen auskragenden Bereich 525, der sich seitlich nach außen erstreckt. Der Seitenschlittenbereich 522 beinhaltet weiterhin einen Hauptkörper 538, der an dem Schlittenkörper 526 befestigt ist. Der Hauptkörper 538 hängt von dem Schlittenkörper 526 herab. Der Hauptkörper 538 beinhaltet eine Öffnung, die mit einem Innengewinde versehen sein kann, das mit einer entsprechenden Spindel im Eingriff stehen kann, oder die alternativ eine gesonderte Mutter aufnehmen kann, die so ausgelegt ist, dass die mit der Spindel in Eingriff stehen kann.
Obwohl der Hauptkörper 538 und der Schlittenkörper 526 als einzelne Bauteile dargestellt sind, die miteinander verbunden sind, beispielsweise durch Schrauben, können die beiden Bauteile miteinander verschweißt oder auf andere Art aneinander befestigt sein. Die beiden Bauteile können weiterhin als einstückiger Aufbau, der aus einem durchgehenden Materialstück hergestellt ist, ausgebildet sein, beispielsweise aus einem durchgehenden Materialblock gearbeitet oder als einzelnes Bauteil gepresst sein.
Die 22–26 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Linearschlitten-Anordnung 600. Diese Ausführungsform ist der Ausführungsform der 1 ähnlich. Die Schlittenanordnung 604 in dieser Ausführungsform ist jedoch geringfügig unterschiedlich.
In dieser Ausführungsform beinhaltet die Schlittenanordnung 604 ein Schlittenteil 620 und eine Mutteranordnung in der Art eines Seitenschlittens 622. Das Schlittenteil 620 ist im Wesentlichen dem oben besprochenen Schlittenteil 120 ähnlich. Die Endkappen des Schlittenteils 620 sind geringfügig unterschiedlich und sind aus gepresstem Kunststoff hergestellt und nicht aus gestanztem Metall wie in den früheren Ausführungsformen.
In dieser Ausführungsform ist der Seitenschlitten 622 ein Pressstück, welches eine Mutter 642 beinhaltet, die eine Mehrzahl von flexiblen Fingern 643 beinhaltet, die sich von einem Grundteil 645 axial und im Wesentlichen parallel zu der Drehachse der Spindel 612 erstrecken. Das Grundteil 645 verbindet die flexiblen Finger 643 miteinander, aber erlaubt den flexiblen Fingern 643 ein Radialspiel nach innen, um die Abnutzung zwischen der Mutter 642 und der Spindel 612 als Ergebnis der Benutzung auszugleichen.
Die flexiblen Finger 643 und das Grundteil 645 legen allgemein einen zentralen Hohlraum 647 fest, durch den sich die Spindel 612 erstreckt.
Wenigstens ein Teil der den zentralen Hohlraum 647 begrenzenden Oberfläche(n) sind mit einem Innengewinde versehen, um mit der Spindel 612 zusammenzuwirken. Genauer gesagt kann das Grundteil 645 die Gewindegänge aufweisen, die flexiblen Finger 643 können die Gewindegänge aufweisen, oder eine vollständige oder teilweise Kombination der flexiblen Finger 643 und des Grundteils 645 können die Gewindegänge aufweisen.
Um den äußeren Umfang der flexiblen Finger 643 ist ein Radialdruckglied angeordnet, um für eine radial nach innen gerichtete Druckkraft zu sorgen, um die Finger 643 in Richtung der Spindel 612 vorzuspannen. Die 25 zeigt eine Ausführungsform eines Radialdruckglieds in der Art eines Ringes 651. Man könnte andere Druckglieder vorsehen wie Spaltringe oder Sprengringe, O-Ringe, Spiralfedern, Federn mit konstanter Kraft etc.
Das Druckglied, wie etwa der Ring 651, wird in einer Nut 653 angeordnet, die in den Außenbereichen der Finger 643 ausgebildet ist. Der Innendurchmesser des Rings 651 ist kleiner als der Außendurchmesser des Bodens der Nut 653, zumindest wenn sich die Spindel 612 durch die Mutter 642 erstreckt, so dass der Ring 651 für die radial gerichteten Druckkräfte sorgt. In den Außenbereichen der Finger 643 können andere Profile vorgesehen werden. Beispielsweise können mehrere Nuten vorgesehen werden. Wenn mehrere Nuten vorgesehen sind, können des Weiteren unterschiedliche Nuten unterschiedliche Bodendurchmesser derselben aufweisen.
Weiterhin können verschiedene Druckglieder gestaltet werden, um für unterschiedliche radial gerichtete Kräfte zu sorgen, um es dem Benutzer zu erlauben, das von den flexiblen Fingern erzeugte Druckprofil individuell anzupassen.
Eine weitere Besprechung typischer Muttern, die flexible Finger verwenden, findet sich in der US-Patentanmeldung Nr. 61/579,699, die am 23. Dezember 2011 für Schroeder eingereicht wurde und den Titel ”Mutter mit flexiblen Fingern und Radialdruckgliedern” trägt, und die gesamten Lehren und die Offenbarung derselben werden durch Bezugnahme auf dieselbe hierin einbezogen.
Von dem Grundteil 645 aus erstreckt sich ein Befestigungsteil 670 seitlich nach außen, ähnlich wie das Befestigungsteil 170. Das Befestigungsteil 670 beinhaltet eine Öffnung 672, um das Befestigen des Seitenschlittens 622 an dem Schlittenteil 620 zu unterstützen.
Eine Stützbacke 674 erstreckt sich im Wesentlichen parallel zu dem Befestigungsteil 670 seitlich nach außen. Die Stützbacke erstreckt sich unterhalb einer Bodenfläche des Schlittenteils 620 und unterstützt das Befestigen des Seitenschlittens 622 an dem Schlittenteil 620. Die Stützbacke 674 und das Befestigungsteil 670 befinden sich im Abstand voneinander und auf derselben Seite des Grundteils 645. Sie bilden zwischen sich eine Nut, in der sich ein Teil, insbesondere eine Kugelführung, des Schlittenteils erstreckt, wenn der Seitenschlitten 622 an dem Schlittenteil 620 befestigt wird.
Der Seitenschlitten 622 ist vorzugsweise ein einzelnes Stück gepressten und dann bearbeiteten Materials. Genauer gesagt ist der Seitenschlitten 622 aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, das reibungsarme Eigenschaften aufweist, wenn die Mutter 642, und insbesondere die flexiblen Finger 643 derselben, die Spindel 612 erfassen.
Alle Bezugnahmen, einschließlich Veröffentlichungen, Patentanmeldungen und Patenten, die hier zitiert werden, werden durch Bezugnahme in demselben Maße so einbezogen, als ob für jede Bezugnahme einzeln und eigens angegeben wäre, dass sie durch Bezugnahme einbezogen werden solle und in ihrer Gesamtheit hier dargelegt wäre.
Die Verwendung der Begriffe ”ein” und ”eine” und und ähnliche Bezeichnungen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erfindung (insbesondere im Zusammenhang mit den nachfolgenden Ansprüchen) ist so auszulegen, dass sie sowohl den Singular als auch den Plural umfassen, sofern hier nichts anderes angegeben ist oder dies dem Zusammenhang klar widersprechen würde. Die Begriffe ”enthaltend”, ”aufweisend”, ”beinhaltend” und ”enthaltend” sind als offene Begriffe auszulegen (d. h. in dem Sinn ”einschließlich, aber nicht beschränkt auf”), falls nichts Anderweitiges angegeben ist. Bei der Wiedergabe von hier erwähnten Wertebereichen ist lediglich beabsichtigt, dass sie als Kurzschrift-Verfahren dafür dienen, auf jeden einzelnen Wert, der in den Bereich fällt, einzeln Bezug zu nehmen, falls hier nichts anderes angegeben ist, und jeder einzelne Wert wird in die Beschreibung durch Bezugnahme einbezogen, wie wenn er einzeln erwähnt worden wäre. Alle hier beschriebenen Verfahren können in jeder geeigneten Reihenfolge ausgeführt werden, sofern hier nicht anderes angegeben ist oder dies dem Zusammenhang klar widersprechen würde. Bei der Verwendung jeglicher Beispiele, oder beispielhafter Sprache (z. B. ”wie ...”), für die hier gesorgt wird, ist lediglich beabsichtigt, die Erfindung besser zu erklären, aber sie erlegen dem Gegenstand der Erfindung keine Beschränkung auf, falls nicht anderes beansprucht ist. Keine Wendung in der Beschreibung darf so ausgelegt werden, dass sie ein beliebiges, nicht beanspruchtes Element als wesentlich für die Ausführung der Erfindung bezeichnet.
In dieser Beschreibung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, einschließlich der besten Art und Weise, die Erfindung auszuführen, die den Erfindern bekannt ist. Für Durchschnittsfachleute auf dem einschlägigen Gebiet werden Abwandlungen dieser bevorzugten Ausführungsformen offensichtlich werden, wenn sie die vorstehende Beschreibung lesen. Die Erfinder erwarten, dass erfahrene Fachleute solche Abwandlungen soweit angemessen verwenden, und die Erfinder beabsichtigen, dass die Erfindung in anderer Art und Weise ausgeführt wird, als sie hier speziell beschrieben ist. Demgemäß umfasst diese Erfindung im Rahmen des anwendbaren Rechts alle Abwandlungen und Äquivalente der in den beigefügten Ansprüchen wiedergegebenen Gegenstände. Weiterhin wird von der Erfindung jede Kombination der oben beschriebenen Elemente in allen möglichen Abwandlungen derselben umfasst, sofern hier nichts anderes angegeben ist oder dies dem Zusammenhang klar widersprechen würde.

Claims

Eine Linearschlitten-Anordnung mit: einer Führungsschiene; eine an der Führungsschiene zur Bewegung längs derselben montierte Schlittenanordnung, wobei die Schlittenanordnung beinhaltet: ein mit der Führungsschiene beweglich verbundenes Schlittenteil; und eine Mutteranordnung, die funktionell in einem festen Verhältnis mit dem Schlittenteil verbunden ist, wobei die Mutteranordnung wenigstens eine Mutter beinhaltet; und einem Antriebsmechanismus einschließlich einer Spindel, wobei die Spindel mit der Mutter des Schlittenteils verbunden ist, um das Schlittenteil entlang der Führungsschiene zu bewegen, wobei der Antriebsmechanismus mit seitlichem Abstand zu einer Seite der Führungsschiene angeordnet ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Schlittenteil eine Deckfläche zur Montage von Gegenständen aufweist, wobei die Mutteranordnung höchstens fluchtend mit der Deckfläche des Schlittenteils angeordnet ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 1, bei der das Schlittenteil einen Schlittenkörper, ein Paar von Kugelführungen auf gegenüberliegenden Seiten des Schlittenkörpers und eine an einem Ende des Schlittens angebrachte Endkappe beinhaltet, wobei die Mutteranordnung fest mit der Endkappe verbunden ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 3, bei der die Endkappe ein Paar von Backen beinhaltet, die sich seitlich von einer der Seiten des Schlittens weg erstrecken, wobei die Mutter fest an dem Paar von Backen befestigt ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 1, bei der das Schlittenteil eine Kugelführung beinhaltet, die wenigstens einen Teil einer Seite des Schlittenteils bildet, wobei die Kugelführung wenigstens einen Teil der Mutteranordnung festlegt.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 5, bei der die Mutter fest mit der Kugelführung verbunden ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 1, bei der das Schlittenteil einen Schlittenkörper beinhaltet, der eine Deckfläche zur Montage von Geräten festlegt, wobei der Schlittenkörper ein Befestigungsteil beinhaltet, das sich über eine Seite des Schlittenteils hinaus seitlich nach außen erstreckt und wobei die Mutter an dem Befestigungsteil befestigt ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 7, bei der die Mutteranordnung weiterhin einen Hauptkörper beinhaltet, wobei der Hauptkörper an einer Seite des Befestigungsteils gegenüber der Deckfläche befestigt ist, wobei der Hauptkörper einen Mutterkanal festlegt, in dem die Mutter befestigt ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Mutteranordnung die Gestalt eines Seitenschlittens aufweist, der mit dem Schlittenteil verbunden ist, wobei der Seitenschlitten die Mutter beinhaltet, der Seitenschlitten eine Rahmenstruktur beinhaltet, die fest mit dem Schlittenteil verbunden ist und wobei die Rahmenstruktur einen Mutterkanal festlegt, in dem die Mutter befestigt ist und an einer Axialbewegung im Verhältnis zu der Rahmenstruktur im Wesentlichen parallel zu der Bewegung des Schlittenteils entlang der Führungsschiene gehindert ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 9, bei der der Seitenschlitten weiterhin ein Mutterteil zur Reduzierung des Flankenspiels und ein Vorspannteil in dem Mutterkanal beinhaltet, wobei das Vorspannteil das Mutterteil zur Reduzierung des Flankenspiels von der Mutter weg vorspannt und wobei das Mutterteil zur Reduzierung des Flankenspiels in dem Mutterkanal axial verschiebbar und mit dem Antriebsmechanismus verbunden ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 10, bei der das Schlittenteil einen Schlittenkörper beinhaltet, der eine Deckfläche zur Montage von Gegenständen festlegt, wobei der Schlittenkörper einen darin eingearbeiteten und unter die Deckfläche eingesenkten Montagehohlraum beinhaltet und wobei der Seitenschlitten ein auskragendes Befestigungsteil beinhaltet, das wie der Montagehohlraum geformt ist und diesem entspricht.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 11, bei der der Schlittenkörper eine Montageausnehmung beinhaltet, die in dem Montagehohlraum eingearbeitet ist, wobei das Befestigungsteil eine Montageöffnung umfasst und sich ein Befestigungsstift sowohl in die Montageausnehmung wie auch in die Montageöffnung erstreckt, um den Seitenschlitten an dem Schlittenkörper zu befestigen.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 9, bei der der Seitenschlitten so an dem Schlitten befestigt ist, dass der Seitenschlitten höchstens fluchtend mit einer Deckfläche des Schlittenteils ist, die von der Führungsschiene wegweist und an der Gegenstände befestigt sind, wobei der Seitenschlitten nicht mit der Deckfläche des Schlittenteils verbunden ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Mutter seitlich gegenüber der Führungsschiene versetzt ist, wenn die Schlittenanordnung an der Führungsschiene montiert ist.
Linearschlitten-Anordnung nach Anspruch 1, bei der die Mutter der Mutteranordnung eine Mehrzahl von flexiblen Fingern beinhaltet, die den Antriebsmechanismus erfassen.
Verfahren zum Herstellen einer Linearschlitten-Anordnung, beinhaltend: Entfernen einer ersten Endkappe von einer Schlittenanordnung; Befestigen einer zweiten Endkappe an der Schlittenanordnung; Montieren der Schlittenanordnung an einer Führungsschiene; Verbinden einer von der zweiten Endkappe getragenen Mutter mit einem Antriebsmechanismus.
Verfahren nach Anspruch 16, welches weiterhin das Befestigen der Mutter an der zweiten Endkappe beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Schritt des Befestigens der Mutter an der zweiten Endkappe ausgeführt wird, nachdem der Schritt des Befestigens der zweiten Endkappe an der Schlittenanordnung ausgeführt ist.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die zweite Endkappe eine Paar von Backen beinhaltet, die sich in einer Richtung weg von der Führungsschiene erstrecken, wenn die Schlittenanordnung an der Führungsschiene montiert wird, wobei die Mutter an dem Paar von Backen montiert wird.
Verfahren zum Herstellen eines Linearschlittens mit einer Schlittenanordnung, die eine Deckfläche zur Montage von Gegenständen beinhaltet, einschließlich des Befestigens einer Mutter an einem Schlittenteil des Linearschlittens derart, dass das Befestigen der Mutter die Deckfläche der Schlittenanordnung nicht behindert.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die Schlittenanordnung einen Schlittenteil, der die Deckfläche der Schlittenanordnung festlegt, und einen Seitenschlitten beinhaltet, wobei das Befestigen der Mutter an dem Schlittenteil das Befestigen des Seitenschlittens an dem Schlittenteil in der Weise, dass der Seitenschlitten höchstens fluchtend mit der Deckfläche ist, beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Schlitten einen Schlittenkörper beinhaltet, der die Deckfläche festlegt, wobei das Verfahren weiterhin das Herstellen eines Montagehohlraums in dem Schlittenkörper beinhaltet, und das Befestigen das Eingreifen eines auskragenden Befestigungsteils des Seitenschlittens in den Montagehohlraum beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem der Schritt des Befestigens einer Mutter an einem Schlittenteil des Linearschlittens beinhaltet: Entfernen einer ersten Endkappe von dem Schlittenteil; Befestigen einer zweiten Endkappe an dem Schlittenteil; Montieren des Schlittenteils an einer Führungsschiene; Tragen der Mutter mit der zweiten Endkappe und Verbinden der Mutter mit einem Antriebsmechanismus.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem die zweite Endkappe ein Paar von Backen beinhaltet, die sich in einer von der Führungsschiene weg erstreckenden Richtung erstrecken, wenn die Schlittenanordnung auf der Führungsschiene montiert wird, wobei die Mutter an dem Paar von Backen montiert wird.