DE19532759B4 - Linearführungseinheit - Google Patents
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Abstract
Linearführungseinheit mit einem Längsträger (1) und mindestens. einer Läuferbaugruppe (31), welche über einer ersten Längsfläche des Längsträgers (1) geführt ist und durch eine Linearantriebseinheit in Form einer Zahnantriebseinheit (71) in Richtung der Längsachse (3) des Längsträgers (1) antreibbar ist,
wobei die Zahnantriebseinheit (71) eine in Richtung der Längsachse (3) des Längsträgers (1) verlaufende Längsverzahnung (79) in im Wesentlichen starrer Verbindung mit dem Längsträger (1) umfasst, wobei weiter an der Läuferbaugruppe (31) eine Drehantriebseinheit (73, 75) mit einem mit der Längsverzahnung (79) kämmenden Verzahnungsrad (77) angebracht ist,
und wobei die Längsverzahnung (79) und die Verzahnung (83) des Verzahnungsrads (77) durch Kapselungsmittel (95, 101, 105, 115, 117, 118, 122, 97, 111, 113, 121, 123) gekapselt sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Längsverzahnung (79) und das Verzahnungsrad (77) vor einer durch die Außenseite einer Seitenwand (15) des Längsträgers (1) gebildeten, zu der ersten Längsfläche im Wesentlichen orthogonalen zweiten Längsfläche mit...
wobei die Zahnantriebseinheit (71) eine in Richtung der Längsachse (3) des Längsträgers (1) verlaufende Längsverzahnung (79) in im Wesentlichen starrer Verbindung mit dem Längsträger (1) umfasst, wobei weiter an der Läuferbaugruppe (31) eine Drehantriebseinheit (73, 75) mit einem mit der Längsverzahnung (79) kämmenden Verzahnungsrad (77) angebracht ist,
und wobei die Längsverzahnung (79) und die Verzahnung (83) des Verzahnungsrads (77) durch Kapselungsmittel (95, 101, 105, 115, 117, 118, 122, 97, 111, 113, 121, 123) gekapselt sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Längsverzahnung (79) und das Verzahnungsrad (77) vor einer durch die Außenseite einer Seitenwand (15) des Längsträgers (1) gebildeten, zu der ersten Längsfläche im Wesentlichen orthogonalen zweiten Längsfläche mit...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Linearführungseinheit mit einem Längsträger und mindestens einer Läuferbaugruppe, welche über einer ersten Längsfläche des Längsträgers geführt ist und durch eine Linearantriebseinheit in Form einer Zahnantriebseinheit in Richtung der Längsachse des Längsträgers antreibbar ist, wobei die Zahnantriebseinheit eine in Richtung der Längsachse des Längsträgers verlaufende Längsverzahnung in im Wesentlichen starrer Verbindung mit dem Längsträger umfasst, wobei weiter an der Läuferbaugruppe eine Drehantriebseinheit mit einem mit der Längsverzahnung kämmenden Verzahnungsrad angebracht ist, und wobei die Längsverzahnung und die Verzahnung des Verzahnungsrads durch Kapselungsmittel gekapselt sind.
- Eine Linearführungseinheit dieser Art ist aus der
EP 0 160 923 A1 bekannt. Diese Vorrichtung verwendet ein oberhalb der ersten Längsfläche des Längsträgers mit der Läuferbaugruppe mitgeführtes Verzahnungsrad, welches über eine ebenfalls mitgeführte Antriebseinheit angetrieben werden kann und in Eingriff steht mit einem parallel zum Längsträger verlaufenden Zahnriemen, welcher an seinen beiden Enden jeweils mit dem Längsträger fest verbunden ist. Versetzt die Antriebseinheit das Verzahnungsrad in Drehbewegung, so rollt das Verzahnungsrad an dem Zahnriemen ab und verschiebt damit die mit dem Verzahnungsrad verbundene Läuferbaugruppe. - Eine weitere, aus der
DE 8806099 U1 bekannte Linearführungseinheit weist eine ortsfest zum Längsträger angeordnete Antriebseinheit auf, welche einen sich längs des Längsträgers, erstreckenden endlosen Zahnriemen antreibt. Eine fest mit einem Abschnitt des Zahnriemens verbundene Läuferbaugruppe, welche zur Verschiebung entlang des Längsträgers auf zwei am Längsträger angeordneten Schienen geführt wird, kann dann durch eine Bewegung des Zahnriemens entlang des Längsträgers positioniert werden. - In ähnlicher Weise wird in einer weiteren bekannten Linearführungseinheit gemäß der
DE 9218627 U1 ein mit einem Abschnitt eines Zahnriemens verbundener Schlitten entlang eines Längsträgers verschiebbar angeordnet, wobei der Längsträger ein stranggepresstes Hohlprofil aufweist, an welchem Führungsschienen für den Schlitten angebracht sind. - Die
DE 8910548 U1 beschreibt eine Linearführungseinheit, in welcher eine Läuferbaugruppe entlang eines Längsträgers verschiebbar angeordnet ist. Die Antriebseinheit umfasst dabei eine mit der Läuferbaugruppe fest verbundene Kugelmutter sowie eine parallel zum Längsträger ausgerichtete und mit einem Innengewinde der Kugelmutter in Eingriff stehende Gewindespindel, deren durch eine fest mit dem Längsträger verbundene Drehantriebseinheit bewirkte Rotation die Läuferbaugruppe entlang des Längsträgers positioniert. - Eine weitere derartige Linearführungseinheit ist aus der WO 86/05734 A1 bekannt und umfasst eine Läuferbaugruppe mit einer Drehantriebseinheit und einem von dieser angetriebenen Verzahnungszahnrad, welches mit einer Längsverzahnung des Längsträgers kämmt. Das Verzahnungszahnrad ist unterhalb der Läuferbaugruppe und die Längsverzahnung ist auf der ersten Längsfläche des Längsträgers angeordnet, wodurch eine Mindestbauhöhe der Linearführungseinheit vorgegeben ist.
- Des Weiteren beschreibt die
DE 4226292 A1 , wie eine oder mehrere Läuferbaugruppen mit Hilfe eines endlosen Zahnriemens linear geführt werden können. Der Antrieb des Zahnriemens erfolgt durch eine bezüglich der Läuferbaugruppen ortsfesten Drehantriebseinheit, wobei die Geschwindigkeit der linearen Verschiebung einer einzelnen Läuferbaugruppe relativ zur Umlaufgeschwindigkeit des Zahnriemens mittels eines innerhalb der Läuferbaugruppe angeordneten Übersetzungsgetriebes vorgebbar ist. Da jedoch nur ein Antriebsmotor vorgesehen ist, ist eine individuelle Ansteuerung jeder Läuferbaugruppe nicht möglich. - Es ist ferner eine Linearführungseinheit zur Bewegung eines Werkzeugschlittens bekannt (Europa-Lehrmittel; Fachkunde für metallverarbeitende Berufe; Verlag Willing & Co.; 13. Auflage. 1955, Seite 228, 2291, welche eine Zahnantriebseinheit und eine Drehantriebseinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 aufweist, wobei bei der bekannten Vorrichtung keine Kapselung der Längsverzahnung und der Verzahnung des Verzahnungsrads vorgesehen ist. Der Längsträger der bekannten Vorrichtung ist aus zwei massiven, parallel zueinander verlaufenden Schienen gebildet.
- Außerdem ist aus der
US 2,881,527 eine Vorrichtung mit einer in einem zylindrischen Gehäuse axial verschiebbaren Pinole bekannt, welche zur Aufnahme einer Spindel zum Halten eines Werkzeuges ausgelegt ist. Die Spindel weist an ihrer Außenwandung eine Längsverzahnung auf, welche mit einem drehfest am Gehäuse montierten, antreibbaren Zahnrad in Eingriff steht, um die axiale Verschiebung der Spindel zu bewirken. - Eine weitere Linearführungseinheit ist aus einem Prospekt "Spielarme Schneckengetriebe für Servo-Systeme, Elemente-Module-Systeme" der Firma GÜDEL LINEARTEC unter der Bezeichnung "Linearführung mit Prismenprofil", bekannt. Bei dieser bekannten Ausführungsform ist eine einstückig zusammenhängende Tischplatte an zwei Führungsschienen durch einzelne Laufrollen rollend geführt, welche an der Tischplatte mit zur Plattenebene senkrechten und fest an der Tischplatte angeordneten Rollenachsen drehbar gelagert sind. Die Laufrollen sind auf den voneinander abgewandten Seiten der Führungsschienen angeordnet, so daß sich eine vergleichsweise breit bauende Linearführungseinheit ergibt, bei der die Tischplatte mit den auf ihrer Unterseite angebrachten Laufrollen erheblich breiter als das Hohlprofil ist.
- Schließlich ist eine Linearführungseinheit gemäß der
DE 88 02 615 U1 bekannt, bei welcher die Drehantriebseinheit in die Läuferbaugruppe integriert und oberhalb der ersten Längsfläche des Längsträgers angeordnet ist. Dies führt zu einer großen Bauhöhe der Läuferbaugruppe und folglich der Linearführungseinheit insgesamt. - Insbesondere in der Umgebung von Werkzeugmaschinen, bei denen spanabhebend gearbeitet wird, muss mit einer Verschmutzung der Längsverzahnung und des Verzahnungsrads durch Späne und andere Schmutzpartikel gerechnet werden. Darüber hinaus kann auf die Längsverzahnung aufgetragenes Schmiermittel an die Außenseite des Hohlprofils geschleudert werden. Die eindringenden Schmutzpartikel können sich in dem Schmiermittel festsetzen, den glatten Zahneingriff zwischen Längsverzahnung und Verzahnungsrad behindern und zu Abnutzungserscheinungen an den Zähnen des Verzahnungsrads und an der Längsverzahnung führen.
- Um diese Probleme zu lösen, sieht die Erfindung vor, dass die Längsverzahnung und das Verzahnungsrad vor einer durch die Außenseite einer Seitenwand des Längsträgers gebildeten, zu der ersten Längsfläche im Wesentlichen orthogonalen zweiten Längsfläche mit zu dieser zweiten Längsfläche im Wesentlichen orthogonaler Achsorientierung des Verzahnungsrads in einem Abstand zwischen der zweiten Längsfläche und der Drehantriebseinheit angeordnet sind und dass die Kapselungsmittel eine seitliche Kapselungswand auf der der zweiten Längsfläche zugewandten Seite des Verzahnungsrads umfassen, welche Teil einer zur gemeinsamen Bewegung mit der Läuferbaugruppe verbundenen Abdeckstruktur für das Verzahnungsrad ist.
- Hierdurch wird unter anderem eine enge Anschmiegung sowohl der Drehantriebseinheit, als auch eines auf die Läuferbaugruppe aufzuspannenden Objekts an den Längsträger ermöglicht. Dies ist im Hinblick auf die Kraftverhältnisse beim Antrieb der Läuferbaugruppe günstig.
- Die Kapselung kann zunächst einmal in einem das Verzahnungsrad umschließenden Abdeckteil bestehen. Um jedoch auch die Längsverzahnung auf ihrer vollen Länge vor Schmutzeinwirkung schützen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Kapselungsmittel ein Abdeckband für die Längsverzahnung umfassen, welches zwischen den beiden in Richtung der Längsachse beabstandeten Enden der Längsverzahnung über das Verzahnungsrad in dessen vom Eingriffsbereich mit der Längsverzahnung fernen Bereich hinwegläuft. Zweckmäßigerweise ist das Abdeckband durch Annäherungsmittel in Richtung der Längsachse vor und hinter dem Verzahnungsrad jeweils in Annäherung an die Längsverzahnung gehalten.
- Das Abdeckband kann unmittelbar an dem Verzahnungsrad in dessen vom Eingriffsbereich mit der Längsverzahnung fernen Umfangsbereich schleifend anliegen. Dabei kann es, muß jedoch nicht an der Verzahnung des Verzahnungsrads anliegen. Letzteres ist insbesondere dann möglich, wenn das Abdeckband aus einem verschleißfesten Material besteht, beispielsweise ein dünnes Stahlband ist. Bei weniger abriebfesten Materialien bietet es sich an, das Abdeckband über eine Stützfläche laufen zu lassen, welche zur gemeinsamen Linearbewegung mit dem Verzahnungsrad angeordnet ist und dem Verzahnungsrad in dessen dem Eingriffsbereich mit der Längsverzahnung diametral gegenüberliegenden Umfangsbereich benachbart ist. Das Abdeckband könnte dann z.B. von einem Gewebeband oder einem flexiblen Kunststoffband gebildet sein. Es versteht sich jedoch, daß auch in letzterem Fall ein Stahlband möglich ist.
- Als Alternative zur obigen Ausführungsform kann ein zu einer Schleife geschlossenes Abdeckband für die Längsverzahnung vorgesehen sein, das an den beiden in Richtung der Längsachse beabstandeten Enden der Längsverzahnung durch Bandumlenkungsmittel umgelenkt ist und auf der vom Eingriff mit dem Verzahnungsrad fernen Rückseite der Längsverzahnung rückgeführt ist. Dabei bietet es sich an, das Abdeckband fest mit einem zur gemeinsamen Bewegung mit dem Verzahnungsrad angeordneten Abdeckteil zu verbinden, welches die Verzahnung des Verzahnungsrads zumindest in dessen vom Eingriff mit der Längsverzahnung fernen Umfangsbereich abdeckt. Die Seitenränder des Abdeckbands können auf der dem Verzahnungsrad zugewandten Seite der Längsverzahnung in zur Längsverzahnung parallelen Bandführungsschlitzen geführt sein. Besonders vorteilhaft ist es schließlich im Hinblick eine geschützte Unterbringung des Abdeckbands, wenn dieses auf der Rückseite der Längsverzahnung in einem ringsum geschlossenen oder verschließbaren Bandrückführungskanal verläuft.
- Eine konstruktiv einfache, für die Kapselungswirkung besonders günstige Lösung besteht darin, daß die Längsverzahnung in einer zum Verzahnungsrad hin offenen Längsverzahnungsrinne aufgenommen ist und das Abdeckband den Öffnungsbereich dieser Längsverzahnungsrinne überbrückt. Die Kapselung kann ferner durch Kapselungswände ergänzt sein, welche axial beidseits des Verzahnungsrads im wesentlichen orthogonal zur Achse des Verzahnungsrads angeordnet sind und mit der Längsverzahnung und dem Abdeckband in Verbindung stehen. Solche Kapselungswände können von einem speziellen Abdeckteil gebildet sein, aber auch von der Hohlprofilwand oder einem Getriebe- oder Motorgehäuse.
- Besonders günstig ist die obige Konstruktion im Hinblick auf die Möglichkeit, die Verzahnungsfläche und die Verzahnung des Verzahnungsrads durch Kapselungsmittel zu kapseln, insbesondere Kapselungsmittel der vorstehend beschriebenen Art. Es kann dann eine seitliche Kapselungswand auf der von der zweiten Längsfläche abgelegenen Seite des Verzah nungsrads angeordnet sein, welche in einfacher Weise an einer mit der Läuferbaugruppe verbundenen, die Drehantriebseinheit tragenden Tragstruktur oder/und von einer der zweiten Längsfläche zugekehrten Abschlußwand der Drehantriebseinheit gebildet ist. Genauso kann eine seitliche Kapselungswand auf der der zweiten Längsfläche zugewandten Seite des Verzahnungsrads vorgesehen sein, welche von der zweiten Längsfläche des Längsträgers oder/und an einer mit der Läuferbaugruppe verbundenen, die Drehantriebseinheit tragenden Tragstruktur gebildet ist.
- Ferner wird vorgeschlagen, daß die Läuferbaugruppe in Zuordnung zu mindestens einer der Führungsschienen mindestens einen Läufer umfaßt, welcher die jeweilige Führungsschiene U-förmig umgreift und mit mindestens zwei in den jeweiligen Läufer integrierten Wälzkörperschleifen ausgeführt ist.
- Durch die engumschließende Bauweise des Läufers um die Führungsschiene kann eine schmälere Linearführungseinheit realisiert werden, deren Läufer nicht oder nur unwesentlich seitlich über das Hohlprofil vorstehen. Zudem wird eine gegenüber der bekannten Ausführungsform weit höhere Kippsteifigkeit um die Längsachse erreicht, zu der die Vielzahl der Kontaktpunkte zwischen Läufer und Führungsschiene beiträgt. Dadurch steigen die Tragfähigkeit und die Drehmomentbelastbarkeit.
- Dies alles macht die erfindungsgemäße Linearführungseinheit besonders für den Einsatz bei solchen Anwendungsfällen geeignet, bei denen große Verfahrgeschwindigkeiten und eine hohe Führungsgenauigkeit gefordert werden. Hier sind u.a. Werkzeugmaschinen und Handhabungsautomaten zu nennen. Prinzipiell stehen ihr jedoch auch beliebige andere Einsatzmöglichkeiten offen, z.B. in Scheibenwischer- oder Garagentorantrieben oder in Meßanordnungen zur Führung eines Meßträgers oder eines Meßgeräts.
- Konstruktiv zweckmäßig ist es, wenn die Führungsschienen jeweils eine Befestigungsfläche, eine der Befestigungsfläche ferne Kopffläche sowie zwei an die Kopffläche anschließende Seitenflächen aufweisen, wobei der mindestens eine Läufer mit einem Stegbereich der Kopffläche seiner ihm zugeordneten Führungsschiene benachbart liegt und mit zwei durch den Stegbereich verbundenen Schenkelteilen den Seitenflächen dieser Führungsschiene benachbart liegt. Aus Symmetriegründen wird jede der Seitenflächen mindestens eine lastaufnehmende Laufbahn für die lastübertragenden Teile je einer Wälzkörperschleife aufweisen, wobei eine besonders hohe Kippsteifigkeit erreicht wird, wenn für jede Seitenfläche mindestens zwei solcher lastaufnehmenden Laufbahnen vorgesehen sind. Die Läufer sind so für sich kippsteif auf ihrer jeweiligen Führungsschiene geführt.
- Wie an sich von der bekannten Ausführungsform her bekannt, kann das Hohlprofil – betrachtet in einem zur Längsachse orthogonalen Querschnitt – eine im wesentlichen rechteckige Einhüllende besitzen. Zweckmäßigerweise sind die Führungsschienen dann in den Eckbereichen einer Rechteckseite angeordnet, um einen möglichst großen Abstand zwischen den Führungsschienen zu erhalten.
- Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist darin zu sehen, daß einem Anwender die Möglichkeit an die Hand gegeben wird, sich baukastenartig eine für seinen speziellen Anwendungsfall geeignete Lösung aus den herstellerseitig bereitgestellten Einzelkomponentenselbstzusammenzustellen. Hier kommt die Eigenschaft der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit als vielseitig verwendbares, für sich mechanisch und ggf. auch elektrisch funktionsfähiges Modul vorteilhaft zur Wirkung. Es ergeben sich für den Anwender erhebliche Kosteneinsparungen, wenn er sich seine Lösung selber modular zusammenstellt, als sie beim Hersteller kundenspezifisch anfertigen zu lassen. Dieser Vorteil tritt besonders dann zutage, wenn es sich um vergleichsweise aufwendige und komplexe Lösungen handelt, beispielsweise eine Mehrkoordinatenführung für einen in mehreren Richtungen verfahrbaren Werkstückgreifer eines Handhabungsautomaten. Der Anwender kann dann sogar eigenhändig Umbaumaßnahmen durchführen oder durch Austausch einzelner Komponenten Reparaturen selbst vornehmen, was weiter kostensenkend wirkt. Die herstellerseitig bereitzustellenden Komponenten können so mit mechanischen und ggf. auch elektrischen Verbindungsmitteln ausgeführt sein, daß sie im wesentlichen universell miteinander kombinierbar sind.
- Der vorstehende Aspekt der Erfindung wird bereits durch die Verwendung eines Strangprofils mit äußeren Befestigungsnuten sowie U-förmigen Läufern begünstigt. Strangprofile, insbesondere aus Leichtmetall, sind äußerst einfach und wirtschaftlich herstellbar. Durch die Befestigungsnuten besteht eine nahezu beliebige Einsetzbarkeit des Hohlprofils, bei der ohne weitere Anpassungsmaßnahmen Anschlußteile am Hohlprofil angebracht können oder das Hohlprofil in einer Einbauumgebung fixiert werden kann. Für die Läufer stehen handelsübliche Serienelemente zur Verfügung, wobei je nach Einsatzzweck Läufer mit unterschiedlichen Tragzahlen zur Anwendung kommen können.
- Auch die im folgenden beschriebenen bevorzugten Weiterbildungen der Erfindung sind insbesondere unter dem Blickwinkel zu sehen, mit einfachen Mitteln möglichst unter Verwendung handelsüblicher oder leicht herstellbarer Komponenten eine zur Verwendung im Rahmen eines Baukastensystems geeignete Linearführungseinheit zur Verfügung zu stellen.
- Um eine universelle Befestigungsmöglichkeit für die Führungsschienen zu schaffen, wird vorgeschlagen, daß in den Eckbereichen einer den beiden Führungsschienen gemeinsam zugeordneten Rechteckseite je eine Befestigungsnut zur Befestigung der Befestigungsflächen der beiden Führungsschienen vorgesehen ist. Dabei kann ein exakt geradliniger Verlauf der Führungsschienen durch jeweils mindestens eine Anlagekante am Hohlprofil gewährleistet werden, an der die jeweilige Führungsschiene mit einer Seitenfläche anliegt. Zweckmäßigerweise wird dann mindestens eine weitere Befestigungsnut an mindestens einer weiteren Rechteckseite vorgesehen sein, bevorzugt in der Weise, daß an mindestens einer der Rechteckseiten, welche von der den Führungsschienen gemeinsam zugeordneten Rechteckseite zu der gegenüberliegenden, schienenfernen Rechteckseite verlaufen, mindestens zwei Befestigungsnuten, vorzugsweise je eine nahe deren jeweiligen Eckbereichen, vorgesehen ist.
- Für andere als Befestigungszwecke kann an mindestens einer der übrigen drei Rechteckseiten, die nicht den Führungsschienen zugeordnet sind, zwischen deren jeweiligen Eckbereichen mindestens eine sich in Richtung der Längsachse erstreckende Sekundärnut, vorzugsweise eine Mehrzahl von Sekundärnuten, angebracht sein. Solche Sekundärnuten können beispielsweise in Verbindung mit einer Anordnung von Näherungs- oder Grenzschaltern zur Positionierung bzw. Positionsbestimmung der Läufer relativ zum Hohlprofil benutzt werden.
- Eine besonders leichte, dennoch verwindungs- und biegesteife Ausführung des Hohlprofils ergibt sich, wenn das Hohlprofil ein Mehrkammer-Hohlprofil ist mit einer Außenwandung, einer durch eine Innenkammerwandung ringsum geschlossenen, primären Innenkammer und Verstrebungsstegen, welche die Innenkammerwandung mit der Außenwandung verbinden. Die Steifigkeit gegenüber Biege- und Verdrehbelastungen kann weiter dadurch erhöht werden, daß je ein Ecksteg von der Innenkammerwandung zu den vier Eckbereichen der Außenwandung verläuft und daß ferner je ein Mittelsteg von der Innenkammerwandung zu einer den beiden Führungsschienen gemeinsam zugeordneten Wand sowie zur gegenüberliegenden, schienenfernen Wand der Außenwandung verläuft. Der letztere Mittelsteg kann dabei zu einer Verschmelzungsstelle zwischen der Innenkammerwandung und der Außenwandung entartet sein. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die primäre Innenkammer von der den beiden Führungsschienen zugeordneten Rechteckseite der rechteckigen Einhüllenden des Hohlprofils größeren Abstand hat als von der gegenüberliegenden, schienenfernen Rechteckseite dieser Einhüllenden. Auf die Bedeutung dieser Maßnahme ebenso wie der Maßnahme, daß die den beiden Führungsschienen gemeinsam zugeordnete Wand der Außenwandung in einem zwischen den beiden Führungsschienen liegenden Bereich gegenüber den zugehörigen Eckbereichen in Richtung auf die Innenkammerwandung zurückversetzt ist, wird später noch näher eingegangen.
- Bevorzugt ist eine Brückeneinheit mit mindestens je einem Läufer auf jeder der beiden Führungsschienen zur gemeinsamen Bewegung längs der Längsachse verbunden. Auf diese Brückeneinheit kann dann ein zu transportierendes Objekt aufgesattelt werden. Genauso kann über die Brückeneinheit der Anschluß an eine stationäre Grundkonstruktion hergestellt werden, wenn das Hohlprofil beweglich sein soll. Eine vielfältige Einsetzbarkeit der Brückeneinheit ist gegeben, wenn sie ihrerseits mindestens eine von außen zugängliche Befestigungsnut parallel zur Längsachse aufweist. Zweckmäßigerweise weisen sowohl das Hohlprofil, als auch die Brückeneinheit gleichartige Befestigungsnuten auf.
- Denkbar ist eine einstückig mit den Läufern verbundene Brückeneinheit. Unter dem Aspekt der Verwendung möglichst handelsüblicher Serienteile wird jedoch vorgeschlagen, daß die Brückeneinheit auf zueinander parallelen Anschlußflächen der Läufer aufliegt und im Bereich dieser Anschlußflächen mit den Läufern verbunden ist.
- Die erfindungsgemäße Linearführungseinheit kann ferner mit mindestens einer Linearantriebseinheit ausgestattet sein, um die Läuferbaugruppe oder eine mit der Läuferbaugruppe verbundene Brückeneinheit relativ zum Hohlprofil parallel zur Längsachse zu bewegen.
- Für die Linearantriebseinheit kommen unterschiedlichste Ausbildungen in Betracht. Sie kann mindestens ein zu einer Schleife geschlossenes, flexibles Zugmittel umfassen, welches durch Umlenkmittel an den Enden des Hohlprofils umgelenkt ist, die Läuferbaugruppe treibende Teile an der Außenwandung besitzt und rücklaufende Teile besitzt, welche innerhalb der primären Innenkammer oder einer weiteren, durch einander benachbarte Verstrebungsstege begrenzten sekundären Innenkammer verlaufen. In Verbindung mit einem solchen flexiblen Zugmittel wird der Vorteil einer exzentrisch angeordneten primären Innenkammer deutlich. Es steht dann nämlich ein größerer Raum für die Umlenkmittel zur Verfügung, so daß ein größerer Umlenkradius gewählt werden kann, der die Umlenkung erleichtert und unter Umständen größere Antriebskräfte zuläßt. Durch die Führung der rücklaufenden Teile des flexiblen Antriebsmittels innerhalb der Hohlprofils sind diese vor Beschädigung und Verschmutzung geschützt.
- Bei einer anderen Ausführungsform umfaßt die Linearantriebseinheit eine parallel zur Längsachse verlaufende und mit einem Drehantrieb verbundene Antriebsspindel, welche außerhalb der Außenwandung an dem Hohlprofil axial unbeweglich angeordnet ist und in Gewindeeingriff mit einem Mutternkörper steht, der an der Läuferbaugruppe oder an der Brückeneinheit gelagert ist. Die bereits angesprochene, zurückversetzte Anordnung des zwischen den beiden Führungsschienen liegenden Außenwandungsbereichs ermöglicht in diesem Fall die kompakte und raumsparende Unterbringung der Antriebsspindel und des Mutternkörpers in dem zwischen den beiden Führungsschienen liegenden Raumbereich, wobei sich für die Brückeneinheit eine große Gestaltungsfreiheit ergibt.
- Die Linearantriebseinheit kann ferner als Zahnantriebseinheit ausgebildet sein mit einer an der Außenseite des Hohlprofils parallel zur Längsachse angeordneten Längsverzahnung und mit einem Antriebsmotor, welcher mit der Läuferbaugruppe oder der Brückeneinheit zur gemeinsamen Bewegung verbunden ist und – gewünschtenfalls über ein Getriebe – ein mit der Längsverzahnung kämmendes Verzahnungsrad antreibt.
- Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß bei Ausbildung des Hohlprofils mit einer im wesentlichen rechteckigen Einhüllenden die Längsverzahnung an einer solchen Rechteckseite angebracht ist, welche eine den Führungsschienen gemeinsam zugeordnete Rechteckseite mit der gegenüberliegenden, schienenfernen Rechteckseite verbindet, und daß der Antriebsmotor mit dem Verzahnungsrad und – ggf. mit dem Getriebe – seitlich benachbart zu dieser Rechteckseite angeordnet ist. Neben einer äußerst kompakten Konstruktion wird hierdurch ausreichend Platz für ein auf die Läufer aufzuspannendes und relativ zum Hohlprofil zu bewegendes Objekt geschaffen. Letzteres kann sehr nahe an das Hohlprofil herangebracht werden, was hinsichtlich der Kraftverhältnisse, insbesondere bei vertikaler oder schräger Einbaulage des Hohlprofils, günstig ist und die Bauhöhe reduziert. Die Möglichkeit, das Hohlprofil mit einer seiner übrigen Rechteckseiten mit einer Anschlußkonstruktion zu verbinden, besteht im wesentlichen uneingeschränkt weiter.
- Die Längsverzahnung kann von einer Zahnstange gebildet sein, welche mittels einer Befestigungsnut der zugehörigen Rechteckseite an dem Hohlprofil befestigt ist.
- Der Gedanke, ein vielseitig einsetzbares Linearführungsmodul zu schaffen, liegt auch dem Vorschlag zugrunde, das Hohlprofil zum wahlweisen Anbau mindestens zweier unterschiedlicher Linearantriebseinheiten auszubilden, insbesondere zum Anbau einer Linearantriebseinheit mit flexiblem Zugmittel oder einer Linearantriebseinheit mit Antriebsspindel oder einer Linearantriebseinheit mit Kolben-Zylinder-Einheit oder einer Linearantriebseinheit in Form einer Zahnantriebseinheit. Bei einer Linearantriebseinheit mit Kolben-ZylinderEinheit ist ein Zylinder relativ stationär zum Hohlprofil angeordnet, während ein kolbenstangenlos im Zylinder geführter Kolben zur gemeinsa men Bewegung mit der Läuferbaugruppe verbunden ist. Diese Verbindung kann beispielsweise darin bestehen, daß der Kolben mit einer radial auswärts stehenden Nase ausgeführt ist, welche durch einen Längsschlitz des Zylinders hindurch mit der Läuferbaugruppe verbunden ist. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Ankupplung der Läuferbaugruppe an den Kolben durch Magnetkraft. In diesem Fall wird der Kolben magnetisch sein und die Läuferbaugruppe zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material bestehen.
- Ein Hohlprofil, das eine zur schienenfernen Wand hin exzentrisch versetzt angeordnete primäre Innenkammer aufweist, im mittleren Bereich seiner schienennahen Wand zur primären Innenkammer hin zurückversetzt ist und an einer seiner seitlichen Wände oder der schienenfernen Wand mindestens eine Befestigungsnut besitzt, kann beispielsweise die obige Forderung nach wahlweiser Anbaumöglichkeit verschiedener Linearantriebseinheiten erfüllen, hier einer Antriebseinheit mit flexiblem Zugmittel oder einer Antriebseinheit mit Antriebsspindel oder einer Zahnantriebseinheit.
- Für den Einsatz der Linearführungseinheit als Bestandteil eines mehrgliedrigen Bewegungssystems, dessen Glieder eine Basis, einen Objektträger und gewünschtenfalls Zwischenglieder zwischen Basis und Objektträger umfassen, wobei die Glieder ausgehend von der Basis, die eine minimale Zahl von Freiheitsgraden besitzt, bis hin zum Objektträger, der eine maximale Zahl von Freiheitsgraden besitzt, eine zunehmende Zahl von Freiheitsgraden besitzen, hat sich hinsichtlich der Kraft- und Energieverhältnisse ein Konstruktionsprinzip als vorteilhaft erwiesen, nach dem von den beiden relativ zueinander beweglichen Teilbaueinheiten der Linearführungseinheit, deren eine die Läuferbaugruppe umfaßt und deren andere das Hohlprofil umfaßt, die masseärmere Teilbaueinheit einen größeren Freiheitsgrad und die massereichere Teilbaueinheit einen kleineren Freiheitsgrad besitzen.
- Folgerichtig wird nach diesem Konstruktionsprizip bei Ausführung der Linearführungseinheit mit einer Zahnantriebseinheit diejenige Teilbaueinheit, die die Läuferbaugruppe, den Antriebsmotor, das Verzahnungsrad und ggf. das Getriebe umfaßt, einen kleineren Freiheitsgrad besitzen als die andere Teilbaueinheit, welche das Hohlprofil und die Längsverzahnung umfaßt. Dabei wird von der in der Praxis normalerweise zutreffenden Annahme ausgegangen, daß die das Hohlprofil umfassende Teilbaueinheit leichter ist als die Teilbaueinheit mit Läuferbaugruppe, Motor, Verzahnungsrad und ggf. Getriebe. Sollte das Hohlprofil jedoch sehr schwer sein, wird man unter Umständen die das Hohlprofil umfassende Teilbaueinheit mit der kleineren Zahl von Freiheitsgraden einbauen.
- Allgemein wird man für den Fall eines mit einer kleineren Zahl von Freiheitsgraden gegenüber der Basis ausgestatteten Hohlprofils eine Linearantriebseinheit mit flexiblem Zugmittel oder mit Antriebsspindel oder mit Kolben-ZylinderEinheit benutzen, während man für den Fall, daß die Läuferbaugruppe eine kleinere Zahl von Freiheitsgraden gegenüber der Basis besitzen soll, eine Zahnantriebseinheit wählen wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß stets der leichtere Teil der Linearführungseinheit mit entsprechend geringem Kraft- und Energieaufwand anzutreiben ist. Folgt man vorstehendem Konstruktionsprinzip, wird selbst bei komplexen Bewegungssystemen mit einer Vielzahl von Freiheitsgraden eine vom energetischen her optimale Lösung erreicht. Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt nun darin, daß eine Linearführungseinheit zur Verfügung gestellt wird, die zur Kombination mit unterschiedlichsten Linearantriebseinheiten geeignet ist, wobei stets die Möglichkeit gegeben ist, obigem Konstruktionsprinzip gerecht zu werden.
- Die Verwendung einer Zahnantriebseinheit als Linearantriebseinheit ist mit Rücksicht auf die zu bewegenden Massen besonders dort von Bedeutung, wo das Hohlprofil gegenüber dem Läufer in vertikaler Richtung verstellbar sein soll.
- Es versteht sich, daß die Linearführungseinheit nicht nur mit einer einzigen Linearantriebseinheit ausgeführt sein kann, sondern daß auf dem Schienensystem auch mindestens zwei unabhängig voneinander in Achsrichtung des Hohlprofils bewegbare Läuferbaugruppen mit je einer Linearantriebseinheit geführt sein können. Besonders günstig ist dabei die Verwendung von Zahnantriebseinheiten. Es können dann einem Hohlprofil mindestens zwei voneinander unabhängig antreibbare Läuferbaugruppen mit jeweils einem Verzahnungsrad, einem Antriebsmotor und ggf. einem Getriebe zugeordnet sein, wobei die Verzahnungsräder mit je einer gesonderten Längsverzahnung (beispielsweise bei auf verschiedenen Führungsschienen geführten Läuferbaugruppen) oder mit einer gemeinsamen Längsverzahnung (beispielsweise bei zwei hintereinander auf dem Schienensystem geführten Läuferbaugruppen) kämmen. Es ist aber auch denkbar, unterschiedliche Linearantriebseinheiten zu verwenden, beispielsweise eine Läuferbaugruppe mit einer Zahnantriebseinheit anzutreiben und eine weitere Läuferbaugruppe mittels eines flexiblen Zugmittels anzutreiben. Ferner ist es denkbar, zum Antrieb ein und derselben Läuferbaugruppe eine Zahnantriebseinheit mit z.B. einer Linearantriebseinheit mit flexiblem Zugmittel zu kombinieren, um bei schweren zu bewegenden Massen eine Gewichtsentlastung zu erreichen.
- Die Längsverzahnung kann alternativ auf der der ersten Längsfläche zugekehrten oder abgewandten Seite des Verzahnungsrads angeordnet sein.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellen dar:
-
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Linearführungseinheit; -
2 einen Schnitt im Bereich der Linie II-II der1 ; -
3 einen Schnitt längs der Linie III-III der2 ; -
4 eine teilweise geschnittene Darstellung der Führung eines Läufers auf einer zugehörigen Führungsschiene; -
5 vergrößert eine Abwandlung der Linearführungseinheit; -
6 eine weitere Abwandlung der Linearführungseinheit in einer Ansicht entsprechend3 ; -
7 im Querschnitt ein Aufnahmeprofil mit Zahnstange und Abdeckband bei der Ausführungsform gemäß6 ; und -
8 perspektivisch mehrere zur mehrdimensionalen Führung eines Greifers baukastenartig zusammengestellte Linearführungseinheiten. - Es erfolgt zunächst eine Bezugnahme auf die
1 -3 . Ein langgestrecktes, als Strangpreßprofil hergestelltes Hohlprofil ist mit 1 bezeichnet. Das Hohlprofil1 ist bevorzugt aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, hergestellt. Es weist eine Längsachse3 auf und besitzt einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, der besonders in2 zu erkennen ist. - Das Hohlprofil
1 umfaßt eine Außenwand5 , eine Innenkammerwand7 sowie mehrere Verstrebungsstege9 , welche annähernd radial verlaufen und die Innenkammerwand7 mit der Außenwand5 verbinden. Die Außenwand5 ist von einer Bodenwand11 , zwei Seitenwänden13 und15 sowie einer Deckwand17 gebildet. Diese Wände11 ,13 ,15 und17 bilden die Rechteckseiten des Hohlprofils1 und sind jeweils in verdickten Eckbereichen19 miteinander verbunden. - Auf der Außenseite der Deckwand
17 sind in deren zugehörigen Eckbereichen19 zwei Führungsschienen21 und23 durch Bolzen25 befestigt, welche die jeweilige Führungsschiene21 ,23 durchsetzen und mit Widerlagerelementen27 , hier Gewindemuttern, verschraubt sind, die in hinterschnittene T-Nuten29 an der Außenseite der Deckwand17 eingesetzt sind. Wie in1 erkennbar, sind zur Befestigung der Führungsschienen21 ,23 jeweils mehrere, in etwa gleichen Abständen längs der Längsachse3 verteilte Bolzen25 vorgesehen. - Auf jeder Führungsschiene
21 ,23 sind zwei Läufer31 verschiebbar geführt. Auf die Art der Führung wird in Zusammenhang mit4 später eingegangen. Eine Brückeneinheit in Form einer Tischplatte33 überspannt die beiden Führungsschienen21 ,23 und ist mit den insgesamt vier Läufern31 fest verbunden. In die Oberseite der Tischplatte33 sind mehrere hinterschnittene T-Profilnuten35 eingearbeitet. Mit Hilfe dieser T-Profilnuten35 kann ein zu bewegendes Objekt, beispielsweise ein Werkstück oder ein Meßgerät, auf der Tischplatte befestigt werden, andererseits kann die Tischplatte aber auch an einem stationären Grundsystem befestigt werden, wenn das Hohlprofil1 relativ zu diesem Grundsystem bewegt werden soll. - Zur Führung der Läufer
31 auf den zugehörigen Führungsschienen21 ,23 wird nun auf4 verwiesen. Die Führungsschienen21 ,23 weisen in ihren beiden Seitenflächen37 je eine Nut39 auf. An den Flanken dieser Nuten39 sind je zwei lastaufnehmende Laufbahnen41 ausgebildet. In jedem Läufer31 sind insgesamt vier Kugelumläufe43 untergebracht. Jeder Kugelumlauf43 besteht aus einer lastübertragenden Kugelreihe43L , einer rücklaufenden Kugelreihe43R und zwei Bogenkugelreihen43B . Die lastübertragende Kugelreihe43L jedes Kugelumlaufs43 steht im Eingriff mit einer der lastaufnehmenden Laufbahnen41 der Führungsschiene21 ,23 und im Eingriff mit einer lastaufnehmenden Laufbahn45 des Läufers31 . Es versteht sich, daß anstatt der Kugeln auch andere Wälzkörper zum Einsatz kommen können, beispielsweise tonnenförmige Rollen. - Die Läufer
31 umgreifen ihre jeweilige Führungsschiene21 ,23 U-förmig. In4 ist zu erkennen, daß jeder Läufer31 zwei Schenkelteile47 aufweist, welche den Seitenflächen37 der jeweiligen Führungsschiene21 ,23 benachbart liegen und über einen Stegbereich49 miteinander verbunden sind. Der Stegbereich49 liegt nahe einer Kopffläche51 der jeweiligen Führungsschiene21 ,23 . In den Schenkelteilen47 sind die rücklaufenden Kugelreihen43R sowie die Bogenkugelreihen43B der Kugelumläufe43 geführt. Auf der Oberseite ihres Stegbereichs49 besitzen die Läufer31 eine Anschlußfläche53 , auf der die Tischplatte33 aufgesattelt werden kann. Die Befestigung kann z.B. über Verbindungsschrauben erfolgen, welche in Gewindebohrungen in der Anschlußfläche eingeschraubt werden. - Durch die U-Form der Läufer ergibt sich einerseits eine hohe Kippsteifigkeit bei großer Tragfähigkeit, zum anderen wird eine sehr schmal bauende Linearführungseinheit erreicht, bei der trotz der Anordnung der Führungsschienen
21 ,23 in den Eckbereichen der Deckwand17 die Läufer31 und infolge auch die Tischplatte33 nur geringfügig über die Seitenwände15 vorstehen. - Weiter erkennt man in
4 ein Befestigungsloch55 , das die Führungsschiene21 ,23 durchsetzt und zur Aufnahme der Bolzen25 dient. Mit einer der Kopffläche51 gegenüberliegenden Befestigungsfläche54 werden die Führungsschienen21 ,23 unter Vermittlung der Bolzen25 an der Deckwand17 befestigt. - In
2 erkennt man von der Deckwand17 nach außen abstehende Anlageschultern57 , an denen die Führungsschienen21 ,23 mit ihrer jeweiligen Seitenfläche37 anliegen. Hierdurch erfolgt eine präzise Ausrichtung der Führungsschienen21 ,23 . - Das Hohlprofil
1 weist ferner an seinen beiden Seitenwänden13 und15 je zwei weitere hinterschnittene T-Profilnuten59 sowie an der Seitenwand13 und der Bodenwand11 jeweils mehrere Rechtecknuten61 auf. Die Deckwand17 ist zur Innenkammerwand7 hin leicht zurückgesetzt, wodurch sich zwischen der Tischplatte33 , den Läufern31 und der Deckwand17 ein vergrößerter Freiraum ergibt. Eine durch die Innenkammerwand7 begrenzte, kreisförmige primäre Innenkammer63 ist exzentrisch zur Bodenwand11 hin versetzt angeordnet. Um die primäre Innenkammer63 herum begrenzen die Verstrebungsstege9 weitere, sekundäre Hohlkammern65 . Die Verstrebungsstege9 sind so aufgeteilt, daß zu jedem Eckbereich19 des Hohlprofils1 je ein Ecksteg67 von der Innenkammerwand7 verläuft (die Eckstege67 verlaufen bei der dargestellten Ausführungsform nicht exakt radial, können jedoch als annähernd radial verlaufend angesehen werden) und je ein Mittelsteg69 von der Innenkammerwand7 zur Bodenwand11 bzw. zur Deckwand17 verläuft. Insbesondere bei der vergleichsweise starken Exzentrizität der Innenkammer63 kann der Mittelsteg69 zur Bodenwand11 stark verkürzt oder sogar im wesentlichen mit der Bodenwand11 verschmolzen sein. - Die Linearführungseinheit ist ferner mit einer Linearantriebseinheit
71 ausgestattet. Diese ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Zahnantriebseinheit ausgeführt und umfaßt einen insbesondere elektrischen Antriebsmotor73 , ein abtriebsseitig dem Antriebsmotor73 nachgeschaltetes Getriebe75 , ein am Ausgang des Getriebes75 angeordnetes Verzahnungsrad oder Kitzel77 sowie eine mit dem Kitzel77 kämmende Zahnstange79 . Die Zahnstange79 weist eine Verzahnungsfläche81 auf, die mit der Umfangsverzahnung83 des Kitzels77 in Eingriff steht. Der Antriebsmotor73 , das Getriebe75 mit dem Kitzel77 sowie die Zahnstange79 sind seitlich an die Seitenwand15 des Hohlprofils1 angrenzend angeordnet, und zwar so, daß sie nicht oder nur unwesentlich über die Läufer31 oder – falls vorhanden – die Tischplatte33 hinaus vorstehen. Dabei liegt das Kitzel77 mit zur Seitenwand15 annähernd senkrechter Kitzelachse85 etwa mittig zur Seitenwand15 und ist mittels einer Spannanordnung89 drehfest mit einer Getriebewelle87 verbunden. Ein Getriebegehäuse91 weist Befestigungslöcher93 für nicht gezeigte Befestigungsbolzen auf, durch die das Getriebegehäuse91 an einem Abdeckgehäuse95 befestigbar ist. Das Abdeckgehäuse95 überdeckt das Ritzel77 und den mit diesem in Eingriff stehenden Abschnitt der Zahnstange79 . Es bringt einen Schutz vor eindringenden Schmutzteilchen, Spänen und dergleichen. Eine Ringdichtung97 ist zwischen das Abdeckgehäuse95 und das Getriebegehäuse91 eingelegt. Das Abdeckgehäuse95 ist in nicht näher dargestellter Weise fest mit dem in2 rechten Läufer31 oder auch mit der Tischplatte33 verbindbar, so daß der Motor73 , das Getriebe75 sowie das Ritzel77 mit den Läufern31 zur gemeinsamen Bewegung verbunden sind. Das Abdeckgehäuse95 wird aus Gewichtsgründen zweckmäßigerweise aus Kunststoff oder Leichtmetall bestehen und kann zur weiteren Gewichtsreduzierung Hohlräume99 (siehe3 ) aufweisen. - Die Zahnstange
79 ist in ein rinnenförmiges Aufnahmeprofil101 eingesetzt. Beide Bauteile zusammen sind über sie durchsetzende Befestigungsbolzen 103 am Hohlprofil1 befestigt, und zwar unter Verwendung der unteren T-Profilnut59 an der Außenseite der Seitenwand15 . Das Aufnahmeprofil101 kann einstückig sein oder aus mehreren Teilen bestehen. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt es annähernd eine U-Querschnitt. Es besteht vorzugsweise aus Aluminium, wobei jedoch auch andere Materialien, insbesondere Kunststoff, denkbar sind. Ein sich über die gesamte Länge der Zahnstange79 erstreckendes und an deren Enden fixiertes Abdeckband105 deckt die Oberseite der Zahnstange79 , d.h. deren Verzahnungsfläche81 vollständig ab. Es ist geringfügig breiter als die Öffnung des Aufnahmeprofils101 zwischen dessen beiden seitlichen Schenkeln107 und109 . In die oberen Ränder der beiden Schenkel107 ,109 ist jeweils ein Magnetstreifen111 eingesetzt, der das Stahl-Abdeckband105 an das Aufnahmeprofil101 anzieht und so eine dichte Kapselung der Zahnstange79 erreicht. Das Abdeckband105 kann auch in Führungsrillen der Öffnungsränder laufen. Denkbar ist es, daß das Abdeckband105 in solche Führungsrillen eingeclipst ist. Zwischen der Außenseite des in2 rechten Schenkels109 des Aufnahmeprofils101 und dem Abdeckgehäuse95 ist eine Längsdichtung113 , z.B. eine Dichtleiste aus Filz, vorgesehen, wobei diese Längsdichtung113 an dem Abdeckgehäuse95 gehalten ist. - In
3 ist erkennbar, daß das Abdeckband105 im Bereich des Ritzels77 über dieses hinweggeführt ist, wobei es in Längsrichtung der Zahnstange79 vor und hinter dem Ritzel77 durch Annäherungsklötze115 an die Magnetstreifen111 angedrückt wird. Wenn das Abdeckband105 in Führungsrillen des Aufnahmeprofils101 läuft oder dort eingeclipst ist, können die Annäherungsklötze115 das Ausheben des Abdeckbands105 aus den Rillen und das Wiedereinsetzen des Abdeckbands105 in die Rillen zu beiden Seiten des Ritzels77 bewirken, wobei das Aufnahmeprofil101 dann einen elastisch nachgiebigen Bereich aufweisen kann oder das Abdeckband105 aus elastisch nachgiebigem Material bestehen kann. Ein Umlenkkörper117 führt in einem auf der zahnstangenfernen Seite des Ritzels77 liegenden Führungsschlitz119 das Abdeckband105 reibungsarm auf einer Stützfläche120 über das Ritzel77 hinweg. Der Umlenkkörper117 kann einstückig mit den Annäherungsklötzen115 ausgeführt sein. Er kann als gesondertes Teil, vorzugsweise Kunststoffteil, am Abdeckgehäuse95 gehalten sein, beispielsweise indem er in eine dafür vorgesehene Ausnehmung des Abdeckgehäuses95 eingesetzt wird. Aber auch eine einteilige Ausführung des Umlenkkörpers117 mit dem Abdeckgehäuse95 ist denkbar. Auf der getriebefernen Seite des Ritzels77 weist der Umlenkkörper117 eine parallel zur Seitenwand15 verlaufende, erste Kapselungswand118 auf, welche über eine weitere Dichtung121 gegenüber dem Aufnahmeprofil101 abgedichtet ist. Durch diese erste Kapselungswand118 wird verhindert, daß Schmiermittel von der Zahnstange79 auf die Seitenwand15 des Hohlprofils1 geschleudert wird. Eine weitere, zweite Kapselungswand122 ist von dem Getriebegehäuse91 auf dessen dem Ritzel77 zugewandter Seite gebildet. Schließlich ist in jeden der Annäherungsklötze115 eine Dichtleiste123 eingesetzt, die quer über das Abdeckband105 läuft und den Bereich zwischen der Dichtung121 und der Dichtung113 überbrückt. - Durch das Abdeckgehäuse
95 mit seiner Kapselungswand118 , den Annäherungsklötzen und dem Umlenkkörper117 , das Aufnahmeprofil101 , das Abdeckband105 , das Getriebegehäuse91 mit seiner Kapselungswand122 und die Dichtungen97 ,113 ,121 und123 sind die Zahnstange79 und das Kitzel77 vollständig gekapselt, wobei ein wirksamer Schutz einerseits vor Eindringen von Schmutzpartikeln, Spänen und sonstigen Verunreinigungen besteht, andererseits ein Schmiermittelaustritt von der Verzahnungsseite her sicher vermieden ist. - Um die Position des Hohlprofils
1 relativ zu den Läufern31 bzw. der Tischplatte33 zu bestimmen, können Grenz- oder Näherungsschalter benutzt werden. Bei der Ausführungsform der1 -3 ist hierzu seitlich zur Seitenwand13 des Hohlprofils1 benachbart eine Grenzschalter-Baugruppe133 angeordnet. Sie ist mit Befestigungssschrauben135 an einem Haltewinkel137 befestigt, welcher an dem in2 linken Läufer31 fest angebracht ist. Die Grenzschalter-Baugruppe133 weist mehrere Tastfinger139 auf, die in die an der Seitenwand13 angebrachten Recktecknuten61 eingreifen. Die Grenzschalter können mechanische Schalter oder auch induktive Schalter sein. - Die
5 zeigt eine Abwandlung der Linearführungseinheit der1 -4 . Dabei sind gleiche oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen wie zuvor versehen, jedoch ergänzt um einen Kleinbuchstaben. Soweit diese Komponenten nicht erneut erklärt werden, wird auf die vorangehende Beschreibung verwiesen. - Bei der in
5 gezeigten Ausführungsform ist kein Umlenkkörper zur Führung des Abdeckbands105a auf der zahnstangenfernen Seite des Kitzels77a vorgesehen. Vielmehr schleift das Abdeckband105a hier unmittelbar auf dem Kitzel77a . Es wird demgemäß aus einem entsprechend verschleißfesten Material gefertigt sein, insbesondere aus Stahl. Kunststoff- oder Gewebebänder sind nicht ausgeschlossen, werden jedoch eher für die Ausführungsform der1 -4 in Frage kommen. -
6 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Abdeckband105c mit seinen beiden Enden145c an dem Abdeckgehäuse95c befestigt ist. Von dem Abdeckgehäuse95c ausgehend verläuft es zu den beiden Enden der Zahnstange79c , wird dort durch Bandumlenkungsrollen147c umgelenkt und auf der Unterseite der Zahnstange79c rückgeführt. Im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen verläuft das Abdeckband105c hier nicht über das Kitzel77c , sondern wird als geschlossene Bandschleife von dem Abdeckgehäuse95c bei einer Bewegung der Läufer31c bzw. der Tischplatte33c mitgezogen. Annäherungsklötze und einen Umlenkkörper zur Führung des Abdeckbands105c im Bereich des Kitzels77c bedarf es demnach nicht. Die Abdeckung des Kitzels77c erfolgt in radialer Richtung durch das Abdeckgehäuse95c . Desweiteren kann das Abdeckgehäuse95c bezogen auf die Kitzelachse axiale Kapselungswände auf mindestens einer Seite des Kitzels aufweisen, wie sie bei der Ausführungsform der2 in Form der durch den Umlenkkörper117 gebildeten Kapselungswand118 und der vom Getriebegehäuse91 gebildeten Kapselungswand122 vorliegen. -
7 zeigt die Führung des Abdeckbands105c in dem Aufnahmeprofil101c bei der Ausführungsform derFig. 6 . Das U-förmige Aufnahmeprofil101c ist aus zwei zusammensteckbaren Profilteilen149c und151c aufgebaut, die beim Zusammenstecken in verschiedene Raststellungen (nämlich die in7 dargestellte sowie eine mit153c gestrichelt angedeutete Stellung) einschnappen können, so daß für unterschiedliche Zahnstangengrößen nach Bedarf unterschiedliche Öffnungsweiten des Aufnahmeprofils101c einstellbar sind. - Der Profilteil
149c bildet den Seitenschenkel107c des Aufnahmeprofils101c sowie einen Profilsteg155c . Der Profilteil151c bildet den anderen Seitenschenkel109c des Aufnahmeprofils101c . Beide Schenkel107c ,109c weisen in den einander zugewandten Innenflächen je einen Bandführungsschlitz157c auf, in den das Abdeckband105c mit seinen Seitenrändern eingesetzt ist. Man erkennt, daß die in das Aufnahmeprofil101c eingesetzte Zahnstange79c hierdurch ringsum gekapselt ist. Mit seinem auf der Unterseite der Zahnstange79c rücklaufenden Teil ist das Abdeckband105c in einem Bandrückführungskanal161c im Profilsteg155c des Aufnahmeprofils101c geführt. Da dieser Bandrückführungskanal161c erst beim Zusammenstecken der beiden Profilteile149c ,151c verschlossen wird, kann das Abdeckband105c zuvor in den im Steg155c des Profilteils149c gebildeten schlitzförmigen Teilkanal163c eingesetzt werden und muß nicht durch den Bandrückführungskanal161c durchgefädelt werden. - Schließlich sind in
7 in den beiden Schenkeln107c ,109c des Aufnahmeprofils101c , das vorzugsweise ein extrudiertes Leichtmetall- oder Kunststoffprofil ist, noch längsverlaufende Kerben165c zu erkennen, die etwas unterhalb der Bandführungsschlitze157c in den einander zugewandten Innenflächen der Schenkel107c ,109c angebracht sind. Mit Hilfe dieser Kerben165c können an den Enden des Aufnahmeprofils loic Abschlußdeckel angeschraubt werden, wobei die Schrauben in die Kerben165c eingreifen. - Bis hierher wurde von einer Zahnantriebseinheit als Linearantriebseinheit ausgegangen. Es können jedoch auch andere Linearantriebseinheiten gleichberechtigt zum Einsatz kommen. Hierunter fallen insbesondere ein Antrieb mit einem flexiblen Zugmittel, ein Spindelantrieb oder auch ein Kolben-Zylinder-Antrieb.
- Bei einem Spindelantrieb, der bevorzugt als Schraubtrieb, insbesondere Kugelschraubtrieb ausgebildet ist, ist eine Spindel an den Endplatten
141 drehbar gelagert und durch den zwischen der Tischplatte33 , den Läufern31 und der Deckwand17 begrenzten Raum hindurchgeführt. Aufgrund der Eindrückung der Deckwand17 ist dieser Raum ausreichend groß, um einen fest mit der Tischplatte33 oder den Läufern31 verbundenen Mutternkörper aufzunehmen, der mit der Spindel in Eingriff steht. Ein an einer der Endplatten angebrachter Motor treibt die Spindel an. - Auch bei einem Kolben-Zylinder-Antrieb kann der unterhalb der Tischplatte vorhandene Raum zur Aufnahme eines Zylinders ausgenützt werden, in dem ein kolbenstangenloser Kolben beweglich gelagert ist. Durch magnetische Kopplung oder mechanische Verbindung steht dieser Kolben mit dem Tisch
33 oder den Läufern31 in Antriebsverbindung. - Welche Form von Linearantriebseinheit nun gewählt wird, wird vom jeweiligen Anwendungsfall abhängen. Hierzu sei beispielhaft auf
8 verwiesen. Dort ist an einer im wesentlichen horizontal ausgerichteten, ersten Linearführungseinheit L1 eine im wesentlichen vertikal ausgerichtete, zweite Linearführungseinheit L2 gehalten, und zwar in der Weise, daß die beiden Tischplatten33 beider Linarführungseinheiten L1, L2 mittels eines 90°-Winkels143 fest miteinander verbunden sind. Dementsprechend ist das Hohlprofil1 der Linearführungseinheit L2 vertikal gegenüber der Tischplatte33 der Linearführungseinheit L1 verstellbar. Da es zweckmäßig ist, den jeweils verstellbaren Teil der Linearführungseinheiten möglichst gewichtsarm auszuführen, wird die Linearführungseinheit L2 mit einer Zahnantriebseinheit ausgeführt sein. Das Hohlprofil1 der Linearführungseinheit L2 hat dann im wesentlichen nur die Zahnstange der Zahnantriebseinheit zu tragen, während an der relativ zur Tischplatte33 der Linearführungseinheit L1 stationären Tischplatte33 der Linearführungseinheit L2 die schwerere Baugruppe aus Antriebsmotor, Getriebe und Verzahnungsrad gelagert ist. Hingegen wird die Linearführungseinheit Li mit einem Antrieb mit flexiblem Zugmittel oder Antriebsspindel oder mit einem Kolben-Zylinder-Antrieb ausgestattet werden, da ihre Tischplatte33 angetrieben werden soll und bei den genannten Antriebsarten ein geringeres Gewicht zu tragen hat. - Gestrichelt ist in
8 der Fall angedeutet, daß das Hohlprofil1 der Linearführungseinheit L1 mit seinen Enden an den Tischplatten33 zweier weiterer Linearführungseinheiten L3 und L4 befestigt ist und auf diese Weise einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad besitzt. Auch die Linearführungseinheiten L3 und L4 werden zweckmäßigerweise mit einem Antrieb mit flexiblem Zugmittel oder mit einem Spindeltrieb oder mit einem Kolben--Zylinder-Antrieb ausgestattet. Mit einer solchen baukastenartig zusammengestellten Führung kann z.B. ein gestrichelt angedeuteter Werkstückgreifer145 eines Handhabungsautomaten in drei zueinander orthogonalen Richtungen verfahren werden. Dadurch, daß das Hohlprofil1 der erfindungsgemäßen Linearbewegungseinheit zum wahlweisen Anbau unterschiedlicher Linearantriebseinheiten ausgeführt ist, kann ein Benutzer sich eine maßgeschneiderte Führung selbst baukastenartig konstruieren. - Im Zusammenhang mit
2 ist noch nachzutragen, daß die Tischplatte33 seitliche Überstände34 aufweist, welche in seitlicher Richtung über das Hohlprofil1 vorstehen. In diesen Überständen34 sind gestrichelt angedeutete Bohrungen36 angebracht, mittels deren die gezeigte Linearführungseinheit mit einem auf die Tischplatte33 aufzusattelnden Objekt oder einem übergeordneten Anschlußteil von unten her, d.h. von der Seite des Hohlprofils1 her, verschraubt werden kann. Diese Befestigungsmöglichkeit ist besonders dann zweckmäßig, wenn es sich um größere Anschlußteile oder Objekte handelt.
Claims (29)
- Linearführungseinheit mit einem Längsträger (
1 ) und mindestens. einer Läuferbaugruppe (31 ), welche über einer ersten Längsfläche des Längsträgers (1 ) geführt ist und durch eine Linearantriebseinheit in Form einer Zahnantriebseinheit (71 ) in Richtung der Längsachse (3 ) des Längsträgers (1 ) antreibbar ist, wobei die Zahnantriebseinheit (71 ) eine in Richtung der Längsachse (3 ) des Längsträgers (1 ) verlaufende Längsverzahnung (79 ) in im Wesentlichen starrer Verbindung mit dem Längsträger (1 ) umfasst, wobei weiter an der Läuferbaugruppe (31 ) eine Drehantriebseinheit (73 ,75 ) mit einem mit der Längsverzahnung (79 ) kämmenden Verzahnungsrad (77 ) angebracht ist, und wobei die Längsverzahnung (79 ) und die Verzahnung (83 ) des Verzahnungsrads (77 ) durch Kapselungsmittel (95 ,101 ,105 ,115 ,117 ,118 ,122 ,97 ,111 ,113 ,121 ,123 ) gekapselt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsverzahnung (79 ) und das Verzahnungsrad (77 ) vor einer durch die Außenseite einer Seitenwand (15 ) des Längsträgers (1 ) gebildeten, zu der ersten Längsfläche im Wesentlichen orthogonalen zweiten Längsfläche mit zu dieser zweiten Längsfläche im Wesentlichen orthogonalen Achsorientierung des Verzahnungsrads in einem Abstand zwischen der zweiten Längsfläche und der Drehantriebseinheit (73 ,75 ) angeordnet sind und dass die Kapselungsmittel (95 ,101 ,105 ,115 ,117 ,118 ,122 ,97 ,111 ,113 ,121 ,123 ) eine seitliche Kapselungswand (118 ) auf der der zweiten Längsfläche zugewandten Seite des Verzahnungsrads (77 ) umfassen, welche Teil einer zur gemeinsamen Bewegung mit der Läuferbaugruppe (31 ) verbundenen Abdeckstruktur (95 ,117 ) für das Verzahnungsrad (77 ) ist. - Linearführungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselungsmittel (
95 ,101 ,105 ,115 ,117 ,118 ,122 ,97 ,111 ,113 ,121 ,123 ) ferner eine seitliche Kapselungswand (122 ) auf der der zweiten Längsfläche abgewandten Seite des Verzahnungsrads (77 ) umfassen, welche ebenfalls Teil der Abdeckstruktur (95 ,117 ) ist oder/und von einer der zweiten Längsfläche zugewandten Abschlusswand (122 ) der Drehantriebseinheit (73 ,75 ) gebildet ist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverzahnung (
79b ) auf der der ersten Längsfläche zugekehrten Seite des Verzahnungsrads (77b ) angeordnet ist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverzahnung (
791 auf der der ersten Längsfläche abgewandten Seite des Verzahnungsrads (77 ) angeordnet ist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselungsmittel (
95 ,101 ,105 ,115 ,117 ,118 ,122 ,97 ,111 ,113 ,121 ,123 ) ein Abdeckband (105 ) für die Längsverzahnung (79 ) umfassen, welches zwischen den beiden in Richtung der Längsachse (3 ) beabstandeten Enden der Längsverzahnung (79 ) über das Verzahnungsrad (77 ) in dessen vom Eingriffsbereich mit der Längsverzahnung (79 ) fernen Umfangsbereich hinwegläuft. - Linearführungseinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (
105 ) durch Annäherungsmittel (111 ,115 ) – in Richtung der Längsachse (3 ) vor und hinter dem Verzahnungsrad (77 ) – jeweils in Annäherung an die Längsverzahnung (79 ) gehalten ist. - Linearführungseinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (
105a ) unmittelbar an dem Verzahnungsrad (77a ) in dessen vom Eingriffsbereich mit der Längsverzahnung (79a ) fernen Umfangsbereich schleifend anliegt. - Linearführungseinheit nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (
105 ) über eine Stützfläche (120 ) läuft, welche an der Abdeckstruktur (95 ,117 ) ausgebildet ist und dem Verzahnungsrad (77 ) in dessen dem Eingriffsbereich mit der Längsverzahnung (79 ) diametral gegenüberliegenden Umfangsbereich benachbart ist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 – 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapselungsmittel (
95c ,101c ,105c ) ein zu einer Schleife geschlossenes Abdeckband (105c ) für die Längsverzahnung (79c ) umfassen, das an den beiden in Richtung der Längsachse beabstandeten Enden der Längsverzahnung (79c ) durch Bandumlenkungsmittel (147c ) umgelenkt ist und auf der vom Eingriff mit dem Verzahnungsrad (77c ) fernen Rückseite der Längsverzahnung (79c ) rückgeführt ist. - Linearführungseinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (
105c ) fest mit der Abdeckstruktur (95c ) verbunden ist und die Abdeckstruktur (95c ) die Verzahnung des Verzahnungsrads (77c ) zumindest in dessen vom Eingriff mit der Längsverzahnung (79c ) fernen Umfangsbereich abdeckt. - Linearführungseinheit nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenränder des Abdeckbands (
105c ) auf der dem Verzahnungsrad (77c ) zugewandten Seite der Längsverzahnung (79c ) in zur Längsverzahnung (79c ) parallel verlaufenden Bandführungsschlitzen (157c ) geführt sind. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 9 – 1 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckband (
105c ) auf der Rückseite der Längsverzahnung (79c ) in einem ringsum geschlossenen oder verschließbaren Bandrückführungskanal (161c ) verläuft. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 5 – 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverzahnung (
79 ) in einer zum Verzahnungsrad (77 ) hin offenen Längsverzahnungsrinne (101 ) aufgenommen ist und daß das Abdeckband (105 ) den Öffnungsbereich dieser Längsverzahnungsrinne (101 ) überbrückt. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 – 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Läuferbaugruppe (
31 ) auf einem Schienensystem (21 ,23 ) mit mindestens zwei außen an dem Längsträger (1 ) angeordneten Führungsschienen (21 ,23 ) mit zueinander und zu der Längsachse (3 ) parallelen Schienenachsen verschiebbar geführt ist, dass der Längsträger (1 ) ein stranggepreßtes Hohlprofil (1 ) ist, das an seiner von außen zugänglichen Oberfläche mindestens eine sich in Richtung der Längsachse (3 ) erstreckende, vorzugsweise hinterschnittene Befestigungsnut (29 ,59 ) aufweist, und dass die Läuferbaugruppe (31 ) in Zuordnung zu mindestens einer der Führungsschienen (21 ,23 ) mindestens einen Läufer (31 ) umfaßt, welcher die jeweilige Führungsschiene (21 ,23 ) U-förmig umgreift und mit mindestens zwei in den jeweiligen Läufer (31 ) integrierten Wälzkörperschleifen (43 ) ausgeführt ist. - Linearführungseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (
21 ,23 ) jeweils eine Befestigungsfläche (54 ), eine der Befestigungsfläche (54 ) ferne Kopffläche (51 ) sowie zwei an die Kopffläche (51 ) anschließende Seitenflächen (37 ) aufweisen und daß der mindestens eine Läufer (31 ) mit einem Stegbereich (49 ) der Kopffläche (51 ) seiner ihm zugehörigen Führungsschiene (21 ,23 ) benachbart liegt und mit zwei durch den Stegbereich (49 ) verbundenen Schenkelteilen (47 ) den Seitenflächen (37 ) dieser Führungsschiene (21 ,23 ) benachbart liegt. - Linearführungseinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Seitenflächen (
37 ) mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei lastaufnehmende Laufbahnen (41 ) für die lastübertragenden Teile (43L ) einer jeweiligen Wälzkörperschleife (43 ) aufweist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 14 – 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (
1 ) – betrachtet in einem zur Längsachse (3 ) orthogonalen Querschnitt – eine im wesentlichen rechteckige Einhüllende besitzt und daß die Führungsschienen (21 ,23 ) in den Eckbereichen (19 ) einer Rechteckseite angeordnet sind. - Linearführungseinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in den Eckbereichen (
19 ) einer den beiden Führungsschienen (21 ,23 ) gemeinsam zugeordneten Rechteckseite je eine Befestigungsnut (29 ) zur Befestigung der Befestigungsflächen (54 ) der beiden Führungsschienen (21 ,23 ) vorgesehen ist und daß mindestens eine weitere Befestigungsnut (59 ) an mindestens einer weiteren Rechteckseite vorgesehen ist. - Linearführungseinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer der Rechteckseiten, welche von der den Führungsschienen (
21 ,23 ) gemeinsam zugeordneten Rechteckseite zu der gegenüberliegenden, schienenfernen Rechteckseite verlaufen, mindestens zwei Befestigungsnuten, vorzugsweise je eine nahe deren jeweiligen Eckbereichen (19 ), vorgesehen sind. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 17 – 19, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer der übrigen drei Rechteckseiten, die nicht den Führungsschienen (
21 ,23 ) zugeordnet sind, zwischen deren jeweiligen Eckbereichen (19 ) mindestens eine sich in Richtung der Längsachse (3 ) erstreckende Sekundärnut (61 ), vorzugsweise eine Mehrzahl von Sekundärnuten (61 ), angebracht ist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 14 – 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (
1 ) ein Mehrkammer-Hohlprofil ist mit einer Außenwandung (5 ), einer durch eine Innenkammerwandung (7 ) ringsum geschlossenen primären Innenkammer (63 ) und Verstrebungsstegen (9 ), welche die Innenkammerwandung (7 ) mit der Außenwandung (5 ) verbinden. - Linearführungseinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Hohlprofils (
1 ) mit einer im wesentlichen rechteckigen Einhüllenden die primäre Innenkammer (63 ) von einer den beiden Führungsschienen (21 ,23 ) gemeinsam zugeordneten Rechteckseite der Einhüllenden größeren Abstand hat als von der gegenüberliegenden, schienenfernen Rechteckseite dieser Einhüllenden, daß je ein Ecksteg (67 ) von der Innenkammerwandung (7 ) zu den vier Eckbereichen (19 ) der Außenwandung (5 ) verläuft und daß ferner je ein Mittelsteg (69 ) von der Innenkammerwandung (7 ) zu der den beiden Führungsschienen (21 ,23 ) zugeordneten Wand (17 ) sowie zur gegenüberliegenden, schienenfernen Wand (11 ) der Außenwandung (5 ) verläuft, wobei der letztere Mittelsteg (69 ) zu einer Verschmelzungsstelle zwischen der Innenkammerwandung (7 ) und der Außenwandung (5 ) entartet ist. - Linearführungseinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Führungsschienen (
21 ,23 ) gemeinsam zugeordnete Wand (17 ) der Außenwandung (5 ) in einem zwischen den beiden Führungsschienen (21 ,23 ) liegenden Bereich gegenüber den zugehörigen Eckbereichen (19 ) in Richtung auf die Innenkammerwandung (7 ) zurückversetzt ist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 14 – 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brückeneinheit (
33 ) mit mindestens je einem Läufer (31 ) auf jeder der beiden Führungsschienen (21 ,23 ) zur gemeinsamen Bewegung längs der Längsachse (3 ) verbunden ist, und zwar vorzugsweise eine Brückeneinheit (33 ), die ihrerseits mindestens eine von außen zugängliche Befestigungsnut (35 ) parallel zur Längsachse (3 ) aufweist. - Linearführungseinheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückeneinheit (
33 ) auf zueinander parallelen Anschlußflächen (53 ) der Läufer (31 ) aufliegt und im Bereich dieser Anschlußflächen (53 ) mit den Läufern (31 ) verbunden ist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 14 – 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Hohlprofils (
1 ) mit einer im wesentlichen rechteckigen Einhüllenden die Längsverzahnung (79 ) an einer solchen Rechteckseite angebracht ist, welche eine den Führungsschienen (21 ,23 ) gemeinsam zugeordnete Rechteckseite mit der gegenüberliegenden, schienenfernen Rechteckseite verbindet, und daß die Drehantriebseinheit (73 ,75 ) mit dem Verzahnungsrad (77 ) seitlich benachbart zu dieser Rechteckseite angeordnet ist. - Linearführungseinheit nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsverzahnung (
79 ) von einer Zahnstange (79 ) gebildet ist, welche mittels einer Befestigungsnut (59 ) der zugehörigen Rechteckseite an dem Hohlprofil (1 ) befestigt ist. - Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 – 27, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Längsträger (
1 ) mindestens zwei unabhängig voneinander in Achsrichtung (3 ) des Längsträgers (1 ) bewegbare Läuferbaugruppen (31 ) mit je einer Linearantriebseinheit (71 ) geführt sind. - Linearführungseinheit nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß einem Längsträger (
1 ) mindestens zwei voneinander unabhängig antreibbare Läuferbaugruppen (31 ) mit jeweils einem Verzahnungsrad (77 ) und einer Drehantriebseinheit (73 ,75 ) zugeordnet sind und daß die Verzahnungsräder (77 ) mit je einer gesonderten oder mit einer gemeinsamen Längsverzahnung (79 ) kämmen.
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---|---|---|---|---|
DE29613666U1 (de) * | 1996-08-07 | 1997-12-04 | Pies Gerrit | Führungsgestell |
US6125968A (en) * | 1996-12-09 | 2000-10-03 | Thk Co., Ltd. | Lubricating oil supply system for a rolling guide apparatus |
JP3649576B2 (ja) * | 1998-03-19 | 2005-05-18 | パイオニア株式会社 | 位置検出機構 |
DE29805775U1 (de) * | 1998-03-30 | 1998-06-18 | MEMOTEC Meier Modultechnik GmbH, 73770 Denkendorf | Linearführung |
US7387120B2 (en) | 1998-11-02 | 2008-06-17 | Black & Decker Inc. | Tile saw |
US6427677B1 (en) * | 1998-11-02 | 2002-08-06 | Black & Decker Inc. | Tile saw |
US7823575B2 (en) | 1998-11-02 | 2010-11-02 | Black & Decker Inc. | Tile saw |
DE19857028A1 (de) | 1998-12-10 | 2000-07-06 | Rexroth Star Gmbh | Linearführungseinrichtung |
DE19945584A1 (de) * | 1999-09-23 | 2001-03-29 | Siat Gmbh Technologiepark | Mehrdimensionaler Antrieb für Arbeitsmaschinen |
DE19960940A1 (de) * | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Schaeffler Waelzlager Ohg | Linearführungseinheit |
DE10248236A1 (de) * | 2002-10-16 | 2004-04-29 | Ina-Schaeffler Kg | Linearführungseinheit |
DE10303007A1 (de) * | 2003-01-27 | 2004-08-05 | Hilti Ag | Führungsschiene mit Zahnstange |
US20050061092A1 (en) * | 2003-09-19 | 2005-03-24 | Nordson Corporation | Modular motion unit with tensioner |
DE102005019606B4 (de) * | 2004-05-28 | 2015-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Linearführungseinheit, insbesondere Portalachse |
ITBS20040041U1 (it) * | 2004-08-06 | 2004-11-06 | Gimatic Spa | Struttura di operatore lineare motorizzabile |
TWI260374B (en) * | 2005-01-13 | 2006-08-21 | Hiwin Tech Corp | Linear guideway with a changeable oil-storage unit |
US7290647B2 (en) * | 2005-03-10 | 2007-11-06 | Thk Co., Ltd. | Guide apparatus |
DE102008013088A1 (de) | 2008-03-07 | 2009-09-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Inbetriebnahme einer Linearbewegungseinheit |
ATE507927T1 (de) * | 2008-04-15 | 2011-05-15 | Festo Ag & Co Kg | Elektrischer linearantrieb |
US10018224B2 (en) | 2016-07-21 | 2018-07-10 | Edward Korn | Machine structural member with nesting linear slides |
DE102019204852B4 (de) | 2019-04-04 | 2023-06-07 | Deckel Maho Pfronten Gmbh | Führungsvorrichtung, Präzisionsauflager für eine Linearschiene und Justierverfahren |
DE102019219684B4 (de) * | 2019-12-16 | 2021-12-09 | Festo Se & Co. Kg | Antriebsanordnung |
BE1029055B1 (nl) * | 2021-01-27 | 2022-08-29 | Vansichen Lineairtechniek | Draagprofiel voor een lineair geleidingssysteem |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2881527A (en) * | 1955-07-11 | 1959-04-14 | Gray & Co G A | Measuring device for machine tools |
EP0160923A1 (de) * | 1984-04-30 | 1985-11-13 | Wojciech Kosmowski | Lineares Stellorgan |
WO1986005734A1 (en) * | 1984-06-05 | 1986-10-09 | Kuka Schweissanlagen + Roboter Gmbh | Toothed rack drive for generating a relative movement between two machine components adjacent to one another |
DE8802615U1 (de) * | 1988-02-27 | 1988-04-14 | Neff Gewindespindeln GmbH, 7035 Waldenbuch | Antriebsvorrichtung |
DE8806099U1 (de) * | 1988-05-07 | 1988-07-21 | IEF-WERNER GmbH, 7743 Furtwangen | Linearantrieb |
DE8910548U1 (de) * | 1988-10-31 | 1989-11-02 | Deutsche Star Gmbh, 8720 Schweinfurt | Linearführungs- und Antriebseinheit |
DE4226292A1 (de) * | 1991-08-06 | 1993-02-11 | Erhard Kosch | Antriebsvorrichtung fuer die umwandlung drehender bewegungen in lineare bewegungen und umgekehrt |
DE9218627U1 (de) * | 1992-07-04 | 1994-12-08 | RK Rose + Krieger GmbH & Co. KG Verbindungs- und Positioniersysteme, 32423 Minden | Auf einem Profilrohr geführter Führungsschlitten |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1652368A (en) * | 1924-06-09 | 1927-12-13 | Layne & Bowler Corp | Coupling for suspended shaft casings |
GB1248578A (en) * | 1968-02-19 | 1971-10-06 | Rotax Ltd | Rectilinear motion bearings |
US4025995A (en) * | 1973-01-19 | 1977-05-31 | Thomson Industries, Inc. | Linear motion ball bearing assembly and ball conforming shaft |
CH598501A5 (de) * | 1975-12-02 | 1978-04-28 | Escher Wyss Ag | |
DE2910373C2 (de) * | 1979-03-16 | 1984-02-23 | Hamül Werkzeugfabrik Th. Kirschbaum KG, 8590 Marktredwitz | Antriebsvorrichtung zum spielfreien Umwandeln einer Drehbewegung in eine Linearbewegung |
JPS59222619A (ja) * | 1983-05-30 | 1984-12-14 | Hiroshi Teramachi | 直線摺動用ベアリングの隙間調整方法 |
JPS618246A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-14 | Hiroshi Teramachi | 搬送装置 |
US4614382A (en) * | 1984-09-21 | 1986-09-30 | Hiroshi Teramachi | Straight sliding roller bearing |
AU579292B2 (en) * | 1985-03-26 | 1988-11-17 | Kuka Schweissanlagen & Roboter Gmbh | Rack drive |
JPH0735809B2 (ja) * | 1987-07-03 | 1995-04-19 | 株式会社日立製作所 | 油ポンプ軸の支承装置 |
DE3806613A1 (de) * | 1988-02-28 | 1989-09-07 | Hamuel Werkzeugfab Kirschbaum | Antriebsvorrichtung zum spielfreien umwandeln einer drehbewegung in eine linearbewegung |
DE3815595A1 (de) * | 1988-05-06 | 1989-11-23 | Star Gmbh | Linearfuehrungseinheit |
US5195391A (en) * | 1988-10-31 | 1993-03-23 | Deutsche Star Gmbh | Linear guiding and driving unit |
JPH02150134A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光シリアル伝送信号の読み取り方法 |
IT224005Z2 (it) * | 1990-12-07 | 1995-11-08 | Skf Ind Spa | Sopporto universale per alberi rotanti |
JP3130608B2 (ja) * | 1991-11-20 | 2001-01-31 | シスメックス株式会社 | サンプリングバルブ |
DE9313148U1 (de) * | 1993-09-01 | 1993-11-11 | Gießler, Werner, 77736 Zell | Lineareinheit in Zahnstangenausführung |
US5475275A (en) * | 1994-02-10 | 1995-12-12 | Emerson Electric Co. | Motor assemblies with improved endshields |
JPH08121558A (ja) * | 1994-10-20 | 1996-05-14 | Sony Corp | 駆動機構 |
-
1995
- 1995-09-05 DE DE19532759A patent/DE19532759B4/de not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-03-21 US US08/619,295 patent/US5845996A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2881527A (en) * | 1955-07-11 | 1959-04-14 | Gray & Co G A | Measuring device for machine tools |
EP0160923A1 (de) * | 1984-04-30 | 1985-11-13 | Wojciech Kosmowski | Lineares Stellorgan |
WO1986005734A1 (en) * | 1984-06-05 | 1986-10-09 | Kuka Schweissanlagen + Roboter Gmbh | Toothed rack drive for generating a relative movement between two machine components adjacent to one another |
DE8802615U1 (de) * | 1988-02-27 | 1988-04-14 | Neff Gewindespindeln GmbH, 7035 Waldenbuch | Antriebsvorrichtung |
DE8806099U1 (de) * | 1988-05-07 | 1988-07-21 | IEF-WERNER GmbH, 7743 Furtwangen | Linearantrieb |
DE8910548U1 (de) * | 1988-10-31 | 1989-11-02 | Deutsche Star Gmbh, 8720 Schweinfurt | Linearführungs- und Antriebseinheit |
DE4226292A1 (de) * | 1991-08-06 | 1993-02-11 | Erhard Kosch | Antriebsvorrichtung fuer die umwandlung drehender bewegungen in lineare bewegungen und umgekehrt |
DE9218627U1 (de) * | 1992-07-04 | 1994-12-08 | RK Rose + Krieger GmbH & Co. KG Verbindungs- und Positioniersysteme, 32423 Minden | Auf einem Profilrohr geführter Führungsschlitten |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-B.: Europa-Lehrmittel, Fachkunde für metallverarbeitende Berufe, Verlag Willing & Co. 13. Aufl., 1955, S. 228,229 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5845996A (en) | 1998-12-08 |
DE19532759A1 (de) | 1997-03-06 |
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