DE19605388A1 - Linearführung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Linearführung mit den
Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Derartige Linearführungen werden zur beweglichen
Lagerung von Maschinenelementen entlang einer Achse
(Bewegungsrichtung) verwendet. Sie weisen dazu einen
Schlitten auf, der möglichst reibungs- und geräuscharm an
einer Führungsschiene gelagert sein soll. Die Linearfüh
rungen werden als Linearlager, wenn sie mit Antriebsein
richtungen versehen sind, als Linearantriebe und für
vergleichbare Zwecke verwendet. Linearführungen sind
dabei häufig starker Verschmutzung unterworfen. Auch hier
kommt es auf einen zuverlässigen, möglichst wartungsarmen
Betrieb an.
Aus der DE 40 05 582 A1 ist ein Linearlager mit
einer im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Füh
rungsschiene bekannt, an der ein Linearschlitten längs
verschiebbar geführt ist. Der Linearschlitten besteht,
wie die Führungsschiene, aus Stahl und ist an dieser über
zwei Kugelreihen abgestützt. Die Führungsschiene weist
eine längs verlaufende, grabenartige Vertiefung (Längs
ausnehmung) auf, in die sich ein entsprechender Vorsprung
des Linearschlittens erstreckt. Die beiden böschungsartig
ausgebildeten, aufeinander zu weisenden seitlichen Flan
ken der Vertiefung der Führungsschiene sind jeweils mit
einer längs verlaufenden Führungsrille für Kugeln zur
Lagerung des Schlittens versehen. Der Schlitten weist an
seinen den Flanken der Führungsschiene jeweils gegenüber
liegenden Seitenflächen des Vorsprunges ebenfalls jeweils
eine Führungsrille auf. Zur Rückführung der bei Fort
bewegung des Schlittens rückseitig freiwerdenden Kugeln
und zum Einführen von Kugeln zwischen Schlitten und
Führungsschiene an der in Fahrtrichtung jeweils vorn
liegenden Seite des Schlittens sind zwei Kugelrückfüh
rungskanäle vorgesehen. Diese sind durch ein bspw. an den
Schlitten angespritztes Kunststoffteil gebildet, das sich
über die flache Rückseite des Schlittens sowie über seine
beiden Stirnseiten erstreckt.
Die Kugelrückführungskanäle beider so gebildeter
Kugelumläufe sind in dem Kunststoffkörper nebeneinander
angeordnet. In den stirnseitigen Abschnitten des Kunst
stoffelementes sind die Kugelrückführungskanäle etwa C-
förmig gekrümmt, wobei beide benachbarte Rückführungs
kanalabschnitte bei Bewegung des Schlittens in gleicher
Richtung, das heißt gleichsinnig, durchlaufen werden. Die
rückseitig an dem Schlitten entlanggeführten Abschnitte
der Kugelrückführungskanäle sind gerade ausgebildet und
parallel zueinander angeordnet.
Aus der Umgebung in die Längsausnehmung gelangender
Schmutz kann die Reibung und den Verschleiß erhöhen.
Bei einer Bewegung des Schlittens laufen die Kugeln
mit halber Schlittengeschwindigkeit auf ihrem Kugelum
laufweg um. In den gekrümmten Abschnitten des Kugelrück
führungskanales werden die Kugeln beschleunigt, um den
Schlitten gewissermaßen zu überholen. Die Beschleuni
gungsbereiche, das heißt die gekrümmten Abschnitte der
Kugelrückführungskanäle, haben bei höheren Verfahrge
schwindigkeiten Einfluß auf die Laufruhe.
Außerdem ist die Herstellung des Schlittens mit dem
zur Kugelumlenkung vorgesehenen Kunststoffteil relativ
kompliziert. Bei der Herstellung müssen der Schlitten und
die Führungsschiene insgesamt mit geringen Toleranzen
hergestellt werden, um ein gutes Laufverhalten zu errei
chen. Dies gilt insbesondere für den an dem Schlitten
auszubildenden Kunststoffkörper, zu dessen Herstellung
zunächst Formkerne entsprechend der Gestalt der Kugel
umleitkanäle an dem Schlitten angeordnet werden. Nach
Umspritzen mit einem aushärtenden Kunststoff werden die
Formkerne durch thermische oder chemische Behandlung
entfernt.
Davon ausgehend ist es eine Aufgabe der Erfindung,
eine Linearführung zu schaffen, die wenig verschmutzungs
anfällig ist. Darüber hinaus soll die Linearführung ein
verbessertes Laufverhalten insbesondere bei höheren
Verfahrgeschwindigkeiten aufweisen und sich auf einfache
und für die Serienfertigung geeignete Weise herstellen
lassen.
Diese Aufgabe wird durch die Linearführung mit den
Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Durch die Anordnung der Führungslager in dem von der
Führungsschiene definierten Innenraum sind die Führungs
lager des Schlittens vor Verschmutzung weitgehend ge
schützt. Die Laufflächen der Führungslager werden deshalb
auf Dauer sauber gehalten. Die erhöht die Lebensdauer und
Wartungsintervalle, senkt Wartungskosten und verbessert
die Laufruhe der Führungslager.
Die Führungsschiene ist etwa rohrförmig ausgebildet
und weist einen Längsschlitz zur Verbindung des innen
gelagerten Schlittens mit weiteren äußeren Maschinen
elementen auf. Die Führungsschiene ist vorzugsweise ein
Aluminium-Strangpreßprofil, von dem je nach Verwendungs
zweck entsprechende Längen abgelängt werden.
Zusätzlich kann der Längsschlitz mit einem Abdeck
band versehen sein, das an der durch den Führungskörper
gebildeten Führungsschiene lösbar gehalten ist. Im Be
reich eines den Längsschlitz durchragenden und mit dem
Schlitten verbundenen Kraftausleitungselementes gibt es
den Längsschlitz frei, während es diesen ansonsten ab
deckt.
Die Führungsbahnen werden vorzugsweise durch Stahl
schienen gebildet, die in das Strangpreßprofil einschieb
bar und formschlüssig darin gehalten sind. Dies ermög
licht eine besonders kostengünstige Fertigung, wobei die
Führungsschiene infolge ihrer nach außen geschlossenen
Bauform einen guten Schutz des Schlittens gegen Ver
schmutzung und Beschädigung sicherstellt. Dies erhöht die
Zuverlässigkeit der Linearführung.
Drei Führungslager sind zur drehfesten Lagerung des
Schlittens an bzw. in der Führungsschiene ausreichend.
Vorzugsweise werden jedoch vier Führungslager verwendet,
die im Querschnitt gesehen an den Ecken eines Rechteckes
oder Trapezes angeordnet sind.
Eine über Getriebemittel mit dem Schlitten verbunde
ne Antriebseinrichtung ermöglicht die Verwendung der so
erhaltenen Einheit als Linearantrieb und/oder zur Line
arpositionierung. Dabei sind die Lagerelemente vorzugs
weise beidseits zu einem zentral durch den Innenraum der
Führungsschiene verlaufenden Getriebemittel angeordnet.
Es ergibt sich eine gute Abstützung des Schlittens durch
die außen liegenden Führungslager.
Es können vorzugsweise zwei Führungslager in einem
Lagerelement zusammengefaßt werden. Die ermöglicht eine
besonders raumsparende Auslegung der Führungslager.
Ein Führungsmittel legt die Umlaufwege der Wälzkör
per an dem Schlitten fest. Das Führungsmittel können
dabei in dem Schlitten, der ein- oder mehrstückig ausge
bildet sein kann, angeordnete Umlenkkanäle sein. Diese
können auch teilweise durch gesonderte Kunststoffelemente
definiert sein. Jedenfalls aber sind die beiden Umlaufwe
ge so festgelegt, daß sie sich insbesondere in den Um
lenkbereichen, das heißt in gekrümmt verlaufenden Ab
schnitten des Umlaufweges, räumlich überkreuzen. Dies
ermöglicht es, den Abstand zwischen dem Bahnabschnitt, in
dem die Wälzkörper tragen und Lagerfunktion haben, und
dem Rückführungsabschnitt des Umlaufweges zu maximieren,
wodurch die Krümmung des Umlaufweges so klein wie möglich
gehalten wird. Weil sich die Umlaufwege insbesondere in
den Stirnbereichen des Schlittens überkreuzen, liegt der
Rückführungsabschnitt eines Umlaufweges jeweils bei dem
Tragabschnitt des anderen Umlaufweges. Auch bei engen
Platzverhältnissen und kleinen Schlittenbauformen können
auf diese Weise die Rückführungswege platzsparend so
untergebracht werden, daß sich aufgrund der geringen
Bahnkrümmungen ein ruhiges Laufverhalten der Kugeln und
somit des Schlittens einstellt.
Wegen der so erreichten guten Platzausnutzung und
geringen Krümmung der Rückführungskanäle ist es möglich,
relativ große Wälzkörper- und Kanaldurchmesser vorzuse
hen, ohne das Laufverhalten des Schlittens zu beeinträch
tigen. Große Wälzkörper (Kugeln) ermöglichen eine hohe
Tragfähigkeit, so daß es möglich wird, besonders kleine
Schlitten mit besonders großer Tragfähigkeit zu schaffen.
Der Krümmungsradius der Umlaufwege liegt vorzugs
weise etwa bei dem halben Abstand der Führungsbahnen
voneinander, wenigstens aber ist er größer als ein Vier
tel dieses Abstandes. Damit wird eine ausreichende Lauf
ruhe der Wälzkörper und des Schlittens erzielt.
Die Führung der Umlenkabschnitte der Rückführungs
kanäle überkreuz ermöglicht es außerdem, alle geradlini
gen Abschnitte der Umlaufwege in einer einzigen Ebene
anzuordnen. Dies ermöglicht es wiederum, die Rückfüh
rungskanäle als Längsbohrungen durch den Schlitten auszu
bilden. Dieser kann dadurch besonders flach ausgebildet
werden. Das Umlenken der Wälzkörper oder Kugeln erfolgt
dann in gesonderten, stirnseitig auf den Schlitten aufge
setzten Kunststoffkörpern, die jeweils zwei etwa U-förmi
ge, ,einander überkreuzende Kanäle enthalten. Während der
Schlitten von besonders einfacher Gestalt und somit
einfach herstellbar ist, können die Umlenkkörper (Kunst
stoffkörper) in speziellen Fertigungsstufen gesondert
hergestellt werden. Sie werden über geeignete Mittel
lagerichtig mit dem Schlitten verbunden und an diesem
befestigt. Dazu können Rastmittel oder anderweitige
formschlüssige Mittel dienen.
Die geringe Größe des Schlittens bei der ihm eigenen
hohen Laufruhe und Tragfähigkeit gestatten es, diesen in
dem Innenraum einer Führungsschiene anzuordnen.
Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeich
nung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine Linearführung in schematischer Perspektiv
darstellung,
Fig. 2 die Linearführung nach Fig. 1 in einer perspek
tivischen, aufgeschnittenen Darstellung, in
einem anderen Maßstab,
Fig. 3 einen zu der Linearführung nach den Fig. 1 und
2 gehörigen Schlitten, in perspektivischer Dar
stellung und in einem anderen Maßstab,
Fig. 4A einen endseitig auf den Schlitten nach Fig. 3
Fig. 4B aufzusetzenden Führungskörper mit zwei schema
tisch angedeuteten Kugelumleitkanälen, in sche
matisierter und perspektivischer Darstellung,
und
Fig. 5 die Linearführung nach Fig. 1 in Querschnitts
darstellung und in einem anderen Maßstab.
In Fig. 1 ist eine Linearführung 1 dargestellt, die
einen an einer Führungsschiene 2 entlang einer Achse 3 in
Längsrichtung verschiebbar gelagerten Schlitten 4 auf
weist, dessen Längsausdehnung erheblich geringer ist als
die Längsausdehnung der Führungsschiene 2. Die Führungs
schiene 2 ist, wie aus den Fig. 2 und 5 hervorgeht, als
Aluminium-Strangpreßprofil ausgebildet und weist einen
längs verlaufenden Innenraum 6 auf. Aus dem Innenraum 6
der im Querschnitt etwa quadratischen Führungsschiene 2
führt ein Längsschlitz 7 nach außen, der in Richtung der
Achse 3 mittig an der in Fig. 1 oberen Seite der Füh
rungsschiene 2 angeordnet ist.
Der Längsschlitz 7 ist von einem Kraftübertragungs
element 8 durchgriffen, das an seinem außenliegenden Ende
mit einer Platte verbunden ist und den Schlitten 4 bil
det, wie aus Fig. 5 hervorgeht. An seinem innenliegenden,
d. h. in dem Innenraum 6 befindlichen Ende, ist das Kraft
übertragungselement 8 durch vier Führungslager 9 an der
Führungsschiene 2 gelagert. Die Führungslager 9 sind
durch Lagerelemente 11a, 11b gebildet, die über Kugeln 10
an entsprechenden Laufflächen abgestützt sind. Die Lager
elemente 11a, 11b sind dabei symmetrisch zu einer den
Längsschlitz 7 sowie die Führungsschiene 2 symmetrisch
schneidenden Ebene 12 angeordnet und mit beiden Flanken
des Kraftübertragungselementes 8 verbunden. (Im Folgenden
trifft eine Bezugnahme auf "das Lagerelement 11" auf
beide Lagerelemente 11a, 11b gleichermaßen zu.) Gleiches
gilt für weitere, durch Buchstabenindex unterschiedene
Teile.
Das insbesondere in Fig. 3 dargestellte Lagerelement
11a (11) weist einen im wesentlichen plattenförmigen
Körper auf, der bedarfsweise und wie in den Fig. darge
stellt, um eine in Längsrichtung liegende Achse mehr oder
weniger stark gebogen oder abgewinkelt sein kann. An
seinen voneinander weg weisenden Flanken 12, 13 ist das
Lagerelement 11 mit im Querschnitt kreisabschnittförmigen
Laufbahnen 14, 15 versehen, die sich parallel zueinander
in Längsrichtung erstrecken.
Ebenfalls in Längsrichtung erstrecken sich zwei
Kugelrückführungskanäle 16, 17 durch das Lagerelement 11,
die als gerade Durchgangsbohrungen ausgebildet sind. Der
Kugelrückführungskanal 16 ist dabei der Laufbahn 14
zugeordnet und der Kugelrückführungskanal 17 ist der
Laufbahn 15 zugeordnet. Damit ist der Kugelrückführungs
kanal 16 für die Laufbahn 14 der Laufbahn 15 benachbart
angeordnet und der Kugelrückführungskanal 17 für die
Laufbahn 15 liegt in unmittelbarer Nachbarschaft zu der
ihm nicht zugeordneten Laufbahn 14.
Wie insbesondere auch aus Fig. 5 hervorgeht, sind
die Kugelrückführungskanäle 16, 17 und die Laufbahnen 14,
15 ungefähr in einer einzigen Ebene angeordnet. Dies
bedeutet, daß sich eine Ebene finden läßt, die sowohl die
Laufbahnen 14, 15 als auch die Kugelrückführungskanäle
16, 17 in Längsrichtung schneidet.
Alternativ ist es möglich, die Laufbahnen 14, 15 und
die Kugelrückführungskanäle 16, 17 unter Beibehaltung der
obigen Nachbarschaftsbeziehung in unterschiedlichen
Ebenen anzuordnen.
Das Lagerelement 11 ist, wie Fig. 2 und 5 zeigen,.
mittels Kugeln 10 verschiebbar gelagert, die gruppenweise
auf zwei separaten Umlaufwegen 21, 22 geführt sind (Fig.
2). Der Umlaufweg 21 enthält den Kugelrückführungskanal
16 und die Laufbahn 14. Der Umlaufweg 22 enthält den
Kugelrückführungskanal 17 und die Laufbahn 15.
Die Zuordnung zwischen der jeweiligen Laufbahn 14,
15 und dem zugehörigen Kugelrückführungskanal 16, 17 wird
an beiden Stirnseiten des Lagerelementes 11 durch Umlenk
elemente 24, 25 bewirkt, die in den Fig. 4A, 4B darge
stellt sind. Das Umlenkelement 24 ist bezüglich einer
quer zu der Längsrichtung orientierten Ebene spiegelbild
lich zu dem Umlenkelement 25 ausgebildet, so daß im
folgenden lediglich das Umlenkelement 24 beschrieben ist
und sich die Beschreibung entsprechend auf das Umlenk
element 25 bezieht.
Das Umlenkelement 24 ist ein zweiteiliger Kunst
stoffkörper, der zwei Umlenkkanäle 27, 28 enthält. Der
Umlenkkanal 27 ist in Fig. 4A strichpunktiert angedeutet
und verbindet die Laufbahn 14 mit dem Kugelrückführungs
kanal 16. Der Umlenkkanal 27 ist im Querschnitt kreisför
mig und aufgrund des relativ großen Abstandes zwischen
der Laufbahn 14 und dem Kugelrückführungskanal 16 so
gekrümmt, daß der Krümmungsradius relativ groß ist.
Jedenfalls ist er größer als ein Viertel des Abstandes
der Laufbahnen 14, 15 voneinander.
Der Umlenkkanal 28 verbindet die Laufbahn 15 mit dem
Kugelrückführungskanal 17 und führt dabei an dem Umlenk
kanal 27 vorbei. Die Umlenkkanäle 27, 28 kreuzen sich
somit, ohne sich zu schneiden.
Das Umlenkelement 25 weist entsprechend ausgebildete
Umlenkkanäle 27′, 28′ auf, die sich ebenfalls räumlich
überkreuzen. Dies bedeutet, daß der etwa U-förmig ausge
bildete Kanal 27 (27′) sich mit einem Schenkel zwischen
die beiden Schenkel des Umlenkkanales 28 (29′) erstreckt
und umgekehrt.
Die Umlenkelemente 24, 25 sind durch in den Fig. 3,
4A und 4B lediglich schematisch angedeutete Verbindungs
mittel, wie bspw. Rastzapfen 29, mit dem Lagerelement 11
verbunden. Den Rastzapfen 29 sind entsprechende, in dem
Lagerelement 11 vorgesehene Rastöffnungen 31 zugeordnet.
Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 5 hervorgeht,
sind als Laufbahnen für die zur Abstützung des Lager
elementes 11 und des Schlittens 4 dienenden Kugeln 10 in
der Führungsschiene 2 Stahlschienen 33, 34, 35, 36 an
geordnet, die sich in Längsrichtung 3 erstrecken. Die
Stahlschienen 33, 34, 35, 36 sind an den Ecken eines
Trapezes angeordnet. Die Stahlschienen 33, 34, 35, 36
sind in entsprechende, hinterschnittene Nuten 37, 38, 39,
40 der Führungsschiene 2 in Längsrichtung eingeschoben.
Die Nuten 37 bis 40 halten die Stahlschienen 33, 34, 35,
36 dadurch formschlüssig. Um einen guten Sitz der Stahl
schienen 33, 34, 35, 36 in den Nuten 37, 38, 39, 40 sowie
eine gute Kraftübertragung sicherzustellen, sind die
Stahlschienen 33, 34, 35, 36 an ihrer jeweiligen Rücksei
te dachartig ausgebildet. Die Nuten 37, 38, 39 40 sind
dazu komplementär geformt.
Jede Stahlschiene 33, 34, 35, 36 als weist Führungs
bahn eine längs verlaufende, kreisabschnittförmige Ver
tiefung auf, die durch eine Längsrille in zwei Laufflä
chen 42, 43 unterteilt ist, wie in Fig. 5 am Beispiel der
Stahlschiene 33 veranschaulicht ist.
Der Längsschlitz 7 ist mittels eines Abdeckbandes 44
nach außen hin verschlossen, das im Bereich des Kraft
übertragungselementes 8 von dem Längsschlitz 7 abgehoben
und durch einen zwischen dem Kraftübertragungselement 8
und der außen liegenden Platte des Schlittens 4 definier
ten Längsdurchgang 46 geführt ist. Das Abdeckband 44 ist
an seinen beiden Enden an der Führungsschiene 2 gehalten
und außerhalb des Schlittens 4 mit der Führungsschiene 2
verrastet. Dazu weist die Führungsschiene 2 zu beiden
Seiten des Längsschlitzes 7 sich nach oben erstreckende
Rastrippen 47, 48 auf. Entsprechende längs verlaufende
Stege 49 des Abdeckbandes 44 halten dieses an den Ra
strippen 47, 48.
Zur Schmierung des Lagerelementes 11, der Kugeln 10
sowie der entsprechenden Stahlschienen 33, 34, 35, 36
sind an dem Schlitten 4 ein oder mehrere Schmiernippel 51
vorgesehen, die über entsprechende Kanäle 52 mit den
Kugelrückführungskanälen 16, 17 der Lagerelemente 11a,
11b in Verbindung stehen.
Zum Antrieb des Schlittens 4 in Richtung der Achse 3
kann eine an dem Kraftübertragungselement 8 angreifende
Antriebseinrichtung 53 vorgesehen sein. Diese ist bspw.
ein an einem Ende der Führungsschiene 2 gehaltener Elek
tromotor, der eine sich längs durch die Führungsschiene 2
erstreckende Gewindespindel 54 antreibt. Das Kraftüber
tragungselement 8 weist eine Gewindebohrung 55 zur Auf
nahme der Gewindespindel 54 auf. Diese ist in einer
Spindellagerung 56 drehbar gelagert, die in einer end
seitig an der Führungsschiene 2 befestigten Abschluß
platte vorgesehen ist. Die Abschlußplatte fixiert außerdem
die in den Nuten 37, 38, 39, 40 liegenden Stahlschienen
33, 34, 35, 36.
Die Antriebseinrichtung 53, die Gewindespindel 54
und die Gewindebohrung 55 können auch weggelassen sein,
wenn lediglich Lagerfunktionen erfüllt werden sollen.
Die insoweit beschriebene Linearführung 1 arbeitet
wie folgt:
Die Platte des Schlittens 4 stützt sich mit dem Kraftübertragungselement 8 über die beiden Lagerelemente 11a, 11b und die Kugeln 10 an den Stahlschienen 33, 34, 35, 36 des Führungskörpers 2 ab. Der Schlitten 4 ist dadurch in allen in Bezug auf die Achse 3 radialen Rich tungen sowie in Umfangsrichtung starr gelagert.
Die Platte des Schlittens 4 stützt sich mit dem Kraftübertragungselement 8 über die beiden Lagerelemente 11a, 11b und die Kugeln 10 an den Stahlschienen 33, 34, 35, 36 des Führungskörpers 2 ab. Der Schlitten 4 ist dadurch in allen in Bezug auf die Achse 3 radialen Rich tungen sowie in Umfangsrichtung starr gelagert.
In Richtung der Achse 3 ist der Schlitten 4 jedoch
beweglich. Wird dem Schlitten 4 eine Bewegung in Achsen
richtung, das heißt Längsrichtung, erteilt, laufen die
Lagerelemente 11a, 11b mit ihren Laufbahnen 14, 15 auf
den Kugeln 10, die sich auf den Laufflächen 42, 43 der
Stahlschienen 33 bis 36 abstützen. Die in Fahrtrichtung
nacheilenden und zwischen Lauffläche 14, 15 und Stahl
schiene 33 bis 36 austretenden Kugeln 10 gelangen in die
Umlenkkanäle 27′, 28′ des Umlenkelementes 25 und werden
dadurch in die Kugelrückführungskanäle 16, 17 eingeführt.
Nach Passieren der Kugelrückführungskanäle 16, 17 durch
laufen die Kugeln 10 die Umlenkkanäle 27, 28 des Umlenk
elementes 24 und werden wieder zu den Laufbahnen 14, 15
der Lagerelemente 11 geführt, wie es durch Pfeile sym
bolisch in Fig. 2 angedeutet ist.
Die mit großem Umlenkradius überkreuz geführten
Kugelreihen ermöglichen ein ruhiges Laufverhalten auch
bei höheren Verfahrgeschwindigkeiten. Der Übergang der
Kugeln 10 zwischen Schlitten 11 und Umlenkelementen 24,
25 wird durch eine möglichst präzise Ausrichtung der
Umlenkelemente 24, 25 in Bezug auf den Schlitten 11
erreicht. Diese erfolgt durch an den Umlenkelementen 24,
25 angeformte Zapfen 29.
Die Montage der Führungsschiene ist mit der ge
wünschten Genauigkeit hinsichtlich der räumlichen Aus
richtung der Laufflächen 42, 43 erreicht, indem die
Stahlschienen 33 bis 36 in die Nuten 37 bis 40 der Füh
rungsschiene 2 in Längsrichtung eingeschoben werden. Sie
sind darin formschlüssig gehalten. In Axialrichtung sind
sie durch die Antriebseinrichtung 53 und die Spindel
lagerung 56 gehalten. Es bedarf keines zusätzlichen
Arbeitsganges zur Befestigung der Stahlschienen 33 bis 36
in der Führungsschiene 2.
Eine Linearführung 1 mit vorzugsweise innen liegen
dem Schlitten 4 weist wenigstens zwei Wälzkörperumläufe
21, 22 zur Lagerung des Schlittens 4 an der Führungs
schiene 2 auf. Die Kugelumläufe 21, 22 sind dabei so
angelegt, daß sie sich im Bereich ihrer krummlinigen oder
kurvenförmigen Umlenkbereiche überkreuzen. Dies ermög
licht es, möglichst große Umlenkradien zu erzielen und
die Rückführungskanäle 16, 17 durch den Körper des
Schlittens 4 zu führen. Neben einem kompakten Aufbau und
einer vereinfachten Herstellung wird durch die großen
erzielbaren Umlenkradien eine hohe Laufruhe auch bei
höheren Verfahrgeschwindigkeiten erreicht. Die sich
überkreuzenden Umlenkkanäle 27, 28 können in Kunststoff
körpern 24 vorgesehen sein, die stirnseitig auf den
Schlitten 4 bzw. seine Lagerelemente 11 aufgesetzt sind.
Der Führung des Schlittens 4 dienen Stahlschienen 33, 34,
35, 36, die im Innenraum 6 der vorzugsweise als Alumini
um-Strangpreßprofil ausgebildeten Führungsschiene 2 an
geordnet sind. Sie sind in Längsrichtung 3 jeweils in
eine hinterschnittene Nut 37, 38, 39, 40 des Strangpreß
profiles eingeschoben und endseitig durch Lagerdeckel
gesichert, die eine Spindel 54 zum Schlittenantrieb
lagern.
Claims (20)
1. Linearführung
mit einem als Führungsschiene dienenden Führungs körper, an dem im Abstand parallel zueinander angeordnete Führungsbahnen vorgesehen sind,
mit wenigstens einem von außen her zugänglichen Schlitten, der in Bezug auf den Führungskörper in einer Richtung mittels mehrerer Führungslager beweglich gela gert ist,
mit zu den Führungslagern gehörigen Wälzkörpern, die der Abstützung des Schlittens an den Führungsbahnen dienen und die von Führungsmitteln auf den Führungsbahnen zugeordneten, jeweils in sich geschlossenen Umlaufwegen geführt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungslager (10) in einem Innenraum (6) des Führungskörpers (2) angeordnet sind, der sich in Längsrichtung durch den Führungskörper (2) erstreckt.
mit einem als Führungsschiene dienenden Führungs körper, an dem im Abstand parallel zueinander angeordnete Führungsbahnen vorgesehen sind,
mit wenigstens einem von außen her zugänglichen Schlitten, der in Bezug auf den Führungskörper in einer Richtung mittels mehrerer Führungslager beweglich gela gert ist,
mit zu den Führungslagern gehörigen Wälzkörpern, die der Abstützung des Schlittens an den Führungsbahnen dienen und die von Führungsmitteln auf den Führungsbahnen zugeordneten, jeweils in sich geschlossenen Umlaufwegen geführt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungslager (10) in einem Innenraum (6) des Führungskörpers (2) angeordnet sind, der sich in Längsrichtung durch den Führungskörper (2) erstreckt.
2. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schlitten (4) einen außerhalb des
Innenraumes (6) angeordneten Abschnitt aufweist, der über
ein Kraftübertragungselement (8) mit in dem Innenraum (6)
angeordneten Lagerelementen (11) verbunden ist, wobei das
Kraftübertragungselement (8) einen an dem Führungskörper
(2) ausgebildeten Längsschlitz (7) durchgreift.
3. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Lagerung des Schlittens (4) wenigstens
drei Führungslager (10) vorgesehen sind.
4. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Führungsbahnen (42, 43) von Stahlschie
nen (33, 34, 35, 36) definiert sind, die in das Strang
preßprofil in Längsrichtung einschiebbar und formschlüs
sig darin gehalten sind.
5. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Führungskörper (2) ein Aluminium-
Strangpreßprofil ist.
6. Linearführung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Schlitten (4) mit einer Antriebsein
richtung (53) verbunden ist, mittels derer der Schlitten
(4) längspositionierbar ist.
7. Linearführung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß zum Antrieb des Schlittens (4) ein in dem
Innenraum des Führungskörpers (2) angeordnetes Getriebe
mittel (54) vorgesehen ist und daß die Lagerelemente (11)
in dem Innenraum (6) neben dem Getriebemittel (54) an
geordnet sind.
8. Linearführung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß jedem Lagerelement (11) jeweils zwei Füh
rungslager (10) zugeordnet sind.
9. Linearführung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Linearführung (1) wenigstens zwei mit
dem Schlitten (4) verbundene Lagerelemente (11a, 11b)
aufweist, die an vier in dem Innenraum (6) des Führungs
körpers (2) angeordneten Führungsbahnen (33, 34, 35, 36)
gelagert sind.
10. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umlaufwege (21, 22) von dem Führungs
mittel (24, 25) einander räumlich überkreuzend festgelegt
sind.
11. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
daß jeder Umlaufweg (21, 22) einen geradlinig ausge bildeten Tragabschnitt (Laufbahnen 14, 15), in dem die Wälzkörper (10) mit einem Abschnitt der jeweiligen Füh rungsbahn (42, 43) in Berührung stehen, und einen Rück führungsweg (Kugelrückführungskanäle 16, 17) aufweist, der sich mit gekrümmten Umlenkungsabschnitten (Umlenkka näle 27, 28, 27′, 28′) an den Tragabschnitt (14, 15) an schließt, und
daß sich die Umlenkungsabschnitte (27, 28, 27′, 28′) zweier Umlaufwege (21, 22) jeweils paarweise überkreuzen.
daß jeder Umlaufweg (21, 22) einen geradlinig ausge bildeten Tragabschnitt (Laufbahnen 14, 15), in dem die Wälzkörper (10) mit einem Abschnitt der jeweiligen Füh rungsbahn (42, 43) in Berührung stehen, und einen Rück führungsweg (Kugelrückführungskanäle 16, 17) aufweist, der sich mit gekrümmten Umlenkungsabschnitten (Umlenkka näle 27, 28, 27′, 28′) an den Tragabschnitt (14, 15) an schließt, und
daß sich die Umlenkungsabschnitte (27, 28, 27′, 28′) zweier Umlaufwege (21, 22) jeweils paarweise überkreuzen.
12. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umlaufwege (21, 22) derart ausgebildet
sind, daß die Wälzkörper (10) außerhalb linearer Umlauf
wegabschnitte mit einem Umlenkradius geführt sind, der
größer ist als ein Viertel des Abstandes der Tragab
schnitte (14, 15) voneinander.
13. Linearführung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die geradlinig ausgebildeten Tragabschnitte
(14, 15) und die geradlinigen Abschnitte des Rückfüh
rungsweges (16, 17) im wesentlichen in einer gemeinsamen
Ebene liegen.
14. Linearführung nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die einander überkreuzenden Umlenkungs
abschnitte (27, 28, 27′, 28′) zweier Umlaufwege (21, 22)
als Kanäle in einem als Umlenkeinrichtung dienenden
Umlenkkörper (24, 25) ausgebildet sind.
15. Linearführung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Umlenkkörper (24, 25) ein Kunststoff
körper ist.
16. Linearführung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
daß das Lagerelement (11) zwei an voneinander weg weisenden Seiten angeordnete Bahnabschnitte (14, 15), bei denen die das Lagerelement (11) jeweils lagernden Wälz körper (10) befindlich sind, sowie zwei Rückführungs kanäle (16, 17) aufweist,
daß jeder Rückführungskanal (16, 17) jeweils einem Bahnabschnitt (14, 15) zugeordnet ist und
daß das Lagerelement (11) stirnseitig mit Umlenkkör pern (24, 25) versehen ist, die einander überkreuzende Umlenkkanäle (27, 28) zur Verbindung des Bahnabschnittes (14, 15) mit dem jeweils zugeordneten Rückführungskanal (16, 17) enthalten.
daß das Lagerelement (11) zwei an voneinander weg weisenden Seiten angeordnete Bahnabschnitte (14, 15), bei denen die das Lagerelement (11) jeweils lagernden Wälz körper (10) befindlich sind, sowie zwei Rückführungs kanäle (16, 17) aufweist,
daß jeder Rückführungskanal (16, 17) jeweils einem Bahnabschnitt (14, 15) zugeordnet ist und
daß das Lagerelement (11) stirnseitig mit Umlenkkör pern (24, 25) versehen ist, die einander überkreuzende Umlenkkanäle (27, 28) zur Verbindung des Bahnabschnittes (14, 15) mit dem jeweils zugeordneten Rückführungskanal (16, 17) enthalten.
17. Linearführung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß der gerade Abschnitt des Rückführungskanals
(16, 17) eines Umlaufweges (21, 22) jeweils dem tragenden
Bahnabschnitt (15, 14) des anderen Umlaufweges (22, 21)
benachbart ist.
18. Linearführung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umlenkkörper (24, 25) in Bezug auf ihre
Lage zu dem Lagerelement (11) durch formschlüssig zwi
schen den Umlenkkörpern (24, 25) und dem Lagerelement
(11) wirkende Mittel (29, 31) festgelegt sind.
19. Linearführung nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Umlenkkörper (24, 25) durch Rastmittel
(29, 31) an dem Lagerelement (11) gehalten sind.
20. Linearführung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Längsschlitz (7) mit einem Abdeckband
(44) versehen ist, das durch Rastmittel (47, 48, 49) mit
dem Führungskörper (2) verbindbar ist.
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