WO2002016073A1

WO2002016073A1 - Linearführungseinheit

Info

Publication number: WO2002016073A1
Application number: PCT/EP2000/008086
Authority: WO
Inventors: Josef Dirschbacher; Stefan Dorn; Roland Greubel; Roland Hoherz
Original assignee: Rexroth Star Gmbh
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-28
Also published as: DE20080368U1; US7070041B1

Abstract

Eine Linearführungseinheit (10), umfasst ein Führungsgehäuse (12) mit einem Führungshohlraum (12c), einen Läufer (16), der auf einer Führungsbahn (14) in Längsrichtung (L) bewegbar ist, eine Antriebsvorrichtung (20) zum Bewegen des Läufers (16) und einen an dem Führungsgehäuse (12) anbringbaren Profilkanal (32) zur Aufnahme von Funktionselementen, wie Positions-Sensoren (30). Erfindungsgemäß weist der Profilkanal (32) wenigstens einen seitlichen Befestigungsansatz (32b) auf. Ferner steht der Profilkanal (32) über diesen Befestigungsansatz (32b) mit dem freien Ende (12b1) einer Seitenwand (12b) des Führungsgehäuses (12) in Halteeingriff.

Description

Linearführungseinheit

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Linearführungseinheit, umfassend eine längliches Führungsgehäuse mit einer Längsachse und mit einen Führungshohlraum begrenzenden Wänden, nämlich einer Bodenwand und zwei Seitenwänden, wobei die beiden Seiten-wände zwischen sich eine der Bodenwand gegenüberliegende Längsöffnung des Führungshohlraums bilden, einen Läufer der auf wenigstens einer in dem Führungshohlraum vorgesehenen Führungsbahn in Richtung der Längsachse beweglich geführt ist, wobei dieser Läufer durch die Längsöffnung hindurch mit einer durch die Linearführungseinheit zu bewegenden Einheit verbindbar ist, eine Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Läufers in Richtung der Längsachse, sowie einen an dem Führungsgehäuse anbringbaren Profilkanal zur Aufnahme von Funktionselementen, wie Positions-Sensoren und dergleichen.

Derartige Linearführungseinheiten sind beispielsweise aus dem Prospekt "LM - Kompaktlineareinheit Typ KR" von Firma THK Co. Ltd. und dem Prospekt "STAR - Linearmodule" der Anmelderin bekannt. Bei den aus dem THK-Prospekt bekannten Linearführungseinheiten ist das Führungsgehäuse als Außenschiene ausgebildet, während es bei den Linearführungseinheiten gemäß dem Star-Prospekt ein herkömmliches Führungsgehäuse ist, bei welchem die wenigstens eine Führungsbahn an einer von dem Führungsgehäuse gesondert gefertigten und in dem Führungshohlraum befestigten Innenschiene ausgebildet ist. Bei beiden Arten von Linearführungseinheiten kann an dem Führungsgehäuse ein Profilkanal angebracht werden, der zur Aufnahme von verschiedenster Funktionselemente dient, beispielsweise Sensoren zur Erfassung der Position des Läufers. Die Befestigung dieser Profilkanäle an dem Führungsgehäuse wird in der Praxis als äußerst umständlich bemängelt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Linearführungseinheit der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei welcher der Profilkanal einfach und schnell an dem Führungsgehäuse befestigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Linearführungseinheit der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher der Profilkanal wenigstens einen seitlichen Befestigungsansatz aufweist und der Profilkanal über diesen Befestigungsansatz mit dem freien Ende einer Seitenwand oder eines mit dieserverbundenen Teils in Halteeingriff steht. Erfindungsgemäß brauchtder Profilkanal zur Befestigung an dem Führungsgehäuse mit seinem wenigstens einen seitlichen Befestigungsansatz lediglich auf das freie Ende einer Seitenwand des Führungsgehäuses aufgesteckt zu werden. Hierzu sind nur einige wenige einfache Handgriffe erforderlich, so dass die Befestigung des Profilkanals am Führungsgehäuse wenig Zeit in Anspruch nimmt.

Vorzugsweise kann der Befestigungsansatz als ein sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Profilkanals erstreckender Befestigungsflansch ausgebildet sein. Hierdurch kann der Profilkanal in einfacher Weise als Strangprofil aus Kunststoff oder dergleichen extrudiert werden. Es ist jedoch auch möglich, den Profilkanal als Spritzgussteil zu fertigen.

Vor allem bei horizontaler Anordnung der Linearführungseinheit kann es ausreichend sein, dass der Befestigungsansatz mit dem freien Ende der Seitenwand oder des mit dieser verbundenen Teils formschlüssig in Eingriff ist. Um die Linearführungseinheit jedoch auch vertikal oder zur Horizontalen geneigt anordnen zu können, kann der Formschluss zusätzlich durch Reib- schluss, beispielsweise unter Einsatz eines Klemmelements, vorzugsweise einer Klemmschraube, oder durch Verrasten gesichert sein. Zur Bereit^¬ stellung der Verrastung kann beispielsweise an dem seitlichen Befestigungs- ansatz des Profilkanals eine Rastnase vorgesehen sein, die in eine zugeordnete Rastausnehmung des Führungsgehäuses oder eines mit diesem verbundenen Teils eingreift.

Um durch den Formschluss einen möglichst sicheren Halt des Profilkanals an der Seitenwand oder dem mit dieser verbundenen Teil sicherstellen zu können, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Befestigungsansatz mit seiner Unterseite zumindest auf einem Teil der Stirnfläche des freien Endes der Seitenwand oder des mit dieser verbun- denen Teils aufliegt. Zusätzlich oder alternativ können das freie Ende der Seitenwand oder des mit dieser verbundenen Teils einerseits und der Befestigungsansatz andererseits zumindest abschnittsweise zueinander komplementär ausgebildet sein. Beispielsweise kann an einem der beiden Teile, Befestigungsansatz einerseits oder freies Ende der Seitenwand oder des mit dieser verbundenen Teils andererseits, wenigstens ein Vorsprung vorgesehen sein, der von einem zugeordneten, am jeweils anderen Teil, freies Ende der Seitenwand oder des mit dieser verbundenen Teils einerseits oder Befestigungsansatz andererseits, vorgesehenen Hakenelement hintergreifbar bzw. Ösenelement umgreifbar ist, oder aber kann an einem der beiden Teile, Befestigungsansatz einerseits oder freies Ende der Seitenwand oder des mit dieser verbundenen Teils andererseits, wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen sein, in welche ein zugeordnetes, am jeweils anderen Teil, freies Ende der Seitenwand oder des mit dieser verbundenen Teils einerseits oder Befestigungsansatz andererseits, vorgesehenes Eingriffselement einführbar ist.

Schließlich kann es ferner vorteilhaft sein, wenn der Profilkanal an einer Außenfläche der Seitenwand oder des mit dieser verbundenen Teils anliegt, und sich dort beispielsweise abstützt.

Wie bereits mit Bezug auf den vorstehend genannten Star-Prospekt ange^¬ sprochen wurde, kann die wenigstens eine Führungsbahn an einer von dem Führungsgehäuse gesondert gefertigten und in dem Führungshohlraum befestigten Führungsschiene ausgebildet sein. Die Erfindung kann jedoch mit Vorteil ebenso bei einer Linearführungseinheit zum Einsatz kommen, wie sie in dem vorstehend angesprochenen THK-Prospekt offenbart ist, d.h. einer Linearführungseinheit, bei denen das Führungsgehäuse als Außenschiene ausgebildet ist.

Unter einer "Außenschiene" wird dabei im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Führungsgehäuse verstanden, bei welchem die wenig- stens eine Führungsbahn an einer dem Führungshohlraum zugewandten Innenfläche wenigstens einer der Wände des Führungsgehäuses vorgesehen ist, und nicht an einer sich üblicherweise von der Bodenwand des Führungsgehäuses ausgehend in den Führungshohlraum hinein erstreckenden Führungsschiene. Jedoch kann die Führungsbahn an einem Führungsbahn- Einlegelement ausgebildet sein, welches an einer Innenfläche einer der Wände des Führungsgehäuses angebracht ist, vorzugsweise in eine in einer der Wände ausgebildeten Nut angeordnet ist. Aufgrund dieser Außenschienen-Ausführung kann der Läufer einen kompakten, im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, d.h. er verfügt insbesondere nicht über Einschnitte zum Umgreifen der Führungsschiene, wie dies beispielsweise bei der aus der DE 38 1 5 595 A1 bekannten Linearführungseinheit der Fall ist.

Die Führungsschiene kann aus vorzugsweise gehärtetem Stahl gefertigt sein. Im Falle der Verwendung von Führungsbahn-Einsatzelementen genügt es jedoch, diese Einsatzelemente aus Stahl zu fertigen, während die Außenschiene als beispielsweise strangextrudiertes Aluminiumprofil gefertigt sein kann.

Zur Befestigung der Außenschiene an einer übergeordneten Konstruktionseinheit können beispielsweise in der Bodenwand der Außenschiene Durchgangslöcher für Befestigungselemente, vorzugsweise Schraubbolzen vorge- sehen sein. Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Außenschiene mittels Spannstücken an einer übergeordneten Konstruktionseinheit befestigbar ist, wobei die Spannstücke mit einer von der übergeordneten Konstruktionseinheit weg weisenden Spannfläche zusammen- wirken. Im letztgenannten Fall ist es aus Gründen der Platzersparnis vorteilhaft, wenn die Spannfläche Teil der Begrenzungsfläche einer Spannvertiefung, vorzugsweise Spannnut, ist, welche im Bereich wenigstens eines Übergangs der Bodenwand und einer der Seitenwände in der Außenfläche der Außenschiene vorgesehen ist. Für die Befestigung von Linearführungseinheiten mit Außenschiene mittels Spannstücken wird selbständiger Schutz angestrebt.

Zur Bereitstellung einer Präzisions-Linearführungseinheit wird vorgeschlagen, dass sich der Läufer auf der wenigstens einen Führungsbahn mittels eines Wälzkörperumlaufs abstützt, wie dies aus dem Stand der Technik an sich bekannt ist.

Um eine in allen Lastrichtungen sichere Abstützung des Läufers an der Außenschiene sicherstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass jede Seitenwand der Außenschiene an ihrer dem Führungshohlraum zugewandten Innenfläche wenigstens zwei Führungsbahnen aufweist, wobei die Drucklinien der Führungsbahnen eine X-Anordnung bilden.

Bei einer Linearführungseinheit, bei welcher die Antriebsvorrichtung einen Wälzkörpergewindetrieb umfasst mit einer Gewindespindel, die an den Längsenden der Außenschiene in Richtung der Längsachse fest, jedoch um eine zur Längsachse im Wesentlichen parallel verlaufende Spindelachse drehbar gelagert ist, sowie mit einer Gewindemutter, die einen Teil des Läufers bildet, wird ferner vorgeschlagen, dass die Spindelachse bei im Wesentlichen horizontal verlaufender Bodenwand der Außenschiene oberhalb der Horizontalebene angeordnet ist, welche durch die Schnittpunkte der Drucklinien der Führungsbahnen verläuft. Hierdurch kann das Drehmoment, welches durch die von der zu bewegenden Einheit ausgeübte Axialkraft und die Gegenkraft der Spindel erzeugt wird, auf einem akzeptablen niedrigen Wert gehalten werden. Der Abstand der Spindelachse von der durch die Schnittpunkte der Drucklinien der Führungsbahnen verlaufenden Ebene kann beispielsweise mindestens 2 mm betragen.

Für diese Ausführungsvariante wird im Zusammenhang mit Linearführungseinheiten mit Außenschiene selbständiger Schutz angestrebt.

Ferner kann bei einer derartigen durch eine Wälzkörpergewindetrieb angetriebenen Linearführungseinheit die Gewindemutter als vom Läufer gesondert ausgebildete Einheit gefertigt und in einen Axialdurchgang des Läufers eingesetzt sein. Auch für diese Ausführungsvariante wird im Zusammenhang mit Linearführungseinheiten mit Außenschiene selbständiger Schutz angestrebt. Sie hat den Vorteil, dass durch Bereitstellung einerseits einer Reihe von Läufern mit unterschiedlich ausgebildeten Außenführungen und andererseits einer Reihe von Gewindespindel/Gewindemutter-Einheiten unterschiedlicher Ausbildung je nach dem speziellen Anwendungsfall eine große Vielzahl unterschiedlicher Typen und Linearführungseinheiten angeboten werden kann, und man somit die Möglichkeit hat, individuell auf die jeweiligen Kundenwünsche einzugehen.

Auch dann, wenn die Antriebsvorrichtung einen Wälzkörpergewindetrieb mit gesondert ausgebildeter Gewindemutter umfasst, können die Wartungs- arbeiten der Linearführungseinheit dadurch vereinfacht werden, dass für die Führungsbahnen bzw. die diesen zugeordneten Wälzkörperumläufe und für die Antriebsvorrichtung eine gemeinsame Zentralschmiervorrichtung vorgesehen ist. Auch für diese Ausführungsvariante wird im Zusammenhang mit Linearführungseinheiten mit Außenschiene selbständiger Schutz angestrebt.

Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei mit anderen Arten von Antriebsvorrichtungen ausgestatteten Linearführungseinheiten mit Vorteil eingesetzt werden, beispielsweise bei Linearführungseinheiten mit Riemenantrieb, insbesondere Zahnriemenantrieb, oder bei Linearführungseinheiten mit Zahnstangenantrieb.

Auch hinsichtlich der Abdeckung der Längsöffnung des Führungshohlraums sind verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit denkbar. Beispielsweise kann diese Längsöffnung überhaupt nicht abgedeckt sein, wie dies beispielsweise auch bei den auf dem Deckblatt des vorstehend angesprochenen THK-Prospekts dargestellten Linearführungs- einheiten der Fall ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Längsöffnung des Führungshohlraums mittels eines Abdeckblechs abzudecken.

Schießlich ist es jedoch denkbar, die Längsöffnung des Führungshohlraums mittels eines Dichtungsbandes, beispielsweise eines Stahlbandes, abzu- decken, wie dies beispielsweise aus der DE 38 06 354 A1 bekannt ist. Auch für die Abdeckung einer Linearführungseinheit mit Außenschiene mittels eines Abdeckbandes wird selbständiger Schutz angestrebt.

Das Dichtungsband kann durch eine auf dem Läufer befestigte Tischeinheit hindurchgeführt und an den Längsenden der Außenschiene befestigt sein. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, dass das Dichtungsband an den beiden axialen Stirnenden des Läufers befestigt ist und sich mit diesem in Längsrichtung der Linearführungseinheit mitbewegt. Dabei kann das Dichtungsband von einer axialen Stirnseite des Läufers ausgehend um Umlenk- rollen als Dichtungsbandschleife zu der anderen axialen Stirnfläche des Läufers geführt sein. Alternativ ist es schließlich auch möglich, zwei Dichtungsbänder einzusetzen, die an den axialen Längsenden der Linearführungseinheit jeweils einem Wickelmechanismus zugeführt werden, wie er ähnlich auch in Rollläden zum Einsatz kommt.

Im Falle einer bezüglich des Führungsgehäuses in Richtung dessen Längsachse festgelegten Dichtungsbandes wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass das Dichtungsband auf zwei Profilschienen aufliegt, die auf den Stirnflächen der Seitenwände der Außenschiene angeordnet sind. Im Falle der Ausführung des Dichtungsbandes als Stahlband ist es dabei weiter von Vorteil, wenn die Profilschienen aus einem nicht magnetischen und vorzugsweise auch nicht magnetisierbaren Material gefertigt sind, beispielsweise Aluminium, da dann dieses Stahlband mittels wenigstens eines in wenigstens einer der Profilschienen angeordneten Magneten bzw. Magnetleiste dichtend an den Profilschienen gehalten werden kann.

Im Hinblick auf die erfindungsgemäße Befestigung des Profilkanals an dem freien Ende einer Seitenwand des Führungsgehäuses bzw. der Außenschiene oder eines mit dieser Seitenwand verbundenen Teils (hier der Profilschiene) ist es von besonderem Vorteil, wenn wenigstens eine der Profilschienen an einer von der Stirnfläche der Seitenwand der Außen- schiene abgewandten Fläche eine dieser Stirnfläche im Wesentlichen identische Form aufweist. In diesem Fall kann nämlich der gleiche Profilkanal bei allen Abdeckungsvarianten der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit eingesetzt werden.

Die Erfindung wird im Folgenden an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es stellt dar:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Linearführungseinheit in einer orthogonal zu ihrer Längsachse genommenen Schnitt- ansieht;

Fig. 2 eine Detailansicht von Fig. 1 zur Erläuterung der

Befestigung des Profilkanals am Führungsgehäuse;

Fig. 3 und 4 Ansichten ähnlich Fig. 2 alternativer Befestigungsmöglichkeiten für den Profilkanal; Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 1 einer erfindungsgemäßen

Linearführungseinheit mit Bandabdeckung; und

Fig. 6 eine erfindungsgemäße Linearführungseinheit mit Blechabdeckung.

In Fig.1 ist eine erfindungsgemäße Linearführungseinheit allgemein mit 1 0 bezeichnet. Sie umfasst ein sich in Richtung einer Längsachse L (orthogonal zurZeichenebene) erstreckendes Führungsgehäuse 1 2 miteiner Bodenwand 1 2a und zwei von dieser Boden wand im Wesentlichen orthogonal abstehenden Seitenwänden 1 2b, die zusammen mit der Bodenwand einen Führungshohlraum 1 2c umgrenzen. Die freien Enden 1 2b1 der Seitenwände 1 2b definieren zwischen sich eine Längsöffnung 1 2d des Führungshohlraums 1 2c.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Führungsgehäuse 1 2 als Außenschiene ausgebildet. Hierzu sind an den dem Führungshohlraum 1 2c zugewandten Innenflächen der Seitenwände 1 2b Führungsbahnen 1 4 ausgebildet, auf denen ein im Führungshohlraum 1 2c angeordneter Läufer 1 6 mittels Wälzkörperumläufen 1 8, insbesondere Kugelumläufen, in Richtung der Längsachse L bewegbar geführt ist. Die die Umlenkkanäle dieser Wälzkörperumläufe 1 8 aufweisenden Endplatten sind in Fig. 1 mit 1 8a bezeichnet.

Damit das Führungsgehäuse 1 2 eine zur Führung des Läufers 1 6 ausreichende Steifigkeit und Stabilität besitzt, ist es vorzugsweise aus gehärtetem Stahl gefertigt. Auf dem Läufer 1 6 ist eine von der Linearführungseinheit zu bewegende Einheit 1 7 montiert.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum Vortrieb des Läufers 1 6 und damit der zu bewegenden Einheit 1 in Richtung der Längsachse L ein Wälzkörpergewindetrieb 20 vorgesehen mit einer sich in Längs- richtung L im Wesentlichen über die gesamte Länge des Führungsgehäuses bzw. der Außenschiene 1 2 erstreckenden Gewindespindel 20a, die in (nicht dargestellten) Endtraversen des Führungsgehäuses 1 2 mittels eines Festlagers und eines Loslagers in axialer Richtung im Wesentlichen fest, um eine zur Längsachse L im Wesentlichen parallel verlaufende Spindelachse S jedoch drehbar gelagert ist. Auf der Gewindespindel 20a ist eine dem Läufer 1 6 zugeordnete Gewindemutter 20b in an sich bekannter Weise mittels eines oder mehrerer Wälzkörperumläufe geführt.

Erfindungsgemäß ist die Gewindemutter 20b als ein vom Läufer 1 6 gesondertes Teil gefertigt und in einen Spindeldurchgang 1 6a dieses Läufers drehfest und axialfest eingesetzt. Hierdurch kann aus einer Reihe von Läuf ergrundeinheiten, die sich beispielsweise hinsichtlich der Ausbildung der Führung an der Außenschiene 1 2 unterscheiden, und einer Reihe von Gewindemuttern 20b unterschiedlicher Auslegung eine Vielzahl unterschiedlicher Typen von Läufern 16 dem Kunden angeboten werden, obgleich lediglich eine vergleichsweise geringe Anzahl verschiedener Komponententypen auf Lager gehalten werden muss.

Zur Erleichterung der Wartung der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit ist ferner trotz der gesonderten Ausbildung von Läufer 1 6 und Gewindemutter 20b ein zentrales Schmiersystem vorgesehen, das über einen in Fig. 1 lediglich gestrichelt schematisch angedeuteten zentralen Schmier- anschluss 22 sowohl die Wälzkörperumläufe 1 8 als auch den Wälzkörper- gewindetrieb 20 mit Schmiermittel, vorzugsweise Fett oder Öl, versorgt.

Ein weiterer erfindungswesentlicher Punkt ist in der Anordnung der Spindelachse S des Wälzkörpergewindetriebs 20 relativ zu den Führungsbahnen 1 4 zur Linearführung des Läufers 1 6 längs der Außenschiene 1 2 zu sehen. Und zwar sind die Führungsbahnen 14 an den Innenflächen der Seitenwände 1 2b der Außenschiene 1 2 derart ausgebildet, dass ihre Drucklinien D eine "X-Anordnung" bilden. Die durch die Schnittpunkte der Drucklinien D im Wesentlichen parallel zur Längsachse L verlaufenden Geraden G spannen eine in Fig. 1 strickpunktiert angedeutete Ebene E auf. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Spindelachse S des Wälz- körpergewindetriebs 20 auf der der Bodenwand 1 2a der Außenschiene 1 2 abgewandten Seite dieser Ebene E angeordnet ist, und zwar in einem vorbestimmten Abstand d von dieser, wobei dieser Abstand d vorteilhafterweise wenigstens 2 mm beträgt.

Zur Befestigung der Außenschiene 1 2 an einer übergeordneten Konstruk- tionseinheit 24, beispielsweise einer Montageplatte, sind zum einen in der Bodenwand 1 2a der Außenschiene 1 2 Durchgangslöcher 1 2e vorgesehen, in die beispielsweise Schraubbolzen eingeführt werden können. Darüber hinaus sind an der Außenfläche des Führungsgehäuses 1 2 im Bereich des Übergangs der Bodenwand 1 2a in die Seitenwände 1 2b ferner Befestigungs- nuten 1 2f mit Spannflächen 1 2g vorgesehen, in welche Spannnasen 26a von Spannstücken 26 eingeführt werden können. Diese Spannstücke können wiederum mittels Schraubbolzen 28 an der übergeordneten Konstruktionseinheit 24 befestigt werden. Zum Ermöglichen des Spannens weisen die Spannstücke 26 an ihrem der Außenschiene 1 2 abgewandten Ende wenigstens einen Stützfuß bzw. eine Stützleiste 26b auf, die das restliche Spannstück 26 in geringem Abstand von der Oberfläche der übergeordneten Konstruktionseinheit 24 hält, so dass beim Festziehen der Spannbolzen 28 die Spannnase 26a fest in Spanneingriff mit der Spannfläche 1 2g gebracht werden kann.

Zur Aufnahme einer Reihe von Funktionseinheiten, beispielsweise Positions- Sensoren 30, die mit einem zugehörigen am Läufer 1 6 oder der zu bewegenden Einheit 1 7 angebrachten Positionszeiger 31 zusammenwirken, ist ein Aufnahmekanal 32 vorgesehen, der im Bereich der freien Enden 1 2b 1 der Seitenwände 1 2b der Außenschiene 1 2 angeordnet ist. Die Details der Ausbildung des Aufnahmekanals 32 sowie seiner Befestigung an den Seitenwänden 1 2b sollen im Folgenden anhand der vergrößerten Darstellung gemäß Fig. 2 näher erläutert werden:

Der Aufnahmekanal 32 umfasst ein Hohlprofil 32a, das zur Aufnahme der Funktionseinheiten, beispielsweise von Positions-Sensoren 30 oder elektrischen Leitungen 34 dient, sowie einen am oberen Ende des Hohlprofils 32a angebrachten, von dem Hohlprofil 32a seitlich abstehenden Befestigungsflansch 32b. Der Befestigungsflansch 32b umfasst einen vom Hohlprofil 32a weg weisenden Steg 32b1 und einen von diesem im Wesent- liehen orthogonal abgeknickten Steg 32b2. Mit dem von diesen Stegen 32b 1 und 32b2 gebildeten Haken kann der Aufnahmekanal 32 auf die Stirnfläche 1 2h der Seitenwand 1 2b aufgelegt und dort an einem Befestigungsansatz 1 2b2 eingehängt werden. Wenn der Profilkanal 23a an der Außenfläche 1 2b3 der Seitenwand 1 2b seitlich anliegt, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, so genügt bei einer horizontalen Anordnung der Längsführungseinheit 1 0 der Formschluss des Halteflanschs 32b mit dem Halteansatz 1 2b2 vollauf zur Befestigung des Aufnahmekanals 32 an der Außenschiene 1 2.

Zur Sicherung dieses Formschlusses können aber auch noch verschiedene reib- bzw. kraftschlüssig arbeitende Vorkehrungen getroffen werden. Beispielsweise kann der abgeknickte Steg 32b2 mit dem Halteansatz 1 2b2 unter Ausnutzung der Eigenelastizität des vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Aufnahmekanals 32 verrastet sein, wie dies in Fig. 2 bei 36 angedeutet ist. Hierzu kann vorzugsweise an dem Steg 32b2 eine Rastnase bzw. Rastleiste und an dem Halteansatz 1 2b2 eine Rastausnehmung bzw. Rastnut vorgesehen sein.

Es ist jedoch auch möglich, den Halteflansch 32b mit dem Halteansatz 1 2b2 zu verklemmen. Hierzu kann beispielsweise der Befestigungsflansch 32b derart ausgebildet sein, dass die zwischen seinem Hauptkörper 32b3 und dem Steg 32b2 gebildete Vertiefung, deren Grund der Steg 32b1 bildet, geringfügig kleiner bemessen ist, als es für die Aufnahme des Halteansatzes 1 2b2 eigentlich erforderlich ist. Beim Aufschieben des Befestigungsflansches 32b auf den Halteansatz 1 2b2 wird daher das Hakenelement 32b 1 /32b2 aufgespreizt und verklemmt sich aufgrund der Eigenelastizität des Materials des Befestigungsflansches 32b auf dem Halteansatz 1 2b2.

Schließlich ist es auch denkbar, in den Hauptkörper 32b3 des Halteflansches 32b Klemmschrauben, vorzugsweise Madenschrauben 38, einzuschrauben, die sich an einer Seitenwand des Halteansatzes 1 2b2 abstützen und den Steg 32b2 in feste Anlage gegen die jeweils andere Seitenwand . des Halteansatzes 1 2b2 ziehen.

Der weitere Aufbau des Aufnahmekanals 32, insbesondere des Hohlprofils 32a ist an sich bekannt, und soll daher hier nicht näher erläutert werden.

Selbstverständlich kann das formschlüssige Einhängen des Profilkanals 32 mittels des Befestigungsflansches 32b auch auf andere Art und Weise bewerkstelligt werden, als dies in Fig. 2 dargestellt ist. Mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 sollen im Folgenden einige weitere Befestigungsmöglichkeiten erläutert werden.

Gemäß Fig. 3 weist der Befestigungsflansch 1 32b eine Mehrzahl von Durchgängen 1 32b4 auf, die auf entsprechende Haltevorsprünge 1 1 2b2 an der Stirnfläche 1 1 2h der Seitenwand 1 1 2b aufgesteckt werden können. Ferner ist es gemäß Fig. 4 möglich, dass der Steg 232b2 des Hakenelements 232b 1 /232b2 des Befestigungsflansches 232b in eine in der Stirnfläche 21 2h der Seitenwand 21 2b ausgebildete Halteausnehmung 21 2b2 eingeführt wird. Dabei ist es zum einen möglich, dass die Halteausnehmung 21 2b2 eine sich in Längsrichtung L durchgehend erstreckende Längsnut ist, alternativ ist es jedoch auch möglich, eine Mehrzahl derartiger Halteausnehmungen 21 2b2 vorzusehen, in welche eine entsprechende Mehrzahl von Hakenelementen 232b 1 /232b2 eingreift. Sowohl bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 als auch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 können ferner Klemmmittel vorgesehen sein, wie sie vorstehend am Beispiel der Ausführungsform gemäß Fig. 2 beschrieben worden sind. Stellvertretend hierfür sind in den Fig. 3 und 4 gestrichelt Befestigungs- schrauben 1 38 bzw. 238 angedeutet.

Die erfindungsgemäße Linearführungseinheit kann auch hinsichtlich der Abdeckung des Führungshohlraums 1 2c unterschiedlich ausgeführt sein. So weist beispielsweise die Linearführungseinheit 10 gemäß Fig. 1 überhaupt keine Abdeckung des Führungshohlraums 1 2c auf.

Bei der Linearführungseinheit 310 gemäß Fig. 5 ist die Längsöffnung 31 2d des Führungshohlraums 31 2c der Außenschiene 31 2 hingegen mittels eines Abdeckbandes 340 abgedeckt, wie dies für Linearführungseinheiten mit Innenschiene beispielsweise aus der DE 38 06 354 A1 bekannt ist. Das Abdeckband 340 ist an seinen beiden Längsenden an den vorstehend angesprochenen (nicht dargestellten) Endtraversen der Außenschiene 31 2 befestigt und durch einen Längsdurchgang des auf dem Läufer 31 6 montierten Tisches 31 7 hindurchgeführt.

In den Bereichen vor und hinter dem Tisch 31 7 liegt das Abdeckband 340 auf Profilleisten 342 auf, die an den Stirnflächen 31 2h der freien Enden 31 2b der Außenschiene 31 2 angebracht und vorzugsweise aus Aluminium gefertigt sind. Im Bereich der aufeinanderzuweisenden freien Enden 342a der Profilleiste 342 sind Magnetelemente 344 angeordnet, welche das vorzugsweise aus Stahl gefertigte Abdeckband 340 anziehen und somit eine zuverlässige Abdichtung des Führungshohlraumes 31 2c gewährleisten. Dabei kann sowohl eine Mehrzahl von Magnetelementen 344 über die Länge der Außenschiene 31 2 verteilt angeordnet sein als auch eine sich über die Länge der Außenschiene 31 2 durchgehend erstreckende Magnetleiste bzw. Magnetleistanordnung vorgesehen sein. Um trotz der Anordnung der Profilleiste 342 auf den Stirnflächen 31 2h der freien Enden 31 2b der Außenschiene 31 2 den Aufnahmekanal 332 mittels seines Befestigungsflansches 332b dennoch in der gewohnten Weise befestigen zu können, sind die Profilleisten an einer von der Stirnfläche 31 2h der Seitenwand 31 2b der Außenschiene 31 2 abgewandten Fläche 342b - zumindest was die Befestigungs- bzw. Haltevorrichtungen für den Aufnahmekanal 332 anbelangt - genauso ausgebildet, wie das freie Ende 31 2b der Außenschiene 31 2 im Bereich der Stirnfläche 31 2h. D.h. im Falle der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Befestigungsvariante ist an der Fläche 342b der Profilschiene 342 ein Halteansatz 342c ausgebildet, dessen Gestalt im Wesentlichen jener des Halteansatzes 31 2b2 identisch ist.

Hierdurch kann ausgehend von ein und derselben Außenschiene 31 2 sowohl eine Linearführungseinheit 10 ohne Abdeckung (s. Fig. 1 ) als auch eine Linearführungseinheit 310 mit Bandabdeckung (s. Fig. 5) als auch, wie noch zu erläutern sein wird, eine Linearführungseinheit 41 0 mit Bleckabdeckung (s. Fig. 6) realisiert werden, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass ein und derselbe Typ von Aufnahmekanal eingesetzt und an der Außenschiene bzw. einem mit dieser verbundenen Teil, nämlich der Profilschiene, befestigt werden kann.

Wie vorstehend bereits mehrfach angedeutet, kann die erfindungsgemäße Linearführungseinheit gemäß Fig. 6 auch als Linearführungseinheit 41 0 mit Bleckabdeckung aufgeführt sein. Das hierzu vorgesehene Abdeckblech 450 ist an den beiden Längsenden der Außenschiene 41 2 befestigt, beispielsweise im Bereich der die Gewindespindel 420a lagernden (nicht dargestellten) Endtraversen. Zwischen den freien Enden 41 2b der Außenschiene 41 2 und dem Abdeckblech 450 bestehen Öffnungsspalte 452, die so groß bemessen sind, dass zum einen Befestigungsarme 454 des Läufers 41 6 bzw. eines auf diesem montierten Teils 41 7 durch sie aus dem Führungshohlraum 41 2c herausgeführt und dort mit einer durch die Linearführungseinheit 41 0 zu bewegenden Funktionseinheit verbunden werden können, und zum anderen dennoch genügend Platz zur Anbringung des Aufnahmekanals 432 vorhanden ist, der in diesem Fall wiederum auf einem Halteansatz 412b2 des freien Endes 412b der Außenschiene 412 eingehängt ist.

Claims

Ansprüche

Linearführungseinheit (10; 310; 410), umfassend: - ein längliches Führungsgehäuse (12; 312; 412) mit einer

Längsachse (L) und mit einen Führungshohlraum (12c) begrenzenden Wänden, nämlich einer Bodenwand (12a) und zwei Seitenwänden (12b), wobei die beiden Seitenwände (12b) zwischen sich eine der Bodenwand (12a) gegenüber- liegende Längsöffnung (12d) des Führungshohlraums (12c) bilden, einen Läufer (16), der auf wenigstens einer in dem Führungshohlraum (12c) vorgesehenen Führungsbahn (14) in Richtung der Längsachse (L) beweglich geführt ist, wobei dieser Läufer (16) durch die Längsöffnung (12d) hindurch miteinerdurch die

Linearführungseinheit (10; 310; 410) zu bewegenden Einheit verbindbar ist, eine Antriebsvorrichtung (20) zum Bewegen des Läufers (16) in Richtung der Längsachse (L), sowie - einen an dem Führungsgehäuse (12; 312; 412) anbringbaren

Profilkanal (32; 132; 232; 332; 432) zur Aufnahme von Funktionselementen, wie Positions-Sensoren (30) und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkanal (32; 132; 232; 332; 432) wenigstens einen seitlichen Befestigungsansatz (32b; 132b;

232b) aufweist, und dass der Profilkanal (32; 132; 232; 332; 432) über diesen Befestigungsansatz (32b; 132b; 232b) mit dem freien Ende einer Seitenwand (12b; 112b; 212b) oder eines mit dieser verbundenen Teils (342) in Halteeingriff steht.

2. Linearführungseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsansatz (32b; 132b; 232b) als ein sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Profilkanals (32) erstreckenderBefestigungsflansch (32b) ausgebildet ist.

3. Linearführungseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsansatz (32b; 1 32b; 232b) mit dem freien Ende der Seitenwand ( 1 2b; 1 1 2b; 21 2b) oder des mit dieser verbundenen Teils (342) formschlüssig in Eingriff ist.

4. Linearführungseinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss zusätzlich durch Reibschluss, beispielsweise unter Einsatz eines Klemmelements (38; 138; 238), vorzugsweise einer Klemmschraube, oderdurch Verrasten

(36) gesichert ist.

5. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsansatz (32b; 1 32b; 232b) mit seiner Unterseite zumindest auf einem Teil der Stirnfläche

( 1 2h; 1 1 2h; 21 2h; 342b) des freien Endes der Seitenwand ( 1 2b; 1 1 2b; 21 2b) oder des mit dieser verbundenen Teils (342) aufliegt.

6. Linearführungseinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Seitenwand ( 1 2b;

1 1 2b; 21 2b) oder des mit dieser verbundenen Teils (342) einerseits und der Befestigungsansatz (32b; 1 32b; 232b) andererseits zumindest abschnittsweise zueinander komplementär ausgebildet sind.

7. Linearführungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der beiden Teile, Befestigungsansatz einerseits oder freies Ende der Seitenwand ( 1 2b; 1 1 2b) oder des mit dieser verbundenen Teils (342) andererseits, wenigstens ein Vorsprung ( 1 2b2; 1 1 2b2; 342c) vorgesehen ist, der von einem zugeordneten, am jeweils anderen Teil, freies Ende der Seitenwand oder des mit dieser verbundenen Teils einerseits oder Befestigungs- ansatz (32b; 1 32b; 332b) andererseits, vorgesehenen Hakenelement

(32b2) hintergreifbar bzw. Ösenelement ( 1 32b4) umgreifbar ist.

8. Linearführungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der beiden Teile, Befesti- gungsansatz ( 1 32b) einerseits oder freies Ende der Seitenwand

(21 2b) oder des mit dieser verbundenen Teils andererseits, wenigstens eine Ausnehmung ( 1 32b4; 21 2b2) vorgesehen ist, in welche ein zugeordnetes, am jeweils anderen Teil, freies Ende der Seitenwand (1 12b) oder des mit dieser verbundenen Teils einerseits oder Befestigungsansatz (232b) andererseits, vorgesehenes Eingriffselement ( 1 1 2b2; 232b2) einführbar ist.

9. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkanal (32) an einer Außen- fläche ( 1 2b3) der Seitenwand ( 1 2b) oder des mit dieser verbundenen

Teils anliegt.

1 0. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Führungsbahn an einer von dem Führungsgehäuse gesondert gefertigten und in dem

Führungshohlraum befestigten Führungsschiene ausgebildet ist.

1 1 . Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsgehäuse als Außen- schiene ( 1 2) ausgebildet ist.

12. Linearführungseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschiene (12) aus Stahl, vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, gefertigt ist.

13. Linearführungseinheit nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Boden wand (12a) der Außenschiene (12) Durchgangslöcher (12e) für Befestigungselemente, vorzugsweise Schraubbolzen, zur Befestigung der Außenschiene (12) an einer übergeordneten Konstruktionseinheit (24) aufweist.

14. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dem Kennzeichen des Anspruchs 11 und gewünschtenfalls dem Kennzeichen eines der Ansprüche 1 bis 10, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschiene (12) mittels Spann- stücken (26) an einer übergeordneten Konstruktionseinheit (24) befestigbar ist, wobei die Spannstücke (26) mit einer von der übergeordneten Konstruktionseinheit (24) weg weisenden Spannfläche (12g) zusammenwirken.

15. Linearführungseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (12g) Teil der Begrenzungsfläche einer Spannvertiefung (12f), vorzugsweise Spannnut, ist, welche im Bereich wenigstens eines Übergangs der Bodenwand (12a) und einer der Seitenwände (12b) in der Außen- fläche der Außenschiene (12) vorgesehen ist.

16. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Läufer (16) auf der wenigstens einen Führungsbahn ( 14) mittels eines Wälzkörperumlaufs ( 18) abstützt.

17. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 1 bis 1 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seiten wand ( 1 2b) der Außenschiene ( 1 2) an ihrer dem Führungshohlraum ( 1 2c) zugewandten Innenfläche wenigstens zwei Führungsbahnen (14) aufweist, wobei die Drucklinien (D) der Führungsbahnen ( 14) eine X-Anordnung bilden.

1 8. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dem Kennzeichen des Anspruchs 1 1 und gewünschtenfalls dem Kenn- zeichen eines der Ansprüche 1 bis 1 0 und 1 2 bis 1 7, bei welcher die Antriebsvorrichtung einen Wälzkörpergewindetrieb (20) umfasst mit einer Gewindespindel (20a), die an den Längsenden der Außenschiene (1 2) in Richtung der Längsachse (L) fest, jedoch um eine zur Längsachse (L) im Wesentlichen parallel verlaufende Spindelachse (S) drehbar gelagert ist, sowie mit einer

Gewindemutter (20b), die einen Teil des Läufers ( 1 6) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelachse (S) bei im Wesentlichen horizontal verlaufender Bodenwand ( 1 2a) der Außenschiene ( 1 2) oberhalb der Horizontalebene (E) angeordnet ist, welche durch die Schnittpunkte der Drucklinien (D) der Führungsbahnen verläuft.

1 9. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 8 und gewünschtenfalls dem Kennzeichen des Anspruchs 1 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindemutter (20b) als vom Läufer ( 1 6) gesondert ausgebildete Einheit gefertigt und in einen

Axialdurchgang ( 1 6a) des Läufers ( 1 6) eingesetzt ist.

20. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dem Kennzeichen des Anspruchs 1 1 und gewünschtenfalls dem Kenn- zeichen eines der Ansprüche 1 bis 1 0 und 1 2 bis 1 9, dadurch gekennzeichnet, dass für die Führungsbahnen ( 1 4) bzw. die diesen zugeordneten Wälzkörperumläufe ( 1 8) und für die Antriebs- vorrichtung (20) eine gemeinsame Zentralschmiervorrichtung (22) vorgesehen ist.

21 . Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsöffnung (41 2d) des Führungshohlraums (41 2c) mittels eines Abdeckblechs (450) abgedeckt ist.

22. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dem Kennzeichen des Anspruchs 1 1 und gewünschtenfalls dem Kennzeichen eines der Ansprüche 1 bis 10 und 1 2 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Längsöffnung (31 2d) des Führungshohlraums (312c) mittels eines Dichtungsbandes (340), beispielsweise eines Stahlbandes, abgedeckt ist.

23. Linearführungseinheit nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsband (340) durch eine auf dem Läufer (31 6) befestigte Tischeinheit hindurchgeführt und an den Längsenden der Außenschiene (31 2) befestigt ist.

24. Linearführungseinheit nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsband (340) auf zwei Profilschienen (342) aufliegt, die auf den Stirnflächen (31 2h) der Seitenwände (31 2b) der Außenschiene (31 2) angeordnet sind.

25. Linearführungseinheit nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilschienen (342) aus einem nicht magnetischen und vorzugsweise auch nicht magnetisierbaren Material gefertigt sind, beispielsweise Aluminium.

26. Linearführungseinheit nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einer der Profilschienen (342) wenigstens ein Magnet (344) oder/und wenigstens eine Magnetleiste angeordnet ist.

27. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , dem Kennzeichen der Ansprüche 1 1 , 22 und 24, sowie gewünschtenfalls dem Kennzeichen eines der Ansprüche 1 bis 1 0, 1 2 bis 21 , 23, 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Profilschienen

(342) an einer von der Stirnfläche (31 2h) der Seitenwand (31 2b) der Außenschiene (31 2) abgewandten Fläche (342b) eine dieser Stirnfläche (31 2h) im Wesentlichen identische Form aufweist.