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Title:
LINEAR GUIDE UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/016073
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a linear guide unit (10), comprising a guide housing (12), with a guide cavity (12c), a runner (16) which is displaceable in the longitudinal direction (L) on a guide track (14), a drive device (20) for moving the runner (16) and a profile channel (32) which may be fixed to the guide housing (12) for the mounting of function elements, such as position sensors (30). According to the invention, the profile channel (32) comprises at least one lateral fixing shoulder (32b). Furthermore, the profile channel (32) is in fixed connection with the free end (12b1) of a sidewall (12b) of the guide housing (12) by means of said fixing shoulder (32b).

Inventors:
DIRSCHBACHER JOSEF (DE)
DORN STEFAN (DE)
GREUBEL ROLAND (DE)
HOHERZ ROLAND (DE)
Application Number:
PCT/EP2000/008086
Publication Date:
February 28, 2002
Filing Date:
August 18, 2000
Export Citation:
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Assignee:
REXROTH STAR GMBH (DE)
DIRSCHBACHER JOSEF (DE)
DORN STEFAN (DE)
GREUBEL ROLAND (DE)
HOHERZ ROLAND (DE)
International Classes:
B23Q1/58; B23Q17/22; F16C29/06; F16C29/08; F16C41/00; (IPC1-7): B23Q1/58
Domestic Patent References:
WO1997014894A11997-04-24
Foreign References:
US5273381A1993-12-28
GB2194907A1988-03-23
EP0768146A21997-04-16
DE3815595A11989-11-23
DE3806354A11989-09-07
Attorney, Agent or Firm:
Weickmann H. (Kopernikusstrasse 9 München, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. 1 Linearführungseinheit (10 ; 310 ; 410), umfassend : ein längliches Führungsgehäuse (12 ; 312 ; 412) mit einer Längsachse (L) und mit einen Führungshohiraum (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 Führungshohiraums (12c) bilden, einen Läufer (16), der auf wenigstens einer in dem Führung hohiraum (12c) vorgesehenen Führungsbahn (14) in Richtung der Längsachse (L) beweglich geführt ist, wobei dieser Läufer (16) durch die Längsöffnung (12d) hindurch mit einer durch 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 PositionsSensoren (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) erstreckender Befestigungsflansch (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 (12b ; 11 2b ; 212b) 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, oder durch Verrasten (36) gesichert ist.
5. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsansatz (32b ; 132b ; 232b) mit seiner Unterseite zumindest auf einem Teil der Stirnfläche (12h ; 112h ; 212h ; 342b) des freien Endes der Seitenwand (12b ; 112b ; 212b) oder des mit dieser verbundenen Teils (342) aufliegt.
6. Linearführungseinheit nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Seitenwand (12b ; 112b ; 212b) oder des mit dieser verbundenen Teils (342) einerseits und der Befestigungsansatz (32b ; 132b ; 232b) andererseits zumin dest abschnittsweise zueinander komplementär ausgebildet sind.
7. Linearführungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der beiden Teile, Befesti gungsansatz einerseits oder freies Ende der Seitenwand (12b ; 112b) oder des mit dieser verbundenen Teils (342) andererseits, wenigstens ein Vorsprung (12b2 ; 112b2 ; 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 ; 132b ; 332b) andererseits, vorgesehenen Hakenelement (32b2) hintergreifbar bzw. Ösenelement (132b4) umgreifbar ist.
8. Linearführungseinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der beiden Teile, Befesti gungsansatz (132b) einerseits oder freies Ende der Seitenwand (212b) oder des mit dieser verbundenen Teils andererseits, wenig stens eine Ausnehmung (132b4 ; 212b2) vorgesehen ist, in welche ein zugeordnetes, am jeweils anderen Teil, freies Ende der Seiten wand (112b) oder des mit dieser verbundenen Teils einerseits oder Befestigungsansatz (232b) andererseits, vorgesehenes Eingriffs element (112b2 ; 232b2) einführbar ist.
9. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilkanal (32) an einer Außen fläche (12b3) der Seitenwand (12b) oder des mit dieser verbundenen Teils anliegt.
10. 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 Führungshohiraum befestigten Führungsschiene ausgebildet ist.
11. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsgehäuse als Außen schiene (12) 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 Bodenwand (12a) der Außen schiene (12) Durchgangslöcher (1 2e) 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 Kenn zeichen 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 Spann fläche (12g) zusammenwirken.
15. Linearführungseinheit nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (1 2g) 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 wenig stens einen Führungsbahn (14) mittels eines Wälzkörperumiaufs (18) abstützt.
17. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenwand (12b) der Außen schiene (12) an ihrer dem Führungshohtraum (12c) zugewandten Innenfläche wenigstens zwei Führungsbahnen (14) aufweist, wobei die Drucklinien (D) der Führungsbahnen (14) eine XAnordnung bilden.
18. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dem Kennzeichen des Anspruchs 11 und gewünschtenfalls dem Kenn zeichen eines der Ansprüche 1 bis 10 und 12 bis 17, bei welcher die Antriebsvorrichtung einen Wälzkörpergewinde trieb (20) umfasst mit einer Gewindespindel (20a), die an den Längsenden der Außenschiene (12) 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 (16) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelachse (S) bei im Wesentli chen horizontal verlaufender Bodenwand (12a) der Außenschiene (12) oberhalb der Horizontalebene (E) angeordnet ist, welche durch die Schnittpunkte der Drucklinien (D) der Führungsbahnen verläuft.
19. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 18 und gewünschtenfalls dem Kennzeichen des Anspruchs 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindemutter (20b) als vom Läufer (16) gesondert ausgebildete Einheit gefertigt und in einen Axialdurchgang (16a) des Läufers (16) eingesetzt ist.
20. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dem Kennzeichen des Anspruchs 11 und gewünschtenfalls dem Kenn zeichen eines der Ansprüche 1 bis 10 und 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass für die Führungsbahnen (14) bzw. die diesen zugeordneten Wätzkörperumtäufe (18) und für die Antriebs vorrichtung (20) eine gemeinsame Zentralschmiervorrichtung (22) vorgesehen ist.
21. Linearführungseinheit nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsöffnung (412d) des Füh rungshohiraums (412c) mittels eines Abdeckblechs (450) abgedeckt ist.
22. Linearführungseinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dem Kennzeichen des Anspruchs 11 und gewünschtenfalls dem Kenn zeichen eines der Ansprüche 1 bis 10 und 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsöffnung (312d) des Führungshohiraums (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 (316) befestigte Tischeinheit hindurchgeführt und an den Längsenden der Außenschiene (312) befestigt ist.
24. Linearführungseinheit nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsband (340) auf zwei Profilschienen (342) aufliegt, die auf den Stirnflächen (312h) der Seitenwände (312b) der Außenschiene (312) 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 11, 22 und 24, sowie gewünschtenfalls dem Kennzeichen eines der Ansprüche 1 bis 10, 12 bis 21, 23, 25 und 26, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Profilschienen (342) an einer von der Stirnfläche (312h) der Seitenwand (312b) der Außenschiene (312) abgewandten Flache (342b) eine dieser Stirnfläche (312h) im Wesentlichen identische Form aufweist.
Description:
Linearführungseinheit Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Linearführungseinheit, umfassend eine längliches Führungsgehäuse mit einer Längsachse und mit einen Führungshohiraum begrenzenden Wänden, nämlich einer Bodenwand und zwei Seitenwänden, wobei die beiden Seiten-wände zwischen sich eine der Bodenwand gegen- überliegende Längsöffnung des Führungshohiraums bilden, einen Läufer der auf wenigstens einer in dem Führungshohiraum vorgesehenen Führung- bahn 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 Funktions- elementen, 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-Prospektbekannten Linearführungseinheiten istdas 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 Führung- gehäuse gesondert gefertigten und in dem Führungshoh ! raum 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 dieser verbundenen Teils in Halteeingriff steht. Erfindungsgemäß braucht der 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 hinter- greifbar bzw. Osenelement 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 Führungshohtraum 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 Außen- schiene ausgebildet ist.

Unter einer"Außenschiene"wird dabei im Zusammenhang mit der vorlie- genden Erfindung ein Führungsgehäuse verstanden, bei welchem die wenig- stens eine Führungsbahn an einer dem Führungshohtraum zugewandten Innenfläche wenigstens einer der Wände des Führungsgehäuses vorgesehen ist, und nicht an einer sich üblicherweise von der Bodenwand des Führung- gehäuses ausgehend in den Führungshohiraum 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 Außen- schienen-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 beispiels- weise bei der aus der DE 38 15 595 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 Konstruktions- einheit können beispielsweise in der Bodenwand der Außenschiene Durch- gangslöcher für Befestigungselemente, vorzugsweise Schraubbolzen vorge-

sehen sein. Zusätzlich oder alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Außenschiene mittels Spannstücken an einer übergeordneten Konstruktions- einheit befestigbar ist, wobei die Spannstücke mit einer von der über- geordneten 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 wenig- stens 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 Wä) zkörperum) aufs 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 Führungshohtraum zugewand- ten 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 ober- <BR> halb 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 Linearführungs- einheiten 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 Wäfzkörperumfäufe und für die Antriebsvorrichtung eine gemeinsame Zentralschmiervorrichtung vorge- sehen ist. Auch für diese Ausführungsvariante wird im Zusammenhang mit Linearführungseinheiten mitAußenschiene selbständiger Schutz angestrebt.

Selbstverständlich kann die Erfindung auch bei mit anderen Arten von Antriebsvorrichtungen ausgestatteten Linearführungseinheiten mit Vorteil

eingesetzt werden, beispielsweise bei Linearführungseinheiten mit Riemen- antrieb, insbesondere Zahnriemenantrieb, oder bei Linearführungseinheiten mit Zahnstangenantrieb.

Auch hinsichtlich der Abdeckung der Längsöffnung des Führungshohiraums sind verschiedene Ausführungen der erfindungsgemäßen Linearführungs- einheit 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 Führungshohiraums mittels eines Abdeckblechs abzudecken.

Schießlich ist es jedoch denkbar, die Längsöffnung des Führungshohiraums 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 Dich- tungsband 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 Linear- führungseinheit jeweils einem Wickelmechanismus zugeführt werden, wie er ähnlich auch in Rotttäden zum Einsatz kommt.

Im Falle einer bezüglich des Führungsgehäuses in Richtung dessen Längs- achse 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 Außen- schiene 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 identi- sche 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- ansicht ; Fig. 2 eine Detailansicht von Fig. 1 zur Erläuterung der Befestigung des Profilkanals am Führungsgehäuse ; Fig. 3 und 4 Ansichten ähnlich Fig. 2 alternativer Befestigungs- möglichkeiten 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 10 bezeichnet. Sie umfasst ein sich in Richtung einer Längsachse L (orthogonal zur Zeichenebene) erstreckendes Führungsgehäuse 12 mit einer Bodenwand 12a und zwei von dieser Bodenwand im Wesentlichen orthogonal abstehen- den Seitenwänden 12b, die zusammen mit der Bodenwand einen Führung- hohlraum 12c umgrenzen. Die freien Enden 12b1 der Seitenwände 12b definieren zwischen sich eine Längsöffnung 12d des Führungshohiraums 12c.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Führungsgehäuse 12 als Außenschiene ausgebildet. Hierzu sind an den dem Führungshoh ! raum 12c zugewandten Innenflächen der Seitenwände 1 2b Führungsbahnen 14 aus- gebildet, auf denen ein im Führungshohiraum 12c angeordneter Läufer 16 mittels Walzkörperumlaufen 18, insbesondere Kugelumläufen, in Richtung der Längsachse L bewegbar geführt ist. Die die Umlenkkanäle dieser Wälzkörperumiäufe 18 aufweisenden Endplatten sind in Fig. 1 mit 18a bezeichnet.

Damit das Führungsgehäuse 12 eine zur Führung des Läufers 16 ausrei- chende Steifigkeit und Stabilität besitzt, ist es vorzugsweise aus gehärtetem Stahl gefertigt. Auf dem Läufer 16 ist eine von der Linearführungseinheit zu bewegende Einheit 17 montiert.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum Vortrieb des Läufers 16 und damit der zu bewegenden Einheit 17 in Richtung der Längs- achse L ein Wälzkörpergewindetrieb 20 vorgesehen mit einer sich in Längs-

richtung L im Wesentlichen über die gesamte Länge des Führungsgehäuses bzw. der Außenschiene 12 erstreckenden Gewindespindel 20a, die in (nicht dargestellten) Endtraversen des Führungsgehäuses 12 mittels eines Fest- lagers 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 16 zugeordnete Gewindemutter 20b in an sich bekannter Weise mittels eines oder mehrerer Wäizkörperum ! äufe geführt.

Erfindungsgemäß ist die Gewindemutter 20b als ein vom Läufer 16 geson- dertes Teil gefertigt und in einen Spindeldurchgang 16a dieses Läufers drehfest und axialfest eingesetzt. Hierdurch kann aus einer Reihe von Läufergrundeinheiten, die sich beispielsweise hinsichtlich der Ausbildung der Führung an der Außenschiene 12 unterscheiden, und einer Reihe von Gewindemuttern 20b unterschiedlicherAuslegung eine Vielzahl unterschied- licher Typen von Läufern 16 dem Kunden angeboten werden, obgleich ledig- lich 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 16 und Gewinde- mutter 20b ein zentrales Schmiersystem vorgesehen, das über einen in Fig.

1 lediglich gestrichelt schematisch angedeuteten zentralen Schmier- anschluss 22 sowohl die Wälzkörperumiäufe 18 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 Führung- bahnen 14 zur Linearführung des Läufers 16 längs der Außenschiene 12 zu sehen. Und zwar sind die Führungsbahnen 14 an den Innenflächen der Seitenwände 12b der Außenschiene 12 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 12a der Außenschiene 12 abgewandten Seite dieser Ebene E angeordnet ist, und zwar in einem vorbestimmten Abstand d von dieser, wobei dieser Abstand d vorteil- hafterweise wenigstens 2 mm beträgt.

Zur Befestigung der Außenschiene 12 an einer übergeordneten Konstruk- tionseinheit 24, beispielsweise einer Montageplatte, sind zum einen in der Bodenwand 12a der Außenschiene 12 Durchgangslöcher 12e vorgesehen, in die beispielsweise Schraubbolzen eingeführt werden können. Darüber hinaus sind an der Außenfläche des Führungsgehäuses 12 im Bereich des Übergangs der Bodenwand 12a in die Seitenwände 12b ferner Befestigungs- nuten 12f mit Spannflächen 12g vorgesehen, in welche Spannnasen 26a von Spannstücken 26 eingeführt werden können. Diese Spannstücke können wiederum mittels Schraubbolzen 28 an der übergeordneten Kon- struktionseinheit 24 befestigt werden. Zum Ermöglichen des Spannens weisen die Spannstücke 26 an ihrem der Außenschiene 12 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 129 gebracht werden kann.

Zur Aufnahme einer Reihe von Funktionseinheiten, beispielsweise Positions- Sensoren 30, die mit einem zugehörigen am Läufer 16 oder der zu bewe- genden Einheit 17 angebrachten Positionszeiger 31 zusammenwirken, ist ein Aufnahmekanal 32 vorgesehen, der im Bereich der freien Enden 12b 1 der Seitenwände 12b der Außenschiene 12 angeordnet ist. Die Details der Ausbildung des Aufnahmekanals 32 sowie seiner Befestigung an den

Seitenwänden 12b 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 Hohl- profils 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- lichen orthogonal abgeknickten Steg 32b2. Mit dem von diesen Stegen 32b 1 und 32b2 gebildeten Haken kann der Aufnahmekanal 32 auf die Stirn- fläche 12h der Seitenwand 12b aufgelegt und dort an einem Befestigungs- ansatz 12b2 eingehängt werden. Wenn der Profilkanal 23a an der Außen- fläche 12b3 der Seitenwand 12b seitlich anliegt, wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, so genügt bei einer horizontalen Anordnung der Längsführungseinheit 10 der Formschluss des Halteflanschs 32b mit dem Halteansatz 12b2 vollauf zur Befestigung des Aufnahmekanals 32 an der Außenschiene 12.

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 12b2 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 12b2 eine Rastausnehmung bzw.

Rastnut vorgesehen sein.

Es ist jedoch auch möglich, den Halteflansch 32b mit dem Halteansatz 12b2 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 12b2 eigentlich erforderlich ist. Beim Aufschieben des Befestigungs- flansches 32b auf den Halteansatz 12b2 wird daher das Hakenelement 32b1/32b2 aufgespreizt und verklemmt sich aufgrund der Eigenelastizität des Materials des Befestigungsflansches 32b auf dem Halteansatz 12b2.

Schließlich ist es auch denkbar, in den Hauptkörper 32b3 des Halte- flansches 32b Klemmschrauben, vorzugsweise Madenschrauben 38, einzu- schrauben, die sich an einer Seitenwand des Halteansatzes 12b2 abstützen und den Steg 32b2 in feste Anlage gegen die jeweils andere Seitenwand des Halteansatzes 12b2 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 132b eine Mehrzahl von Durchgängen 132b4 auf, die auf entsprechende Haltevorsprünge 112b2 an der Stirnfläche 112h der Seitenwand 112b aufgesteckt werden können.

Ferner ist es gemäß Fig. 4 möglich, dass der Steg 232b2 des Haken- elements 232b 1/232b2 des Befestigungsflansches 232b in eine in der Stirnfläche 212h der Seitenwand 212b ausgebildete Halteausnehmung 212b2 eingeführt wird. Dabei ist es zum einen möglich, dass die Halte- ausnehmung 212b2 eine sich in Längsrichtung L durchgehend erstreckende Längsnut ist, alternativ ist es jedoch auch möglich, eine Mehrzahl derartiger Halteausnehmungen 212b2 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 138 bzw. 238 angedeutet.

Die erfindungsgemäße Linearführungseinheit kann auch hinsichtlich der Abdeckung des Führungshohiraums 12c unterschiedlich ausgeführtsein. So weist beispielsweise die Linearführungseinheit 10 gemäß Fig. 1 überhaupt keine Abdeckung des Führungshohtraums 12c auf.

Bei der Linearführungseinheit 310 gemäß Fig. 5 ist die Längsöffnung 312d des Führungshoh ! raums 312c der Außenschiene 312 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 312 befestigt und durch einen Längsdurchgang des auf dem Läufer 316 montier- ten Tisches 317 hindurchgeführt.

In den Bereichen vor und hinter dem Tisch 317 liegt das Abdeckband 340 auf Profilleisten 342 auf, die an den Stirnflächen 312h der freien Enden 312b der Außenschiene 312 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 Führungshohiraumes 312c gewährleisten.

Dabei kann sowohl eine Mehrzahl von Magnetelementen 344 über die Länge der Außenschiene 312 verteilt angeordnet sein als auch eine sich über die Länge der Außenschiene 312 durchgehend erstreckende Magnetleiste bzw.

Magnetleistanordnung vorgesehen sein.

Um trotz der Anordnung der Profilleiste 342 auf den Stirnflächen 312h der freien Enden 31 2b der Außenschiene 312 den Aufnahmekanal 332 mittels seines Befestigungsflansches 332b dennoch in der gewohnten Weise befe- stigen zu können, sind die Profilleisten an einer von der Stirnfläche 312h der Seitenwand 312b der Außenschiene 312 abgewandten Fläche 342b -zumindest was die Befestigungs-bzw. Haltevorrichtungen für den Aufnahmekanal 332 anbelangt-genauso ausgebildet, wie das freie Ende 312b der Außenschiene 312 im Bereich der Stirnfläche 312h. 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 312b2 identisch ist.

Hierdurch kann ausgehend von ein und derselben Außenschiene 312 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 410 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 410 mit Bleckabdeckung aufgeführt sein. Das hierzu vorgesehene Abdeckblech 450 ist an den beiden Längsenden der Außenschiene 412 befestigt, beispiels- weise im Bereich der die Gewindespindel 420a lagernden (nicht darge- stellten) Endtraversen. Zwischen den freien Enden 41 2b der Außenschiene 412 und dem Abdeckblech 450 bestehen Öffnungsspalte 452, die so groß bemessen sind, dass zum einen Befestigungsarme 454 des Läufers 416 bzw. eines auf diesem montierten Teils 417 durch sie aus dem Führung- hohiraum 412c herausgeführt und dort mit einer durch die Linearführungs- einheit 410 zu bewegenden Funktionseinheit verbunden werden können, und zum anderen dennoch genügend Platz zur Anbringung des Aufnahme- kanals 432 vorhanden ist, der in diesem Fall wiederum auf einem Halte- ansatz 412b2 des freien Endes 412b der Außenschiene 412 eingehängt ist.