Hintergrund der Erfindung Angetriebene Linearführungen sind bisher hauptsächlich im Handling- Bereich eingesetzt worden. Neue Märkte und Anwendungen erschließen sich vor allem dann, wenn hohe Verfahrdynamik bei gleichzeitig hoher Posi- tioniergenauigkeit (überschwingfreies Positionieren), einfacher Aufbau in bestehende Konstruktionen oder Konstruktionsprofile bzw. freitragender Einbau gefordert wird. Bei einem Kugelgewindetrieb wird zwar die geforderte Positioniergenauigkeit erreicht, jedoch ist im Vergleich zu einer mit Zahnrie- men angetriebenen Linearführung die erreichbare Laufwagengeschwindig- keit durch die Grenzdrehzahl des Lagers und die stark längenabhängige kritische Drehzahl der Spindel auf niedrigere Werte begrenzt. In umgekehr-

ter Weise erreicht man bei einer mit Zahnriemen angetriebenen Linearfüh- rung hohe Verfahrgeschwindigkeiten bei gleichzeitig niedriger Positionierge- nauigkeit. Bei hoher Beschleunigung und hoher Zyklenzahl macht sich bei diesem Antriebskonzept auch die geringe Steifigkeit gegenüber dem Kugel- gewindetrieb nachteilig bemerkbar. Dies äußert sich in einen Überschwingen des Laufwagens an der anzufahrenden Position.

Aus der Offenlegungsschrift DE 196 36 270 A1 ist eine Linearführungsein- heit der eingangs genannten Art bekannt. Zum Verschieben des Laufwagens auf der Führungsschiene in deren Längsrichtung ist dort ein pneumatischer Linearantrieb vorgesehen, welcher einen in einer Bodenwand des Füh- rungsgehäuses angeordneten, im Querschnitt elliptischen Zylinderraum umfaßt. In diesem ist ein Kolben geführt, der an beiden Stirnseiten mit je einem Antriebsstrang verbunden ist. Jeder Antriebsstrang führt über eine Umlenkrolle zu einer Stirnseite des Laufwagens. Daher erfolgt durch unter- schiedliche Luftdruckbeaufschlagung der Arbeitsräume zu beiden Seiten des Kolbens dessen Verschiebung und damit eine entsprechende gegenläufige Verschiebung des Laufwagens. Der Nachteil einer solchen mit einem pneu- matischen Antrieb ausgestatteten Linearführung besteht darin, daß hier ein hoher konstruktiver Aufwand erforderlich ist.

Zusammenfassung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute, kosten- günstig herstellbare, kompakte Linearführung zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Führungsge- häuse ein Strangpreßprofilteil aus Aluminium ist und der Antrieb als Elek- tromotor mit einem in dem Führungsgehäuse angeordneten Motorteil und einem in dem Laufwagen angeordneten Motorteil ausgebildet ist. Infolge der

Verwendung eines Aluminiumstrangpreßprofils als Führungsgehäuse ergibt sich die Verbindung einer angetriebenen Linearführungseinheit mit einem gewichtsoptimierten, eigensteifen Trägerprofil.

Das Motorprimärteil kann in dem Laufwagen und das Motorsekundärteil in dem Führungsgehäuse angeordnet sein. Die Längsöffnung kann durch ein Abdeckband aus nichtrostendem magnetischen Stahl verschlossen sein, für welches Permanentmagnetstreifen in Nuten des Führungsgehäuses einge- bracht sind.

Außer einem gezogenen Trägerprofil aus Aluminium mit einer oder mehre- ren integrierten Profilschienen kann die erfindungsgemäße Linearführung die folgenden Bauteile enthalten : ein Längenmeßsystem, einen oder mehre- re Laufwagen mit Führungswagen, einen vom Trägerprofil umschlossenen Antrieb mittels Linearmotor, zwei Stirnplatten und eine Abdeckung in der Form eines korrosionsarmen Stahlbandes.

Kurze Beschreibung der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen : Figur 1 einen Querschnitt durch eine Linearführungseinheit mit zwei in gleicher Höhe angeordneten Führungsschienen für zwei einen Laufwagen tragende Führungswagen ; Figur 2 einen Querschnitt durch eine gegenüber Figur 1 schmaler ausgeführte Linearführung, bei der zur Bau- raumeinsparung die beiden Führungsschienen in unter- schiedlichen Höhen angeordnet sind.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung Eine in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Linearführung besteht aus einem im Querschnitt etwa U-förmigen Führungsgehäuse 1, welches als Aluminiumprofilträger (Aluminiumstrangpreßprofil) ausgebildet ist. In diesem sind zwei parallele Führungsschienen 2 befestigt, an welchen sich jeweils mindestens ein Führungswagen 3 über Kugelumläufe 4 abstützt. Mit Hilfe der tragenden Kugeln dieser Kugelumiäufe 4 sind die Führungswagen 3 längs der Führungsschiene 2 verfahrbar.

Die Führungswagen 3 dienen zur fahrbaren Lagerung eines Laufwagens 5, der an den Oberseiten der Führungswagen 3, die von den Führungsschie- nen 2 abgewandt sind, mit Schrauben 6 befestigt ist. Der Laufwagen 5 be- findet sich an der Außenseite des Führungsgehäuses 1 und ragt durch zwei seitliche Längsöffnungen 7 und eine mittlere Längsöffnung 8 in das Füh- rungsgehäuse 1 hinein, um mit den Führungswagen 3 verbunden werden zu können und um in einem mittleren Aufnahmeraum 9 des Führungsgehäuses 1 mit einem Motorprimärteil 10 eines Antriebs verbunden werden zu können.

Dem Motorprimärteil 10 an dem Laufwagen 5 liegt ein Motorsekundärteil 11 gegenüber, das in dem Führungsgehäuse 1 befestigt ist. Diese beiden Teile bilden einen elektrischen Antriebsmotor für die Verschiebung des Laufwa- gens 5 in Längsrichtung des Führungsgehäuses 1.

Die seitlichen Längsöffnungen 7 sind außerhalb des Laufwagens 5 jeweils mit einem Abdeckband 12 verschlossen, während für die mittlere Längsöff- nung 8 ein Abdeckband 13 vorgesehen ist. Die Abdeckbänder 12 und 13 sind an dem Führungsgehäuse 1 in Führungsschienenlängsrichtung fest angeordnet, sie sind durch schlitzförmige Öffnungen des Laufwagens 5 hin- durchgeführt, so daß dieser während seiner Verschiebung in Längsrichtung

des Führungsgehäuses 1 eine Relativbewegung zu den Abdeckbändern 12 und 13 ausführt. Mit Hilfe von Permanentmagnetstreifen 14, die in Längs- nuten des Führungsgehäuses 1 angeordnet sind, werden die Abdeckbänder 12 und 13 außerhalb des Laufwagens 5 an dem Führungsgehäuse 1 gehal- ten. Die Linearführung gemäß Figur 1 ist zu einer senkrechten Mittelebene 15 symmetrisch ausgeführt.

Die Linearführung gemäß Figur 2 ist im Prinzip ebenso aufgebaut, jedoch sind hier das Motorprimärteil 10 und das Motorsekundärteil 11 innerhalb des Führungsgehäuses 16 nicht waagerecht liegend, sondern senkrecht stehend angeordnet. Dadurch ergibt sich eine Einsparung an Bauraum der Linearfüh- rung in Breitenrichtung. Das Führungsgehäuse 16 und der Laufwagen 17 sind hier nicht mehr symmetrisch ausgebildet und die in den Seitenberei- chen des Führungsgehäuses 16 angeordneten Führungsschienen 2 mit den Führungswagen 3 befinden sich in unterschiedlichen Höhen. Bei dieser Ausführung sind nur zwei Längsöffnungen 18 und 19 des Gehäuses erfor- derlich, um die Verbindung der Führungswagen 3 mit dem im wesentlichen außerhalb des Führungsgehäuses 16 befindlichen Laufwagen 17 zu ermög- lichen. Auch hier dienen zur Befestigung der einzelnen Bauteile aneinander, beispielsweise zur Befestigung der Führungswagen 3 an dem Laufwagen 17, Schrauben 6. Die beiden in den Figuren 1 und 2 dargestellten Linearfüh- rungen sind jeweils mit Längenmeßstreifen 20 versehen, welche sich im Profilinneren der Führungsgehäuse 1 und 16 befinden, parallel zu den Füh- rungsschienen 2 verlaufen und den Führungswagen benachbart sind. Der Laufwagen der erfindungsgemäßen Linearführung, der ebenfalls aus einem Aluminiumstrangpreßprofil besteht und in dem das Motorprimärteil integriert ist, wird mittels mehrerer Kugelumlaufeinheiten geführt. In dem Laufwagen angeordnete Lüftungsschlitze führen die Verlustwärme des Motors an die Luft im Profilinneren ab, so daß die Erwärmung des Laufwagens so gering wie möglich gehalten wird.

Die Längsöffnungen des Trägerprofils werden durch nichtrostende, magneti- sche Stahlabdeckbänder verschlossen, um das Eindringen von Schmutz zu verhindern. Das jeweilige Abdeckband steht still und wird bei der Fahrt des Laufwagens durch diesen hindurchgeführt. Damit das Band am Strangpreß- profil optimal aufliegt und auch bei Über-Kopf-Einbau nicht von diesem ab- hebt, werden die Permanentmagnetstreifen, die das Stahlband auf die Trä- gerprofiloberfläche ziehen, in entsprechenden Nuten des Trägerprofils ein- gebracht.

Bei allen Konstruktionsvarianten können als Motoren Asynchronmotoren, Synchronmotoren oder Reluktanzmotoren und Gleichstrommotoren einge- baut werden. Das wesentliche Element der erfindungsgemäßen Lösung ist die Verbindung einer angetriebenen Linearführungseinheit mit einem ge- wichtsoptimierten, eigensteifen Trägerprofil, das als Aluminiumstrangpreß- profil ausgeführt ist, mit einem Linearmotor als Antrieb. Nicht nur der Motor, sondern auch ein Längenmeßsystem kann mit der Profilschienenführung im Inneren des Führungsgehäuses angeordnet sein, wobei alle Öffnungen mit- tels der Abdeckbänder verschlossen sind und somit ein optimaler Schmutz- schutz aller Bauteile gewährleistet ist. Mit dieser Kombination lassen sich die Vorteile einer mit Zahnriemen angetriebenen Linearführung mit denen einer mit Kugelgewindetrieb angetriebenen Linearführung verbinden.

Die Vorteile der mit einem Zahnriemen angetriebenen Linearführung, wie hohe Geschwindigkeit und Dynamik, werden also mit den Vorteilen der Li- nearführung mit einem Kugelgewindetrieb, wie hohe Steifigkeit des Antriebs, hohe Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit, kombiniert. Dabei ist der Preis einer solchen Linearführung mit dem einer Einheit vergleichbar, die mit einem Kugelgewindetrieb angetrieben wird. Durch die im Trägerprofil enthaltenen T-Nuten kann das Profil vom Anwender einfach auf handelsübli- che Konstruktionsprofile geschraubt werden.

Bezugszeichen 1 Führungsgehäuse 2 Führungsschiene 3 Führungswagen 4 Kugelumlauf 5 Laufwagen 6 Schraube 7 seitliche Längsöffnung 8 mittlere Längsöffnung 9 mittlerer Aufnahmeraum 10 Motorprimärteil 11 Motorsekundärteil 12 Abdeckband 13 Abdeckband 14 Permanentmagnetstreifen 15 Mittelebene 16 Fürungsgehäuse 17 Laufwagen 18 Längsöffnung 19 Längsöffnung 20 Längenmeßstreifen