SCHUNK Electronic Solutions GmbH Am Tannwald 17 78112 St . Georgen

Titel : Lineareinheit mit integriertem Crashdämpfer

Beschreibung

Die Erfindung betri f ft eine Lineareinheit , insbesondere eine Linearachse und/oder einen Linearantrieb, mit einer entlang einer Führungsachse angeordneten Linearführung, mit wenigstens einem entlang der Führungsachse auf oder in der Linearführung verfahrbaren Führungsschlitten, mit wenigstens einer senkrecht zur Führungsachse angeordneten Endplatte zum Begrenzen der Verfahrbewegung des Führungsschlittens in wenigstens einer Endposition, und mit wenigstens einem Dämpfungselement zur Dämpfung des Führungsschlittens in der wenigstens einen Endposition . Bei einem Linearantrieb kann es sich z . B . um mechanische , elektromechanische , direkte elektrische Linearantriebe ( Linearmotoren) sowie hydraulische und pneumatische Linearantriebe handeln . Bei einer Linearachse handelt es sich um eine nicht eigens angetriebene Linearführung .

Aus der DE 26 09 649 C3 ist eine Anschlagvorrichtung für ein druckmittelbeaufschlagbares Maschinenteil mit einem als federnden Balg ausgebildeten Dämpfungselement bekannt . Ferner ist aus der EP 1 481 611 Al eine Dämpfungsvorrichtung für Stöße zwischen Teilen von Möbeln bekannt , wobei ein luftbeaufschlagbarer Balg zum Einsatz kommt .

Aus der DE 199 49 529 Al ist ein Linearantrieb mit einem Anschlag, wobei der Anschlag einen Stoß fänger und einen separat dazu ausgebildetes Stauchrohr aufweist . Aus der DE 10 2019 004 305 Al ist eine Lineareinheit mit einem am Schlitten angeordneten, zum Schlitten separat ausgebildeten Distanzmittel auf .

Nachteilig an den im Stand der Technik bekannten Dämpfungselementen sind die gegenüber der Lineareinheit zusätzlich vorzusehenden Bauteile .

Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist , eine einfache und günstige Lineareinheit bereitzustellen, welche insbesondere die Nachteile des Standes der Technik verringert oder verbessert .

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Lineareinheit , insbesondere eine Linearachse und/oder einen Linearantrieb, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 . Das Dämpfungselement ist einstückig mit der wenigstens einen Endplatte ausgebildet . Das Dämpfungselement ist daher aus demselben Material wie die Endplatte und ist als integraler Bestandteil der Endplatte anzusehen . Demnach kann auf zusätzliche Mittel zur Befestigung des Dämpfungselements verzichtet werden . Damit ist eine einfache und schnelle Montage der Lineareinheit gewährleistet .

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Dämpfungselement als wenigstens ein Verformungsabschnitt ausgebildet ist , wobei bei einem Aufprall des Führungsschlittens auf die Endplatte sich zunächst im Wesentlichen der Verformungsabschnitt zum Dämpfen und/oder Stoppen der Verfahrbewegung des Führungsschlittens plastisch verformt . Die plastische Verformung des Verformungsabschnitts erfordert eine hohe Verformungsenergie , welche eine entsprechend hohe Bewegungsenergie des Führungsschlittens kompensieren kann . Aufgrund der plastische Verformbarkeit wird eine Art Knautschzone , wie sie bei Fahrzeugen bekannt ist , bereitgestellt . Damit besteht im Gegensatz zu den elastisch verformbaren Dämpfungselementen aus dem Stand der Technik ein signi fikant geringeres Risiko , dass insbesondere bei unvorhergesehenen Unfällen der Führungsschlitten die Endplatte durchbricht und somit eine Gefahr für die Umgebung der Lineareinheit darstellt .

Vorteilhafterweise erstreckt sich das wenigstens eine

Dämpfungselement im Wesentlichen parallel zur Führungsachse und/oder parallel zur Verfahrbewegung des Führungsschlittens . Demnach kann das gesamte verformbare Verformungsvolumen des Dämpfungselements zur Dämpfung des Führungsschlittens eingesetzt werden . Bei einem einzigen Dämpfungselement j e Endplatte ist es vorteilhaft , wenn die Führungsachse und das Dämpfungselement koaxial ausgebildet sind . Entsprechend ist es vorteilhaft bei mehreren Dämpfungselementen, wenn die Symmetrieebene der Dämpfungselemente im Mittelpunkt der Endplatte liegt und/oder ein Dämpfungselement koaxial zur Führungsachse ausgebildet ist .

Ferner ist es vorteilhaft , wenn die wenigstens eine Endplatte eine der Linearführung und/oder dem Führungsschlitten zugewandte , in einer Anschlagebene verlaufende Innenseite und einer der Linearführung und/oder dem Führungsschlitten abgewandte , der Innenseite gegenüberliegende Außenseite aufweist . Es ist vorteilhaft , wenn das Dämpfungselement der Innenseite zugeordnet ist . Das Dämpfungselement ist insbesondere an der Innenseite der Endplatte angeordnet . Demnach ist das Dämpfungselement von der Linearführung und/oder dem Führungsschlitten kommend zugänglich . Das Dämpfungselement ist vorteilhafterweise als von der Außenseite weg erstreckender Zapfen ausgebildet . Der Zapfen kann einen senkrecht zur Führungsachse verlaufenden Querschnitt eines Kreises , einer Ellipse , eines Rechtecks , eines Quadrats , eine Dreiecks aufweisen . Ferner kann der Zapfen einen entlang der Führungsachse konstanten Querschnitt oder einen zur Führungsachse hin linear oder stufenartig kleiner werdenden Querschnitt aufweisen . Wenn die Endplatte beispielsweise in einem additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden, sind weitere Formen mit komplexen Hinterschneidungen für das Dämpfungselement denkbar .

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Dämpfungselement in Richtung der Linearführung und/oder dem Führungsschlitten ein dem Führungsschlitten und/oder der Linearführung zugewandtes freies Ende aufweist . Das freie Ende des Dämpfungselements kann in der Anschlagsebene angeordnet sein . Demnach ist das Dämpfungselement bündig zur Innenseite ausgebildet und das Dämpfungselement steht gegenüber der Innenseite nicht hervor . Demnach ist die Endplatte besonders einfach zu fertigen . Alternativ kann das freie Ende des Dämpfungselements gegenüber der Anschlagsebene zurückversetzt , also weg vom Führungsschlitten, angeordnet sein . Im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem das Dämpfungselement gegenüber der Endplatte bzw . der Innenseite hervorstehen, kann folglich ein größerer Verfahrweg genutzt werden .

Vorteilhafterweise ist an der Innenseite der Endplatte wenigstens eine das Dämpfungselement vollständig oder teilweise umgebende , insbesondere zu 45 ° , bevorzugt zu 90 ° , bevorzugt zu 180 ° , bevorzugt zu 270 ° , erste Ausnehmung vorgesehen . Die erste Ausnehmung weist vorzugsweise am Innendurchmesser und/oder am Außendurchmesser die selbe Geometrie wie das Dämpfungselement auf . Die erste Ausnehmung ist vorzugsweise ringsegment- oder ringförmig, insbesondere kreisringförmig, ausgebildet . Das Vorsehen der ersten Ausnehmung ermöglicht das Verdrängen des Dämpfungselements in den durch die erste Ausnehmung gebildeten Raum, sodass eine geeignete Verformung zum Dämpfen des Führungsschlittens erzielt werden kann . Das Dämpfungselement erstreckt sich vorzugsweise von der Außenseite der Endplatte und/oder vom Boden der ersten Ausnehmung weg zur Innenseite der Endplatte .

Ferner ist vorteilhaft , wenn an der Außenseite der Endplatte eine koaxial zum Dämpfungselement angeordnete zweite Ausnehmung vorgesehen ist . Die zweite Ausnehmung kann vorzugsweise die selbe Form wie das Dämpfungselement aufweisen . Der Außendurchmesser des Dämpfungselements ist vorzugsweise größer als der Durchmesser der zweiten Ausnehmung ausgebildet . Der Zapfen kann insbesondere topf förmig ausgebildet sein . Der Zapfen weist vorzugsweise eine Zapfenwand mit einer konstanten Wanddicke auf , wobei die Zapfenwand durch die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung begrenzt wird . Die Wanddicke kann insbesondere in einem Bereich zwischen 0 , 1 mm und 5 mm liegen, insbesondere in einem Bereich zwischen 0 , 2 mm und 3 mm, und bevorzugt in einem Bereich zwischen 0 , 5 mm und 2 mm liegen . So ist gewährleistet , dass bei einem Aufprall zunächst der Zapfen, insbesondere die Zapfenwand, plastisch verformt wird . Durch die zweite Ausnehmung ist ferner sichergestellt , dass es bei einem Aufprall des Führungsschlittens auf die Endplatte zu einer plastischen Verformung des Dämpfungselements kommt . Zum einen weist das Dämpfungselement eine gezielte Schwächung auf und zum anderen wird analog zur ersten Ausnehmung eine Raum gebildet , in den das Dämpfungselement bei der plastischen Verformung gedrängt wird .

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Führungsschlitten wenigstens eine der wenigstens einen Endplatte zugewandte Stoßseite und wenigstens eine senkrecht zur Stoßseite ausgebildete Mantelseite aufweist , wobei an der Stoßseite und/oder an der Mantelseite wenigstens ein Stoßabschnitt vorgesehen ist . Der wenigstens eine Stoßabschnitt wirkt beim Aufprall des Führungsschlittens auf die Endplatte mit dem Verformungsabschnitt zusammen . Beim Aufprall kommt der Stoßabschnitt zur Anlage mit dem Verformungsabschnitt bzw . stößt gegen den Verformungsabschnitt und drängt den Stoßabschnitt derart zur Außenseite der Endplatte , dass sich der Verformungsabschnitt plastisch verformt .

Der Stoßabschnitt kann vorzugsweise gegenüber der Stoßseite zur Innenseite der Endplatte hin hervorstehen, sodass beim Aufprall der restliche Führungsschlitten nicht mit der Endplatte in Kontakt kommt . Der Verformungsabschnitt ist vorzugsweise so aus zulegen, dass nur der Stoßabschnitt an die Endplatte anstößt und der Führungsschlitten zum Stehen kommt , bevor der Führungsschlitten, insbesondere die Stoßseite an die Innenseite der Endplatte anstoßen würde . Es ist vorteilhaft , wenn der Führungsschlitten spätestens dann zum Stehen kommt oder so viel Bewegungsenergie kompensiert wurde , dass dieser keine Gefahr für die Umgebung darstellt . Das Dämpfungselement und der dazu korrespondierende Stoßabschnitt sind vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet . Die Form des Stoßabschnitts kann der Form des Dämpfungselements entsprechen . Es ist denkbar, dass der Stoßabschnitt einen geringeren Durchmesser als das Dämpfungselement aufweist . In dem Fall kann ein geringes Gewicht des Führungsschlittens gewährleistet werden, wobei dann die Gefahr der plastischen Verformung des Stoßabschnitts besteht . Es ist auch denkbar, dass der Stoßabschnitt einen größeren Durchmesser als das Dämpfungselement aufweist . Dabei ist besonders vorteilhaft , dass das Dämpfungselement durch die erste Ausnehmung umgeben wird und sich der Stoßabschnitt in diese hinein erstrecken kann . In dem Fall ist sichergestellt , dass beim Aufprall zunächst zumindest im Wesentlichen nur das Dämpfungselement plastisch verformt wird .

Ferner ist vorteilhaft , wenn der wenigstens eine Stoßabschnitt eine gegenüber der Stoßseite überstehende Länge aufweist , die im Wesentlichen der Tiefe der ersten Ausnehmung bzw . der Länge des Dämpfungselements oder der parallel zur Führungsachse verlaufenden Dicke der Endplatte entspricht .

Der Stoßabschnitt kann einstückig mit dem Führungsschlitten sein oder lösbar an dem Führungsschlitten angeordnet sein . Es ist insbesondere vorteilhaft , wenn bei einem Aufprall eine plastische Verformung des Stoßabschnitts zu erwarten ist, den Stoßabschnitt lösbar am Führungsschlitten anzuordnen .

Es ist vorteilhaft, wenn die Druckfestigkeit des Stoßabschnitts derart höher als die Druckfestigkeit des Verformungsabschnitts ausgebildet ist, dass bei einem Aufprall des Führungsschlittens auf die Endplatte sich im Wesentlichen nur der Verformungsabschnitt plastisch verformt. Es ist vorteilhaft, wenn das Verhältnis zwischen der Druckfestigkeit des Verformungsabschnitts und der Druckfestigkeit des Stoßabschnitts im Bereich zwischen 1:1,1 und 1:20, insbesondere im Bereich zwischen 1:1,1 und 1:10, vorzugsweise im Bereich zwischen 1:1,5 und 1:5 und bevorzugt im Bereich zwischen 1:2 und 1:3, liegt.

Alternativ ist es vorteilhaft, wenn die Druckfestigkeit des Stoßabschnitts und die Druckfestigkeit des Verformungsabschnitts derart ausgebildet sind, dass bei einem Aufprall des Führungsschlittens auf die Endplatte sowohl der Verformungsabschnitt als auch der Stoßabschnitt sich plastisch verformen.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass wenigstens ein Befestigungsmittel mit einer Haltekraft zum Halten der wenigstens einen Endplatte an der Linearführung vorgesehen ist. Zur Verformung des Verformungsabschnitts und/oder des Stoßabschnitts ist eine Verformungskraft erforderlich ist, wobei die Befestigungsmittel und/oder der Verformungsabschnitt und/oder der Stoßabschnitt derart ausgebildet sind, dass die Haltekraft größer als die Verformungskraft ist . Die Haltekraft der Befestigungsmittel verlaufen vorzugsweise entgegengesetzt zur Verformungskraft .

Vorteilhafterweise ist in der Endplatte ein sich senkrecht zur Führungsachse erstreckender Kanal angeordnet , welcher die erste Ausnehmung und die Umgebung verbindet . Sollte der Führungsschlitten auf die Endplatte gestoßen sein, können der Führungsschlitten und die Endplatte schwierig voneinander zu lösen sein . In dem Fall kann ein Medium, insbesondere Druckluft , mittels des Kanals in die erste Ausnehmung gefördert werden, sodass sich der Führungsschlitten von der Endplatte löst bzw . leichter lösbar ist . Der Kanal kann von der Oberseite oder eine der Seitenflächen, insbesondere durch eine Durchgangsbohrung, in die Endplatte eingebracht werden .

Ferner ist es vorteilhaft , wenn die Lineareinheit eine Sensoreinheit zur Detektion der plastischen Verformung des Dämpfungselements und/oder des Stoßabschnitts aufweist . Die Sensoreinheit kann vorzugsweise in der Endplatte und/oder im Führungsschlitten angeordnet sein . Folglich kann ein unerwünschter Aufprall des Führungsschlittens auf die Endplatte und Stärke des Aufpralls detektiert werden .

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung sieht vor, dass an der wenigstens einen Endplatte eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines benutzten Dämpfungselements vorgesehen ist . Das Dämpfungselement kann bei einem Crash vorzugsweise in die erste Ausnehmung hinein verformt werden . Demnach ist es für einen Benutzer nicht sofort ersichtlich, dass das Dämpfungselement der Endplatte bereits zum Einsatz kam . Die Anzeigeeinrichtung erleichtert für den Benutzer einzuschätzen, ob die Endplatte verwendet werden kann oder bereits verbraucht ist . Die Anzeigeeinrichtung kann vorzugsweise an der Außenseite , der Innenseite und/oder an der Oberseite angeordnet sein . Die Anzeigeeinrichtung kann als ein Display ausgebildet sein, welches die von der Sensoreinheit erfasste plastische Verformung darstellt . Die Anzeigeeinrichtung kann alternativ als wenigstens ein Crashpin ausgebildet sein, welcher vor dem Einsatz im Wesentlichen oder ausschließlich innerhalb der ersten Ausnehmung und/oder innerhalb der zweiten Ausnehmung angeordnet ist und nach dem Einsatz aus der ersten Ausnehmung und/oder aus der zweiten Ausnehmung im Wesentlichen bzw . für den Benutzer wahrnehmbar hervorsteht . Ein Crashpin kann sich insbesondere parallel zur Führungsachse erstecken und/oder zylindrisch mit einer kreis förmigen, ovalen, rechteckigen, quadratisch oder dreiecks förmigen Querschnitt ausgebildet sein . Der Crashpin kann einstückig mit der Endplatte ausgebildet sein . Der wenigstens eine Crashpin kann alternativ lösbar an der Endplatte angeordnet sein . Es ist denkbar, dass der Crashpin in der zweiten Ausnehmung angeordnet wird und beim Verformen des Dämpfungselements aus der zweiten Ausnehmung herausgedrängt wird . Damit der Crashpin dabei in seiner Umgebung nichts zerstört , kann dieser vorzugsweise elastisch verformbar, insbesondere als Elastomer oder gummiartig, ausgebildet sein . Bei einer Formulierung, wie 'im Wesentlichen' oder 'ca. ' ist eine Abweichung bis zu 5% anzunehmen.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:

Fig. la perspektivische Ansicht einer aus dem Stand der Technik bekannte Lineareinheit mit elastisch verformbaren Dämpfungselementen an der Endplatte;

Fig. 1b perspektivische Ansicht einer aus dem Stand der Technik bekannte Lineareinheit mit elastisch verformbaren Dämpfungselementen am Führungsschlitten;

Fig. 2a perspektivische Ansicht der Innenseite einer erfindungsgemäßen Endplatte;

Fig. 2b perspektivische Ansicht der Außenseite der Endplatte gemäß Fig. 2a;

Fig. 3a schematische Ansicht der Innenseite der Endplatte gemäß Fig. 2a;

Fig. 3b schematische Ansicht der Außenseite der Endplatte gemäß Fig. 2a; Fig. 3c schematische Seitenansicht der Endplatte gemäß Fig. 2a;

Fig. 3d schematische Schnittansicht der Endplatte entlang Schnitt A-A gemäß Fig. 3a;

Fig. 3e schematische Detailansicht des Details Z gemäß Fig. 3d;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Lineareinheit mit einem Führungsschlitten und zwei Endplatten;

Fig. 5a eine schematische Seitenansicht eines Dämpfungselements vor einem Aufprall; und

Fig. 5b eine schematische Seitenansicht eines Dämpfungselements nach einem Aufprall.

In der Fig. la und der Fig. 1b sind jeweils eine aus dem Stand der Technik bekannte Lineareinheit 10 gezeigt, wobei Fig. la eine Linearachse und Fig. 1b einen Linearantrieb zeigt. Für die selben Bauteile wurden für den Stand der Technik und für die Erfindung die selben Bezugszeichen verwendet. Die Lineareinheiten 10 erstrecken sich entlang einer Führungsachse 12. Die Lineareinheit 10 weist eine Linearführung 14 auf, welche sich entlang der Führungsachse 12 erstreckt, und einen Führungsschlitten 16, welcher entlang der Linearführung 14 verfahrbar ist. In Fig. la ist der Führungsschlitten 16 mittels der Antriebe 17 antreibbar . Der Führungsschlitten 16 ist an die Form der Linearführung 14 angepasst . Die Verfahrbewegung des Führungsschlittens 16 ist durch zwei endseitige , senkrecht zur Führungsachse 12 verlaufende Endplatten 18 beschränkt , wobei die Endplatten 18 j eweils an den Stirnseiten 20 der Linearführung 14 mittels parallel zur Führungsachse 12 erstreckende Befestigungsmittel 21 angeordnet sind . Dabei weisen die Endplatten 18 eine größere Quererstreckung, die senkrecht zur Führungsachse 12 verläuft , als eine Längserstreckung, die parallel zur Führungsachse verläuft , auf . Die Endplatten 18 bestimmen die beiden Endpositionen des Führungsschlittens 16 , wobei dieser zwischen den beiden Endpositionen verfahrbar ist .

Gemäß Fig . la und 1b sind aus dem Stand der Technik bekannt , Dämpfungselemente 22a in Form von elastisch verformbaren Gummipuf fern separat an den Endplatten 18 oder an dem Führungsschlitten 16 anzuordnen, wobei diese gegenüber der Endplatte 18 hervorstehen . Die bekannten Dämpfungselemente 22a müssen zusätzlich montiert werden, beschränken den Verfahrweg des Führungsschlittens 16 und weisen nur eine begrenzte Energieaufnahme bei der Dämpfung auf .

In den Fig . 2a bis 3e ist eine Aus führungs form einer erfindungsgemäßen Endplatte 18 gezeigt , wobei diese Endplatten 18 als Ersatz für die Endplatten 18 in den Fig . la und 1b dienen . Erfindungsgemäß ist es nicht erforderlich, die Dämpfungselemente separat an den

Bauteilen zu montieren . Die Endplatte 18 weist gemäß Fig . 2a eine der Linearführung 14 zugewandte , in einer Anschlagsebene 23 verlaufende Innenseite 24 und gemäß Fig . 2b eine der Linearführung 14 abgewandte Außenseite 26 auf . Ferner weist die Endplatte 18 eine der Linearführung 14 abgewandte Oberseite 27 auf . Der Führungsschlitten 16 weist gemäß Fig . 4 zwei parallel zu den Innenseiten 24 der Endplatten 18 ausgebildete Stoßseiten 28 sowie zwei seitliche Mantelseiten 30 und eine obere Mantelseite 32 und eine untere Mantelseite 33 auf , wobei die untere Mantelseite 33 des Führungsschlittens 16 der Linearführung 14 zugewandt ist .

Die Endplatte 18 sieht gemäß Fig . 2a und 3a zwei erfindungsgemäße Dämpfungselemente 22 vor, wobei diese durch zwei die Dämpfungselemente 22 umgebende , kreisringförmige erste Ausnehmungen 34 begrenzt werden . In die Endplatte 18 werden innenseitig die zwei ersten Ausnehmungen 34 eingebracht , wobei zwei Dämpfungselemente 22 in der Form von kreis zylindrischen Zapfen 36 in der Endplatte 18 verbleiben . Demnach erstreckt sich das Dämpfungselement 22 weg von der Außenseite 26 der Endplatte 18 hin zum Führungsschlitten 16 . Das Dämpfungselement 22 weist ferner ein dem Führungsschlitten 16 zugewandtes freies Ende 38 auf , wobei das freie Ende 38 im Wesentlichen in der Anschlagsebene 23 angeordnet ist . Demnach ist das Dämpfungselement 22 bündig mit der Innenseite 24 der Endplatte 18 ausgebildet . Das freie Ende 38 kann gegenüber der Anschlagsebene 23 auch zurückversetzt ausgebildet sein . Der erste Außendurchmesser Dl des Dämpfungselements entspricht dabei dem zweiten Innendurchmesser D2 der ersten Ausnehmung 34. Ferner weist die erste Ausnehmung 34 ein dritten Außendurchmesser D3 auf, wobei das Verhältnis zwischen erstem Außendurchmesser Dl und drittem Außendurchmesser D3 in einem Bereich zwischen 1:1,1 und 1:5, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1:1,2 und 1:4 und bevorzugt in einem Bereich zwischen 1:1,3 und 1:2 liegt. Der Außendurchmesser D3 ist insbesondere derart ausgebildet, dass das Dämpfungselement 22 sich beim Aufprall ausreichend verformen kann.

Zudem weist die Endplatte 18 gemäß Fig. 3c bis Fig. 3e eine parallel zur Führungsachse 12 verlaufende Plattendicke TI und gemäß Fig. 3d die erste Ausnehmung 34 eine parallel zur Führungsachse 12 verlaufende zweite Ausnehmungstief e T2 auf, wobei das Verhältnis zwischen der zweiten Ausnehmungstief e T2 und der Plattendicke TI im Bereich zwischen 1:1,1 und 1:2, bevorzugt im Bereich zwischen 1:1,1 und 1:1,5 liegt .

Zudem weist gemäß Fig. 2b sowie Fig. 3c bis Fig. 3e die Endplatte 18 zwei kreiszylindrische zweite Ausnehmungen 40 auf. Die zweite Ausnehmungen 40 sind jeweils koaxial zu den Dämpfungselementen 22 ausgebildet. Durch die zweite Ausnehmung 40 wird ein hohles Dämpfungselement 22 bzw. ein hohler Zapfen 36 gebildet. Der Zapfen 36 ist topfförmig ausgebildet sein. Der Zapfen 36 weist eine Zapfenwand 37 mit einer konstanten Wanddicke W1 auf, wobei die Zapfenwand 37 durch die erste Ausnehmung 34 radial außen und durch die zweite Ausnehmung 40 radial innen begrenzt wird. Die Wanddicke W1 kann in einem Bereich zwischen 0,1 mm und 5 mm liegen, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,2 mm und 3 mm, und bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,5 mm und 2 mm liegen. So ist gewährleistet, dass bei einem Aufprall zunächst der Zapfen 36, insbesondere die Zapfenwand 37, plastisch verformt wird. Die zweiten Ausnehmungen 40 weisen einen vierten Außendurchmesser D4 auf, wobei das Verhältnis zwischen dem vierten Außendurchmesser D4 und dem ersten Außendurchmesser Dl in einem Bereich zwischen 1:1,01 und 1:2, insbesondere in einem Bereich zwischen 1:1,05 und 1:1,5, und bevorzugt im Bereich zwischen 1:1,07 und 1:1,2 liegt. Damit wird eine gezielte Schwächung des Dämpfungselements 22 erreicht, wodurch sichergestellt wird, dass das Dämpfungselement 22 bei einem Aufprall plastisch verformt wird.

Die zweite Ausnehmung 34 weist gemäß Fig. 3d und 3e eine parallel zur Führungsachse 12 verlaufende dritte Ausnehmungstief e T3 auf, wobei das Verhältnis zwischen der dritten Ausnehmungstief e T3 und der Plattendicke TI im Bereich zwischen 1:1,1 und 1:2, bevorzugt im Bereich zwischen 1:1,1 und 1:1,5 liegt. Ferner ist es für die Herstellung vorteilhaft, wenn die zweite Ausnehmungstief e T2 im Wesentlichen der dritten Ausnehmungstief e T3 entspricht .

Fig. 4 zeigt die Lineareinheit 10 mit einem

Führungsschlitten 16 und zwei Endplatten 18, wobei der

Führungsschlitten 16 sich in einer Zwischenposition zwischen den beiden durch die Endplatten 18 bestimmten Endpositionen befindet . An der linken Endplatte 18 und der rechten Endplatte 18 sind j eweils mehrere Dämpfungselemente 22 vorgesehen, wobei hier j eweils nur ein Dämpfungselement 22 dargestellt ist . Das freien Ende 38 des Dämpfungselements 22 der linken Endplatte 18 ist gegenüber der Anschlagebene 23 zurückversetzt angeordnet und das freie Ende 38 des Dämpfungselements 22 der rechten Endplatte 18 ist in der Anschlagebene 12 angeordnet . An dem Führungsschlitten 16 sind j e Stoßseite 28 mehrere Stoßabschnitte 42 vorgesehen, wobei ebenfalls j eweils nur ein Stoßabschnitt 42 dargestellt ist . Der Stoßabschnitt 42 ist einstückig mit dem Führungsschlitten 16 ausgebildet , wobei auch denkbar ist , dass dieser lösbar am Führungsschlitten 16 z . B . durch Schrauben, Clipsen oder Kleben anordenbar ist .

Bei einem Aufprall des Führungsschlittens 16 auf die Endplatte 18 wirken die Stoßabschnitte 42 mit j eweils dem zugeordneten Dämpfungselement 22 zusammen, wobei der Stoßabschnitt 42 gegen das Dämpfungselement 22 stößt und dieses plastisch verformt . Aufgrund der plastischen Verformung soll die Verfahrbewegung des Führungsschlittens 16 verlangsamt oder gestoppt werden .

Der Stoßabschnitt 42 ist koaxial zum Dämpfungselement 22 ausgebildet . Der Stoßabschnitt 42 ist als kreis zylindrischer Zapfen 44 ausgebildet und weist einen fünften Außendurchmesser D5 auf . Das Verhältnis zwischen erstem Außendurchmesser Dl des Dämpfungselements 22 und dem fünften Außendurchmesser D5 liegt im Bereich zwischen 1:0,5 und 1:5, vorzugsweise im Bereich zwischen 1:0,7 und 1:3, vorzugsweise im Bereich zwischen 1:0,9 und 1:2,5 und bevorzugt im Bereich zwischen 1:0,9 und 1:1,7. Es ist vorteilhaft, wenn der Stoßabschnitt 42 massiver als das Dämpfungselement 22, insbesondere mit einem größeren Außendurchmesser, ausgebildet ist, sodass bei einem Aufprall sich im Wesentlichen nur das Dämpfungselement 22 plastisch verformt und nicht der Stoßabschnitt 42.

Fig. 5a und Fig. 5b zeigen die zwei Zustände eines Dämpfungselements 22 vor einem Aufprall und nach einem Aufprall des Führungsschlittens 16 auf die Endplatte 18. Vor dem Aufprall ist das Dämpfungselement 22 hohlzylindrisch ausgebildet und das freie Ende 38 des Dämpfungselements ist im Wesentlichen bündig zur Innenseite 24 ausgebildet. Es ist denkbar, dass das Dämpfungselement 22 gegenüber der Innenseite 24 bzw. der Anschlagsebene 23 zurückversetzt angeordnet ist.

Beim Aufprall wird das Dämpfungselement 22 vom Führungsschlitten 16 in die Bewegungsrichtung bzw. zur Außenseite 26 der Endplatte 18 hingedrängt. Dabei wird das Dämpfungselement 22 plastisch verformt, wobei der zylindrische Umfang des Dämpfungselements 22, insbesondere als Knautsch-Zone dient, gestaucht wird und in den durch die erste Ausnehmung 34 gebildeten Raum verdrängt wird. Ferner kann das freie Ende 38 des Dämpfungselements 22 bis zum Anliegen an die Außenseite 26 der Endplatte 18 verformt werden. Die zum Verformen des Dämpfungselements 22 erforderliche Verformungsenergie kompensiert vollständig oder einen Teil der Bewegungsenergie des Führungsschlittens 16 und verlangsamt oder im Optimal fall stoppt diesen . Gemäß Fig . 4 ist zur Detektion der plastischen Verformung des Dämpfungselements 22 eine Sensoreinheit 44 in der Endplatte 18 angeordnet . Die Sensoreinheit 44 kann wie in der linken Endplatte 18 an oder in der zweiten Ausnehmung 40 angeordnet sein . Die Sensoreinheit kann auch wie in der rechten Endplatte 18 an oder in der ersten Ausnehmung 34 angeordnet sein .

Grundsätzlich sollen die Dämpfungselemente 22 nur bei einem Fehler bzw . Unfall zum Einsatz kommen . Im gewöhnlichen Betrieb wird der Führungsschlitten 16 durch die Antriebe 17 entlang der Führungsachse 12 bewegt und auch wieder gestoppt . Dies ist entsprechend auch bei einer Linearachse der Fall , wobei in dem Fall der Antrieb nicht unmittelbar an der Lineareinheit angeordnet ist . Sollte es doch zu einem unerwünschten Aufprall kommen dienen die Endplatten 18 , insbesondere das Dämpfungselement 22 , als letzte Schutzeinrichtung bevor der Führungsschlitten 16 in die Umgebung der Lineareinheit 10 eindringen kann . Der Aufprall führt zur plastischen Verformung des Dämpfungselements 22 , sodass im Anschluss die zum Einsatz gekommene Endplatte 18 aus zutauschen ist .

Zur Anzeige des Benutzungs zustands des Dämpfungselements ( 22 ) ist eine Anzeigeeinrichtung 46 vorgesehen, wobei diese gemäß Fig . 5a und 5b als parallel zur Führungsachse 12 erstreckender Crashpin 48 mit einem kreis förmigen Querschnitt ausgebildet ist . Die Anzeigeeinrichtung 46 , insbesondere der Crashpin 48 , ist im unbenutzten Zustand innerhalb der zweiten Ausnehmung 40 und im benutzten Zustand aus der zweiten Ausnehmung 40 hervorstehend angeordnet . Der Crashpin 48 ist vorzugsweise weich ausgebildet , sodass der hervorstehende Crashpin 48 nichts in der Umgebung verletzt oder zerstört .