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Die
Erfindung betrifft eine Führungsanordnung
für ein
Rollmodul, die insbesondere bei einer Linearführung Verwendung findet, wobei
die Führungsanordnung
die Orientierung des Rollmoduls innerhalb eines Gleitwagens der
Linearführung
beibehält und
einem reibungslosen Rücklauf
von Rollkörpern dient.
Die Linearführung
kommt häufig
bei Werkzeugmaschinen, elektronischen, automatischen Anlagen, Halbleiteranlagen,
usw. zum Einsatz.
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Bei
bekannten Linearführungen
besteht ihre Rollmodul aus Rollkörpern,
Abstandshaltern und einer Verbindungskette für Abstandshalter. Daher muss
sich die Rücklauf-Führungseinrichtung an die Außenform
des Rollmoduls anpassen lassen. Eine entsprechende Rücklauf-Führungseinrichtung ist beispielsweise
aus der
US 5755516 bekannt.
Dort ist eine einstückige
Ausbildung der Rücklauf-Führungseinrichtung beschrieben.
Aufgrund der komplizierten Struktur wird sie im Spritzgussverfahren
hergestellt. Außerdem
muss die Toleranz zwischen der Rücklauf-Führungseinrichtung und dem Gleitwagen
berücksichtigt
werden, sodass der zusammenziehende Verformungsgrad der Rücklauf-Führungseinrichtung viel
schwieriger steuerbar ist. Darüber
hinaus ist diese Rücklauf-Führungseinrichtung
als einstückiges hohles
Rücklaufrohr
ausgebildet, durch das das Rollmodul hindurch führt, um den Rücklaufvorgang
des Rollmoduls abzuschließen.
Solche Konfiguration erhöht
aber die Kontaktfläche
zwischen dem Rollmodul und dem Rücklaufrohr,
was eine Steigerung des Reibungswiderstands bewirkt. Deshalb wird
der reibungslose Rücklauf
des Rollmoduls beeinträchtigt.
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Aus
der
US 6524003 ergibt
sich eine Führungseinrichtung,
die aus zwei Halbrohren besteht, die in einem vollständigen Rohr
kombinierbar sind. Das Problem mit dem zusammenziehenden Verformungsgrad
im Spritzgussverfahren wird bei dieser Gestaltung zwar erheblich
verbessert, die schmale Konfiguration führt jedoch auch noch zu zusammenziehender
Verformung. Außerdem
tritt das Problem der Toleranz bei Anpassung der beiden Halbrohre aneinander
und an die Bohrung des Gleitwagens. Darüber hinaus wird das Rollmodul
derart geführt, dass
die Führungseinrichtung
das Rollmodul umschließt.
Hierdurch ergibt sich ebenfalls eine Vergrößerung der Kontaktfläche zwischen
den beiden, was eine Steigerung des Reibungswiderstands bewirkt. Deshalb
wird der reibungslose Rücklauf
des Rollmoduls beeinträchtigt.
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Gemäß der
US 6203199 ist eine Führungseinrichtung
als Halbstück
ausgebildet. Diese Gestaltung ist der Gestaltung der
US 6524003 ähnlich, jedoch mit dem Unterschied,
dass bei dieser Gestaltung nur die Hälfte des Rollmoduls umschlossen
ist. Daher wird das Rollmodul von oberer und unterer Wandung des
Halbstücks
beschränkt. Üblicherweise verwendet
diese Gestaltung das Spritzgussverfahren. Daher treten ebenfalls
die Probleme der zusammenziehenden Verformung und der großen Kontaktfläche auf,
was die Steigerung des Reibungswiderstands bewirkt. Wird der zusammenziehende
Verformungsgrad nicht richtig gesteuert, kann es zu unerwünschter
Größenabweichung
führen,
was eine Interferenz zwischen dem Rollmodul und der Rücklauf-Führungseinrichtung oder sogar
ein totales Festsitzen der ganzen Linearführung bewirkt, die dann nicht
mehr funktionsfähig
ist.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungsanordnung
für ein
Rollmodul zu schaffen, die durch einfache Maßnahmen die oben genannten
Nachteile nicht aufweist.
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Gelöst wird
diese Aufgabe nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den
Unteransprüchen
hervor.
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Es
ist möglich,
dass die Stangen der Führungsanordnung
einen kreisförmigen
oder polygonalen Querschnitt aufweisen, wodurch die Reibung des Rollmoduls
an der erfindungsgemäßen Führungsanordnung
viel geringer ist als die Reibung von Rollmodulen unmittelbar an
Rücklaufkanälen ohne
erfindungsgemäße Führungsanordnung.
Daher kann das Rollmodul einen zyklischen Rücklauf leichter ausführen kann,
wobei das Rollmodul beim Rücklauf
in vorgegebener Richtung beibehalten werden kann.
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Die
stangenförmige
Konstruktion der erfindungsgemäßen Führungsanordnung
kann in Einfachkontakt-, Doppelkontakt- und Mehrfachkontakt-Bauweise eingeteilt
werden. Bei der Doppelkontakt- und Mehrfachkontakt-Bauweise kann
die erfindungsgemäße, stangenförmige Konstruktion
aus mehreren Einfachkontakt-Bauteilen oder aus einem einstückigen Bauelement
bestehen. Die Befestigung der erfindungsgemäßen Führungsanordnung erfolgt durch
korrespondierend geformte Nuten oder Vorsprünge an beiden Endflächen des
Gleitwagens. Alternativ dazu kann die Befestigung der erfindungsgemäßen Führungsanordnung
durch zusätzliche,
an beiden Enden des Gleitwagens angebrachte Bauteile erfolgen, die
mit korrespondierend geformten Nuten oder Vorsprüngen versehen sind.
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Vorteilhaft
ist die die erfindungsgemäße Führungsanordnung
einfach aufgebaut, sodass sie sich im Spritzgussverfahren herstellen
lässt.
Stattdessen ist die Führungsanordnung
durch Biegen einer metallischen Stange herstellbar, wodurch die
Herstellungskosten in erheblichem Maße reduziert werden können.
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Diese
und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsformen
deutlich, welche auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug nehmen; es zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht der erfindungsgemäßen Gleitwagen-Baueinheit;
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2 die
erfindungsgemäße Führungsanordnung
gemäß 1 in
schematischer Perspektivdarstellung;
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3A und 3B ein
zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Führungsanordnung;
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4A bis 4C ein
drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Führungsanordnung;
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5A bis 5D in
Schnittansicht die Führungsanordnung
und das Rollmodul mit Rollkugeln;
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6A bis 6D in
Schnittansicht die Führungsanordnung
und das Rollmodul mit zylindrischem Rollkörper;
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7 Art
und Weise zum Befestigen der erfindungsgemäßen Führungsanordnung; und
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8 weitere
Art und Weise zum Befestigen der erfindungsgemäßen Führungsanordnung.
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Die
erfindungsgemäße Gleitwagen-Baueinheit,
wie in 1 gezeigt, umfasst einen Gleitwagen 10,
an beiden Endseiten des Gleitwagens 10 angebrachte Endkappen 20 und
ein aus Abstandshaltern 31, Rollkörpern 32 und einer
Verbindungskette 33 bestehendes Rollmodul 30.
Eine Führungsanordnung 40 mit
drei Halteteilen ist innerhalb eines Rücklaufkanals 11 des
Gleitwagens 10 untergebracht. Durch die Führungsanordnung 40 kann
das Rollmodul 30 den Rücklauf
in vorgegebener Richtung durchführen. Eine
Befestigungsnut 12 für
die Führungsanordnung 40 ist
an der Endfläche
des Gleitwagens 10 angeformt.
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Die
Führungsanordnung 40 in
Mehrfachkontakt-Bauweise, wie in 2 gezeigt,
ist in einem Stück
gefertigt, wobei deren gekrümmte
Stelle der Positionierung dient. Die Führungsanordnung 40 weist
drei Haltestangen 41 auf, die an der jeweils zugeordneten
Stelle des in 1 dargestellten Rücklaufkanals 11 das
Rollmodul 30 zum Rücklauf
führen. Außerdem besitzt
die Führungsanordnung 40 an
ihren beiden Enden jeweils ein der Befestigungsnut 12 angepasstes
Befestigungsteil 42.
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Die
Führungsanordnung 50 in
Doppelkontakt-Bauweise, wie in den 3A und 3B gezeigt,
weist zwei Haltestangen 51 auf. Die Führungsanordnung 50,
wie in 3A gezeigt, ist an ihren beiden
Enden jeweils mit einem Befestigungsteil 52 versehen, das
in die Befestigungsnut 12 eingreifen kann. Hingegen besitzt
die Führungsanordnung 50, wie
in 3B gezeigt, an nur einem Ende ein Befestigungsteil 52,
das ebenfalls in die Befestigungsnut 12 eingreifen kann.
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Die
Führungsanordnung 60 in
Einfachkontakt-Bauweise, wie in den 4A bis 4C gezeigt, weist
nur eine Haltestange 61 auf. Dabei stehen drei unterschiedliche
Befestigungsmethoden zur Verfügung,
was im folgenden Abschnitt beschrieben wird. Die Haltestange 61,
wie in 4A gezeigt, ist als einfache
Stange mit rundem Querschnitt ausgebildet. Alternativ dazu kann
sie mit rechteckigem Querschnitt versehen sein. Diese Haltestange 61 wird
in ein korrespondierend geformtes Bauelement zur Befestigung eingesteckt.
Die Haltestange 61, wie in 4B gezeigt,
ist am einen Ende mit einem Befestigungsteil 62 versehen,
während
das andere Ende der Haltestange 61 wie in 4A ausgebildet
ist. Die Haltestange 61, wie in 4C gezeigt,
ist an ihren beiden Enden jeweils mit einem Befestigungsteil 62 versehen,
um die Führungsanordnung 60 zu
befestigen.
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Der
Rollkörper 32,
wie aus den 5A bis 5D ersichtlich,
ist als Rollkugel ausgebildet. Der Rollkörper 32, wie in 5A gezeigt,
ist von beiden Haltestangen 61 der Führungsanordnung 60 innerhalb
des Rücklaufkanals 11 gefasst,
wobei die Verbindungskette 33 von den beiden Haltestangen 61 beschränkt ist.
Auf diese Weise führt
das Rollmodul (nicht gezeigt) innerhalb des Rücklaufkanals 11 den Rücklauf in
vorgegebener Richtung durch. Der Rollkörper 32, wie in 5B gezeigt,
ist von drei Haltestangen 41 der Führungsanordnung 40 innerhalb
des Rücklaufkanals 11 gefasst.
Auf diese Weise führt
das Rollmodul (nicht gezeigt) innerhalb des Rücklaufkanals 11 den
Rücklauf
in vorgegebener Richtung durch. Der Rollkörper 32, wie in 5C gezeigt,
ist von vier Haltestangen 51 zweier Führungsanordnungen 50 innerhalb
des Rücklaufkanals 11 gefasst.
Auf diese Weise führt
das Rollmodul (nicht gezeigt) innerhalb des Rücklaufkanals 11 den
Rücklauf
in vorgegebener Richtung durch. Der Rollkörper 32, wie in 5D gezeigt,
ist von sechs Haltestangen 41, 51, 61 dreier
Führungsanordnungen 40, 50, 60 innerhalb des
Rücklaufkanals 11 gefasst.
Auf diese Weise führt das
Rollmodul (nicht gezeigt) innerhalb des Rücklaufkanals 11 den
Rücklauf
in vorgegebener Richtung durch.
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Der
Pollkörper 34,
wie in den 6A bis 6D gezeigt,
ist mit zylindrischem Querschnitt versehen, wobei die Mittellinie
des Rollkörpers 34 senkrecht
zur Mittellinie des Rücklaufkanals 11 verläuft. Der
Rollkörper 34,
wie in 6A gezeigt, ist von beiden Haltestangen 51 der
Führungsanordnung 50 innerhalb
des Rücklaufkanals 11 gefasst,
wobei die Verbindungskette 33 von den beiden Haltestangen 61 beschränkt ist.
Auf diese Weise führt
das Rollmodul (nicht gezeigt) innerhalb des Rücklaufkanals 11 den
Rücklauf
in vorgegebener Richtung durch. Der Rollkörper 34, wie in 6B gezeigt,
ist von drei Haltestangen 51, 61 der Führungsanordnungen 50, 60 innerhalb
des Rücklaufkanals 11 gefasst.
Auf diese Weise führt
das Rollmodul (nicht gezeigt) innerhalb des Rücklaufkanals 11 den
Rücklauf
in vorgegebener Richtung durch. Der Rollkörper 34, wie in 6C gezeigt,
ist von vier Haltestangen 41, 61 zweier Führungsanordnungen 40, 60 innerhalb
des Rücklaufkanals 11 gefasst.
Auf diese Weise führt
das Rollmodul (nicht gezeigt) innerhalb des Rücklaufkanals 11 den
Rücklauf
in vorgegebener Richtung durch. Der Rollkörper 34, wie in 6D gezeigt,
ist von sechs Haltestangen 41 dreier Führungsanordnungen 40 innerhalb
des Rücklaufkanals 11 gefasst. Auf
diese Weise führt
das Rollmodul (nicht gezeigt) innerhalb des Rücklaufkanals 11 den
Rücklauf
in vorgegebener Richtung durch.
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In 7 wird
Art und Weise zum Befestigen der erfindungsgemäßen Führungsanordnung. Die Führungsanordnung 40 ist
dadurch innerhalb des Rücklaufkanals 11 des
Gleitwagens 10 befestigt, dass die Befestigungsteile 42 der
Führungsanordnung 40 in
die Endfläche
des Gleitwagens 10 eingreift.
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In 8 wird
weitere Art und Weise zum Befestigen der erfindungsgemäßen Führungsanordnung.
Die Haltestangen 51, 61 haben an ihren Enden kein
gekrümmtes
Befestigungsteil, sodass ihre Befestigung dadurch erfolgt, dass
sie unmittelbar in ein ihnen angepasstes Loch an der Endkappe 20 eingedrückt werden.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr
ergeben sich für
den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.
Insbesondere wird der Schutzumfang der Erfindung durch die Ansprüche festgelegt.