DE102013013273B4

DE102013013273B4 - Lineareinheit und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE102013013273B4
Application number: DE102013013273.8A
Authority: DE
Inventors: Mathias Frey; Bernd Rein; Peter Buk
Original assignee: Festo SE and Co KG
Current assignee: Festo SE and Co KG
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2015-08-20
Anticipated expiration: 2033-08-10
Also published as: DE102013013273A1

Abstract

Es wird eine Lineareinheit (1) vorgeschlagen, die einen Schlitten (15) aufweist, der mittels mehrerer Führungswagen (32, 33) an einer Führungsschiene (4) linear bewegbar gelagert ist. Der Schlitten (15) verfügt über einen starren Schlittenkörper (27), der mit den beiden Führungswagen (32, 33) durch Befestigungsmittel (36) verspannt ist. Mit Ausnahme eines Führungswagens (32) sind alle weiteren Führungswagen (33) unter Zwischenschaltung einer starren Überbrückungsschicht (55) mit dem Schlittenkörper (27) verspannt, wobei die Überbrückungsschicht (55) aus einer in dem Fügespalt (54) applizierten Vergussmasse resultiert, die in diesem Fügespalt (54) ausgehärtet ist. Es wird außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Lineareinheit vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lineareinheit, mit wenigstens zwei Führungswagen, die jeweils an einer Führungsschiene der Lineareinheit linear verfahrbar gelagert sind und die zu einem linear bewegbaren Schlitten gehören, der außerdem einen in sich starren Schlittenkörper aufweist, der an sämtlichen Führungswagen befestigt ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Lineareinheit, die wenigstens zwei Führungswagen aufweist, die jeweils an einer Führungsschiene der Lineareinheit linear verfahrbar gelagert sind und die zu einem linear bewegbaren Schlitten gehören, der außerdem einen in sich starren Schlittenkörper aufweist, der an sämtlichen Führungswagen befestigt ist.
Aus der DE 10 2004 036 992 A1 ist eine in dem vorgenannten Sinne ausgebildete Lineareinheit bekannt, die einen an zwei Führungsschienen linear verfahrbar gelagerten Schlitten aufweist, wobei der Schlitten über einen starren Schlittenkörper verfügt, der an Führungswagen angebracht ist, die an den Führungsschienen linear verfahrbar gelagert sind. Um Montagetoleranzen auszugleichen, ist zwischen dem Schlittenkörper und jedem Führungswagen ein Ausgleichselement angeordnet, das beim Verfahren des Schlittens Relativbewegungen zwischen dem Schlittenkörper und den Führungswagen zulässt. Da es sich bei den Ausgleichselementen um Spezialanfertigungen handelt, erweist sich der Aufbau der bekannten Lineareinheit als ziemlich kostenintensiv. Außerdem muss aufgrund der Nachgiebigkeit der Ausgleichselemente insbesondere bei hohen Belastungen des Schlittens mit geringfügigen Relativbewegungen zwischen dem Schlittenkörper und den Führungswagen gerechnet werden, was der Führungsgenauigkeit abträglich ist.
Die DE 44 37 195 A1 beschreibt eine Profilschienenführung, bei der zwischen dem zu führenden Bauteil und einem Führungswagen ein elastisches Zwischenstück angeordnet ist, das zum Ausgleichen von Fluchtungsfehlern dient. Hier ergibt sich eine vergleichbare Problematik wie bei der zuvor geschilderten Anordnung.
In der DE 29706034 U1 wird eine Linearführungseinrichtung beschrieben, die über eine in einem U-förmigen Schienenträger angeordnete Führungsschiene verfügt, wobei Führungsschiene und Schienenträger mittels einer flüssig oder pastös aufzutragenden Klebe- oder Füllmasse miteinander verbunden sind. Während des Aushärtens der Klebe- oder Füllmasse besteht die Möglichkeit, die Führungsschiene bezüglich des Schienenträgers zu justieren.
In der EP 1 738 087 B1 wird ein Linearantrieb offenbart, der eine durch eine Stange antreibbare Führungseinheit aufweist, die mit der Stange verklebt ist. Um bei der Herstellung eine parallele Ausrichtung zwischen der Führungseinheit und der Stange zu erzielen, werden diese beiden Komponenten vor dem Aushärten des Klebstoffes ein- oder mehrmals zwischen den beiden Hubendlagen verschoben und anschließend mittels einer Befestigungsschraube zusätzlich zu der Verklebung miteinander verspannt.
Aus der DE 40 27 637 A1 ist eine Geradführung bekannt, die einen auf einer Führungsschiene längs verfahrbaren Schlitten zeigt. Die Führungsschiene ist mit Schrauben an einer Richtplatte festspannbar, wobei in ihrer Dicke veränderliche Justierelemente zwischen der Führungsschiene und der Richtplatte angeordnet sind. Die Justierelemente werden durch das Festspannen der Schrauben während eines Montagevorgangs verspannt und in ihrer Dicke anwendungsbezogen so eingestellt, so dass die Führungsschiene gegenüber einer Längsseite der Richtplatte ausgerichtet ist.
Die DE 43 22 821 C5 beschreibt eine Linearführungsvorrichtung mit einer Führungsschiene, die an einem Stützteil durch Schraubelemente festspannbar ist, und mit einem auf der Führungsschiene verschiebbar angeordneten Schlitten. Hierbei wirkt eine mit einem aushärtbaren Füllmaterial ausgefüllte Ausnehmungs-Anordnung einer seitlichen Verschiebung der Führungsschiene bezüglich des Stützteils entgegen. Die Ausnehmungs-Anordnung besteht zum einen aus einer in der Führungsschiene angeordneten ersten Ausnehmung und zum anderen aus einer gegenüberliegend im Stützteil ausgebildeten zweiten Ausnehmungs-Anordnung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen zu treffen, die eine einfache und kostengünstige Herstellung einer über einen präzise linear geführten Schlitten verfügenden Lineareinheit ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einer Lineareinheit der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Schlittenkörper mit allen Führungswagen durch Befestigungsmittel starr verspannt ist, wobei mit Ausnahme eines Führungswagens jeder weitere Führungswagen unter Zwischenschaltung einer starren Überbrückungsschicht, die in einem von zwei sich gegenüberliegenden Fügeflächen begrenzten Fügespalt angeordnet ist und aus einer in dem Fügespalt ausgehärteten, mit beiden Fügeflächen in Kontakt stehenden Vergussmasse besteht, mit dem Schlittenkörper verspannt ist.
Die Aufgabe wird ferner bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Schlittenkörper durch folgende Verfahrensschritte mit allen Führungswagen durch Befestigungsmittel starr verspannt wird:

– (a) Verspannen eines ersten der Führungswagen mit dem Schlittenkörper, während jeder weitere Führungswagen noch nicht mit dem Schlittenkörper verspannt ist,
– (b) Applizieren einer fließfähigen Vergussmasse in einen Fügespalt, der sich nach dem Verspannen des Schlittenkörpers mit dem ersten Führungswagen zwischen dem Schlittenkörper und jedem weiteren Führungswagen ausgebildet hat, derart, dass die Vergussmasse an zwei einander zugewandten, den Fügespalt begrenzenden Fügeflächen anliegt,
– (c) Aushärtenlassen der Vergussmasse im Fügespalt zu einer an beiden Fügeflächen anliegenden, den Fügespalt überbrückenden starren Überbrückungsschicht, und
– (d) Verspannen des Schlittenkörpers mit jedem weiteren Führungswagen unter Einspannung der dazwischen befindlichen starren Überbrückungsschicht.

Bei einer in dem erfindungsgemäßen Sinne aufgebauten oder hergestellten Lineareinheit liegt ein in sich starrer Schlitten vor, durch dessen Struktur mehrere Führungswagen spielfrei mechanisch gekoppelt sind, ohne Überbestimmungen hinsichtlich der das lineare Verfahren ermöglichenden Führungsmittel hervorzurufen. Bei der Herstellung der Komponenten des Schlittens und bei deren Montage werden Toleranzen bewusst in Kauf genommen, die in vorteilhafter Weise durch die in die starre Struktur integrierte Überbrückungsschicht ausgeglichen werden. Die in sich starre Überbrückungsschicht resultiert aus einer ausgehärteten Vergussmasse, die einen Fügespalt ausfüllt, der sich zwischen dem Schlittenkörper und mindestens einem Führungswagen ausbildet, wenn der Schlittenkörper bei seinem Zusammenbau mit einem ersten Führungswagen starr verspannt wird. Anstatt nach diesem ersten Verspannungsvorgang den Schlittenkörper direkt mit jedem weiteren Führungswagen zu verspannen, was interne strukturelle Spannungen zur Folge hätte, wird zwischen jedem weiteren Führungswagen und dem Schlittenkörper in einen sich dort ausbildenden, als Fügespalt bezeichneten Spalt eine Vergussmasse eingebracht, die sich an die einander zugewandten Fügeflächen der miteinander zu verspannenden Komponenten anpasst und den Fügespalt überbrückt. Ist die Vergussmasse zu einer starren Überbrückungsschicht ausgehärtet, können der Schlittenkörper und jeder bisher nicht mit ihm verspannte Führungswagen miteinander verspannt werden, wobei die Überbrückungsschicht als Abstandshalter fungiert und dafür sorgt, dass sich beim Verspannen der Komponenten deren Relativposition nicht mehr verändert. Auf diese Weise lässt sich ein Schlitten mit intern spannungsfreier Struktur generieren. Vorteilhaft dabei ist, dass man bei der Herstellung des Schlittens nicht auf die Einhaltung von mit hohen Kosten verbundenen engen Toleranzen und Flächenebenheiten angewiesen ist und dass auf flexible beziehungsweise elastische Ausgleichselemente verzichtet werden kann, die eine strukturelle Instabilität des Schlittens hervorrufen könnten. Aufgrund ihrer variablen Form kann sich die nicht ausgehärtete Vergussmasse in dem Fügespalt optimal verteilen und fugenlos an die den Fügespalt begrenzenden Fügeflächen anschmiegen, wobei sie nach dem Aushärten aufgrund ihrer Druckstabilität wie die von Hause aus starren Komponenten des Schlittens zu einer starren und verwindungssteifen Schlittenstruktur beiträgt.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung erweist sich als besonders vorteilhaft in Verbindung mit Lineareinheiten, bei denen an ein und derselben Führungsschiene mehrere und insbesondere zwei Führungswagen gelagert sind. Eine solche Lineareinheit verfügt zweckmäßigerweise insgesamt über nur eine einzige, allen Führungswagen gemeinsam zugeordnete Führungsschiene. Dies ermöglicht eine Realisierung sehr schmal bauender Lineareinheiten.
Grundsätzlich ist die Erfindung aber auch in Verbindung mit einer Lineareinheit realisierbar, deren Schlitten über eine entsprechende Anzahl von Führungswagen gleichzeitig an mehreren parallel zueinander ausgerichteten Führungsschienen verschiebbar gelagert ist.
Es wäre prinzipiell denkbar, auf Führungswagen zurückzugreifen, die im Rahmen einer Gleitlagerung mit der zugeordneten Führungsschiene kooperieren. Eine besonders hohe Präzision lässt sich allerdings erzielen, wenn die Führungswagen zur Wälzlagerung ausgelegt sind und über Wälzelemente verfügen, die bei der Linearbewegung des Schlittens an der Führungsschiene abrollen können.
Bei der Lineareinheit kann es sich um eine passive Einheit handeln, bei der die Linearbewegung des Schlittens durch externe Mittel hervorgerufen wird, beispielsweise durch ein Antriebsmittel einer externen Maschine, in der die Lineareinheit verbaut wird. Als besonders vorteilhaft wird allerdings eine Lineareinheit angesehen, die unmittelbar selbst als Linearantrieb ausgebildet ist und die mit Antriebsmitteln ausgestattet ist, die an dem Schlitten angreifen und dazu dienen, die Linearbewegung des Schlittens hervorzurufen. Ein solcher Linearantrieb ist insbesondere elektrisch betätigbar ausgebildet, kann jedoch auch vom durch Fluidkraft betätigbaren Typ sein. Bei einem zweckmäßigen Aufbau sind die Antriebsmittel als Zahnriemen-Antriebsmittel oder als Gewindespindel-Antriebsmittel ausgebildet, die über ein an dem Schlitten angreifendes Antriebselement verfügen, um dessen Linearbewegung hervorzurufen.
Es ist prinzipiell möglich, den Schlittenkörper mit jedem Führungswagen, abgesehen von der Überbrückungsschicht, direkt zu verbinden. Vorzugsweise ist allerdings zwischen mindestens einem Führungswagen und dem Schlittenkörper ein starrer Zwischenkörper eingegliedert, der sowohl mit dem Führungswagen als auch mit dem Schlittenkörper durch Befestigungsmittel verspannt ist, wobei es vorteilhaft ist, wenn zwischen jedem Führungswagen und dem Schlittenkörper ein solcher Zwischenkörper eingegliedert ist. Die Zwischenkörper ermöglichen es auf einfache Weise, einen bestimmten Abstand zwischen den Führungswagen und dem Schlittenkörper vorzugeben, wobei ein solcher Abstand durch die Verwendung unterschiedlicher Zwischenkörper anwendungsspezifisch variiert werden kann. Der die Überbrückungsschicht aufnehmende Fügespalt ist zweckmäßigerweise zwischen einem der Zwischenkörper und dem Schlittenkörper angeordnet, kann aber prinzipiell auch zwischen dem Zwischenkörper und dem Führungswagen angeordnet sein. Eine solche Lineareinheit lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls vorteilhaft herstellen.
Zumindest bei dem einen Fügespalt begrenzenden Zwischenkörper ist es vorteilhaft, gesonderte Befestigungsmittel zum Verspannen mit dem Führungswagen und zum Verspannen mit dem Schlittenkörper vorzusehen. Es besteht dann bei der Herstellung die vorteilhafte Möglichkeit, den Zwischenkörper in einem ersten Schritt mit entweder dem Führungswagen oder dem Schlittenkörper zu verspannen und in einem nachfolgenden Schritt, nachdem die applizierte Vergussmasse ausgehärtet ist, das Verspannen mit der jeweils anderen Komponente zu bewirken.
Ist die Lineareinheit als Linearantrieb ausgebildet, kann mit Hilfe der Zwischenkörper eine Beabstandung zwischen dem Schlittenkörper und den Führungswagen hervorgerufen werden, wobei gleichzeitig jeder Zwischenkörper über eine Durchbrechung verfügen kann, durch die sich ein Antriebselement der Antriebsmittel hindurch erstreckt.
Vorzugsweise verfügt die erfindungsgemäß ausgebildete und hergestellte Lineareinheit über einen starren Hauptkörper, der über eine zu der Führungsschiene parallele Längserstreckung verfügt und an dem die Führungsschiene durch gesonderte Befestigungsmittel oder durch einstückige Verbindung befestigt ist. Vorteilhaft ist es, wenn der Hauptkörper ein im Querschnitt U-förmiges Hauptgehäuse mit zwei zueinander beabstandeten Schenkelabschnitten und einem sich zwischen den Schenkelabschnitten erstreckenden Bodenabschnitt bildet, wobei im Innern des Hauptgehäuses mindestens eine Führungsschiene untergebracht ist, die zur verfahrbaren Lagerung des Schlittens dient. Der Schlittenkörper des Schlittens ist zweckmäßigerweise im Bereich einer schlitzförmigen Gehäuseöffnung angeordnet, die von den beiden Schenkelabschnitten an der dem Bodenabschnitt gegenüberliegenden Seite flankiert wird. Der Schlittenkörper liegt zweckmäßigerweise zumindest partiell außerhalb des Hauptgehäuses. Auf diese Weise ergibt sich eine Lineareinheit mit zur Umgebung hin abgedeckter Führungseinrichtung, was das Risiko von Beschädigungen oder Verunreinigungen erheblich reduziert.
Bei den zum Verspannen der diversen Komponenten des Schlittens genutzten Befestigungsmitteln handelt es sich vorzugsweise um Befestigungsschrauben. Bevorzugt stützt sich jede Befestigungsschraube an einer der zu verspannenden Komponenten mit einem Schraubenkopf ab und ist mit einem Gewindeschaft in ein Gewindeloch der anderen der zu verspannenden Komponenten eingeschraubt.
Befinden sich die miteinander kooperierenden Führungsmittel abgeschirmt im Innern eines Hauptgehäuses der Lineareinheit, sind die am Schlittenkörper angeordneten Befestigungsmittel insbesondere so platziert und ausgebildet, dass sie von außerhalb des Hauptgehäuses her zur Betätigung zugänglich sind. Hierbei ist insbesondere an von außen her zugängliche Schraubenköpfe von Befestigungsschrauben gedacht.
Als Vergussmasse wird insbesondere ein Kunstharz verwendet, beispielsweise ein Epoxidharz. Man kann auf eine selbstaushärtende Vergussmasse zurückgreifen oder alternativ auch auf eine Vergussmasse, die nur durch expliziten Energieeintrag aushärtet, beispielsweise durch eine Infrarotbestrahlung und/oder eine Wärmebestrahlung.
Bei der Ausführung der Herstellungsverfahrens sollte darauf geachtet werden, dass im Bereich des mit der Vergussmasse zu befüllenden Fügespaltes ausmündende, für die Anwendung von Befestigungsmitteln genutzte Öffnungen nicht verschmutzt oder verstopft werden. Dies gilt insbesondere für Gewindelöcher. Aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, eventuell an einer Fügefläche ausmündende Gewindelöcher vor dem Applizieren der Vergussmasse abzudecken. Dies kann in vorteilhafter Weise dadurch geschehen, dass man eine Befestigungsschraube schon vor dem Applizieren der Vergussmasse lose in das Gewindeloch einschraubt und dadurch das Gewindeloch verschließt. Erst wenn anschließend die Vergussmasse appliziert wurde und ausgehärtet ist, wird die hier als Verschlussmittel genutzte Befestigungsschraube festgezogen, um den Schlittenkörper mit dem Führungswagen unter Einspannung der inzwischen ausgehärteten Vergussmasse zu verspannen.
Eine andere Möglichkeit zur Abschirmung eines Gewindeloches besteht darin, in dem Fügespalt zwischen den beiden Fügeflächen einen elastisch verformbaren Dichtungsring anzuordnen, der eine Barriere für die fließfähige Vergussmasse und der nachgeben kann, wenn der Schlittenkörper mit dem ersten Führungswagen verspannt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 einen Längsschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lineareinheit, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wurde, wobei die Endabschnitte nicht illustriert sind,
2 einen Querschnitt durch die Lineareinheit aus 1 gemäß Schnittlinie II-II, und
3 einen Querschnitt durch die Lineareinheit aus 1 gemäß Schnittlinie III-III.
Aus der Zeichnung ist eine insgesamt mit Bezugsziffer 1 bezeichnete Lineareinheit ersichtlich, die auf eine besonders vorteilhafte Weise hergestellt worden ist. Zunächst soll der Aufbau der Lineareinheit 1 beschrieben werden, anschließend wird auf eine besonders vorteilhafte Ausführung des Herstellungsverfahrens eingegangen.
Die Lineareinheit 1 verfügt zweckmäßigerweise über einen in sich starren Hauptkörper 2 mit einer linearen Erstreckung und einer strichpunktiert angedeuteten Längsachse 3. An diesem Hauptkörper 2 ist eine Führungsschiene 4 befestigt, die eine lineare Erstreckung hat und deren Längsachse 5 parallel zur Längsachse 3 des Hauptkörpers 2 verläuft.
Bevorzugt ist die Führungsschiene 4 ein bezüglich des Hauptkörpers 2 separates Bauteil und auf beliebige Art und Weise an dem Hauptkörper 2 befestigt, beispielsweise durch eine Schraubverbindung. Es ist aber ebenfalls möglich, die Führungsschiene 4 als mit dem Hauptkörper 2 einstückige Komponente zu realisieren.
Der Hauptkörper 2 definiert beim Ausführungsbeispiel eine im Querschnitt U-förmige Gehäusekomponente 6 mit einem Bodenabschnitt 6a und zwei sich gegenüberliegenden, ausgehend von dem Bodenabschnitt 6a zur gleichen Seite wegragenden Schenkelabschnitten 6b, 6c. Bevorzugt besteht der Hauptkörper 2 unmittelbar aus der U-förmigen Gehäusekomponente 6.
Bei dem Hauptkörper 2 handelt es sich vorzugsweise um einen Profilkörper, der als Strangpressteil ausgeführt ist.
Die U-förmige Gehäusekomponente 6 ist zweckmäßigerweise Bestandteil eines Gehäuses 7, das auch noch über zwei an einander entgegengesetzten Stirnseiten der Gehäusekomponente 6 angeordnete Gehäusedeckel verfügt, die in der Zeichnung nicht weiter abgebildet sind.
Der Hauptkörper 2 hat eine zu seiner Längsachse 3 rechtwinkelige Hochachse 8, die insbesondere senkrecht zu dem bevorzugt plattenförmig ausgebildeten Bodenabschnitt 6a verläuft.
Die beiden Schenkelabschnitte 6b, 6c begrenzen mit ihren dem Bodenabschnitt 6a in Achsrichtung der Hochachse 8 abgewandten Randabschnitten 12 eine bevorzugt schlitzförmige Gehäuseöffnung 13, die der U-Öffnung der Gehäusekomponente 6 entspricht.
Die U-förmige Gehäusekomponente 6 begrenzt einen Gehäuse-Innenraum 14, der durch die Gehäuseöffnung 13 hindurch zugänglich ist. Die Führungsschiene 4 ist bevorzugt in dem Gehäuse-Innenraum 14 angeordnet, wobei sie zweckmäßigerweise am Bodenabschnitt 6a befestigt ist.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel der Lineareinheit ist die Führungsschiene 4 derart außen an einem Hauptkörper 2 angeordnet, dass sie frei zugänglich ist.
An der Führungsschiene 4 ist ein Schlitten 15 linear bewegbar gelagert. Der Schlitten 15 kann sich an der Führungsschiene 4 in deren Längsrichtung hin und her bewegen. Die Linearbewegung des Schlittens 15 ist bei 16 durch einen Doppelpfeil angedeutet.
Vorzugsweise ist die Lineareinheit 1 als Linearantrieb 17 ausgebildet, der unmittelbar selbst mit Antriebsmitteln 18 ausgestattet ist, die unter Verwendung von Fremdenergie die Linearbewegung 16 des Schlittens 15 hervorrufen können. Dies trifft auf das Ausführungsbeispiel zu.
Exemplarisch handelt es sich bei dem Linearantrieb 17 um einen elektrisch betätigbaren Linearantrieb. Der Linearantrieb 17 verfügt über ein sich zweckmäßigerweise im Gehäuse-Innenraum 14 parallel zu der Führungsschiene 4 erstreckendes Antriebselement 22, das durch einen als Bestandteil des Linearantriebes 17 ausgebildeten elektrischen Antriebsmotor 23 zu einer durch einen Doppelpfeil angedeuteten Antriebsbewegung 24 antreibbar ist und das in einem Kraftübertragungsbereich 25 mit dem Schlitten 15 in Antriebsverbindung steht. Bei Ausführung der Antriebsbewegung 24 erfährt der Schlitten 15 in dem Kraftübertragungsbereich 25 eine die Linearbewegung 16 in der einen oder anderen Richtung hervorrufende Stellkraft.
Die Antriebsmittel 18 des Ausführungsbeispiels sind als Gewindespindel-Antriebsmittel 18a konzipiert, wobei das Antriebselement 22 eine um ihre Längsachse drehbare Gewindespindel 22a ist, die mit einer sie umschließenden Spindelmutter 26 in Gewindeeingriff steht, welche an dem Schlitten 15 in unverdrehbarer Weise fixiert ist. Die Antriebsbewegung 24 ist hier eine Drehbewegung und hat zur Folge, dass sich die Spindelmutter 26 je nach Drehrichtung axial in der einen oder anderen Richtung der Gewindespindel 22a verlagert und dabei den Schlitten 15 mitnimmt.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Antriebsmittel 18 als Zahnriemen-Antriebsmittel ausgebildet, wobei ein als Zahnriemen ausgebildetes Antriebselement, das an dem Schlitten 15 befestigt ist, um zwei Umlenkrollen umläuft, von denen eine rotativ antreibbar ist.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Antriebsmittel 18 durch Fluidkraft und insbesondere pneumatisch betätigbar ausgebildet.
Der Schlitten 15 verfügt über einen in sich starren und bevorzugt einstückigen Schlittenkörper 27. Dieser Schlittenkörper 27 ist für den Bewegungsabgriff ausgebildet und ist mit mindestens einer Montageschnittstelle 28 ausgestattet, an der ein zu bewegendes Objekt, beispielsweise ein Maschinenteil oder ein Werkstück, in bevorzugt lösbarer Weise fixierbar ist. Verfügt die Lineareinheit 1 über eine U-förmige Gehäusekomponente 6, ist der Schlittenkörper 27 zweckmäßigerweise im Bereich der Gehäuseöffnung 13 platziert. Prinzipiell wäre es dabei möglich, bei entsprechender Höhe der Schenkelabschnitte 6b, 6c den Schlittenkörper 27 vollständig im Innern des Gehäuse-Innenraumes 14 anzuordnen. Bevorzugt wird allerdings die illustrierte Ausführungsform, bei der der Schlittenkörper 27 zumindest teilweise und bevorzugt zumindest zum größten Teil außerhalb des Gehäuse-Innenraumes 14 liegt.
Durch den Schlittenkörper 27, der die Gehäuseöffnung 13 partiell bedeckt, wird die Zugänglichkeit des Gehäuse-Innenraumes 14 lokal verhindert. Die sich axial beidseits an den Schlittenkörper 27 anschließenden Längenabschnitte der Gehäuseöffnung 13 können hingegen ständig offen sein. Allerdings wird man die Lineareinheit 1 zweckmäßigerweise mit einem Abdecksystem ausstatten, das insbesondere ein Abdeckband aufweist und das dafür sorgt, dass die Gehäuseöffnung 13 auch axial beidseits des Schlittenkörpers 27 stets verschlossen ist, sodass in den Gehäuse-Innenraum 14 keine Verunreinigungen eindringen können.
Der Schlitten 15 enthält außer dem Schlittenkörper 27 auch noch zwei Führungswagen 32, 33, die zur besseren Unterscheidung im Folgenden auch als erster Führungswagen 32 und zweiter Führungswagen 33 bezeichnet seien. Über diese beiden Führungswagen 32, 33 ist der Schlitten 15 an der Führungsschiene 4 zur Ausführung der Linearbewegung 16 linear verschiebbar geführt. Jeder Führungswagen 32, 33 ist für sich an der Führungsschiene 4 in deren Längsrichtung linear verfahrbar gelagert.
Zweckmäßigerweise sind die beiden Führungswagen 32, 33 in Achsrichtung der Längsachse 5 der Führungsschiene 4 mit einem Abstand zueinander angeordnet.
Jeder Führungswagen 32, 33 ist mit Führungsmitteln 34 ausgestattet, über die er sich linear beweglich derart an der Führungsschiene 4 abstützt, dass die Führungsschiene 4 in den jeweiligen Führungswagen 32, 33 eingeleitete Querkräfte aufnehmen kann. Durch das Zusammenwirken mit der Führungsschiene 4 ist mithin jeder Führungswagen 32, 33 so abgestützt, dass er lediglich einen Bewegungsfreiheitsgrad in der Längsrichtung der Führungsschiene 4 hat. Die Führungswagen 32, 33 können bezüglich der Führungsschiene 4 insbesondere auch keine Querbewegungen oder Kippbewegungen ausführen.
Bevorzugt handelt es sich bei den Führungsmitteln 34 um Wälzelemente 34a, die während der Linearbewegung 16 einerseits an der Außenfläche der Führungsschiene 4 und andererseits an einer Gegenführungsfläche eines Führungskörpers 35 des betreffenden Führungswagens 32, 33 abrollen. Vorzugsweise ist jeder Führungswagen 32, 33 mit mehreren in sich geschlossenen Umlaufkanälen ausgestattet, in denen die Wälzelemente 34a derart aufgenommen sind, dass sie in den Umlaufkanälen entlangwandern, wenn der Schlitten 15 verfahren wird.
Bei den Wälzelementen 34a handelt es sich insbesondere um Kugelkörper oder um Rollenkörper.
Mithin ist jeder Führungswagen 32, 33 mit einer mit der Führungsschiene 4 kooperierenden Wälzführungseinrichtung ausgestattet, die sich durch eine sehr präzise und zugleich spielfreie Lagerung des zugeordneten Führungskörpers 35 auszeichnet. Allerdings kann die Erfindung auch in Verbindung mit Führungswagen realisiert werden, die mit einer Gleitführungseinrichtung ausgestattet sind.
Bei den Führungswagen 32, 33 handelt es sich um bezüglich des Schlittenkörpers 27 gesonderte Komponenten. Allerdings ist der Schlitten 15 mit Befestigungsmitteln 36 ausgestattet, durch die der Schlittenkörper 27 mit sämtlichen, beim Ausführungsbeispiel also mit beiden Führungswagen 32, 33 starr verspannt ist. Auf diese Weise verfügt der Schlitten 15 über eine in sich starre und mithin sehr verwindungssteife Struktur.
Vorzugsweise ist der Schlittenkörper 27 nur indirekt, unter Zwischenschaltung je eines in sich starren Zwischenkörpers 37, 38, an den beiden Führungswagen 32, 33 befestigt. Zur besseren Unterscheidung sei nachfolgend der dem ersten Führungswagen 32 zugeordnete Zwischenkörper auch als erster Zwischenkörper 37 und der dem zweiten Führungswagen 33 zugeordnete Zwischenkörper auch als zweiter Zwischenkörper 38 bezeichnet.
Die Zwischenkörper 37, 38 bestehen zweckmäßigerweise aus Metall, beispielsweise aus Aluminium oder aus Stahl. Gleiches gilt für die Führungskörper 35 der beiden Führungswagen 32, 33 und auch für den Schlittenkörper 27.
Der dem ersten Führungswagen 32 zugeordnete erste Zwischenkörper 37 ist in Achsrichtung der Hochachse 8 direkt zwischen den Führungskörper 35 des ersten Führungswagens 32 und den Schlittenkörper 27 eingegliedert. Der Führungskörper 35 des ersten Führungswagens 32 hat eine dem Schlittenkörper 27 zugewandte obere Fügefläche 32a, an der der erste Zwischenkörper 37 mit einer unteren Fügefläche 37a anliegt. Außerdem verfügt der erste Zwischenkörper 37 über eine dem Schlittenkörper 27 zugewandte obere Fügefläche 37b, an der der Schlittenkörper 27 mit einer der Führungsschiene 4 zugewandten unteren Fügefläche 52 anliegt. Durch Befestigungsmittel 36 ist der erste Zwischenkörper 37 mit sowohl dem ersten Führungswagen 32 beziehungsweise dessen Führungskörper 35 als auch dem Schlittenkörper 27 verspannt, wobei die Verspannungsrichtung mit der Achsrichtung der Hochachse 8 zusammenfällt. Bei den vorgenannten Fügeflächen 32a, 52; 37a, 37b handelt es sich zweckmäßigerweise um zu der Hochachse 8 rechtwinkelige Flächen.
Es ist von Vorteil, wenn der erste Zwischenkörper 37 durch entsprechend ausgestaltete Befestigungsmittel 36 unabhängig vom ersten Führungswagen 32 mit dem Schlittenkörper 27 verspannt ist. Dies trifft auf das Ausführungsbeispiel zu. Hier liegt einerseits zwischen dem ersten Zwischenkörper 37 und dem ersten Führungswagen 32 sowie andererseits zwischen dem ersten Zwischenkörper 37 und dem Schlittenkörper 27 jeweils eine von der anderen Schraubverbindung unabhängige Schraubverbindung vor.
Zur Realisierung der Schraubverbindungen sind die Befestigungsmittel 36 als Befestigungsschrauben 42 ausgebildet. Die Befestigungsschrauben 42 sind rechtwinkelig zu den Fügeflächen 32a, 52; 37a, 37b ausgerichtet. Exemplarisch verfügt der erste Zwischenkörper 37 über Gewindebohrungen 43, die teils zu der unteren Fügefläche 37a und teils zu der oberen Fügefläche 37b ausmünden und die jeweils mit einem im Führungskörper 35 des ersten Führungswagens 32 beziehungsweise im Schlittenkörper 27 ausgebildeten Durchgangsloch 44 fluchten. Jedes Durchgangsloch 44 ist vom Gewindeschaft 45 einer Befestigungsschraube 42 durchsetzt, der in ein fluchtendes Gewindeloch 43 eingeschraubt ist, wobei sich die Befestigungsschraube 42 mit einem Schraubenkopf 47 an einer sich an das Durchgangsloch 44 anschließenden Abstützschulter 46 des Führungskörpers 35 beziehungsweise des Schlittenkörpers 27 abstützt. Alle Befestigungsschrauben 42 sind derart fest angezogen, dass der erste Führungswagen 32, der erste Zwischenkörper 37 und der Schlittenkörper 27 eine starre Einheit bilden.
Der zweite Zwischenkörper 38 ist in gleicher Weise mit dem zweiten Führungswagen 33 beziehungsweise mit dessen Führungskörper 35 verspannt, wie dies in der eben geschilderten Weise bei dem ersten Zwischenkörper 37 und dem ersten Führungswagen 32 der Fall ist. Die einander entsprechenden Komponenten sind daher mit gleichen Bezugszeichen, jedoch ergänzt durch einen hochgesetzten Strich beziehungsweise ein Hochkomma identifiziert. Auf diese Weise ist eine dem Schlittenkörper 27 zugewandte obere Fügefläche 33a des Führungskörpers 35 des zweiten Führungswagens 33 mit einer ihr zugewandten unteren Fügefläche 38a des zweiten Zwischenkörpers 38 direkt verspannt.
Bezüglich der starren Verbindung zwischen dem zweiten Zwischenkörper 38 und dem Schlittenkörper 27 gilt für die Befestigungsmittel 36 wiederum das Gleiche wie bezüglich der Befestigung zwischen dem ersten Zwischenkörper 37 und dem Schlittenkörper 27, sodass für die entsprechenden Komponenten wiederum die gleichen, um einen hochgesetzten Strich beziehungsweise ein Hochkomma ergänzten Bezugszeichen verwendet werden. Der oben erwähnte Unterschied hinsichtlich der Verbindung zwischen dem Schlittenkörper 27 und dem zweiten Führungswagen 33 im Vergleich zur Verbindung des Schlittenkörpers 27 mit dem ersten Führungswagen 32 liegt darin, dass die an dem zweiten Zwischenkörper 38 oben ausgebildete, dem Schlittenkörper 27 zugewandte obere Fügefläche 38b nicht an der ihr zugewandten unteren Fügefläche 53 des Schlittenkörpers 27 anliegt, sondern diesbezüglich in Achsrichtung der Hochachse 8 beabstandet ist. Auf diese Weise befindet sich zwischen der oberen Fügefläche 38b des zweiten Zwischenkörpers 38 und der unteren Fügefläche 53 des Schlittenkörpers 27 ein als Fügespalt 54 bezeichneter Spalt, der erfindungsgemäß von einer starren Überbrückungsschicht 55 überbrückt ist.
Die Überbrückungsschicht 55 ist eine bezüglich des zweiten Zwischenkörpers 38 und des Schlittenkörpers 27 gesonderte Komponente und besteht aus einer ausgehärteten Vergussmasse, die mit beiden den Fügespalt 54 begrenzenden Fügeflächen 38b, 53 in Kontakt steht.
Vorzugsweise ist der Fügespalt 54 vollständig von der Überbrückungsschicht 55 ausgefüllt.
Dort, wo die Befestigungsschrauben 42' den Fügespalt 54 durchqueren, verfügt die Überbrückungsschicht 55 über eine Durchbrechung.
Da die Überbrückungsschicht 55 aus einem starren, druckfesten Material besteht und inkompressibel ist, ist sie zwischen dem Schlittenkörper 27 und dem zweiten Zwischenkörper 38, die durch die Befestigungsschrauben 42' miteinander verspannt sind, fest eingespannt und hält dabei die beiden genannten Körper in einem unveränderlichen Höhenabstand zueinander.
Bei der die Überbrückungsschicht 55 bildenden Vergussmasse handelt es sich zweckmäßigerweise um ein im nicht ausgehärteten Zustand fließfähiges Kunstharz, beispielsweise ein Epoxidharz.
Bei einem bevorzugten Herstellungsverfahren der Lineareinheit 1 wird der Schlittenkörper 27 mit dem ersten Führungswagen 32 mittels der Befestigungsschrauben 42 in einem Stadium verspannt, in dem der Schlittenkörper 27 mit dem zweiten Führungswagen 33 noch nicht verspannt ist. Mithin kann sich der Schlittenkörper 27 bei seinem bezüglich des ersten Führungswagens 32 erfolgenden Verspannen relativ zum noch nicht fixierten zweiten Führungswagen 33 bewegen.
Bevorzugt wird die fest verspannte Baugruppe aus Schlittenkörper 27, erstem Zwischenkörper 37 und erstem Führungswagen 32 in einem Zustand erzeugt, in dem zwar der zweite Zwischenkörper 38 mit dem zweiten Führungswagen 33 mittels der zugeordneten Befestigungsschrauben 42' bereits verspannt ist, die Verbindung zwischen dem zweiten Zwischenkörper 38 und dem Schlittenkörper 27 jedoch noch lose ist.
Auf diese Weise bildet sich ein gewisser Fügespalt 54 aus, dessen Abmessungen und Querschnittsform von den toleranzbedingten Maßabweichungen der bereits miteinander verspannten Komponenten abhängen. Da der Schlittenkörper 27 mit dem zweiten Zwischenkörper 38 noch nicht verspannt ist, können sich auch keine internen strukturellen Spannungen ausbilden.
Bevorzugt sind die Komponenten des Schlittens 15 derart maßlich aufeinander abgestimmt, dass sich im fest verspannten Zustand der aus Schlittenkörper 27, erstem Zwischenkörper 37 und erstem Führungswagen 32 bestehenden Baugruppe auf jeden Fall ein dem zweiten Führungswagen 32 zugeordneter Fügespalt 54 ausbildet, der zur Applikation der Vergussmasse nutzbar ist.
Zweckmäßigerweise wird bei der Montagereihenfolge so vorgegangen, dass die beiden Zwischenkörper 37, 38 mit dem jeweils zugeordneten Führungswagen 32, 33 im von der Führungsschiene 4 abgenommenen Zustand miteinander verschraubt und dadurch miteinander verspannt werden und erst anschließend diese beiden Baugruppen mit ihrem jeweiligen Führungswagen 32, 33 auf die Führungsschiene 4 aufgeschoben werden. Im nächsten Schritt wird dann der Schlittenkörper 27 auf den ersten Zwischenkörper 37 aufgelegt und mittels der Befestigungsschrauben 42 mit dem ersten Zwischenkörper 37 verspannt.
Im nächsten Schritt werden die so gebildete Baugruppe und die sich aus dem zweiten Führungswagen 33 und dem zweiten Zwischenkörper 38 gebildete Baugruppe derart relativ zueinander positioniert, dass die obere Fügefläche 38b des zweiten Zwischenkörpers 38 der unteren Fügefläche 53 des Schlittenkörpers 27 gegenüberliegt, wobei der Fügespalt 54 frei bleibt.
In diesem Stadium erfolgt zweckmäßigerweise eine lose Vorfixierung dergestalt, dass Befestigungsschrauben 42' in die zugeordneten Durchgangslöcher 44' eingesetzt und mit ihrem Gewindeschaft 45' lose in das fluchtende Gewindeloch 43' des zweiten Zwischenkörpers 38 eingeschraubt werden. Bei diesem Vorgang werden der Schlittenkörper 27 und der zweite Zwischenkörper 38 noch nicht miteinander verspannt und die Höhe des Fügespaltes 54 bleibt unverändert.
Im nächsten Schritt wird der Fügespalt 54 mit der fließfähigen Vergussmasse befüllt. Wenn die Vergussmasse im nicht ausgehärteten Zustand eine ausreichend hohe Viskosität besitzt, kann sie auch schon vor dem losen Aneinandersetzen des Schlittenkörpers 27 und des zweiten Zwischenkörpers 38 auf einer oder beiden der sich gegenüberliegenden Fügeflächen 38b, 53 appliziert werden, sodass sie bei der anschließenden Vorfixierung verdrängt wird und sich großflächig in dem Fügespalt 54 verteilt.
Jedenfalls ist somit ein Zustand erreicht, bei dem die noch nicht ausgehärtete Vergussmasse insbesondere fugenlos an beiden einander zugewandten Fügeflächen 38b, 53, die den Fügespalt 54 begrenzen, anliegt.
In diesem Zustand lässt man die Vergussmasse aushärten, sodass sich ein die Überbrückungsschicht 55 bildender starrer Körper ergibt, der nach wie vor an den den Fügespalt 54 begrenzenden Fügeflächen 38b, 53 anliegt.
Je nach Art der Vergussmasse ergibt sich das Aushärten von selbst auf der Grundlage der chemischen Zusammensetzung oder es wird in geeigneter Weise Energie zugeführt, beispielsweise Wärme oder Licht.
Nach dem Aushärten der Vergussmasse zu der Überbrückungsschicht 55 werden die bisher nur lose eingeschraubten Befestigungsschrauben 42' festgezogen, sodass der Schlittenkörper 27 mit dem zweiten Zwischenkörper 38 verspannt wird, wobei die inkompressible Überbrückungsschicht 55 dazwischen eingespannt wird.
Nun ist die steife Struktur des Schlittens 15 vollendet, ohne dass interne Spannungen auftreten. Gleichwohl sind beide Führungswagen 32, 33 exakt bezüglich der Führungsschiene 4 ausgerichtet.
Dadurch, dass die Befestigungsschrauben 42' vor dem Applizieren der Vergussmasse in die Gewindelöcher 43' des zweiten Zwischenkörpers 38 eingeschraubt wurden, wird verhindert, dass die Vergussmasse in die Gewindelöcher 43 eintritt und das Einschrauben der Befestigungsschrauben 42 behindert.
Alternativ können die Gewindelöcher 43 beispielsweise auch dadurch abgedeckt beziehungsweise abgeschirmt werden, dass man in dem Fügespalt 54 zu den Gewindelöchern 43' fluchtende Dichtungsringe anordnet, die das zugeordnete Gewindeloch 43' umgeben und eine Barriere für die fließfähige Vergussmasse bilden.
Bei der fertiggestellten Lineareinheit ist mithin der zweite Führungswagen 33 unter Zwischenschaltung der starren Überbrückungsschicht 55 mit dem Schlittenkörper 27 verspannt, wobei die Überbrückungsschicht 55 aus einer unmittelbar in dem Fügespalt 54 ausgehärteten Vergussmasse besteht.
Prinzipiell kann die Überbrückungsschicht 55 bei dem zweiten Zwischenkörper 38 auch zwischen dem zweiten Zwischenkörper 38 und dem zweiten Führungswagen 33 angeordnet sein. Für die Handhabung bei der Montage ist jedoch die geschilderte Anordnung der Überbrückungsschicht 55 erheblich günstiger.
Während der erste Zwischenkörper 37 prinzipiell durch geeignete Befestigungsmittel 36 gleichzeitig mit dem ersten Führungswagen 32 und dem Schlittenkörper 27 verspannt werden könnte, empfiehlt sich zumindest bei dem zweiten Zwischenkörper 38 die geschilderte, bezüglich des zweiten Führungswagens 33 und des Schlittenkörpers 27 unabhängige Befestigung mittels gesonderter Befestigungsmittel 36, 42', sodass der zweite Zwischenkörper 38 im noch nicht befestigten Zustand des Schlittenkörpers 27 am zweiten Führungswagen 33 fixierbar ist.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist entweder nur einer oder jeder der vorhandenen Führungswagen 32, 33 ohne einen separaten Zwischenkörper 37, 38 direkt am Schlittenkörper 27 fixiert, wobei dann der die Überbrückungsschicht 55 enthaltende Fügespalt 54 direkt zwischen dem Schlittenkörper 27 und einem der beiden Führungswagen 32 oder 33 ausgebildet ist.
Die am Schlittenkörper 27 angreifenden Befestigungsmittel 36, 42, 42' sind zweckmäßigerweise so angeordnet, dass sie von außerhalb der Gehäusekomponente 6 her zur Betätigung zugänglich sind. Beim Ausführungsbeispiel gilt dies für alle sich direkt an dem Schlittenkörper 27 abstützenden Befestigungsschrauben 42, 42'. Dies kann beispielsweise dadurch gewährleistet werden, dass in dem Schlittenkörper 27 mit den Durchgangslöchern 44 fluchtende Einführlöcher 56 ausgebildet sind, deren Durchmesser zweckmäßigerweise etwas größer ist als derjenige des zugeordneten Schraubenkopfes 47, 47' und die zu einer von der U-förmigen Gehäusekomponente 6 abgewandten Außenfläche des Schlittenkörpers 27 ausmünden. Exemplarisch handelt es sich hier um eine in Achsrichtung der Hochachse 8 orientierte obere Außenfläche 57 des Schlittenkörpers 27.
Während der Schlitten 15 beim illustrierten Ausführungsbeispiel über genau zwei Führungswagen 32, 33 verfügt, ist er bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel mit mehr als zwei Führungswagen 32, 33 ausgestattet.
Es ist auch möglich, die Lineareinheit 1 mit mehreren zueinander parallelen Führungsschienen 4 auszustatten, an denen der Schlitten 15 jeweils unter Vermittlung eines oder mehrerer Führungswagen 32, 33 verfahrbar geführt ist.
Kommen zur Führung des Schlittens 15 mehr als zwei Führungswagen 32, 33 zum Einsatz, ist zweckmäßigerweise mit Ausnahme von einem Führungswagen jedem weiteren Führungswagen eine Überbrückungsschicht 55 zugeordnet, um eine optimal spannungsfrei gelagerte Schlittenstruktur zu erhalten.
Die beiden Zwischenkörper 37, 38 haben unter anderem den Effekt, dass ein gewünschter Abstand zwischen den Führungswagen 32, 33 und dem Schlittenkörper 27 eingehalten wird. Beim Ausführungsbeispiel sorgen die Zwischenkörper 37, dafür, dass der Schlittenkörper 27 im Bereich der Gehäuseöffnung 13 und bevorzugt zumindest teilweise außerhalb des Gehäuse-Innenraumes 14 angeordnet ist, während die Führungswagen 32, 33 an der im Innern des Gehäuse-Innenraumes 14 befindlichen Führungsschiene 4 zur Umgebung hin abgeschirmt gelagert werden können.
Insbesondere wenn die Lineareinheit 1 als Linearantrieb 17 ausgebildet ist, ist es von Vorteil, wenn jeder Zwischenkörper 37, 38 mit einer ihn in der Längsrichtung der Führungsschiene 4 durchsetzenden Durchbrechung 58 versehen ist, durch die sich das Antriebselement 22 hindurch erstrecken kann.
Die Krafteinleitung des Antriebselementes 22 in den Schlitten 15 erfolgt bei einem mit mindestens einem Zwischenkörper 37, 38 ausgestatteten Schlitten 15 zweckmäßigerweise an einem der Zwischenkörper 37 oder 38. Exemplarisch ist hierfür der erste Zwischenkörper 37 vorgesehen, der ohne eine Überbrückungsschicht 55 mit dem zugeordneten ersten Führungswagen 32 und dem Schlittenkörper 27 verspannt ist. Beispielsweise kann die Spindelmutter 26 in den ersten Zwischenkörper 37 eingesetzt sein. Exemplarisch greift die Spindelmutter 26 mit einem hohlzylindrischen Befestigungsfortsatz 62 in die Durchbrechung 58 des ersten Zwischenkörpers 37 ein und ist in den ersten Zwischenkörper 37 beispielsweise eingeschraubt.
Beim Zusammenbau der Lineareinheit 1 werden zweckmäßigerweise der erste Zwischenkörper 37 und die Spindelmutter 26 als zuvor zusammengefügte Baugruppe an dem ersten Führungswagen 32 befestigt.

Claims

Lineareinheit, mit wenigstens zwei Führungswagen (32, 33), die jeweils an einer Führungsschiene (4) der Lineareinheit (1) linear verfahrbar gelagert sind und die zu einem linear bewegbaren Schlitten (15) gehören, der außerdem einen in sich starren Schlittenkörper (27) aufweist, der an sämtlichen Führungswagen (32, 33) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlittenkörper (27) mit allen Führungswagen (32, 33) durch Befestigungsmittel (36) starr verspannt ist, wobei mit Ausnahme eines Führungswagens (32) jeder weitere Führungswagen (33) unter Zwischenschaltung einer starren Überbrückungsschicht (55), die in einem von zwei sich gegenüberliegenden Fügeflächen (38b, 53) begrenzten Fügespalt (54) angeordnet ist und aus einer in dem Fügespalt (54) ausgehärteten, mit beiden Fügeflächen (38b, 53) in Kontakt stehenden Vergussmasse besteht, mit dem Schlittenkörper (27) verspannt ist.
Lineareinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswagen (32, 33) des Schlittens (15) an ein und derselben Führungsschiene (4) verfahrbar gelagert sind.
Lineareinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (15) über genau zwei Führungswagen (32, 33) verfügt.
Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Führungswagen (32, 33) über an der zugeordneten Führungsschiene (4) anliegende und sich bei der Linearbewegung (16) des Schlittens (15) an der Führungsschiene (4) abrollende Wälzelemente (34a) verfügt.
Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Linearantrieb (17) ausgebildet ist und über an dem Schlitten (15) angreifende Antriebsmittel (18) verfügt, die die Linearbewegung (16) des Schlittens (15) relativ zu der mindestens einen Führungsschiene (4) hervorrufen können.
Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einem Führungswagen (32, 33) und dem Schlittenkörper (27) ein starrer Zwischenkörper (37, 38) eingegliedert ist, der sowohl mit dem Führungswagen (32, 33) als auch mit dem Schlittenkörper (27) durch Befestigungsmittel (36) verspannt ist.
Lineareinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen jedem Führungswagen (32, 33) und dem Schlittenkörper (27) ein Zwischenkörper (37, 38) eingegliedert ist.
Lineareinheit nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der die Überbrückungsschicht (55) aufnehmende Fügespalt (54) zwischen einem Zwischenkörper (38) und entweder dem Schlittenkörper (27) oder dem zugeordneten Führungswagen (33) angeordnet ist.
Lineareinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der einen Fügespalt (54) begrenzende Zwischenkörper (38) durch gesonderte Befestigungsmittel (36) unabhängig voneinander mit einerseits einem Führungswagen (32, 33) und andererseits dem Schlittenkörper (27) verspannt ist.
Lineareinheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder vorhandene Zwischenkörper (37, 38) durch gesonderte Befestigungsmittel (36) unabhängig voneinander mit einerseits einem Führungswagen (32, 33) und andererseits dem Schlittenkörper (27) verspannt ist.
Lineareinheit nach einem der Ansprüche 6 bis 10 in Verbindung mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zwischenkörper (37, 38) von einem Antriebselement (22) der Antriebsmittel (18) durchsetzt ist.
Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Hauptkörper (2) aufweist, der eine zu der Führungsschiene (4) parallele Längserstreckung hat und an dem die Führungsschiene (4) befestigt ist.
Lineareinheit nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörper (2) eine im Querschnitt U-förmige Gehäusekomponente (6) mit zwei zueinander beabstandeten Schenkelabschnitten (6b, 6c) und einem sich zwischen den Schenkelabschnitten (6b, 6c) erstreckenden Bodenabschnitt (6a) bildet, wobei der Schlittenkörper (27) im Bereich einer dem Bodenabschnitt (6a) gegenüberliegenden Gehäuseöffnung (13) angeordnet ist und wobei jede Führungsschiene (4) und jeder Führungswagen (32, 33) im Innern der im Querschnitt U-förmigen Gehäusekomponente (6) angeordnet ist.
Lineareinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsschiene (4) an dem Bodenabschnitt (6a) angeordnet ist.
Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel (36) Befestigungsschrauben (42, 42') enthalten.
Lineareinheit nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlittenkörper (27) angreifende Befestigungsmittel (36) der Befestigungsmittel (36) von außerhalb der im Wesentlichen U-förmigen Gehäusekomponente (6) her zu ihrer Betätigung zugänglich sind.
Lineareinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Vergussmasse um ein Kunstharz handelt.
Verfahren zur Herstellung einer Lineareinheit (1), die wenigstens zwei Führungswagen (32, 33) aufweist, die jeweils an einer Führungsschiene (4) der Lineareinheit (1) linear verfahrbar gelagert sind und die zu einem linear bewegbaren Schlitten (15) gehören, der außerdem einen in sich starren Schlittenkörper (27) aufweist, der an sämtlichen Führungswagen (32, 33) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlittenkörper (27) durch folgende Verfahrensschritte mit allen Führungswagen (32, 33) durch Befestigungsmittel (36) starr verspannt wird: – (a) Verspannen eines ersten der Führungswagen (32) mit dem Schlittenkörper (27), während jeder weitere Führungswagen (33) noch nicht mit dem Schlittenkörper (27) verspannt ist, – (b) Applizieren einer fließfähigen Vergussmasse in einen Fügespalt (54), der sich nach dem Verspannen des Schlittenkörpers (27) mit dem ersten Führungswagen (32) zwischen dem Schlittenkörper (27) und jedem weiteren Führungswagen (33) ausgebildet hat, derart, dass die Vergussmasse an zwei einander zugewandten, den Fügespalt (54) begrenzenden Fügeflächen (38b, 53) anliegt, – (c) Aushärtenlassen der Vergussmasse im Fügespalt (54) zu, einer an beiden Fügeflächen (52, 53) anliegenden, den Fügespalt (54) überbrückenden starren Überbrückungsschicht (55), und – (d) Verspannen des Schlittenkörpers (27) mit jedem weiteren Führungswagen (33) unter Einspannung der dazwischen befindlichen starren Überbrückungsschicht (55).
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlittenkörper (27) im Bereich des Fügespaltes (54) mittels mindestens einer den Fügespalt (54) durchquerenden Befestigungsschraube (42') mit dem zugeordneten Führungswagen (33) verspannt wird, die in ein zu einer der Fügeflächen (38b) offenes Gewindeloch (43') eingeschraubt wird, wobei dieses Gewindeloch (43') abgedeckt wird, bevor die Vergussmasse in dem Fügespalt (54) appliziert wird.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (42') schon vor dem Applizieren der Vergussmasse lose in das Gewindeloch (43') eingeschraubt wird und dieses verschließt oder indem schon vor dem Applizieren der Vergussmasse in dem Fügespalt (54) ein an den beiden Fügeflächen (38b, 53) anliegender, das Gewindeloch (43') umgebender Dichtungsring angeordnet wird.