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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schlitten zum Führen an einer Führungsschiene einer Linearführungseinheit mit einem Befestigungsabschnitt, bei dem der Befestigungsabschnitt zum Anordnen eines Zahnriemens ausgebildet ist.
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Schlitten zum Führen an einer Führungsschiene einer Linearführungseinheit sind im Stand der Technik bekannt. Derartige Schlitten sind hierbei häufig mit einem um zwei Rollen umlaufenden Zahnriemen verbunden, bei dem eine der zwei Rollen mit einem Antrieb verbunden ist.
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Die Druckschrift
DE 100 28 106 A1 betrifft eine Vorrichtung zum kostengünstigen und ortsgenauen Transportieren eines Gegenstandes oder einer Gegenstandsgruppe von einem Ort zu einem anderen Ort, mit einer X-Einheit zum Transportieren in einer Richtung und einer über eine Verbindung mit der X-Einheit verbundenen Z-Einheit, bei dem die Z-Einheit für eine Transportbewegung senkrecht zur Richtung der X-Einheit vorgesehen ist, ist als Verbindung ein um zwei Rollen umlaufendes, geschlossenes Zugmittel vorgesehen, ist an einer Rolle ein Antrieb für das Zugmittel vorgesehen, bei dem die X-Einheit über ein erstes Befestigungsteil mit einem ersten Parallelabschnitt des Zugmittels verbunden ist, und die Z-Einheit ist über ein zweites Befestigungsteil mit dem zweiten Parallelabschnitt des Zugmittels verbunden.
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Die Druckschrift
WO 06108400 A1 betrifft eine Linearführungseinheit mit einem Tragprofil, das einen offenen Querschnitt aufweist, wenigstens einer Führungsschiene, auf der wenigstens ein Führungsschlitten verschiebbar ist, einem geschlossenen Zugmittel zum Antrieb des Führungsschlittens, und je einer Umlenkrolle für das Zugmittel an gegenüberliegenden Enden des Tragprofils, bei dem die Umlenkrollen in angeflanschten Umlenkgehäusen angeordnet sind.
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Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, einen Schlitten zum Führen an einer Führungsschiene einer Linearführungseinheit bereitzustellen, der wenige Bauelemente und eine hohe Stabilität aufweist und einfach herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird durch Gegenstände nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Figuren.
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Gemäß einem Aspekt wird die Aufgabe durch einen Schlitten zum Führen an einer Führungsschiene einer Linearführungseinheit gelöst, bei dem der Schlitten einen Befestigungsabschnitt aufweist, der zum Anordnen eines Zahnriemens ausgebildet ist und bei dem der Schlitten einstückig ausgebildet ist. Der Befestigungsabschnitt umfasst beispielsweise ein Gegenprofil zum Einlegen eines Zahnprofils des Zahnriemens. Das Gegenprofil ist beispielsweise integral in einer Seitenwand des Schlittens gebildet. Der Schlitten ist beispielsweise einstückig mit dem Gegenprofil ausgebildet. Durch die integrale und einstückige Ausbildung des Schlittens kann dieser besonders einfach und mit einer geringen Anzahl von Bauelementen hergestellt werden. Die Stabilität des Schlittens wird zudem verbessert.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Schlitten aus einem Aluminium-Gussteil gebildet. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine besonders einfache Herstellung des Schlittens ermöglicht wird. Zudem kann der Schlitten aus einem Aluminium-Spanteil oder aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst der Befestigungsabschnitt ein mit einem Zahnriemenprofil korrespondierendes Gegenprofil. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine Zahnkontur an dem Befestigungsabschnitt bereits im Schlitten integriert ist. Somit kann ein Zahnriemen direkt mit oder an dem Schlitten angeordnet werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst das Gegenprofil zumindest einen Zahn zum Eingreifen in das Zahnriemenprofil. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass zwischen dem Gegenprofil des Schlittens und dem Zahnriemen keine weiteren Bauteile angeordnet sind und eine besonders gute Kraftübertragung erreicht wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst der Befestigungsabschnitt zumindest ein Ausrichtungselement zum Ausrichten des Zahnriemens. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Zahnriemen besonders exakt an dem Ausrichtungselement und somit an dem Schlitten angeordnet werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst der Befestigungsabschnitt weitere Ausrichtungselemente zum Ausrichten eines Zahnriemens, die an beiden Seiten des Gegenprofils einander gegenüberliegend angeordnet sind. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Anordnen eines Zahnriemens an dem Schlitten zusätzlich vereinfacht wird.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst der Schlitten ein Fixierelement, das zum Fixieren eines Zahnriemens ausgebildet ist. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Zahnriemen fest an dem Schlitten fixiert werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst der Schlitten einen Vorsprung zum Abstützen des Fixierelements. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass der Zahnriemen besonders präzise an dem Schlitten fixiert werden kann. Zudem kann der weitere technische Vorteil erreicht werden, dass der Vorsprung als zusätzliches Hilfsmittel zum Ausrichten des Zahnriemens an dem Schlitten dienlich sein ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst der Vorsprung eine Verstellvorrichtung, um den Vorsprung mechanisch in dessen Höhe zu verstellen. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine Anpassung der Höhe des Vorsprungs und somit des Schlittens an unterschiedliche Zahnriemendicken erfolgen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens ist das Fixierelement derart mit dem Vorsprung verbindbar ausgebildet, dass ein Zahnriemen mit einer gleichmäßigen Klemmkraft an dem Befestigungsabschnitt fixierbar ist. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine gleichmäßige Klemmbelastung auf den Zahnriemen einwirkt. Es kommt somit nicht zu punktuell erhöhten Klemmkräften und die Lebensdauer des Zahnriemens wird dadurch deutlich erhöht.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens ist das Fixierelement mit zwei Befestigungselementen an dem Schlitten fixierbar. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine homogene Klemmkraft zwischen dem Fixierelement und dem Zahnriemen mittels zwei einfachen Befestigungselementen in Form einfacher Schrauben erfolgen kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens sind die Befestigungselemente auf unterschiedlichen Seiten des Vorsprungs fixierbar. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass eine präzise Fixierung des Fixierelements an dem Schlitten und eine gegebenenfalls notwendige Korrektur der Fixierung möglich sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst der Schlitten eine erste Befestigungsschnittstelle zum Befestigen einer Tragevorrichtung. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Befördern eines Gegenstands an oder auf der Tragevorrichtung möglich ist. Die Tragevorrichtung kann integral mit dem Schlitten ausgebildet sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Schlittens umfasst der Schlitten eine zweite Befestigungsschnittstelle zum Befestigen eines Führungswagens. Dadurch wird der technische Vorteil erreicht, dass das Führen an einer Führungsschiene einer Linearführungseinheit möglich ist. Hierbei wäre es ebenso denkbar, den Führungswagen und den Schlitten integral auszubilden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Schlittens;
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2 eine perspektivische Ansicht des Schlittens mit einer Tragevorrichtung und einem Führungswagen;
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3 eine weitere perspektivische Ansicht des Schlittens mit Führungswagen;
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4 eine Explosionsdarstellung des Schlittens mit der Tragevorrichtung und einem Zahnriemen; und
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5 eine weitere perspektivische Ansicht des Schlittens.
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schlittens 100. Der Schlitten 100 wird an einer Führungsschiene einer Linearführungseinheit gleitend geführt. Der Schlitten 100 ist ein Formteil, das einerseits eine erste Befestigungsschnittstelle 112 zum Befestigen des Schlittens 100 an einem Führungswagen aufweist und andererseits eine zweite Befestigungsschnittstelle 104 zum Befestigen einer Tragevorrichtung aufweist. Die erste Befestigungsschnittstelle 112 befindet sich an einem unteren Abschnitt des Schlittens 100. Die zweite Befestigungsschnittstelle 104 befindet sich an einem oberen Abschnitt des Schlittens 100. Zwischen der ersten Befestigungsschnittstelle 112 und der zweiten Befestigungsschnittstelle 104 ist der Schlitten 100 einstückig ausgebildet. Das Formteil des Schlittens 100 ist beispielsweise ein Aluminium-Gussbauteil, ein Aluminium-Spanbauteil oder aus einem geeigneten Kunststoff gebildet. Durch den einstückigen Schlitten 100 wird der Vorteil erreicht, dass Kräfte von dem Führungswagen direkt auf die Tragevorrichtung übertragen werden, ohne dass innerhalb des Schlittens weitere mechanische Verbindungsstellen existieren.
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Der Schlitten 100 weist einen Befestigungsabschnitt 103 zum Auflegen und Befestigen eines Zahnriemens 105 (in 1 nicht gezeigt) auf. Der Befestigungsabschnitt 103 weist ein Gegenprofil 107 auf, das einem Zahnriemenprofil des Zahnriemens 105 entspricht. Das Gegenprofil 107 umfasst eine Vielzahl von Zähnen 108 und zusätzliche Ausrichtungselemente 111 zum seitlichen Ausrichten und Abstützen des Zahnriemens an dem Befestigungsabschnitt 103. Die stiftförmig herausstehenden Ausrichtungselemente 111 sind paarweise unmittelbar angrenzend an dem Gegenprofil 107 und benachbart zu den Zähnen 108 des Gegenprofils 107 angeordnet. Bei aufgelegtem Zahnriemen stützen die Ausrichtungselemente 111 den Zahnriemen beidseitig ab und verhindern ein seitliches Verrutschen des Zahnriemens 105. Zudem vereinfachen die Ausrichtungselemente 111 ein Anlegen eines Zahnriemens 105 an das Gegenprofil 107, indem eine exakte Ausrichtung vorgegeben wird.
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Der Schlitten 100 mit dem Befestigungsabschnitt 103 ist zwischen der ersten Befestigungsschnittstelle 112 für den Führungswagen und der zweiten Befestigungsschnittstelle 104 für die Tragevorrichtung als einstückiges Bauteil ausgebildet. Das Gegenprofil 107 zum Auflegen und Ankoppeln des Zahnriemens ist ein integraler Bestandteil des Schlittens 100, beispielsweise in einer Seitenwand des Schlittens 100. Die Ausrichtungselemente 111 sind ebenfalls ein integraler Bestandteil des Schlittens 100.
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Der Befestigungsabschnitt 103 ist in zwei sich gegenüberliegende Teilbereiche getrennt. Die beiden sich gegenüberliegenden Teilbereiche bilden gemeinsam das Gegenprofil 107 aus, das die Ausrichtungselemente 111 zum Anlegen des Zahnriemens 105 aufweist. Der erste Teilbereich dient zum Befestigen des einen Endes des Zahnriemens 105. Der zweite Teilbereich dient zum Befestigen des anderen Endes des Zahnriemens 105.
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Mittig zwischen den beiden Teilbereichen des Gegenprofils 107 befindet sich ein riegelförmiger Vorsprung 109. Der Vorsprung 109 dient dazu, ein Fixierelement 113 (nicht in 1 gezeigt) abzustützen und um das Fixierelement 113 in Bezug auf den Zahnriemen 105 genau an dem Schlitten 100 anzuordnen. Zusätzlich kann der Vorsprung 109 auch als Anschlag zum Ausrichten des Zahnriemens an dem Schlitten 100 verwendet werden.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schlittens 100 mit einer Tragevorrichtung 106 und einem Führungswagen 114. Auf der Tragevorrichtung 106 werden Komponenten montiert, die durch die Linearführungseinheit bewegt werden sollen. Zu diesem Zweck umfasst die Tragevorrichtung 106 beispielsweise eine Montagefläche mit Gewindebohrungen, auf der die Komponenten angeordnet werden können. Die Tragevorrichtung 106 ist an der ersten Befestigungsschnittstelle 104 an dem oberen Abschnitt des Schlittens 100 angeordnet. Die Tragevorrichtung 106 kann ein integraler Abschnitt des einstückigen Schlittens 100 sein. Die Befestigung der Tragevorrichtung 106 erfolgt beispielsweise mittels einer Verschraubung. Die zu bewegenden Komponenten können auch direkt an der Befestigungsschnittstelle 104 befestigt werden.
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Der Führungswagen 114 ist an der zweiten Befestigungsschnittstelle 112 an dem unteren Abschnitt des Schlittens 100 befestigt. Der Befestigungsabschnitt 103 weist das formmäßig integrierte Gegenprofil 107 und die seitlichen Ausrichtungselemente 111 auf. Das Gegenprofil 107 ist durch den riegelförmigen Vorsprung 109 in die zwei sich gegenüberliegenden Teilbereiche getrennt.
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3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht eines Schlittens 100 mit einem Führungswagen 114. Der Führungswagen 114 ist an der zweiten Befestigungsschnittstelle 112 des Schlittens 100 angeordnet. Der Führungswagen 114 dient zum Führen des Schlittens 100 an der Führungsschiene.
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Der Schlitten 100 weist zudem den integralen Befestigungsabschnitt 103 mit dem Gegenprofil 107 für den Zahnriemen 105 und den Vorsprung 109 auf. Jeder der beiden Teilbereiche des Gegenprofils 107 umfasst eine Vielzahl von Zähnen 108, die dem Zahnriemenprofil des Zahnriemens 105 (in 3 nicht gezeigt) entsprechen und mit diesem kraftschlüssig oder formschlüssig in Eingriff gebracht werden können. Zusätzlich umfasst das Gegenprofil 107 mehrere seitlich vorstehende Ausrichtungselemente 111 zum Anlegen des Zahnriemens 105 auf.
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4 zeigt eine Explosionsdarstellung des Schlittens 100 mit der Tragevorrichtung 106 und dem Zahnriemen 105. Der offene Zahnriemen 105 umfasst zwei Enden, von denen jedes mit jeweils einem Teilbereich des Gegenprofils 107 in Eingriff gebracht werden kann. Der Zahnriemen 105 kann zunächst mit dessen Enden in die beiden Teilbereiche des Gegenprofils 107 eingelegt werden und anschließend mit einem aufgesetzten, plattenförmigen Fixierelement 113 an dem Schlitten 100 fixiert werden. Bei dem Einlegen des Zahnriemens 105 dienen die Ausrichtungselemente 111 als seitliche Orientierungshilfe zum präzisen Anlegen des Zahnriemens 105 an die beiden Teilbereiche des Gegenprofils 107.
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Das Fixieren des rechteckigen Fixierelements 113 erfolgt mittels zweier Befestigungselemente 115, von denen nur eines gezeigt ist. Die zylinderförmigen Befestigungselemente 115, werden in entsprechende Öffnungen in dem Fixierelement 113 eingesetzt und eingeschraubt. Zwischen den beiden Befestigungselementen 115 ist der riegelförmige Vorsprung 109 angeordnet. Das aufgesetzte Fixierelement 113 steht in Kontakt mit dem Vorsprung 109 und liegt an diesem an.
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Der Vorsprung 109 in der Mitte der beiden Teilbereiche des Gegenprofils 107 stützt das Fixierelement 113 ab und gewährleistet eine homogene Druckverteilung des Fixierelements 113 auf den Zahnriemen 105, so dass die beiden Befestigungselemente 115 ein einfaches Justieren der Klemmung ermöglichen. Durch das Fixierelement 113 und die eingeschraubten Befestigungselemente 115 wird der Zahnriemen 105 mit einer gleichmäßigen Klemmkraft an dem Befestigungsabschnitt 103 über die gesamte Fläche des plattenförmigen Fixierelement 113 hinweg fixiert. Dadurch wird eine gleichmäßige Klemmbelastung auf den Zahnriemen 105 bewirkt, so dass punktuell erhöhte Klemmkräften verhindert werden, die die Lebensdauer des Zahnriemens 105 reduzieren.
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Durch eine geeignete Wahl einer Höhe des Vorsprungs 109 kann der Schlitten 100 auf unterschiedliche Zahnriemen 105 eingestellt werden. Dies kann mit einem Vorsprung 109 mit einer Verstellvorrichtung (nicht gezeigt) realisiert werden, um eine Anpassung der Höhe des Vorsprungs 109 an einen Zahnriementyp oder an eine Zahnriemendicke zu ermöglichen. Folglich können unterschiedliche Zahnriemendicken mit dem Schlitten 100 kombiniert werden, so dass immer eine optimale Klemmwirkung des Fixierelements 113 gewährleistet ist. Die Verstellvorrichtung kann beispielsweise eine Schraube umfassen, über die die Höhe des Vorsprungs 109 eingestellt werden kann.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Schlittens 100. Der Zahnriemen 105 ist mittels den zwei Befestigungselementen 115 und dem Fixierelement 113 an dem Befestigungsabschnitt 103 des Schlittens 100 angeordnet. Die Ausrichtungselemente 111 dienen zusätzlich zur seitlichen Abstützung des Fixierelements 113. Über den nunmehr ringförmig geschlossenen Zahnriemen 105 kann der Schlitten 100 in der Linearführungseinheit bewegt werden.
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Alle in Verbindung mit einzelnen Ausführungsformen der Erfindung erläuterten und gezeigten Merkmale können in unterschiedlicher Kombination in dem erfindungsgemäßen Gegenstand vorgesehen sein, um gleichzeitig deren vorteilhafte Wirkungen zu realisieren.
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Der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist durch die Ansprüche gegeben und wird durch die in der Beschreibung erläuterten oder den Figuren gezeigten Merkmale nicht beschränkt.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Schlitten
- 103
- Befestigungsabschnitt
- 104
- Befestigungsschnittstelle
- 105
- Zahnriemen
- 106
- Tragvorrichtung
- 107
- Gegenprofil
- 108
- Zahn
- 109
- Vorsprung
- 111
- Ausrichtungselement
- 112
- Befestigungsschnittstelle
- 113
- Fixierelement
- 114
- Führungswagen
- 115
- Befestigungselemente
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10028106 A1 [0003]
- WO 06108400 A1 [0004]
