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Die Erfindung betrifft eine Linearbewegungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zu deren Betrieb.
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Aus der
WO 2008/093652 A1 ist eine Linearbewegungsvorrichtung bekannt. Das Führungselement in Form einer Führungsschiene erstreckt sich parallel zu einer Längsachse. Das Bewegungselement in Form eines Führungswagens ist über Wälzkörper in Richtung der Längsachse beweglich am Führungswagen gelagert. Der Schmierfilm im Bereich der Wälzkörper wird durch eine elektrische Widerstandsmessung zwischen Führungselement und Bewegungselement überwacht. Hierfür werden sowohl das Führungselement als auch das Bewegungselement gegenüber der Umgebung elektrisch isoliert.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die erforderliche elektrische Isolierung des Wälzkörperkontakts von der Umgebung bereits bei der Herstellung des Bewegungselements vorgenommen werden kann. Der Anwender der Linearbewegungsvorrichtung muss keine diesbezüglichen Anstrengungen unternehmen. Weiter ist die elektrische Isolierung besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Darüber hinaus verbessert sich die Zuverlässigkeit der Überwachung des Schmierfilms.
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Gemäß Anspruch 1 wird vorgeschlagen, dass das Bewegungselement einen gesonderten Grundkörper und eine gesonderte erste Laufbahneinlage umfasst, wobei an der ersten Laufbahneinlage zumindest eine Laufbahn angeordnet ist, wobei zwischen der ersten Laufbahneinlage und dem Grundkörper eine elektrische Isolierung derart angeordnet ist, dass der ohmsche Widerstand zwischen dem Grundkörper und der ersten Laufbahneinlage mehr als 1 MΩ beträgt, wobei die erste Messstelle elektrisch an die erste Laufbahneinlage angeschlossen ist. Die elektrische Isolierung befindet sich somit im Inneren des Führungselements, so dass sie im Rahmen dessen Herstellung problemlos mit hergestellt werden kann. Der Anwender der Linearbewegungsvorrichtung kommt mit der elektrischen Isolierung unter normalen Umständen nicht in Berührung.
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Bei der Linearbewegungsvorrichtung kann es sich um eine Schienenführung handeln, wobei das Führungselement die Führungsschiene ist, wobei das Bewegungselement der Führungswagen ist. Es kann sich aber auch um eine Kugelbüchsenführung handeln, bei der das Führungselement eine kreiszylindrische Welle ist, wobei das Bewegungselement eine Kugelbüchse ist. Der komplexe elektrische Widerstand hat vorzugsweise einen ohmschen Anteil (Realteil des komplexen Widerstands) und/oder einen kapazitiven Anteil (negativer Imaginärteil des komplexen Widerstands), wobei es zumindest denkbar ist, dass er auch einen induktiven Anteil aufweist. Das Führungselement besteht vorzugsweise aus Stahl, der zumindest im Bereich des Wälzkontakts gehärtet ist. Die erste und/oder die zweite Laufbahneinlage bestehen vorzugsweise aus gehärtetem Stahl. Der Grundkörper besteht vorzugsweise aus ungehärtetem Stahl.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Bewegungselement wenigstens zwei Laufbahnen aufweist, wobei eine gesonderte zweite Laufbahneinlage vorgesehen ist, an der zumindest eine Laufbahn angeordnet ist, wobei zwischen der zweiten Laufbahneinlage und dem Grundkörper eine elektrische Isolierung derart vorgesehen ist, dass der elektrische Widerstand zwischen dem Grundkörper, der ersten Laufbahneinlage und der zweiten Laufbahneinlage jeweils paarweise mehr als 1 MΩ beträgt, wobei die zweite Messstelle, zumindest mittelbar über eine Erdung, elektrisch an die zweite Laufbahneinlage angeschlossen ist. Hierdurch wird im Falle eines nicht geerdeten Führungselements eine Überwachung des Schmierzustands ermöglicht. Die erste und zweite Laufbahneinlage einschließlich der elektrischen Isolierung sind vorzugsweise spiegelsymmetrisch oder identisch zueinander ausgebildet.
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Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Messstelle, zumindest mittelbar über eine Erdung, elektrisch an das Führungselement angeschlossen ist. Hierdurch wird im Falle eines geerdeten Führungselements eine Überwachung des Schmierzustands ermöglicht.
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Es kann vorgesehen sein, dass die elektrische Isolierung in Form einer Beschichtung der ersten und/oder der zweiten Laufbahneinlage und/oder des Grundkörpers mit einer elektrisch isolierenden Schicht ausgebildet ist. Eine derartige Schicht ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Die Dicke der Schicht beträgt vorzugsweise weniger als 10 µm, so dass sie die Vorspannungsverhältnisse der Linearbewegungsvorrichtung im Wesentlichen nicht beeinflusst. Die elektrisch isolierende Schicht ist vorzugsweise stoffschlüssig mit der ersten bzw. zweiten Laufbahneinlage bzw. dem Grundkörper verbunden. Vorzugsweise sind die Laufbahneinlagen beschichtet, da diese klein gegenüber dem Grundkörper sind. Damit kann die Beschichtung besonders kostengünstig durchgeführt werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass die elektrisch isolierende Schicht eine Aluminiumoxidschicht, eine Phosphatschicht, eine Diamond-Like-Carbon-Schicht oder eine Klebstoffschicht ist. Diese Schichten haben eine gute Isolationswirkung und sind kostengünstig herstellbar. Im Falle einer Klebstoffschicht ist der entsprechende Klebstoff vorzugsweise ein elektrisch isolierendes Polymer. Der Klebstoff umfasst vorzugsweise einen elektrisch isolierenden Füllstoff, der höchstvorzugsweise in Form von Kugeln aus PEEK und/oder Glas ausgebildet ist. Hierdurch kann eine metallische Berührung von Laufbahneinlage und Grundkörper sicher ausgeschlossen werden.
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Es kann vorgesehen sein, dass die elektrisch isolierende Schicht von einer gesonderten Folie gebildet wird, welche stoffschlüssig mit der ersten und/oder der zweiten Laufbahneinlage und/oder dem Grundkörper verbunden ist. Die Folie besteht vorzugsweise aus einem Polymer und/oder einer Keramik.
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Es kann vorgesehen sein, dass sich die elektrisch isolierende Schicht zumindest über den Bereich erstreckt, an dem die erste bzw. die zweite Laufbahneinlage am Grundkörper anliegt. Hierdurch wird die angestrebte Isolierung zwischen Laufbahneinlage und Grundkörper sichergestellt. Vorzugsweise ist die Laufbahn nicht mit der elektrisch isolierenden Schicht bedeckt, so dass sie die Überwachung des Schmierfilms nicht stört. Hierbei ist es denkbar, dass die erste und/oder die zweite Laufbahneinlage zuerst an ihrer gesamten Oberfläche mit der elektrisch isolierenden Schicht versehen wird, wobei die elektrisch isolierende Schicht anschließend im Bereich der wenigstens einen Laufbahn wieder abgetragen wird. Dies kann einerseits dadurch geschehen, dass die betreffende Laufbahn nach dem Beschichten geschliffen wird. Es ist aber auch denkbar, dass die Beschichtung im Bereich der wenigstens einen Laufbahn während des Betriebs durch die harten Wälzkörper wieder abgetragen wird.
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Es kann vorgesehen sein, dass der Grundkörper oder das Führungselement im Querschnitt betrachtet U-förmig mit einer Basis und einem ersten und einem zweiten Schenkel ausgebildet ist, wobei dem ersten Schenkel die erste Laufbahneinlage zugeordnet ist, wobei dem zweiten Schenkel eine bzw. die zweite Laufbahneinlage zugeordnet ist. Im Falle eines U-förmigen Grundkörpers liegt die jeweilige Laufbahneinlage vorzugsweise über die elektrische Isolierung am betreffenden Schenkel an. Im Falle eines U-förmigen Führungselements sind die betreffenden Wälzkörper vorzugsweise zwischen der Laufbahneinlage und dem betreffenden Schenkel angeordnet.
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Es kann vorgesehen sein, dass die Widerstandserfassungsmittel eine Stromquelle und eine Spannungsmessvorrichtung umfassen. Bei der Spannungsmessvorrichtung kann es sich um einen Analog-Digital-Wandler handeln. Bei der Stromquelle kann es sich um einen Digital-Analog-Wandler handeln, dem ein Verstärker nachgeschaltet ist.
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Im Rahmen eines Verfahrens zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Linearbewegungsvorrichtung wird an der ersten Messstelle ein konstanter oder ein zeitlich variabler Messstrom eingeprägt, wobei eine Messspannung zwischen der ersten und der zweiten Messstelle gemessen wird, wobei der komplexe elektrische Widerstand aus der Messspannung und dem Messstrom ermittelt wird. Das vorstehende Verfahren wird vorzugsweise von den Widerstandserfassungsmitteln durchgeführt, die höchst vorzugsweise entsprechend diesem Verfahren eingerichtet sind. Der zeitlich variable Messstrom ist vorzugsweise ein sinusförmiger Messstrom. Der Betrag des Messstroms ist vorzugsweise so gewählt, dass im Bereich eines einzelnen Wälzkontakts eine Stromdichte von 0,1 A/mm2 nicht überschritten wird, um Beschädigungen an der Laufbahn und/oder den Wälzkörpern zu vermeiden.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Einprägen des Messstroms und die Messung der Messspannung vorgenommen werden, während sich das Bewegungselement, vorzugsweise mit einer konstanten Geschwindigkeit, relativ zum Führungselement bewegt. Im Stillstand liegen die Wälzköper zumindest punktweise unmittelbar an den zugeordneten Laufbahnen an, so dass ein unmittelbarer elektrischer Kontakt besteht. Erst durch die Abwälzbewegung der Wälzkörper bildet sich ein Schmierfilm aus, welcher einen deutlich von Null verschiedenen komplexen Widerstand zur Folge hat. Da sich der Schmierfilm nur ausbildet, wenn genügend Schmierstoff vorhanden ist, kann durch Messung des komplexen Widerstands auf eine ausreichende Schmierung geschlossen werden.
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Die elektrische Verbindung zwischen den Widerstandserfassungsmitteln und der ersten bzw. der zweiten Laufbahneinlage kann beispielsweise mittels einer festen bzw. unlösbaren Anbindung der entsprechenden elektrischen Leitungen erfolgen, insbesondere durch Kleben, Schweißen oder Löten. Es ist aber auch denkbar, eine lösbare elektrische Verbindung zu verwenden, die insbesondere eine Feder, beispielsweise eine Flach- oder eine Spiralfeder, umfasst. Hierdurch kann die entsprechende elektrische Leitung bzw. ein zugeordneter Kontakt gegen die zugeordnete erste bzw. zweite Laufbahneinlage gedrückt werden. Um den elektrischen Kontakt zu verbessern, kann eine Leitpaste verwendet werden.
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Es ist denkbar, den strominduzierten Barkhausen-Effekt gemäß der
EP 918 999 B1 auszunutzen. Hierfür wird in die betreffende, elektrisch isolierte Laufbahneinlage ein zeitlich variierender elektrischer Strom eingeprägt. Dieser verändert die Magnetisierung der ferromagnetischen Laufbahneinlage. Die Magnetisierung der Laufbahneinlage wird vorzugsweise mit einem Hall-Sensor gemessen, um das Barkhausen-Rauschen zu ermitteln. In der Folge kann beispielsweise eine Materialermüdung an der betreffenden Laufbahn erkannt werden.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Linearbewegungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Linearbewegungsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; und
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3 einen Teilquerschnitt im Bereich der ersten Laufbahneinlage.
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1 zeigt eine Linearbewegungsvorrichtung
10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Linearbewegungsvorrichtung
10 umfasst ein Führungselement
12 und ein Bewegungselement
20, welche mit Ausnahme der elektrischen Isolierung (Nr.
40 in
3) beispielsweise gemäß der
EP 2 952 761 A1 ausgeführt sind. Der gesamte Inhalt der
EP 2 952 761 A1 wird in Bezug genommen und zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht. Das Führungselement
12 ist vorliegend in Form einer Führungsschiene ausgebildet, welche sich mit der in
1 dargestellten, konstanten Querschnittsform parallel zu einer Längsachse
11 erstreckt, welche senkrecht zur Zeichenebene der
1 ausgerichtet ist. Das Führungselement
12 besteht aus Stahl und ist im Bereich der Gegenlaufbahnen (Nr.
13 in
3) gehärtet. Das Führungselement
12 ist damit elektrisch leitend. Das Bewegungselement
20 ist vorliegend in Form eines Führungswagens ausgebildet, welcher über insgesamt vier Reihen von endlos umlaufenden Wälzkörpern
14 in Richtung der Längsachse
11 beweglich am Führungselement
12 gelagert ist. Das Bewegungselement
20 hat einen U-förmigen Grundkörper
24 mit einer Basis
25 und einem ersten und einem zweiten Schenkel
26;
27. Das Führungselement
12 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel
26;
27 angeordnet.
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Innen am ersten Schenkel 26 liegt eine erste Laufbahneinlage 21 an, wobei innen am zweiten Schenkel 27 eine zweite Laufbahneinlage 22 anliegt. Die beiden Laufbahneinlagen 21; 22 sind spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet, wobei an beiden Laufbahneinlagen 21; 22 jeweils zwei Laufbahnen (Nr. 23 in 3) angeordnet sind, die sich jeweils parallel zur Längsachse 11 erstrecken. Jede Reihe von Wälzkörpern 14 wälzt an einer zugeordneten Laufbahn und einer zugeordneten Gegenlaufbahn ab. Die Wälzkörper sind vorliegend Kugeln. Die beiden Laufbahneinlagen 21; 22 und die Wälzkörper 14 bestehen aus gehärtetem Stahl, so dass sie elektrisch leitend sind. Der Grundkörper 24 besteht aus ungehärtetem Stahl, so dass er ebenfalls elektrisch leitend ist. Zwischen der ersten bzw. der zweiten Laufbahneinlage 21; 22 und dem Grundkörper 24 ist jeweils eine elektrische Isolierung (Nr. 40 in 3) vorgesehen, welche mit Bezug auf 3 näher erläutert wird. Die elektrische Isolierung bewirkt, dass die Laufbahneinlagen 21; 22 im Wesentlichen vollständig gegenüber dem Grundkörper 24 isoliert sind.
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Weiter sind Widerstandserfassungsmittel 50 vorgesehen, welche eine erste und eine zweite Messstelle 61; 62 aufweisen. Die Widerstandserfassungsmittel 50 umfassen eine Stromquelle 51 und eine Spannungsmessvorrichtung 52, welche parallel zwischen die erste und die zweite Messstelle 61; 62 geschaltet sind. Die erste Messstelle 61 ist über eine Verbindungsleitung elektrisch an die erste Laufbahneinlage 21 angeschlossen. Die zweite Messstelle 62 ist mittelbar über eine Erdung 53 an die zweite Laufbahneinlage 22 angeschlossen, wobei sie auch über eine Verbindungsleitung an die zweite Laufbahneinlage 22 angeschlossen sein kann. Die erste Ausführungsform ist für Anwendungsfälle vorgesehen, bei denen das Führungselement 12 elektrisch gegenüber der Erdung 53 isoliert ist. Hier ist beispielsweise an eine Führungsschiene gedacht, welche an einem Maschinenbett aus elektrisch isolierendem Polymerbeton montiert ist.
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Wird nun mittels der Stromquelle 51 ein Messstrom 54 eingeprägt, so kann dieser im Wesentlichen ausschließlich zur ersten Laufbahneinlage 21 hin fließen, da die Spannungsmessvorrichtung 52 einen sehr hohen Innenwiderstand aufweist. Der Messstrom fließt von dort weiter über die der ersten Laufbahneinlage 21 zugeordneten Wälzkörper 14 zum Führungselement 12, weiter über die der zweiten Laufbahneinlage 22 zugeordneten Wälzkörper 14 zur zweiten Laufbahneinlage 22. Von der zweiten Laufbahneinlage 22 fließt der Messstrom 54 über die Erdung 53 zurück zur Stromquelle 51, so dass der Stromkreis geschlossen ist. Die Erdung 53 bildet ein 0 Volt Potential.
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Ein nennenswerter Spannungsabfall ergibt sich im vorstehend erläuterten Strompfad allein in den Wälzkörperkontakten, da dort ein elektrisch nicht leitender Schmierfilm vorhanden sein kann, welcher die Wälzkörper 14 von der zugeordneten Laufbahn bzw. Gegenlaufbahn trennt. Im Falle eines Wechselstroms ist durch die kapazitive Wirkung des Schmierfilms zusätzlich eine Phasenverschiebung zwischen Messstrom und Messspannung zu beobachten. Wenn sich das Bewegungselement 20 nicht gegenüber dem Führungselement 12 bewegt, werden die Wälzkörper 14 durch die typsicherweise vorhandene Vorspannung unmittelbar gegen die Laufbahn und die Gegenlaufbahn gedrückt, wobei eventuell dort vorhandenes Schmiermittel verdrängt wird. Der Spannungsabfall ist dementsprechend gering. Erst wenn die Wälzkörper 14 genügend schnell abwälzen, bildet sich ein tragender Schmierfilm aus, der einen Spannungsabfall bewirkt, welcher mit der Spannungsmessvorrichtung 52 gemessen wird. Es versteht sich, dass sich dieser Schmierfilm nur ausbildet, wenn genügend Schmiermittel vorhanden ist. Damit ist der genannte Spannungsabfall bzw. die Messspannung 55 ein Indikator für eine ausreichende Schmierung der Linearbewegungsvorrichtung 10.
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Die Stromquelle 51 und die Spannungsmessvorrichtung 52 sind an eine Schmierzustandsermittlungsvorrichtung 60 angeschlossen. Die Schmierzustandermittlungssvorrichtung 60 umfasst vorzugswiese einen programmierbaren Digitalrechner. Die Spannungsmessvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Analog-Digital-Wandler. Der Digitalrechner und der Analog-Digital-Wandler können in einem Mikrocontroller zusammengefasst sein. Die Schmierzustandsermittlungsvorrichtung 60 schaltet die Stromquelle 51 vorzugsweise zu einem Zeitpunkt ein, in dem sich die Linearbewegungsvorrichtung 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegt. Der entsprechende Messstrom ist vorzugsweise so gewählt, dass die Stromdichte in allen Wälzkörperkontakten 0,1 A/mm2 nicht übersteigt, um Schäden an den Wälzkörperkontakten zu vermeiden. Der Messstrom 54 kann ein Gleichstrom und/oder ein Wechselstrom sein. Wenn der Messstrom 54 ein sinusförmiger Wechselstrom ist, ist der komplexe elektrische Widerstand der Quotient aus der komplexen Amplitude der Messspannung 55 und der komplexen Amplitude des Messstroms 54.
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Je nach Viskosität des Schmierstoffes und der Verfahrgeschwindigkeit der Linearbewegungsvorrichtung 10 prägt sich ein mehr oder weniger tragender Schmierfilm aus. Je ausgeprägter dieser ist, desto größer wird auch der elektrische Widerstand. Das spiegelt sich in einer entsprechend höheren gemessenen Messspannung 55 bzw. in einem höheren Blindwiderstand (dies entspricht einer kleineren elektrischen Kapazität) wider.
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Da es aufgrund der anliegenden Messspannung 55 bei einem ausgebildeten Schmierfilm zu Spannungsüberschlägen kommen kann, ist es sinnvoll, sowohl die Spannungsmessung als Effektivwertmessung auszuführen als auch die gesamte Messung nicht permanent, sondern nur gelegentlich durchzuführen. Idealerweise wird die Messung nur durchgeführt, wenn sich die Linearbewegungsvorrichtung 10 mit nahezu konstanter Geschwindigkeit bewegt. Diese Messung wird vorzugsweise bei einer oder mehreren definierten Referenzgeschwindigkeiten durchgeführt.
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In Abhängigkeit der Messergebnisse, d.h. bei Erkennung eines Schmierfilm-nicht-in-Ordnung-Signals für die Schmierfilmqualität bzw. einer signifikanten Verschlechterung der Schmierqualität, kann eine manuelle oder automatische Nachschmierung erfolgen.
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Anzumerken ist noch, dass der Grundkörper 24 des Bewegungselements 20 häufig mit der Erdung 53 elektrisch verbunden ist. Die erfindungsgemäße elektrische Isolierung (Nr. 40 in 3) ist gerade in diesen Fällen erforderlich, da hierdurch ein Strompfad über den Grundkörper 24, weiter über die Erdung 53 zurück zu den Widerstandserfassungsmitteln 50 gesperrt wird. Dieser würde bewirken, dass die Messspannung 55 im Wesentlichen unabhängig vom Schmierzustand immer 0 Volt beträgt.
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2 zeigt eine Linearbewegungsvorrichtung 10' gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die zweite Ausführungsform ist bis auf die nachfolgend beschriebenen Unterschiede identisch zur ersten Ausführungsform ausgebildet, so dass diesbezüglich auf die Ausführungen zu 1 verwiesen wird. In den 1 und 2 sind gleiche bzw. sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
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Die zweite Ausführungsform ist für Anwendungsfälle vorgesehen, bei denen das Führungselement 12 elektrisch mit der Erdung 53 verbunden ist. Hier ist beispielsweise an eine Führungsschiene gedacht, welche an einem Maschinenbett aus elektrisch leitendem Gusseisen montiert ist, wobei das Maschinenbett geerdet ist. Im Unterschied zur ersten Ausführungsform läuft der Pfad des Messstroms 54 allein über die erste Laufbahneinlage 21, so dass mittels Schmierzustandsermittlungsvorrichtung 60 allein der dortige Schmierzustand ermittelbar ist. Die Genauigkeit der Schmierzustandsermittlung ist gegenüber der ersten Ausführungsform höher. Insbesondere können Fälle erkannt werden, bei denen nur an einer Laufbahneinlage 21; 22 Mangelschmierung vorliegt. Vorzugsweise ist eine (nicht dargestellte) Umschaltvorrichtung vorgesehen, mit der wahlweise die erste oder die zweite Laufbahneinlage 21 mit dem Widerstandserfassungsmittel 50 verbindbar sind, so dass an beiden Laufbahneinlagen 21; 22 eine Schmierfilmüberwachung durchgeführt werden kann.
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3 zeigt einen Teilquerschnitt im Bereich der ersten Laufbahneinlage 21. Dieses Detail ist sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsform identisch vorhanden.
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In 3 ist zu erkennen, wie die kugelförmigen Wälzkörper 14 jeweils an einer angepassten Laufbahn 23, an der ersten Laufbahneinlage 21 und einer Gegenlaufbahn 13 am Führungselement 12 anliegen. Dort bildet sich der Schmierfilm aus, welcher mit der vorliegenden Erfindung überwacht werden soll. Weiter ist zu erkennen, wie die erste Laufbahneinlage 21 auf der von den Laufbahnen 23 abgewandten Seite am Grundkörper 24 anliegt. Vorliegend ist im Grundkörper 24 eine V-förmige Nut 29 vorgesehen, in welcher die erste Laufbahneinlage 21 aufgenommen ist. Um dort einen elektrischen Kontakt zwischen der ersten Laufbahneinlage 21 und dem Grundkörper 24 zu unterbinden, ist eine elektrische Isolierung 40 vorgesehen.
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Die elektrische Isolierung 40 ist vorliegend in Form einer elektrisch isolierenden Schicht 41 auf der ersten Laufbahneinlage 21 ausgeführt. Diese ist vorzugsweise nur wenige Mikrometer dick, so dass sie die Vorspannungsverhältnisse in der Linearbewegungsvorrichtung im Wesentlichen nicht stört. Aufgrund der geringen Dicke kann es sein, dass sich keine vollständige elektrische Isolierung ergibt, sondern vielmehr ein hoher Übergangswiderstand, welcher vorzugsweise größer als 1 MΩ ist. Da die elektrisch isolierende Schicht 41 aufgrund ihrer geringen Dicke bei maßstäblicher Darstellung in 3 nicht zu erkennen wäre, ist ihr Erstreckungsbereich mit einer Strichlinie 41 angedeutet. Demnach ist allein die von den Laufbahnen 23 abgewandte Rückseite der ersten Laufbahneinlage 21 mit der elektrisch isolierenden Schicht versehen. Die gegenüberliegende Vorderseite mit den Laufbahnen 23 ist vorzugsweise nicht beschichtet, so dass der dortige Übergangswiderstand hauptsächlich von der Dicke des entsprechenden Schmierfilms abhängt, wobei er sehr klein ist, wenn kein trennender Schmierfilm vorhanden ist. Die elektrisch isolierende Schicht 41 ist vorzugsweise eine Aluminiumoxidschicht, eine Phosphatschicht oder eine Klebstoffschicht.
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Die zweite Laufbahneinlage (Nr. 22 in 1; 2) ist vorzugsweise spiegelsymmetrisch zur ersten Laufbahneinlage 21 ausgebildet, so dass die vorstehenden Ausführungen analog für die zweite Laufbahneinlage gelten.
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Die elektrisch isolierende Schicht 41 kann auch allein am Grundkörper 24 angebracht sein, wobei es auch denkbar ist, dass sowohl die Laufbahneinlage 21; 22 als auch der Grundkörper 24 beschichtet sind.
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Weiter ist darauf hinzuweisen, dass die in 3 mit der Bezugsziffer 28 gekennzeichneten Wälzkörperhalteteile typischerweise aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehen, so dass sie im Wesentlichen keinen Einfluss auf die Ermittlung des Schmierzustands haben.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Linearbewegungsvorrichtung (erste Ausführungsform)
- 10'
- Linearbewegungsvorrichtung (zweite Ausführungsform)
- 11
- Längsachse
- 12
- Führungselement
- 13
- Gegenlaufbahn
- 14
- Wälzkörper
- 20
- Bewegungselement
- 21
- erste Laufbahneinlage
- 22
- zweite Laufbahneinlage
- 23
- Laufbahn
- 24
- Grundkörper
- 25
- Basis
- 26
- erster Schenkel
- 27
- zweiter Schenkel
- 28
- Wälzkörperhalteteil
- 29
- V-förmige Nut
- 40
- elektrische Isolierung
- 41
- elektrisch isolierende Schicht
- 50
- Widerstandserfassungsmittel
- 51
- Stromquelle
- 52
- Spannungsmessvorrichtung
- 53
- Erdung
- 54
- Messstrom
- 55
- Messspannung
- 60
- Schmierzustandsermittlungsvorrichtung
- 61
- erste Messstelle
- 62
- zweite Messstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2008/093652 A1 [0002]
- EP 918999 B1 [0018]
- EP 2952761 A1 [0024, 0024]
