DE102018130984A1 - Profile rail of a linear guide and method for producing a profile rail - Google Patents
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Abstract
Eine Profilschiene (1) einer Linearführung weist zwei Seitenflächen (4,5) auf, in welchen sich jeweils eine Nut (6,7) befindet, wobei die Nuten (6,7) zueinander symmetrisch ausgebildet sind und in eine der Nuten (6) ein eine Maßverkörperung (11,12) aufweisendes Maßband (9) eingelegt ist, wogegen in die zweite Nut (7) ein Ausgleichsband (10) ohne Maßverkörperung eingelegt ist.A profile rail (1) of a linear guide has two side surfaces (4,5), in each of which there is a groove (6,7), the grooves (6,7) being symmetrical to each other and in one of the grooves (6) a measuring tape (9) with a measuring standard (11, 12) is inserted, whereas a compensating tape (10) without measuring standard is inserted into the second groove (7).
Description
Die Erfindung betrifft eine zur Verwendung in einer Linearführung vorgesehene Profilschiene nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Profilschiene für eine Linearführung.The invention relates to a profile rail provided for use in a linear guide according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for producing a profile rail for a linear guide.
Eine gattungsgemäße Profilschiene ist aus der
Aus der
Verschiedene Varianten von Linearführungen mit einem Längenmesssystem, das heißt Wegmesssystem, dessen Maßverkörperung von der Führungsschiene beabstandet ist, sind aus der
Ein in der
Der Maßstab ist hierbei einstückig mit einem biegbaren Flachband aus Stahl ausgebildet, welches in einer Längsnut der Führungsschiene gehalten ist.The scale is made in one piece with a flexible flat band made of steel, which is held in a longitudinal groove of the guide rail.
Weitere Varianten von für Linearführungen vorgesehenen Wegmesssystemen, jeweils in Form von magnetischen Messsystemen, sind in den Dokumenten
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Profilschiene einer Linearführung gegenüber dem genannten Stand der Technik hinsichtlich eines besonders günstigen Verhältnisses zwischen hoher Präzision einerseits und fertigungstechnischem Aufwand andererseits weiterzuentwickeln.The invention is based on the object of further developing a linear guide rail compared to the prior art mentioned with regard to a particularly favorable ratio between high precision on the one hand and manufacturing outlay on the other hand.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Profilschiene mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer Profilschiene für eine Linearführung gemäß Anspruch 9 gelöst. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Herstellungsverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch die Vorrichtung, das heißt die Profilschiene, und umgekehrt.This object is achieved according to the invention by a profile rail with the features of claim 1. The object is also achieved by a method for producing a profile rail for a linear guide according to
Die Profilschiene weist in an sich bekannter Grundform zwei Seitenflächen auf, in welchen sich jeweils eine Nut befindet, wobei die Nuten zueinander symmetrisch ausgebildet sind und in eine der Nuten ein eine Maßverkörperung aufweisendes Maßband eingelegt ist. Die Nuten sind im Querschnitt insbesondere U- oder L-förmig ausgebildet. Erfindungsgemäß ist in die zweite Nut der Profilschiene ein Ausgleichsband eingelegt, welches keine Maßverkörperung aufweist und auch als Dummy-Band bezeichnet wird.In a basic form known per se, the profile rail has two side surfaces, in each of which there is a groove, the grooves being symmetrical to one another and a measuring tape having a material measure being inserted into one of the grooves. The grooves are in particular U-shaped or L-shaped in cross section. According to the invention, a compensating tape is inserted into the second groove of the profile rail, which has no material measure and is also referred to as a dummy tape.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass Anwendungen existieren, in welchen ein einziges Maßband als Maßverkörperung einer Längenmessvorrichtung einer Linearführung ausreichend ist. Was die Positionierung eines solchen einzelnen Maßbandes betrifft, sind verschiedene Gestaltungen denkbar. Aufgrund der im Vergleich zum Maßband äußerst massiven Gestaltung der Profilschiene ist grundsätzlich keine Beeinflussung der mechanischen Eigenschaften der Profilschiene durch das Maßband zu erwarten. Diese naheliegende Annahme wurde im Zuge von Vorüberlegungen zur Erfindung in Frage gestellt. Tatsächlich hat sich gezeigt, dass selbst ein Maßband mit einem im Vergleich zur gesamten Profilschiene äußerst schwachen Querschnitt, wenn es mit einem Abschnitt der Oberfläche der Profilschiene fest verbunden ist, in der Lage ist, auf Dauer je nach Betriebsbedingungen einen zwar minimalen, jedoch mit ausreichend empfindlicher Messtechnik feststellbaren Verzug der Profilschiene hervorzurufen. Diesem unerwünschten Effekt wird durch das als Dummy-Element fungierende Ausgleichsband effizient entgegengewirkt, ohne den Fertigungsaufwand stark zu erhöhen.The invention is based on the consideration that applications exist in which a single measuring tape is sufficient as the measuring standard of a length measuring device of a linear guide. Various configurations are conceivable with regard to the positioning of such a single measuring tape. Due to the extremely solid design of the profile rail compared to the measuring tape, the measuring tape is not expected to influence the mechanical properties of the profile rail. This obvious assumption was questioned in the course of preliminary considerations regarding the invention. In fact, it has been shown that even a measuring tape with a cross section which is extremely weak compared to the entire profile rail, if it is firmly connected to a section of the surface of the profile rail, is capable in the long run of a minimal, but sufficient, depending on the operating conditions sensitive measurement technology detectable distortion of the profile rail. This undesired effect is counteracted efficiently by the compensating band acting as a dummy element without greatly increasing the manufacturing effort.
Bei dem Einbringen der Nut in die Profilschiene kann jeglichem Verzug der Profilschiene entgegengewirkt werden, indem auf beiden Seiten der Profilschiene gleichzeitig eine Nut erzeugt wird. Nachdem in einem weiteren Fertigungsschritt in den beiden Nuten die vorgesehenen Bänder, das heißt das Maßband beziehungsweise das Ausgleichsband, befestigt wurden, ist wiederum ein Maschinenelement, nämlich eine Führungsschiene, mit spiegelsymmetrischen Konturen gegeben. Durch ein vollständiges Verschließen beider Nuten mit dem jeweils zugehörigen Band ist die Profilschiene unter anderem für die Verwendung von an einem herkömmlichen Führungswagen anzubringenden Abstreifern gängiger Geometrie geeignet.When the groove is introduced into the profile rail, any distortion of the profile rail can be counteracted by simultaneously creating a groove on both sides of the profile rail. After the intended tapes, that is to say the measuring tape or the compensating tape, have been fastened in a further production step in the two grooves, a machine element, namely a guide rail, with mirror-symmetrical contours is again provided. By completely closing both grooves with the The associated band, the profile rail is suitable, among other things, for the use of wipers of common geometry to be attached to a conventional guide carriage.
Die Profilschiene ist allgemein in folgenden Schritten herstellbar:
- - Bereitstellung eines als Schiene ausgebildeten, profilierten Grundkörpers aus Metall, welcher zwei zueinander spiegelsymmetrische, optional schräg zueinander gestellte, Seitenflächen aufweist, in welchen sich jeweils eine Nut befindet,
- - Bereitstellung eines auf die Länge der Schiene abgestimmten Maßbandes, welches eine Maßverkörperung trägt,
- - Bereitstellung eines als Dummy-Element vorgesehenen Ausgleichsbandes, welches gleiche Materialeigenschaften und Abmessungen wie das Maßband hat,
- - Befestigung des Maßbandes in der ersten Nut und des Ausgleichsbandes in der zweiten Nut des Grundkörpers.
- Provision of a profiled metal base body designed as a rail, which has two mutually mirror-symmetrical, optionally inclined side surfaces, in each of which there is a groove,
- - Provision of a measuring tape that is matched to the length of the rail and carries a measuring standard,
- Provision of a compensating tape provided as a dummy element, which has the same material properties and dimensions as the measuring tape,
- - Fastening the measuring tape in the first groove and the compensation tape in the second groove of the base body.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung sind die beiden Nuten der Profilschiene als einseitig offene, insbesondere nach unten offene, Nuten, das heißt L-förmige Nuten, ausgebildet. Die Bezeichnung „nach unten offen“ bedeutet hierbei, dass die jeweilige Nut zu einer Grundfläche der Profilschiene hin offen ist. Die Grundfläche der Profilschiene liegt einer Oberseite der Profilschiene gegenüber, auf welcher bei komplett montierter Linearführung mindestens ein Führungswagen verschiebbar ist. Die Richtungsangaben „unten“ und „oben“ beinhalten keine Aussage über die tatsächliche Einbaulage der Linearführung in einer Umgebungskonstruktion.According to a possible embodiment, the two grooves of the profile rail are designed as grooves which are open on one side, in particular open at the bottom, that is to say L-shaped grooves. The term “open at the bottom” means that the respective groove is open to a base of the profile rail. The base area of the profile rail is opposite an upper side of the profile rail, on which at least one guide carriage can be displaced when the linear guide is completely installed. The directions "below" and "above" do not contain any information about the actual installation position of the linear guide in a surrounding construction.
Das Ausgleichsband, welches definitionsgemäß keine Maßverkörperung aufweist, kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung mit mindestens einer Endschaltercodierung, das heißt einer Komponente eines Endschalters, welcher das Erreichen einer Endposition des Führungswagens auf der Schiene anzeigt, versehen sein.According to an advantageous development, the compensating band, which by definition does not have a measuring standard, can be provided with at least one limit switch coding, that is to say a component of a limit switch, which indicates that the guide carriage has reached an end position on the rail.
Mit Ausnahme der Endschaltercodierung, für welche kein den gesamten Messbereich abdeckendes Band an der Profilschiene erforderlich wäre, ist das Ausgleichsband in jedem Fall frei von jeglichen Elementen oder Markierungen, die beim Betrieb der Linearführung durch ein Messsystem abgetastet werden. Somit ist die Bezeichnung Dummy-Element für das Ausgleichsband in allen Fällen zutreffend. In abgewandelten Ausführungsformen können die Endschaltercodierungen auch an anderen Stellen der Profilschiene angebracht sein.With the exception of the limit switch coding, for which a band covering the entire measuring range on the profile rail would not be required, the compensation band is in any case free of any elements or markings that are scanned by a measuring system during operation of the linear guide. Thus, the designation dummy element for the compensation band is applicable in all cases. In modified embodiments, the limit switch codings can also be attached to other locations on the profile rail.
In bevorzugter Ausgestaltung ist sowohl im Fall des Maßbandes als auch im Fall des Ausgleichsbandes im Übergangsbereich zwischen einem Nutgrund der jeweiligen Nut und einer als Anschlagfläche gegenüber dem Maßband beziehungsweise dem Ausgleichsband vorgesehenen Seitenfläche der betreffenden Nut eine sich in deren Längsrichtung erstreckende Ausnehmung gebildet.In a preferred embodiment, both in the case of the measuring tape and in the case of the compensating tape, a recess extending in the longitudinal direction thereof is formed in the transition region between a groove base of the respective groove and a side face of the respective groove provided as a stop surface with respect to the measuring tape or the compensating tape.
Die Ausnehmung hat erstens den Zweck, dass sie überschüssigen Klebstoff, der bei der Verklebung des Maßbandes beziehungsweise des Ausgleichsbandes vorhanden ist, aufnehmen kann. Zweitens werden durch die Ausnehmung störende Übergangsradien zwischen dem Nutgrund und der Seitenfläche, welche einen definierten Anschlag des Maßbandes beziehungsweise des Ausgleichsbandes behindern würden, vermieden.Firstly, the recess has the purpose that it can accommodate excess adhesive that is present when the measuring tape or the compensating tape is glued. Second, the recess avoids disturbing transition radii between the groove base and the side surface, which would hinder a defined stop of the measuring tape or the compensating tape.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Maßband eine erste Maßverkörperung zur inkrementellen Messung und eine zweite Maßverkörperung zur Absolutwertmessung, das heißt Bestimmung der Lage des Führungswagens der Linearführung in Relation zur Profilschiene ohne vorheriges Anfahren einer Referenzposition, auf.According to an advantageous further development, the measuring tape has a first measuring standard for incremental measurement and a second measuring standard for absolute value measurement, that is to say determining the position of the guide carriage of the linear guide in relation to the profile rail without first approaching a reference position.
Das Maßband ist ebenso wie das Ausgleichsband vorzugsweise als Metallband ausgeführt, wobei beide Bänder übereinstimmende Abmessungen sowie Materialeigenschaften aufweisen. Das Material, aus welchem die beiden Bänder gefertigt sind, unterscheidet sich typischerweise von dem Material, aus welchem der Grundkörper der Profilschiene gefertigt ist.Like the compensating tape, the measuring tape is preferably designed as a metal tape, both tapes having the same dimensions and material properties. The material from which the two strips are made typically differs from the material from which the base body of the profile rail is made.
Hinsichtlich des physikalischen Prinzips, auf welchem das unter anderem durch die Profilschiene realisierte Längenmesssystem beruht, existieren keine grundsätzlichen Einschränkungen. Vorzugsweise handelt es sich um ein magnetisches Messsystem. Alternativ kann beispielsweise ein optisches Messsystem verwendet werden.With regard to the physical principle on which the length measuring system implemented, inter alia, is based on the profile rail, there are no fundamental restrictions. It is preferably a magnetic measuring system. Alternatively, for example, an optical measuring system can be used.
Zwischen dem Führungswagen und der Profilschiene rollen in bevorzugter Ausgestaltung Wälzkörper, das heißt Kugeln oder Rollen, ab, welche in endlosen Umlaufkanälen innerhalb des Führungswagens geführt sind. Die Wälzkörper können hierbei in an sich bekannter Weise durch eine Kette oder durch Distanzstücke voneinander auf Abstand gehalten sein.In a preferred embodiment, rolling elements, that is to say balls or rollers, roll between the guide carriage and the profile rail and are guided in endless circulation channels within the guide carriage. The rolling elements can be kept apart from one another in a manner known per se by a chain or by spacers.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:
-
1 eine Profilschiene einer Linearführung in einer vereinfachten Schnittdarstellung, -
2 in symbolisierter Darstellung ein Maßband der Profilschiene nach1 , -
3 in einer Darstellung analog2 ein Ausgleichsband der Profilschiene.
-
1 a profile rail of a linear guide in a simplified sectional view, -
2nd in a symbolized representation, a measuring tape according to the profile rail1 , -
3rd in a representation analog2nd a compensation band of the profile rail.
Eine Profilschiene
Die Profilschiene
Das Maßband
Zweck des Ausgleichsbandes
Insgesamt wirkt das Ausgleichselement
Die beiden Nuten
Die Profilschiene
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Profilschiene, FührungsschieneProfile rail, guide rail
- 22nd
- GrundflächeFloor space
- 33rd
- OberseiteTop
- 44th
- SeitenflächeSide surface
- 55
- SeitenflächeSide surface
- 66
- NutGroove
- 77
- NutGroove
- 88th
- GrundkörperBasic body
- 99
- MaßbandTape measure
- 1010th
- AusgleichsbandCompensation band
- 1111
- erste, inkrementelle Maßverkörperungfirst, incremental measuring standard
- 1212th
- zweite, absolute Maßverkörperungsecond absolute measure
- 1313
- EndschaltercodierungLimit switch coding
- 1414
- EndschaltercodierungLimit switch coding
- 1515
- NutgrundGroove base
- 1616
- NutgrundGroove base
- 1717th
- SeitenflächeSide surface
- 18 18th
- SeitenflächeSide surface
- 1919th
- AusnehmungRecess
- 2020th
- AusnehmungRecess
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 2034201 B1 [0002]EP 2034201 B1 [0002]
- DE 102008046740 A1 [0003]DE 102008046740 A1 [0003]
- DE 102006003980 A1 [0004]DE 102006003980 A1 [0004]
- DE 102005021345 A1 [0004]DE 102005021345 A1 [0004]
- DE 19941587 B4 [0005]DE 19941587 B4 [0005]
- DE 202012005286 U1 [0007]DE 202012005286 U1 [0007]
- DE 202012005284 U1 [0007]DE 202012005284 U1 [0007]
- DE 202006010305 U1 [0007]DE 202006010305 U1 [0007]
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018007788 | 2018-10-02 | ||
DE102018007788.9 | 2018-10-02 |
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---|---|
DE102018130984A1 true DE102018130984A1 (en) | 2020-04-02 |
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ID=69780999
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102018130984.8A Pending DE102018130984A1 (en) | 2018-10-02 | 2018-12-05 | Profile rail of a linear guide and method for producing a profile rail |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018130984A1 (en) |
-
2018
- 2018-12-05 DE DE102018130984.8A patent/DE102018130984A1/en active Pending
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