DE112012002983T5

DE112012002983T5 - Linearführung und Verfahren zur Bildung einer Linearführung

Info

Publication number: DE112012002983T5
Application number: DE112012002983.6T
Authority: DE
Inventors: Andreas Petronella Maria Stijns
Original assignee: Thomas Regout International BV
Current assignee: Thomas Regout International BV
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2014-05-28
Also published as: NL2007122C2; WO2013012325A1

Abstract

Linearführung mit einem ersten und zweiten Führungselement und einem Zwischenlagerungsmittel, wobei das erste Führungselement ein im Wesentlichen C- oder U-förmiges Querschnittsteil aufweist, umfassend mindestens ein erstes Wandteil und zwei erste Flansche, wobei das zweite Führungselement einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, umfassend mindestens ein zweites Wandteil und zwei zweite Flansche, wobei die Lagermittel mindestens drei Räder umfassen, die auf Achsen getragen und an dem zweiten Wandteil montiert sind, wobei mindestens ein erstes der drei Räder auf einem ersten der ersten Flansche läuft und mindestens zwei der Räder auf dem anderen der ersten Flansche laufen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Linearführung.
Linearführungen werden im Allgemeinen zur Aufhängung von beweglichen Elementen und zum Führen solcher Elemente entlang einer linearen Bewegungsbahn, wie beispielsweise in Verkaufsautomaten, Fertigungsmitteln, Geldautomaten und dergleichen, verwendet.
Nach dem Stand der Technik ist eine Linearführung, wie beispielsweise von PBC linear, Pacific Bearing Company, USA, z. B. Typ CR 20, 30 oder 45, bekannt, umfassend ein Führungselement mit einer Längsrichtung und einem im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt, umfassend einen ersten Wandabschnitt und zwei Flansche an gegenüberliegenden Seiten des ersten Wandabschnitts, die im Wesentlichen parallel zueinander und in Längsrichtung verlaufen und Laufbahnen, ein Gestellt oder eine ähnliche Trägerstruktur bilden. Ein massiver Metallblock ist bereitgestellt, mit Öffnungen zum Montieren des Blocks auf drei Radachsen, die von einer Seite des Blocks gegenüber dem Führungselement verlaufen, wobei jede ein relativ breites Rad trägt, welche in dem Führungselement zwischen den Flanschen verlaufen. Ein erstes der Räder läuft auf einer ersten Laufbahn, während die anderen beiden Räder auf der gegenüberliegenden zweiten Laufbahn laufen. Die erste Radachse ist durch ein Exzenterelement an dem Block montiert, sodass die Position der Achse und folglich die des Rades in einer lotrechten Richtung zur ersten Laufbahn einstellbar ist, damit der Abstand zwischen dem Kontaktpunkt des ersten Rades mit der ersten Laufbahn und die Kontaktpunkte der anderen zwei Räder mit der zweiten Laufbahn auf den Abstand zwischen den Laufbahnen eingestellt werden können. Dies ist für die Tragfähigkeit der Linearführung und die Genauigkeit und die Griffigkeit der Linearbewegung des Blocks zum Führungselement wichtig. Die Bauweise solcher Linearführungen ist komplex und kostspielig. Ein weiteres Problem besteht beispielsweise im Hinblick auf Bremsen, Arretierungen, Verriegelungen, die nicht ohne weiteres bereitgestellt werden können. Außerdem weist diese eine erhebliche Gesamtdicke auf, was für die korrekte Montage der Führung problematisch sein kann.
US5820269 offenbart eine Parallelführungsvorrichtung, umfassend zwei lineare Rollenführungsvorrichtungen, die in einem Abstand voneinander auf gegenüberliegenden Seiten einer zu tragenden Kistenlast angeordnet sind. Jede lineare Rollenführungsvorrichtung umfasst eine Schiene und ein Gleitelement, das mittels einer Rolle gleitend in der Schiene angebracht ist. Die Schiene ist durch Verformung eines Blechmaterials hergestellt, um einen kanalförmigen Querschnitt zu bilden. Das Gleitelement verfügt über mindestens drei Rollen, die so angeordnet sind, dass ihre gesamte Breite etwas breiter als der Abstand zwischen gegenüberliegenden Führungsebenen der Schiene wird. Die auf dem Gleitelement gestützten Rollen werden mit den Führungsebenen der Schiene in Kontakt gebracht. Die Rollen in einer der linearen Rollenführungsvorrichtungen sind leicht zu den Rollen in der anderen linearen Rollenführungsvorrichtung hin beweglich.
In dieser bekannten Parallelführungsvorrichtung wird das Gleitelement durch einen Block gebildet, der die Achsen der mindestens drei Rollen trägt. Die Rollen sind in der Schiene eingeschlossen, durch das Gleitelement abgedeckt. Das Gleitelement hat eine Länge, gemessen in der Bewegungsrichtung der Führungsvorrichtung, die nur geringfügig breiter ist als der Abstand zwischen gegenüberliegenden peripheren Oberflächen der ersten und der letzten Rolle auf dem Gleitelement, betrachtet in derselben Richtung, wobei die Länge wesentlich kleiner als die Länge der Schiene ist. Das Gleitelement hat eine Höhe, gemessen in Richtung der Breite, die wesentlich breiter ist als die Höhe der Schiene, gemessen in derselben Richtung, sodass über und unter der Schiene Öffnungen in dem Gleitelement bereitgestellt werden können, um die Kistenlast mittels Schrauben oder Bolzen, die durch die Öffnungen gehen, zu befestigen. Durch Verschrauben der Gleitelemente auf der Kistenlaststruktur wird eine ebene und optimale Abstützung der Gleitelemente erhalten.
Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Linearführung bereitzustellen, die eine Alternative zu der bekannten Linearführung bietet. Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Linearführung bereitzustellen, die mindestens eines der Probleme des Stands der Technik vermeidet. Eine Linearführung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist bevorzugt von relativ einfacher Bauweise und/oder relativ dünn und/oder preiswerter.
Nach einem Aspekt kann eine Linearführung dieser Offenbarung durch ein erstes und zweites Führungselement und Zwischenlagermittel gekennzeichnet werden, wobei das erste Führungselement einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, umfassend mindestens ein erstes Wandteil und zwei erste Flansche. Das zweite Führungselement kann einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweisen, umfassend mindestens ein erstes Wandteil und zwei zweite Flansche. Die Lagermittel umfassen mindestens drei Räder, getragen auf Achsen, montiert an dem zweiten Wandteil. Mindestens ein erstes der drei Räder läuft auf einem ersten der ersten Flansche, und mindestens zwei der Räder laufen auf dem anderen der ersten Flansche.
Nach einem Aspekt kann eine Linearführung dieser Offenbarung durch ein erstes und zweites Führungselement und Zwischenlagermittel gekennzeichnet werden, wobei das erste Führungselement einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, umfassend mindestens ein erstes Wandteil und zwei erste Flansche, wobei die Lagermittel mindestens drei Räder umfassen, getragen auf Achsen, montiert an dem zweiten Führungselement. Mindestens ein erstes der drei Räder läuft auf einem ersten der ersten Flansche, und mindestens zwei der drei Räder laufen auf dem anderen der ersten Flansche. Das zweite Führungselement weist einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt auf, umfassend mindestens ein zweites Wandteil und zwei zweite Flansche, wobei die Achsen an der zweiten Wand montiert sind.
Die Achsen der Räder können in einer festen Position montiert sein, während die Räder so positioniert sein können, dass die ersten Flansche durch die Räder ein wenig nach außen gedrückt werden. Bevorzugt wird eine ungleiche Anzahl an Rädern bereitgestellt. Mindestens einer der zwei zweiten Flansche kann mindestens teilweise zwischen den ersten Flanschen verlaufen. In Ausführungsformen können beide der zweiten Flansche mindestens teilweise zwischen den ersten Flanschen verlaufen. Mindestens eines der Räder kann durch eine Öffnung oder einen Ausschnitt in mindestens einem der zweiten Flansche verlaufen.
Nach einem Aspekt kann die vorliegende Erfindung durch ein Verfahren zum Bilden einer Linearführung gekennzeichnet sein, wobei ein erstes und zweites Führungselement gebildet werden und wobei das erste Führungselement einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, umfassend mindestens ein erstes Wandteil und zwei erste Flansche. Das zweite Führungselement kann einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweisen, umfassend mindestens ein erstes Wandteil und zwei zweite Flansche. Mindestens drei Räder sind auf Achsen montiert, verlaufend von dem zweiten Wandteil, oder mindestens drei Räder auf Achsen sind an dem zweiten Wandteil montiert. Das zweite Führungselement ist mindestens teilweise in das erste Führungselement geschoben, sodass mindestens ein erstes der drei Räder auf einem ersten der ersten drei Flansche läuft und mindestens zwei der drei Räder auf dem anderen der ersten Flansche laufen. Die Räder sind bevorzugt so positioniert, dass die ersten Flansche mindestens teilweise von den Rädern auseinander gedrückt werden.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Linearführung dadurch gekennzeichnet sein, dass die ersten und zweiten Führungselemente ähnliche Querschnitte aufweisen. In solchen Ausführungsformen kann dasselbe Profil verwendet werden, um beide Führungselemente zu bilden, wodurch beispielsweise Werkzeug- und Lagerkosten vermindert werden können.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Linearführung dadurch gekennzeichnet sein, dass die ersten und zweiten Führungselemente so gebildet werden, dass diese Führungselemente zum Bilden einer Führung mit Kugellagerunterstützung zwischen den Führungselementen verwenden werden könnten, sowie für eine Linearführung gemäß der vorliegenden Offenbarung mit Rädern als Stützelemente, und/oder eine Kombination von diesen. In solchen Ausführungsformen können dieselben Profile für verschiedene Typen von Führungselementen verwendet werden, was beispielsweise Werkzeug- und Lagerkosten vermindert und für mehr Flexibilität sorgt.
Durch die Verwendung von Führungsabschnitten wie oben beschrieben können mittels Elementen, gebildet von und/oder Elementen, montiert auf den Führungen, vorteilhaft und einfach Anschläge bereitgestellt werden, verlaufend in den Raum zwischen den ersten und zweiten Wandteilen. Ein Vorteil durch das Hinzufügen dieser Anschläge kann darin bestehen, dass eine symmetrische Anschlagskraftverteilung auf die Führungsabschnitte ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil dieser Anschläge kann darin bestehen, dass sie aus demselben Material wie die Führungen hergestellt sein können und nicht gegen ein Rad anschlagen müssen.
Linearführungen gemäß dieser Beschreibung können Anwendungsgebiete, wie Automatisierung, Verpackung, Materialhandling, Umweltenergie, HLK, medizinische und bürotechnische Ausrüstung, Verkaufsautomaten und Geldautomaten, beinhalten, sind jedoch nicht auf diese beschränkt.
In der Erläuterung der Linearführungen der vorliegenden Erfindung und Verfahren zu deren Bildung wird eine Linearführung beschrieben, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen Ausführungen, die nur als Beispiel dienen sollen, dargestellt sind. Die Zeichnungen zeigen:
1 schematisch in Frontansicht eine Linearführung, mit teilweise davon abgesetzt einem zweiten Führungselement;
1A schematisch in Frontansicht eine Linearführung, mit teilweise davon abgesetzt einem zweiten Führungselement mit drei Führungselementen;
2 schematisch in Frontansicht eine Linearführung, mit teilweise davon abgesetzt einem zweiten Führungselement, in einer zweiten Ausführungsform;
3 schematisch in Frontansicht eine Linearführung, mit teilweise davon abgesetzt einem zweiten Führungselement, in einer dritten Ausführungsform;
4 schematisch in Seitenansicht eine Linearführung gemäß der Erfindung;
4A schematisch in Seitenansicht eine Linearführung, umfassend dieselben Profile wie in der Ausführungsform von 4 gezeigt, jedoch mit Kugellagern statt der Räder;
4B schematisch in Seitenansicht eine Linearführung, umfassend dieselben Profile wie in der Ausführungsform von 4 gezeigt, jedoch mit Kugellagern und Rädern;
4C schematisch in Seitenansicht eine Linearführung, umfassend drei Führungselemente, wobei zwischen zwei der Führungselemente Räder und/oder Kugellager oder Gleitstreifen als Lager verwendet werden und zwischen zwei Führungselementen Kugellager und/oder Streifen verwendet werden;
5 schematisch in Seitenansicht eine Linearführung gemäß der Erfindung, in einer zweiten Ausführungsform;
6 schematisch in Seitenansicht eine Linearführung gemäß der Erfindung, in einer dritten Ausführungsform;
7A–D eine schematische Frontansicht von vier Ausführungsformen einer Linearführung, hier als vergleichbares Beispiel zu 1 gezeigt, wobei verschiedene Anzahlen an Rädern und verschiedene Hilfselemente wie gezeigt bereitgestellt sind;
7E eine Ausführungsform einer Linearführung mit unterschiedlichen Radabständen;
8 eine detaillierte Seitenansicht eines Teils einer Linearführung, beispielsweise gemäß 4–6, die im Detail eine mögliche Ausführungsform eines Rades in einer Führungsschiene zeigt;
9 schematisch in Seitenansicht eine Linearführung, mit Schnittansichten von Flanschteilen, um Platz für Hilfsmittel bereitzustellen, in einer weiteren Ausführungsform.
In dieser Beschreibung und in den Zeichnungen haben dieselben oder ähnliche Elemente dieselben oder ähnliche Bezugszeichen. In den beschriebenen Ausführungsformen werden Führungselemente gezeigt, die aus Metall wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf Stahl, Aluminium, Titan oder Legierungen von diesen hergestellt sein können. Führungselemente könnten auch vollständig oder teilweise aus anderen Materialien wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf Kunststoffe oder Keramik hergestellt werden. In Ausführungsformen können die ersten und zweiten Führungselemente aus demselben Material oder aus verschiedenen Materialien hergestellt sein.
In dieser Beschreibung sind Wörter wie „im Wesentlichen”, „ungefähr” oder „im Allgemeinen/allgemein” dahingehend auszulegen, dass sie mindestens Abweichungen eines Maßes von 10% oder weniger, vorzugsweise 5% oder weniger, oder Abweichungen von einer Form beinhalten, die für einen Fachmann auf dem Gebiet noch immer in den Rahmen der betreffenden Definition fallen würden.
In dieser Beschreibung werden Führungselemente beschrieben, die Teil einer Linearführung bilden. Solche Elemente können eine Längsrichtung aufweisen, die einen Längenaspekt des Elements definieren. Die Elemente weisen einen im Wesentlichen lotrechten Querschnitt zur Längsrichtung auf. In Ausführungsformen kann der Querschnitt im Wesentlichen über die Länge des Führungselements konstant sein. In dieser Beschreibung werden Führungselemente mit einem im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt beschrieben, der so zu verstehen ist, dass er mindestens Querschnitte mit einem Wandabschnitt und zwei von entgegengesetzten Seiten des Wandabschnitts verlaufenden Flanschen umfasst. Die Flansche können im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Der Wandabschnitt und die Flansche müssen nicht zwangsläufig gerade sein. Die Flansche können einen laufenden Abschnitt aufweisen, der beispielsweise durch Vertiefungen in den Flanschen definiert wird. Die Wand kann eine Profilierung aufweisen, beispielsweise Verstärkungsrippen, Vertiefungen und dergleichen.
In Ausführungsformen können die Führungselemente zumindest teilweise verschachtelt sein, indem die Flansche eines Profils mindestens teilweise und in Ausführungsformen im Wesentlichen vollständig zwischen den Flanschen des anderen der Führungselemente verlaufen. In Ausführungsformen können die Führungselemente zumindest teilweise verschachtelt sein, indem man einen der Flansche eines ersten Profils mindestens teilweise und in Ausführungsformen im Wesentlichen vollständig zwischen den Flanschen des anderen der Führungselemente verlaufen lässt, wobei einer der Flansche des anderen Führungselements zwischen den Flanschen des ersten Führungselements verläuft.
In dieser Beschreibung sind Räder dahingehend zu verstehen, dass sie Lagerelemente beinhalten, die rotierend auf einer oder durch eine Achse bereitgestellt sind und die mindestens eine Umlauffläche aufweisen. Bei der Achse kann es sich um eine reelle Achse wie beispielsweise eine Radachse oder eine Stange oder, in Ausführungsformen, um eine virtuelle Achse handeln. Wenn eine reelle Achse verwendet wird, kann diese auf einem Führungselement montiert sein, wobei das Rad auf der Achse drehbar ist.
Alternativ kann die Achse ein Teil des Rades oder an diesem befestigt sein und kann drehbar an einem Führungselement montiert sein. Eine Linearführung kann eine beliebige Anzahl von Rädern aufweisen. In Ausführungsformen kann eine ungleiche Anzahl von Rädern vorhanden sein. Im Fall von drei Rädern können diese in Form eines gleichschenkligen Dreiecks bereitgestellt sein, und mehr als drei Räder können in im Wesentlichen parallelen Reihen bereitgestellt sein. Alternativ können die Räder in einer asymmetrischen Dreiecksanordnung bereitgestellt sein, beispielsweise im Fall von drei Rädern, wobei zwei Räder in einer Reihe parallel zu einem der Flansche angeordnet sind, um die Basis des Dreiecks zu bilden. Alle Räder können entweder denselben Durchmesser oder verschiedene Durchmesser aufweisen. In Ausführungsformen mit mehr als drei Rädern kann der Abstand zwischen zwei benachbarten Rädern in einer Reihe anders sein als der Abstand zwischen einem dieser Räder und einem benachbarten Rad in derselben Reihe und/oder zwischen anderen benachbarten Rädern in derselben Reihe und/oder als der Abstand zwischen zwei oder mehr benachbarten Rädern in einer anderen Reihe, wie es beispielsweise in 7E gezeigt ist.
In einer Linearführung gemäß dieser Beschreibung können Führungselemente hergestellt sein aus aber sind nicht beschränkt auf Materialien wie Blech, wie beispielsweise, jedoch nicht beschränkt auf Streifenmaterial. Führungselemente können unter Verwendung bekannter Metallbearbeitungsverfahren hergestellt werden, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf Strangpressen, Formpressen, Prägen, Schmieden, Falzen, Ziehen, Gesenkbiegen und/oder Rollformen.
Die oben gegebene allgemeine Beschreibung kann in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen einzeln oder in Kombination angewendet werden.
In 1–3 werden Ausführungsformen einer Linearführung 1 mit einer Längsrichtung L, die parallel zu einer relativen Bewegungsrichtung V der Führungselemente sind, gezeigt. Die Linearführung 1 umfasst ein erstes Führungselement 2 und ein zweites Führungselement 3. Das erste Führungselement 2 hat eine erste Länge L₁, und das zweite Führungselement 3 hat eine zweite Länge L₂, wobei die zweite Länge L₂ kleiner als die erste Länge L₁ ist. Die zweite Länge L₂ kann ungefähr die Hälfte der ersten Länge L₁ oder weniger sein, zum Beispiel ein Drittel oder weniger, wie beispielsweise aber nicht begrenzt auf ein Viertel oder weniger. Das erste Führungselement 2, wie gezeigt, hat ein erstes Wandteil 4 und zwei erste Flansche 5, 6, verlaufend von entgegengesetzten Kantenabschnitten 7, 8 des ersten Wandteils 4 in im Wesentlichen derselben Richtung, wie ebenfalls in beispielsweise 3 und 4 gezeigt. Das zweite Führungselement 3, wie gezeigt, hat ein zweites Wandteil 9 und zwei zweite Flansche 10, 11, verlaufend von entgegengesetzten Kantenabschnitten 12, 13 des zweiten Wandteils 9 in im Wesentlichen derselben Richtung, wie ebenfalls beispielsweise in 4–6 gezeigt. Die ersten und zweiten Flansche 5, 6 und 10, 11 können im Wesentlichen parallel zueinander und im Wesentlichen lotrecht zu dem ersten 4 bzw. zweiten Wandteil 9 verlaufen.
In Ausführungsformen von Linearführungen dieser Beschreibung können die ersten und zweiten Wandteile 4, 9 im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, wobei die ersten Flansche 5, 6 in der Richtung des zweiten Wandteils 9 verlaufen und die zweiten Flansche 10, 11 in der Richtung des ersten Wandteils 4 verlaufen.
In 4 wird entlang der Linie IV-IV in 1 eine Querschnittansicht einer Linearführung 1 von 1 gezeigt, welche die zweiten Flansche 10, 11 offenbart, die im Wesentlichen zwischen den ersten Flanschen 5, 6 verlaufen, um an das erste Wandteil 4 aufzuschließen. Die ersten Flansche 5, 6 haben oder bilden jeweils eine Rille 14, 15, wie beispielsweise eine im Wesentlichen V-förmige Verformung, die zueinander offen sind, um, wie beschrieben, eine oder mehrere Laufflächen 16 für Lagermittel 17 zu bilden.
In 4A wird schematisch und im Querschnitt eine Ausführungsform ähnlich 4 gezeigt, wobei dieselben ersten und zweiten Führungselemente 2, 3 wie in 4 gezeigt verwendet werden, aber wobei statt der Räder 18 Kugellager 41, bereitgestellt zwischen den Flanschen 5, 10 bzw. 6, 11, verwendet werden. Diese Kugellager 41 können als lose Elemente oder als Kugellagerstreifen bereitgestellt sein, ein solcher Streifen zwischen den Flanschen 5, 10 und einer zwischen den Flanschen 6, 11. Alternativ können die Kugellager 41 in einem Kugellagerkäfig 40 in einer bekannten Weise bereitgestellt sein. In solchen Ausführungsformen können die Langen L₁, L₂ der ersten und zweiten Führungselemente 2, 3 ähnlich gewählt sein. In anderen Ausführungsformen können die Langen L₁, L₂ der ersten und zweiten Führungselemente 2, 3 unterschiedlich gewählt sein. Beispielsweise kann die Länge L₁ des ersten Führungselements 2 wesentlich größer sein als die Länge L2₁ des zweiten Führungselements 3. In solchen Ausführungsformen können ein relativ langer Kugellagerkäfig oder lange Kugellagerstreifen verwendet werden, damit das zweite Führungselement 3 sich über ungefähr die volle Länge des ersten Führungselements 2 bewegen kann.
In Ausführungsformen zwischen zwei der angrenzenden Flansche könnten Kugellager bereitgestellt sein, während ein Rad oder mehrere Räder auf einem der Führungselemente bereitgestellt sein könnten, um das andere Führungselement durch Laufen auf einem Flansch von diesen zu stützen. Zum Beispiel wie in 4B gezeigt, wobei zwischen den oberen zwei Flanschen 5, 10 Kugellager 41 bereitgestellt sind, und das Rad oder die Räder 18b verwendet wird oder werden, um das äußere Führungselement 2 auf dem inneren Führungselement 3 durch Laufen auf dem Flansch 6 zu stützen. Alternativ könnte ein Rad 18, gestützt auf der Wand 4 auf der Seite von Flansch 5 oder 6 von den angrenzenden Flanschen 10 oder 11 weg gerichtet laufen, sodass Kugellager 40 zwischen den Flanschen 5, 10 und Flanschen 6, 11 bereitgestellt werden können.
Anstelle von oder zusätzlich zu Kugeln oder Kugellagern 40, 41 könnte ein Streifen, wie beispielsweise ein Kunststoffstreifen, verwendet werden. Ein solcher Streifen kann ein reibungsarmer Kunststoffstreifen aus einem geeigneten Kunststoff, wie beispielsweise Nylon oder dergleichen, sein, der stark und haltbar genug ist, um die Führungselemente gleitend zu stützen. Die Räder werden im Wesentlichen lasttragend sein, während die Hauptfunktion des Streifens oder der Kugeln darin bestehen kann, die Führungselemente zueinander zu positionieren und zu führen und zu verhindern, dass sie sich neigen oder anderweitig sich in eine andere Richtung als die Gleitrichtung V bewegen.
In 1A und 4C wird eine Ausführungsform einer Linearführung 1 mit drei Führungselementen 2, 3, 39 gezeigt. In dieser Ausführungsform sind die ersten und zweiten Führungselemente 2, 3 grundsätzlich wie gezeigt in und unter Bezugnahme auf beispielsweise 1, 4 und 7–9. In dieser Ausführungsform sind die Flansche 5, 6 auf der Außenseite umgekantet, um weitere Stützflächen oder Rillen 42, 43 für ein äußeres oder drittes Führungselement 39 zu bilden, das einen im Wesentlichen C-förmigen Querschnitt ähnlich dem ersten Führungselement 2 von 4 aufweisen kann. Das dritte Führungselement 39 hat Stützflächen oder Rillen 44, 45 gegenüber den Stützflächen 42, 43 des ersten Führungselements 2. Kugellager 41 oder Lagerstreifen wie beispielsweise Gleitstreifen können zwischen entgegengesetzten Sätzen von Laufflächen oder Rillen 42, 44 bzw. 43, 45 bereitgestellt sein, beispielsweise als Kugellagerstreifen oder -käfige 40. In diesen Ausführungsformen kann beispielsweise das zweite Führungselement 3 an einem befestigten, ortsfesten Abschnitt der Stützstruktur 46 wie beispielsweise einem Schrank oder dergleichen montiert sein, und das dritte Führungselement 39 kann an einer beweglichen Struktur 47 montiert sein, um durch die Linearführung 1 gestützt zu werden. In solchen Ausführungsformen kann die Länge, über welche die Linearführung 1 verlängert werden kann, vergrößert werden, sogar so weit, dass die Führung überverlängert werden kann, sodass das dritte Führungselement 39 zu einer Position bewegt werden kann, die sich neben dem zweiten Führungselement 3 über nur ein begrenztes Maß oder überhaupt nicht verlängert. In solchen Ausführungsformen werden die größten Lasten und das größte Moment von den Rädern 18 getragen.
Ähnliche Ausführungsformen mit mehr als zwei Führungselementen könnten basierend auf einer Ausführungsform von 6 bereitgestellt werden, wobei die zusätzlichen Stützflächen oder Rillen 42, 43 auf der Außenseite des zweiten Führungselements 3 bereitgestellt sein könnten und das dritte Führungselement 39 ähnlich wie in 1A und 4C bereitgestellt sein könnte.
Allgemeiner offenbart die vorliegende Erfindung einen Satz, umfassend mindestens zwei Profile mit jeweils Flanschen, die in derselben Richtung von entgegengesetzten Kanten eines zentralen Wandteils verlaufen, sodass mindestens einer der Flansche und vorzugsweise beide der Flansche von einem der Profile zwischen den Flanschen eines anderen der Profile verlaufen kann, wobei die Flansch so beschaffen sind, dass gegenüberliegende Flächen von zwei angrenzenden Flanschen einen Laufring oder Laufflächen, auch als Stützflächen bezeichnet, für Kugellager oder Lagerstreifen, eingeschlossen zwischen den Flanschen in dem Laufring oder zwischen den Laufflächen, bilden. Der Antragsteller hat erkannt, dass überraschenderweise eine solche Führung leicht für Räder als alternative oder mögliche zusätzliche Stütze angepasst werden kann, indem Öffnungen in mindestens einem der Flansche oder mindestens einem der Führungselemente bereitgestellt werden und indem Räder, die auf einem der Führungselemente stützen und mit einer Lauffläche eines Flansches auf dem anderen der Führungselemente bereitgestellt werden. Die vorliegende Erfindung kann daher einen Satz an Linearführungen bereitstellen, die jeweils mindestens ein erstes und ein zweites Führungselement umfassen, wobei die ersten Führungselemente der verschiedenen Linearführungen in dem Satz alle im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisen, und die zweiten Führungselemente der verschiedenen Linearführungen in dem Satz alle im Wesentlichen denselben Querschnitt aufweisen. In mindestens einer der Linearführungen in dem Satz sind Kugellager zwischen Laufflächen der ersten und zweiten Führungselemente bereitgestellt, wie beispielsweise in 4A gezeigt und hierin beschrieben. In mindestens einer der Linearführungen in dem Satz sind Räder bereitgestellt, die auf Laufflächen der ersten oder zweiten Führungselemente laufen, insbesondere auf Laufflächen des Führungselements, verschieden von dem Führungselement, auf dem das Rad montiert ist, wie beispielsweise in den weiteren Zeichnungen gezeigt. In einem solchen Satz können auch Ausführungsformen mit im Querschnitt denselben ersten und zweien Führungselementen bereitgestellt werden, wobei sowohl Kugellager oder ein Lagerstreifen und mindestens ein Rad verwendet werden.
Die Erfindung offenbart auch ein Bauteile-Kit, um einen solchen Satz von Führungen zu bilden, wobei das Kit mindestens zwei Führungsschienen, einen Satz von Kugellagern und/oder Lagerstreifen und einen Satz von Rädern umfasst, alles wie für die oben erwähnte Verwendung beschrieben.
In 5a wird entlang der Linie V-V in 2 eine Querschnittansicht einer Linearführung 1 von 2 gezeigt, offenbarend einen ersten 10 der zweiten Flansche 10, 11, die im Wesentlichen zwischen den ersten Flanschen 5, 6 verlaufen, um an das erste Wandteil 4 aufzuschließen, während ein zweiter 6 der ersten Flansche 5, 6 zwischen den zweiten Flanschen 10, 11 verläuft. Mindestens der erste der ersten Flansche 5, 6 und der zweite 11 der zweiten Flansche 10, 11 haben oder bilden jeweils eine Rille 14, 15, wie beispielsweise eine im Wesentlichen V-förmige Verformung, die zueinander offen sind, um, wie noch zu beschreiben, eine oder mehrere Laufflächen 16 für Lagermittel 17 zu bilden.
In 6 wird entlang der Linie VI-VI in 3 eine Querschnittansicht einer Linearführung 1 von 3 gezeigt, offenbarend die ersten Flansche 5, 6, die im Wesentlichen zwischen den zweiten Flanschen 10, 11 verlaufen, um an das zweite Wandteil 9 aufzuschließen. Die ersten Flansche 5, 6 haben oder bilden jeweils eine Rille 14, 15, wie beispielsweise eine im Wesentlichen V-förmige Verformung, offen zueinander, um eine oder mehrere Laufflächen 16 für Lagermittel 17 zu bilden, wie noch zu beschreiben, insbesondere Räder 18. Wenn die Laufflächen 16 als Teil einer Rille oder eines im Wesentlichen V-förmigen Teils der Flansche 5, 6 und/oder 10, 11 bereitgestellt werden, kann eine Seitwärtsbewegung der Räder 18, beispielsweise hin zu oder weg von den ersten und/oder zweiten Wandteilen 4, 9 verhindert werden, sodass in dieser Richtung eine Trennung der Führungselemente 2, 3 verhindert wird.
Wie insbesondere in 1–3 zu sehen ist, kann eine Anzahl an Rädern 18, beispielsweise eine ungleiche Anzahl, auf Achse 19, montiert an dem zweiten Führungselement 3, bereitgestellt werden, die auf dem ersten Führungselement 2 laufen, insbesondere den ersten Flanschen 5, 6 davon. Ein Rad oder mehrere der Räder 18 kann bzw. können durch eine Öffnung oder einen Ausschnitt 20 in oder von dem oder den entsprechenden ersten 5, 6 und/oder zweiten Flansch oder Flanschen 10, 11 laufen.
Wie in der in 1 und 4 gezeigten Ausführungsform gezeigt, können drei Räder 18 auf Achse 19, montiert auf dem zweiten Wandteil 9, bereitgestellt werden. Die Räder sind so montiert, dass sie zwischen den ersten und zweiten Wandteilen 4, 9 verlaufen. Ein erstes Rad 18A, positioniert als ein mittleres der drei Räder 18, ist so platziert, dass es auf einem ersten 5 der ersten Flansche 5, 6 laufen kann, während die anderen zwei Räder 18B so platziert sind, dass sie auf dem anderen 6 der ersten Flansche 5, 6 auf den entsprechenden Laufflächen 16 laufen können. Die Achsen 19 sind deshalb an den Ecken eines Dreiecks platziert, beispielsweise eines flach abgekappten gleichschenkligen Dreiecks oder eines symmetrischen Dreiecks, dessen Basis zwischen den Achsen 18 gebildet wird. Die Räder 18 können denselben Durchmesser D aufweisen.
Der erste 5 der ersten Flansche 5, 6 kann ein oberer der Flansche 5, 6 sein. In dieser Ausführungsform sind Ausschnitte 20 in beiden der zweiten Flansche 10, 11 bereitgestellt, damit die Räder 18 durch die Ausschnitte 20 verlaufen können, um auf den entsprechenden Laufflächen 16 der ersten Flansche 5, 6 zu laufen. Die zwei Räder 18B können auf einem unteren ersten Flansch 5 laufen. Die zwei Räder 18B können nahe gegenüberliegenden Enden des zweiten Führungselements 3 angeordnet sein.
Wie in den in 2 und 5 gezeigten Ausführungsformen gezeigt, können Räder 18 auf Achsen 19, montiert an dem zweiten Wandteil 9, bereitgestellt werden. Die Räder 18 sind so montiert, dass sie zwischen den ersten und zweiten Wandteilen 4, 9 verlaufen. Ein erstes Rad 18A, positioniert als ein mittleres der drei Räder 18, ist so platziert, dass es auf einem ersten 5 der ersten Flansche 5, 6 laufen kann, während die anderen zwei Räder 18B so platziert sind, dass sie auf dem anderen 6 der ersten Flansche 5, 6 auf den entsprechenden Laufflächen 16 laufen können. Der erste 5 der ersten Flansche 5, 6 kann in dem oberen ersten zweiten Flansch 10 bereitgestellt werden, um auf den entsprechenden Laufflächen 16 der oberen ersten Flansche 5 zu laufen. Die anderen zwei Räder 18B laufen auf dem unteren 6 der zwei ersten Flansche. Oberer und unterer verweist offensichtlich auf die in der Zeichnung gezeigte Position, die jedoch umkehrbar ist.
Wie in den in 3 und 6 gezeigten Ausführungsformen gezeigt, können fünf Räder 18 auf Achse 19, montiert auf dem zweiten Wandteil 9, bereitgestellt werden. Die Räder 18 sind so montiert, dass sie zwischen den ersten und zweiten Wandteilen 4, 9 verlaufen. Zwei erste Räder 18A, positioniert auf einer ersten Reihe 21, sind so platziert, dass sie auf dem ersten 5 der ersten Flansche 5, 6 laufen können, während die anderen drei Räder 18B in einer zweiten Reihe 22 platziert sind, sodass sie auf dem anderen 6 der ersten Flansche 5, 6 auf den entsprechenden Laufflächen 16 laufen können. Der erste 5 der ersten Flansche 5, 6 kann ein oberer der Flansche 5, 6 sein.
In allen der gezeigten Ausführungsformen kann eine beliebige Anzahl von Rädern verwendet werden, abhängig beispielsweise von der gewünschten Lasttragfähigkeit. Wie in 4–6 und besonders 8 zu sehen ist, können die Räder 18 eine Umfangfläche 23 aufweisen, die im Wesentlichen flach sein kann, zumindest in einem solchen Maß, dass die Umfangfläche 23 auf zwei gegenüberliegenden Seiten in den Rillen 14, 18 ruht und ein Zwischenraum 24 offen bleibt. Dies kann Probleme mit der Verschmutzung der Laufflächen 16 verhindern. Dadurch, dass die Umfangfläche 23 der Räder 18 auf zwei gegenüberliegenden Seiten in den Rillen 14, 15 ruht, kann außerdem eine besserte Stütze bei Axiallasten oder Drehmoment auf den Rädern 18 bereitgestellt werden, da das Rad an zwei Punkten an den Seiten eingeschlossen ist. Falls das Rad 18 an einem gewissen Punkt auf der Umfangfläche 23 von rad 18 einen anderen Radius als der Spitzenradius von Rad 18 hat, kann sich das Rad 18 selbst anpassen, indem es sich in den Rillen 14, 15 seitwärts bewegt, um eine neue Position zu finden, wobei die Umfangfläche 23 erneut an zwei gegenüberliegenden Seiten der Rillen 14, 15 ruht.
Der Durchmesser D der Räder 18 und deren Positionierung kann so sein, dass, wenn die ersten und zweiten Führungselemente 2, 3 zum Bilden der Linearführung zusammengebaut werden, die ersten Flansche 5, 6, elastisch durch die Räder, leicht nach außen gedrückt werden. Dies bedeutet, dass das Spiel zwischen dem ersten und dem zweiten Führungselement 2, 3 im Wesentlichen eliminiert werden kann. Dies kann erreicht werden, indem gegenüberliegende Seiten des oder jeden ersten Rades und des oder jeden zweiten Rades ein wenig größer sind als der Abstand zwischen den Laufflächen.
In Ausführungsformen, beispielsweise 6, kann der Abstand W_flange zwischen den Laufflächen 16 oder mindestens die Abschnitte der Flansche 14, 15, auf denen die Räder laufen, zwischen 0 und ungefähr 0,5 mm, spezifischer zwischen ungefähr 0 und 0,3 mm kleiner sein als der Abstand W_wheels zwischen gegenüberliegenden Seiten der ersten und zweiten Räder 18A, B. In Ausführungsformen kann der Abstand W_flange zwischen den Laufflächen 16 der Flansche 14, 15, auf denen die Räder laufen, zwischen 0 und 1%, spezifischer zwischen 0 und 0,65%, kleiner sein als der Abstand W_wheels zwischen gegenüberliegenden Seiten der ersten und zweiten Räder 18A, B. In beispielhaften Ausführungsformen kann der Abstand W_wheels ungefähr 40,85 +/– 0,05 mm betragen, und der Abstand W_flanges zwischen den Laufflächen 16 kann ungefähr 40,72 +/– 0,08 mm betragen. Die Abstände W_wheels und W_flanges werden an den Kontaktpunkten der Räder mit den Laufflächen 16 gemessen. Die Differenz zwischen W_wheels und W_flanges kann so gewählt werden, dass das Spiel null oder negativ und vorzugsweise kleiner als null ist, aber nicht zu groß, sodass eine Spannung auf den Rädern und insbesondere deren Laufflächen und/oder Achsen 19 auf Grund des negativen Spiels innerhalb mechanisch zulässiger Grenzen bleibt.
In der Ausführungsform von 4 sind die Räder 18 auf Abschnitten 25 montiert, verlaufend von einem Hauptteil des zweiten Wandteils 9, sodass die Montageposition der Achsen 19 an dem zweiten Wandteil 9 näher einer Ebene X ist, verlaufend lotrecht zu den Achsen 19 durch die Umfangfläche von Rad 18A, B, insbesondere durch den Kontaktbereich zwischen dem Rad 18 und der Lauffläche 16 oder zwischen den zwei Kontaktbereichen zwischen Rad 18 und der Lauffläche 16. So wird der Arm zwischen der von dem Rad 18 getragenen Last und der Wandmontageposition der Achse 19 begrenzt und vorzugsweise minimiert.
In den in 7A–D gezeigten Ausführungsformen werden verschiedene Hilfsteile lediglich als Beispiele gezeigt. Diese Ausführungsformen werden hauptsächlich entsprechend 1 und 4 gezeigt. Allerdings können ähnliche andere Ausführungsformen mit denselben oder ähnlichen Hilfsteilen oder Vorrichtungen bereitgestellt werden, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf die Ausführungsformen von 2 und 3.
In 7A wird eine Linearführung mit fünf Rädern 18 in zwei Reihen 21, 22 gezeigt. Das erste Führungselement oder Profil 2 wird mit Lippen 24, 25 bereitgestellt, beispielsweise an oder nahe gegenüberliegenden Längsenden davon, zum Montieren des ersten Profils an einer Montagevorrichtung, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf ein Gestell, eine Wand oder dergleichen. Die Lippen 24, 25 können als Elemente gebildet sein, teilweise aus dem Wandteil 4 ausgeschnitten und aus der Oberfläche des Wandteils 4 gedrückt, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, um Lippen zu bilden, von denen ein Teil im Wesentlichen parallel zu aber in einem Abstand von dem Wandteil 4 verläuft. Eine erste der Lippen 24 kann beispielsweise eine Verbindung 26 zu der Wand 4 an einem oberen Ende haben, die andere zweite der Lippen 25 an einer Seite, sodass die Montage leicht und sicher erfolgen kann.
In den Ausführungsformen von 7B ist das zweite Führungselement 3 an einem Längsende oder an gegenüberliegenden Längsenden bereitgestellt, mit einem oder mehreren Verriegelungselementen 27, gebildet in oder als Teil von den zweiten Flanschen 10, 11. Die Verriegelungselemente 27 können beispielsweise materielle Teile der Flansche sein, die von der allgemeinen Oberfläche der Flansche 10, 11 einwärts gedrückt werden, und können beispielsweise gebogene Oberflächen 28 haben. An einem oder an gegenüberliegenden Längsenden des ersten Führungselements 2 können einer oder mehrere zusammenarbeitende Verriegelungsblöcke 29 bereitgestellt werden, beispielsweise an der Wand 4 befestigt oder auf einer von der Wand 9 gebogenen Lippe montiert. Der oder jeder Verriegelungsblock kann in geeigneter Weise gebildet werden, um sich unter elastischer Verformung über und/oder zwischen einem oder mehreren Verriegelungselementen 27 zu bewegen, sodass das erste Führungselement 2 in einer Endposition in Bezug auf das zweite Führungselement 3 oder umgekehrt in einer bekannten Weise durch den Verriegelungsblock 29 und das Verriegelungselement oder die Verriegelungselemente 27 verriegelt werden kann, von welcher Endposition die Führungselement freigegeben werden können, indem erneut der damit zusammenarbeitende Block 29 von dem Verriegelungselement oder den Verriegelungselementen 27 bewegt wird.
In 7C ist das zweite Führungselement 3 mit Lippen 24, 25 versehen, ähnlich den Lippen 24, 25, wie unter Bezugnahme auf 7A gezeigt und beschrieben. In dieser Ausführungsform können die Lippen 24, 25 zum Montieren des zweiten Führungselements 3 verwendet werden. Offensichtlich können die Lippen 24, 25 der Ausführungsformen von 7A und 7C auch in einer Führung kombiniert werden.
In 7D wird eine Ausführungsform gezeigt, in der das zweite Führungselement 3 mit einer anderen Art von Montagevorrichtung 29 versehen ist. In dieser Ausführungsform werden die Montagevorrichtungen 29 als Pressmuttern dargestellt, eingepresst in geeigneter Weise in die Wand 9 des Führungselements, beispielsweise in darin eingestanzte Öffnungen. Alternativ können die Montagevorrichtungen Schraubengewinde, Bajonettmittel oder dergleichen sein und können mindestens teilweise durch Verformung der Wand 9 bereitgestellt sein. Ähnliche Vorrichtungen können in dem anderen Führungselement 2 bereitgestellt sein. In dieser Ausführungsform sind an oder nahe gegenüberliegenden Längsenden des zweiten Führungselements 3 Lippen 30 aus der Wand 9 ausgeschnitten und einwärts in den Raum zwischen den Führungselementen 2, 3 zur ersten Wand 4 hin gebogen. An gegenüberliegenden Enden des ersten Führungselements 2 sind Bremsblöcke 31 bereitgestellt, sodass, wenn das zweite Führungselement 3 längs in Bezug auf das erste Führungselement 2 bewegt wird, eine der Lippen 30 sich gegen einen der Blöcke 31 bewegt und so den Laufweg der Führungselemente 2, 3 zueinander und somit die Auszieh- und/oder Rückziehabstände der Linearführung begrenzt.
7E offenbart eine Führung, in der die Achsen 19 der Räder 18 in verschiedenen Intervallen in Längs- oder Länge-L-Richtung der Führung 1 angeordnet sind, welche vorzugsweise die Bewegungsrichtung V ist. In dieser Ausführungsform und ähnlichen Ausführungsformen kann beispielsweise der Abstand D₁ zwischen den Achsen 19 ₁ und 19 ₃ von zwei benachbarten Rädern 18B in der unteren Reihe der Räder in 7E (also auf der Linie 22) in einem Abstand über einen Abstand D₁ angeordnet sein, der von dem Abstand D₂ zwischen den Achsen 19 ₃ und 19 ₅ in derselben Reihe 22 verschieden ist. Ähnlich kann der Abstand D₃ zwischen den Achsen 19 ₂ und 19 ₄ der Räder 18 in der anderen Reihe 21 von den Abständen D₁ und/oder D₂ verschieden sein. Auch die Abstände D₄ und D₅ können voneinander verschieden sein. Die Achsen und daher die Räder können also strategisch positioniert werden, beispielsweise abhängig von der beabsichtigten Verwendung und insbesondere der Lastmerkmale der Führung, dem verfügbaren Platz in und/oder auf den Führungselement und der Größe und Anzahl der Räder. Besonders wenn Standardprofile für die Führungselemente verwendet werden, ist ein sehr hohes Maß an Freiheit für die individuelle Ausführung von Führungen und Führungselementen gegeben, beispielsweise um einen Satz von Führungen wie oben beschrieben zu bilden. Eine ähnliche Bauweise könnte in einer Führung gemäß 1A und 4C verwendet werden.
In einer weiteren Ausführungsform, dargestellt in 9, kann ein Teil der Flansche 5, 6 und/oder 10, 11 von mindestens einem der Führungselemente 2, 3 ausgeschnitten sein, um Platz für weitere Hilfsmittel bereitzustellen, beispielsweise für ein Federdämpfungssystem 32, das mit dem ersten Führungselement 2 verbunden wird. Eine Lippe 30 und/oder weitere Kopplungsmittel 33 können auf dem zweiten Führungselement 3 zum Koppeln mit dem Federdämpfungssystem 32 bereitgestellt sein. Es liegt auf der Hand, dass alle oder einige der Teile und Vorrichtungen der offenbarten Ausführungsformen in einer einzigen Ausführungsform kombiniert werden können. Ähnlich können alle Arten anderer solcher Vorrichtung in einer Führung 1 bereitgestellt werden, beispielsweise aber nicht beschränkt auf Verriegelungs-, Zurückzieh- und Montagevorrichtungen, wie sie nach dem Stand der Technik bekannt sind. Beispielsweise kann eine Führung in einer bekannten Weise mit Anschlägen, Muttern, Bolzen, Lanzen, Ausbuchtungen, Brücken und andern Formen eingeschlagener Montagevorrichtungen oder Vorrichtungen zum Definieren und/oder Begrenzen des Laufwegs versehen werden. In Ausführungsformen kann mindestens eines der Führungselemente 2, 3 mit einem Verriegelungsgriff versehen sein, der in das andere der Führungselemente 3, 2 eingreifen kann, um sie in mindestens einer gewünschten Position zueinander zu verriegeln und durch Betätigen des Arms wieder zu lösen. Der Arm kann mindestens teilweise zwischen den Wänden 4, 9 der Führungselemente 2, 3 verlaufen.
Mindestens eines der Führungselemente 2, 3, insbesondere das zweite Führungselement 3, kann mit Bürstenelementen wie Bürsten, Gleitblöcken oder dergleichen versehen sein, um während der Fahrbewegung einen relevanten Teil der Führungsspuren zu reinigen.
Die Führungselemente 2, 3 der vorliegenden Offenbarung können eine beliebige geeignete Länge aufweisen und können leicht in jeder beliebigen Größe oder Form unter Verwendung bekannter Techniken hergestellt werden. Die Anzahl der Räder kann beispielsweise basierend auf erwarteter Belastung und gewünschter Genauigkeit gewählt werden. Die Verwendung von Rädern als Lagermittel oder Teil davon bietet den Vorteil, dass ein relativ langer Fahrweg mit einer relativ kurzen Gesamtlänge der Führung erreicht werden kann. Außerdem kann das Spiel zwischen den Führungselementen begrenzt werden, und die relative Position der Räder zu den Führungselementen 2, 3 ist gut definiert.
In spezifisch gezeigten Ausführungsformen sind die Räder 18 in regelmäßigen, konstanten Intervallen in Abständen voneinander angeordnet. In Ausführungsformen der Offenbarung können die Abstände variieren, beispielsweise in Längsrichtung der Führungselemente 2, 3, was vorteilhaft sein kann, wenn die Belastung auf die Linearführung nicht symmetrisch ausgeübt wird. Da die Wandteile 4, 9 in Abständen voneinander angeordnet sind, können zwischen diese Wände Elemente eingefügt werden ohne den Fahrweg der Führungselemente zueinander unangemessen zu begrenzen, insbesondere an oder nahe gegenüberliegenden Enden der Führungselemente 2, 3.
Durch die Verwendung von Führungselementen, die mindestens teilweise einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt über den größten Teil ihrer Länge oder ihre vollständige Länge aufweisen, wie beispielsweise in 4–6 gezeigt, wobei die Flansche 5, 6 und 10, 11 der Führungselemente einander mindestens teilweise und bevorzugt im Wesentlichen überlappen, kann die Gesamtbreite der Führung 1 begrenzt werden ohne die Stärke der Führungselemente 2, 3 und somit der Führung 1 unangemessen zu beeinträchtigen.
In Linearführungen 1 der vorliegenden Offenbarung ist jede beliebige Kombination von Profilen für die verschiedenen Führungselemente 2, 3 möglich, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf Unterschiede in Querschnitt, Größen, Laufflächen und Flanschen, Wanddicke, Herstellungsverfahren und Hilfselemente, wie beispielsweise aber nicht beschränkt auf Lippen, Kerben, Vertiefungen, Ausschnitte, Muttern und Bolzen, Montageklammern und dergleichen.
In Führungsschienen gemäß dieser Offenbarung können die Räder so gewählt werden, dass Sie Durchmesser aufweisen, die größer sind als mindestens die Hälfte des maximalen Abstands zwischen den voneinander am weitesten entfernten Flanschen. Solche Räder sind relativ breit und können daher eine geeignete Abstützung und ruhiges Laufen der Führungselemente zueinander gewährleisten.
In den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verläuft vorzugsweise mindestens eines der Räder durch einen Ausschnitt in einem der Flansche, um auf einem benachbarten Flansch auf dem anderen Führungselement zu laufen. So kann ein kompaktes Design mit hoher Präzision und einer hohen Lasttragfähigkeit und hoher Stabilität realisiert werden. Besonders wenn der oder die Ausschnitt(e) in einem Führungselement angebracht ist oder sind, dessen Flansche zwischen den Flanschen des anderen Führungselements verlaufen, weil dann der Flansch oder die Flansche mit Ausschnitten der neutralen Linie der Profile am nächsten sein wird oder werden, was normalerweise in oder nahe der Mitte des Führungselements, betrachtet in einer Richtung lotrecht zu den Flanschen, sein wird. Außerdem können die Räder zwischen Führungselementen eingeschossen werden und können relativ große Durchmesser aufweisen, sodass die Achsen an oder nahe der Neutrallinie positioniert werden können. Außerdem ist dann die Bereitstellung eines weiteren Führungselements möglich.
Die Erfindung ist keineswegs auf die hier als Beispiel gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt. Viele Varianten sind im Rahmen der Ansprüche und der Offenbarung möglich, einschließlich alle Kombinationen und Abwandlungen von Ausführungsformen und Teilen davon, wie gezeigt. In Ausführungsformen kann mindestens eines der ersten und zweiten Führungselemente 2, 3 zwei oder mehr im Wesentlichen C- oder U-förmige Querschnittteile aufweisen, sodass zwei oder mehr zweite oder erste Führungselemente 3, 2 jeweils in den C- oder U-förmigen Querschnittteilen montiert werden können, beispielsweise über- oder nebeneinander, um beispielsweise einen längeren Laufweg zu ermöglichen, damit zwei oder mehr bewegliche Objekte mit der Linearführung bewegt werden können und/oder um eine Verlängerung in zwei entgegengesetzten Richtungen zu ermöglichen. In solchen Ausführungsformen können Synchronisationsmittel bereitgestellt werden, um die Bewegungen der verschiedenen beweglichen Führungselemente 2 und/oder 3 zu synchronisieren. Ein Rad oder mehrere Räder oder Achsen kann bzw. können in ihrer Position einstellbar sein, um beispielsweise das Spiel zwischen den Führungselementen anzupassen.
Diese und viele weitere Varianten sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung möglich.

Claims

Linearführung, umfassend ein erstes und ein zweites Führungselement und Zwischenlagerungsmittel, wobei das erste Führungselement ein im Wesentlichen C- oder U-förmiges Querschnittsteil aufweist, umfassend mindestens ein erstes Wandteil und zwei erste Flansche, wobei das zweite Führungselement einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, umfassend mindestens ein zweites Wandteil und zwei zweite Flansche, wobei die Lagermittel mindestens drei Räder umfassen, die auf Achsen getragen und an dem zweiten Wandteil montiert sind, wobei mindestens ein erstes der drei Räder auf einem ersten der ersten Flansche läuft und mindestens zwei der Räder auf dem anderen der ersten Flansche laufen.
Linearführung nach Anspruch 1, wobei das erste Rad durch einen Ausschnitt in einem ersten der zweiten Flansche verläuft und/oder die mindestens zwei zweiten Räder durch einen Ausschnitt in dem anderen der zweiten Flansche verlaufen.
Linearführung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mindestens einer der zweiten Flansche mindestens teilweise zwischen den ersten Flanschen verläuft.
Linearführung nach Anspruch 3, wobei beide der zweiten Flansche mindestens teilweise zwischen den ersten Flanschen verlaufen.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führungselemente übereinstimmende Längsrichtungen aufweisen, wobei die Lange des zweiten Führungselements kleiner als die Hälfte der Länge des ersten Führungselements ist, wobei das zweite Führungselement bevorzugt eine Länge aufweist, die in Längsrichtung gesehen im Wesentlichen gleich dem Abstand zwischen gegenüberliegenden Seiten eines ersten und eines letzten der Räder ist.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lagermittel mindestens drei Räder umfassen, vorzugsweise eine ungleiche Anzahl an Rädern, wobei mindestens eine der Achsen der Räder einem der Flansche näher ist als mindestens zwei der anderen Achsen, wobei die zwei Flansche, auf denen die Räder laufen, durch die Räder nach außen gedrückt werden, wobei die Achsen in ihrer Position vorzugsweise fixiert sind.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Führungselemente einen ähnlichen Querschnitt aufweisen.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Flansche, auf denen die Räder laufen, eine Rille aufweisen, wobei die Räder auf Seitenflächen der Rillen laufen, sodass eine Umfangfläche der Räder mindestens teilweise frei von einem unteren Teil der entsprechenden Rille ist.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eines der ersten und zweiten Führungselemente und vorzugsweise beide Führungselemente mit mindestens einer Montagelippe versehen ist bzw. sind.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eines der Führungselemente mindestens eine Lippe aufweist, die umgeschlagen von dem jeweiligen ersten oder zweiten Wandteil hin zu dem jeweiligen zweiten oder ersten Wandteil des anderen der Führungselemente ist.
Linearführung nach Anspruch 10, wobei die mindestens eine Lippe Teil eines Brems- und/oder Verriegelungssystems ist.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die ersten und zweiten Führungselemente im Wesentlichen aus einem Blechmaterial hergestellt sind.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste und zweite Führungselement durch mindestens eines der folgenden Verfahren gebildet sind: Extrudieren, Formpressen, Prägen, Schmieden, Falzen, Ziehen, Gesenkbiegen und/oder Rollformen.
Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Räder einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen zwischen dem Abstand zwischen den zweiten Flanschen und dem Abstand zwischen den ersten Flanschen liegt, wobei der Abstand zwischen den ersten Flanschen im Wesentlichen gleich oder größer ist als der Abstand zwischen den zweiten Flanschen.
Linearführung nach einem der Ansprüche 1–14, wobei die drei Räder an den Ecken eines Dreiecks, das ein nicht symmetrisches und/oder ein nicht gleichschenkliges Dreieck ist, positioniert sind.
Linearführung nach Anspruch 15, wobei es mehr als drei Räder gibt, wobei mindestens drei benachbarte Räder in einem nicht symmetrischen oder nicht gleichschenkligen Dreieck angeordnet sind.
Linearführung nach einem der Ansprüche 1–16, wobei die Führung mindestens ein drittes Führungselement umfasst, wobei Kugellager und/oder Lagerstreifen zwischen einem äußeren des ersten und zweiten Führungselements und dem dritten Führungselement bereitgestellt sind.
Vorrichtung umfassend eine Linearführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Kit von Teilen, umfassend mindestens zwei Führungselemente, Räder und Kugellager und/oder Lagerstreifen, wobei die Führungselements so gebildet sind, dass verschiedene Linearführungen von den Teilen gebildet werden können, umfassend mindestens: – eine Linearführung nach einem der Ansprüche 1–17; und – eine Linearführung, umfassend die Führungselemente und Kugellager und/oder Lagerstreifen zwischen benachbarten Flanschen davon.
Satz von mindestens zwei Linearführungen, jeweils umfassend ein erstes und zweites Führungselement, wobei die ersten Führungselemente denselben Querschnitt aufweisen und die zweiten Führungselemente denselben Querschnitt aufweisen, wobei eine der Linearführungen eine Linearführung nach einem der Ansprüche 1–17 ist, vorzugsweise umfassend mindestens ein Rad, verlaufend durch eine Öffnung in einem der Flansche, und wobei eine der Linearführungen Kugellager und/oder einen Lagerstreifen zwischen den ersten und zweiten Führungselementen umfasst.
Verfahren zum Bilden einer Linearführung, wobei ein erstes und ein zweites Führungselement gebildet werden, wobei das erste Führungselement einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, umfassend mindestens ein erstes Wandteil und zwei erste Flansche, wobei das zweite Führungselement einen im Wesentlichen C- oder U-förmigen Querschnitt aufweist, umfassend mindestens ein zweites Wandteil und zwei zweite Flansche, wobei mindestens drei Räder auf Achsen, die vom ersten Wandteil verlaufen, montiert sind, oder wobei mindestens drei Räder auf Achsen auf dem zweiten Wandteil montiert sind, wobei das zweite Führungselement mindestens teilweise in das erste Führungselement geschoben ist, sodass mindestens ein erstes der drei Räder auf einem ersten der ersten Flansche läuft und mindestens zwei der Räder auf dem anderen der ersten Flansche laufen, vorzugsweise so, dass die ersten Flansche mindestens teilweise durch die Räder auseinandergedrückt werden.