DE19801176A1 - Linearbewegungs-Führungseinheit mit Schmiermittelplatte - Google Patents

Description

Diese Erfindung betrifft eine Linearbewegungs-Führungs­ einheit, die an verschiedenen Arten von Robotern, einer Halb­ leiterherstellungsvorrichtung sowie Schneid- und Schleifma­ schinen angewandt werden kann, und insbesondere betrifft die Erfindung eine Linearbewegungs-Führungseinheit, die mit Schmier- bzw. Schmierungsplatten versehen ist, die einfach und leicht an eine vorhandene Linearbewegungs-Führungseinheit angebracht werden können.

In den vergangenen Jahren sind mechatronische Techniken be­ merkenswert entwickelt worden, wobei von einer Linearbewe­ gungs-Führungseinheit verlangt wurde, die Genauigkeit sowie die Geschwindigkeit und auch die Reduzierung der Abmessungen zu verbessern. Darüber hinaus ist mit der Entwicklung der entsprechenden Techniken ein erweiterter Anwendungsbereich der Linearbewegungs-Führungseinheit erkannt worden. Die Li­ nearbewegungs-Führungseinheit wird in dem technischen Gebiet einer Halbleiterherstellungsvorrichtung, einer Kontrollma­ schine sowie von einem Industrieroboter verwandt. Zum Bei­ spiel bedarf ein Montagerobotor deren erweitere Verwendung, und es werden Montageroboter von großen Abmessungen bis klei­ nen Abmessungen hergestellt. Insbesondere hat sich gezeigt, daß die Linearbewegungs-Führungseinheit, die in diese Monta­ geroboter eingebaut worden ist, die Notwendigkeiten der Ver­ besserungen der Genauigkeiten und der Geschwindigkeit sowie die Reduzierung der Abmessungen und auch das zur Verfügung­ stellung der Selbstschmierung erfüllt.

Eine in der Fig. 20 gezeigte Linearbewegungs-Rollführungsein­ heit ist bekannt. Die Linearbewegungs-Rollführungseinheit enthält einen Schlitten 1, der in einem aufgesetzten Zustand auf einer Spurschiene 2 befestigt ist und darauf über Roll­ elemente, die entlang von in der Spurschiene 2 vorhandenen Laufrinnen zirkulieren, frei gleiten kann. Die Spurschiene 2 ist in Längsrichtung an den beiden Seitenoberflächen mit Laufrinnen 4 versehen. Ferner ist die Spurschiene 2 mit einer Vielzahl von gegenseitig beabstandeten Befestigungslöchern 13 in einer sich in Längsrichtung erstreckenden oberen Oberflä­ che davon versehen. Des weiteren ist die Spurschiene 2 auf einer Montagebasis 20 befestigt, wie z. B. ein Bett, eine Ma­ schinenbasis und eine Arbeitsbasis. In die in der Spurschiene 2 ausgebildeten Befestigungslöchern 13 sind Bolzen einge­ führt, welche dann in Gewindelöcher eingebracht werden kön­ nen, die in der Montagebasis 20 ausgebildet sind, wodurch die Spurschiene 2 auf der Montagebasis 20 fixiert ist. Der Schlitten 1 enthält ein Gehäuse 5, das bezüglich der Spur­ schiene 2 bewegbar ist, und Endkappen 6, die an beiden Enden des Gehäuses 5 befestigt sind.

Das Gehäuse 5 ist an einem oberen Abschnitt mit Befestigungs­ löchern 19 versehen, die dazu verwandt werden, um irgendeine andere Maschine, einen Teil einer Maschine, ein Spannfutter oder eine Klammer an das Gehäuse 5 zu befestigen. Das Gehäuse 5 und die Endkappen 6 sind an ihren unteren Oberflächen mit Aussparungen 10 derart versehen, daß das Gehäuse 5 und die Endkappen 6 an diesen Aussparungen auf der Spurschiene 2 auf­ liegen und darauf bewegt werden, wobei die Abschnitte von einander gegenüberliegenden Oberflächen der Aussparungen 10, die den Laufrinnen 10 in der Spurschiene 2 gegenüberliegen, mit Laufrinnen 9 versehen sind. Die Rollelemente 7, wie z. B. Kugeln, sind in den Laufrinnen eingeführt, die von den einan­ der gegenüberliegenden Laufrinnen 4 und 9 derart gebildet werden, daß die Rollelemente 7 darin rollen können. Um die Rollelemente 7 an ein Herausfallen aus dem Gehäuse 5 zu hin­ dern, sind Haltebänder 18 an dem Gehäuse 5 fixiert, um so ei­ ne große Anzahl von Rollelementen 7 einzuschließen. Des wei­ teren sind untere Dichtungen 8 an der unteren Oberfläche des Schlittens 1 angeordnet, um so eine Abdichtung der Lücken zwischen der Spurschiene 2 und dem Schlitten 1 zu erzielen.

Die Endkappen 6 sind an beiden Seiten mit Klammern versehen, mit welchen die Rollelemente 7 aus den Laufrinnen 4 herausge­ hoben werden, die die Lastlaufrinnen zwischen den Endkappen 6 und der Spurschiene 2 bilden, wobei Richtungsänderungskanäle zur Änderung der Richtung der Rollelemente 7 für deren Zirku­ lation dadurch gebildet werden. Ferner sind Enddichtungen 17 an den Endkappen 6 vorhanden zur Erzielung einer Abdichtung der Lücken zwischen den longitudionalen Abschnitten der Spur­ schiene 2 und dem Schlitten 1. Die Endkappen 6 sind an beiden Endoberflächen des Gehäuses 5 mittels Schrauben 25 befestigt, die durch eine Vielzahl von Befestigungslöchern eingeführt sind. Die Rollelemente 7 in dem Belastungsabschnitten, welche in den Laufrinnen in der Spurschiene 2 rollen, werden in die Richtungsänderungskanäle geführt, die in den Endkappen 6 aus­ gebildet sind, und anschließend in Rückführungskanäle 12 be­ wegt, die parallel zu den Laufrinnen 9 in den oberen Ab­ schnitten des Gehäuses 5 ausgeformt sind, wodurch die Roll­ elemente 7 in endlosen Zirkulationskanälen rollen. Aufgrund des Rollens der belasteten Rollelemente 7, die in den Laufrinnen rollen, die zwischen den Laufrinnen 9 in dem Schlitten 1 und den Laufrinnen 4 in der Spurschiene 2 ausge­ bildet und können die Laufschiene 2 und der Schlitten 1 rela­ tiv zueinander bewegt werden.

Bekannte Dichteinrichtungen für lineare Führungen enthalten z. B. Dichtmittel, die in den japanischen Patentveröffentli­ chungen mit den Nrn. 346919/1994, 35146/1995, 200362/1996, 247144/1996 und 247145/1996 veröffentlicht sind.

Zum Beispiel umfaßt die Dichteinrichtung für lineare Führun­ gen, die in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 346919/1994 veröffentlicht worden ist, Dichteinrichtun­ gen, wie z. B. Seitendichtungen und untere Dichtungen, die an einem Schlitten einer Linearführung angeordnet sind und die Dichtlippen aufweisen, die aus einem Schmiermittel enthalten­ den Gummi oder synthetischem Kunstharz gebildet sind, wobei diese Dichtlippen die äußere Oberflächen einer Führungsschie­ ne kontaktieren und Lücken zwischen einem Schlitten und einer Führungsschiene abdichten, wobei Schmieröl, welches konstant und kontinuierlich aus einem Schmiermittel enthaltenen Dicht­ körper aussickert, zu den Teilen zugeführt wird, die abzu­ dichten sind.

Ein Herstellungsverfahren für übertragende, poröse, gesinter­ te Körper, das in der japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 283634/1986 veröffentlicht worden ist, ist bekannt als ein Herstellungsverfahren für poröse gesinterte Körper. Das oben genannte Herstellungsverfahren für poröse gesinterte Körper ist ein Verfahren zum Erhalten poröser gesinterter Körper mit Übertragungsporen mit einen durchschnittlichen Po­ rendurchmesser von 10-150 µm und einer durchschnittlichen Porosität von 25-45 Vol.-% mittels Mischen von Polyethylen­ pulver mit einer superhohen Molekülmasse mit Pulver eines Po­ lyolefinkunstharz-Formmaterials miteinander mit einem vorbe­ stimmten Verhältnis und durch anschließendes Sintern dieser daraus gewonnenen Mischung.

In der in Fig. 20 gezeigten Linearbewegungs-Rollführungs­ einheit wird allgemein Fett oder Schmieröl als Schmiermittel verwandt. Wenn das Schmiermittel Fett enthält, wird es von Schmiernippeln 11 zu den Rollkanälen der Rollelemente geför­ dert, um diese Rollkanäle zu schmieren. Wenn das Schmiermit­ tel ein Schmieröl enthält, wird die Schmieroperation durchge­ führt, über Rohrverbindungen, die anstelle der Schmiernippel angeordnet sind. Gewöhnlicherweise ist die Linearbewegungs- Führungseinheit an ihren Endoberflächen mit Enddichtungen versehen, um ein Eindringen von Verunreinigungen und Staub in den Schlitten zu verhindern. Die Enddichtungen umfassen Gum­ miteile, die aus Nitrilkautschuk (NBR) und Metallkernen aus­ gebildet sind.

In den letzten Jahren, in denen der Verwendungsbereich einer Linearbewegungs-Führungseinheit vergrößert worden ist, hat sich als Bedürfnis herausgestellt, daß unzureichende Schmie­ rung selbst unter der Bedingung nicht auftreten darf, in wel­ cher eine Ölzuführung nicht durchgeführt werden kann, oder unter einer verschärften Bedingung für die Verwendung der Führungseinheit, z. B. in einer Umgebung, in welcher eine große Anzahl von Verunreinigungen, Staub oder Späne auftritt, die sich alle auf Teile ablagern können, oder in einen Be­ reich mit extremen Temperaturbedingungen. Zum Beispiel sind die Enddichtungen der Dichteinrichtung für die in der oben genannten japanischen Patentveröffentlichung mit der Nr. 346919/1994 veröffentlichte lineare Fühlung aus einem Schmiermittel enthaltenden Gummi oder als synthetischem Harz ausgebildet, wobei diejenige der Dichteinrichtung für die Schmiermittel enthaltende mit Polymerschmiermittel geschmier­ te lineare Führungseinheit, die in der oben genannten japani­ schen Patentveröffentlichung mit der Nr. 200362/1996 veröf­ fentlicht worden ist, Schmiermittel enthaltende Polymerteile enthält.

In den in den oben genannten japanischen Patentveröffentli­ chungen mit der Nr. 346919/1994 und 2002 62/1996 veröffent­ lichten Dichteinrichtungen enthalten die Schmiermittel ent­ haltenden Polymerteile ein Material, das erhalten wird durch Mischen von Polyolefinpolymer mit α-Olefinöl miteinander und durch anschließendes thermisches Schmelzen der daraus enthal­ tenden Mischung, durch Einspritzen der geschmolzenen Mischung in eine vorbestimmte Form und durch Ausformen der Mischung durch Abkühlen und Verfestigen derselben während diese ge­ preßt wird. Daher sind komplizierte, hochgradige Techniken notwendig, um diese Schmiermittel enthaltenden Polymerteile herzustellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Proble­ me zu lösen und eine Linearbewegungs-Führungseinheit mit ei­ ner Schmiermittelplatte zur Verfügung zu stellen, die in der Lage ist, einen exzellenten Schmierzustand aufrechtzuerhal­ ten, durch Ermöglichen eines Selbstschmierbetriebes mittels Schmierplatten selbst unter extremen Bedingungen der Ver­ wendung der Führungseinheit, die des weiteren in der Lage ist, die Schmierplatten an bestehende Linearbewegungs- Führungseinheiten durch geringfügige Designänderung zu ermög­ lichen, die in der Lage ist, eine lange Lebensdauer der Selbstschmieroperation zu erzielen, das Staubabweisungsvermö­ gen bezüglich der Schmieroperation zu verbessern, eine saube­ re Umgebung aufrechtzuerhalten, eine wartungsfreie Struktur für die Zuführung von Schmiermittel oder Öl zu erzielen und die Herstellung der Schmierplatten zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Linear­ bewegungs-Führungseinheit mit einer Spurschiene, die mit Laufrinnen an ihren beiden, sich in Längsrichtung erstrecken­ den Seitenoberflächen versehen ist, und mit einem Schlitten, der gleitend auf der und relativ zu der Spurschiene bewegbar ist, wobei dieser Schlitten mit einem Gehäuse versehen ist, das mit Laufrinnen versehen ist, die denjenigen der Spur­ schiene gegenüberliegend angeordnet sind, mit Rollelementen, die zwischen diesen Laufrinnen laufen können, mit Endkappen, die an beiden Endoberflächen von diesem Gehäuse befestigt sind, mit Schmierplatten, die an den Endoberflächen der End­ kappen befestigt sind, und mit Enddichtungen, die an Endober­ flächen der Schmierplatten befestigt sind, wobei die Schmier­ platten aus gesinterten Kunstharzelementen ausgebildet sind, die mit Schmiermittel imprägnierte poröse Strukturen aufwei­ sen.

Dabei ist von Vorteil, wenn die diese Schmierplatten bilden­ den gesinterten Kunstharzelemente aus feinen Kunstharzparti­ keln bestehen, die in einer vorbestimmten Metallform angeord­ net und anschließend darin thermisch ausgeformt worden sind.

Eine noch bessere Schmierung wird erreicht, wenn die Schmier­ platten zumindest diese Laufrinnen der Spurschiene gleitend berühren und relativ zu dieser Spurschiene verfahrbar sind.

Der Verbrauch des Schmiermittels kann dadurch erhöht werden, wenn die Schmierplatten zumindest an Abschnitten, die diesen Laufrinnen der Spurschiene gegenüberliegen, Bereiche mit dicht angeordneten Poren und an den anderen Abschnitten Be­ reiche mit spärlich angeordneten Poren umfassen.

Eine Schmierung der gleitenden Teile kann dadurch noch weiter verbessert werden, wenn die Schmierplatten zumindest an ih­ ren inneren Umfangsoberflächen, die diesen Laufrinnen der Spurschiene gegenüberliegen, mit Oberflächen ausgeformt sind, die offene Poren aufweisen, wobei die Oberflächen der übrigen Abschnitte, Oberflächen mit nicht offenen Poren aufweisen.

Eine noch gezieltere Schmierung der gleitenden Teile ist mög­ lich, wenn die Schmierplatten an ihren oberen Oberflächen so­ wie an ihren inneren Umfangsoberflächen, die den Laufrinnen der Spurschiene gegenüberliegen, mit Oberflächen ausgeformt sind, die offene Poren aufweisen, während die Oberflächen der übrigen Abschnitte nicht poröse Oberflächen sind.

Die Schmierungsfähigkeit kann dadurch verlängert werden, wenn die Schmierplatten an ihren oberen Abschnitten mit Speicher­ kammern versehen sind, die Schmiermittel bzw. Schmieröl auf­ nehmen können.

Eine noch bessere Anpassung an vorhandene Linearbewegungs- Führungseinheiten ist möglich, wenn die Schmierplatten an Be­ reichen ausgeklinkt sind, die Schmiernippeln oder Schmiermit­ tel- bzw. Schmieröl-Förderleitungsverbindungen, die an diesen Endkappen angeordnet sind, entsprechen.

Die Staubsicherheit dieser Linearbewegungs-Führungseinheit kann dadurch erhöht werden, wenn die Schmierplatten mit Ab­ deckungen versehen sind, die dünne elastische Platten aufwei­ sen, die deren seitlichen und oberen Oberflächen abdecken.

Eine noch einfachere Anpassung an vorhandene Linearbewegungs- Führungseinheiten kann erreicht werden, wenn die Schmierplat­ ten zwei separate, komplementäre Schmierplattenabschnitte um­ fassen, die beiden Seitenoberflächen der Spurschiene gegen­ überliegen, wobei die Schmierplattenabschnitte mittels Lage­ rungsplatten miteinander verbunden sind, die oberhalb der Spurschiene angeordnet sind.

Um die Schmierplatten gegen Spannungskräfte durch deren Befe­ stigung noch besser zu schützen, ist es von Vorteil, wenn die Bolzen zum Befestigen der Enddichtungen der Schmierplatten und der Endkappen an das Gehäuse durch diese Enddichtungen und diese Endkappen sowie durch Schultern, die in Aussparun­ gen angeordnet sind, die in den Schmierplatten ausgeformt sind, eingeführt sind, wobei diese Bolzen in Bolzenlöchern eingebracht sind, die in dem Gehäuse ausgebildet sind.

Um eine Deformierung von Endkappen zu verhindern, ist es von Vorteil, wenn der Abstandshalter zwischen diesen Endkappen und den Schmierplatten angeordnet sind, um eine Verformung dieser Endkappen und dieser Schmierplatten zu verhindern.

In dieser Linearbewegungs-Führungseinheit und ein Schmiermit­ tel oder ein Schmieröl jederzeit sanft von den Schmierplatten zu den Räumen zwischen den Laufrinnen aufgrund der oben be­ schriebenen Struktur zugeführt, und es ist möglich, eine ex­ zellente Schmierbedingung sicherzustellen, ohne daß eine un­ zulängliche Schmierbedingung auftritt, den Gleitwiderstand eines Schlittens bezüglich der Spurschiene zu reduzieren und das Auftreten von Abreibung zu verhindern. Die Schmierplatten können ausgebildet werden durch Auswählen eines Schmiermit­ tels bzw. eines Schmieröls, dessen Betriebsbedingung zu den ausgeformten gesinterten Kunstharzteilen mit poröser Struktur paßt, und durch Auffüllen der Poren der gesinterten Kunst­ harzteile mit Schmiermittel bzw. mit Schmieröl. Umgekehrt können die Schmierplatten ausgeformt werden, durch Auswählen des Materials für die gesinterten Kunstharzteile derart, daß die Kunstharzteile zu dem zu verwendenden Schmiermittel bzw. Schmieröl passen. Die Handhabung der Schmierplatten und der Wechsel und deren Spezifikationen kann einfach durchgeführt werden. Darüberhinaus können die gesinterten Kunstharzteile, die die Schmierplatten bilden, einfach und mit hoher Präzisi­ on ausgeformt werden, und es kann eine Herstellungspräzision von z. B. etwa ± 0,025 sichergestellt werden. Demgemäß können die Schmierplatten als optimale Teile für eine Linearbewe­ gungs-Führungseinheit zur Verfügung gestellt werden, die in eine Präzisionsmaschine eingepaßt werden kann.

Diese Linearbewegungs-Führungseinheit kann in verschiedene Arten von bestehenden Linearbewegungs-Führungseinheiten ein­ gebaut und praktisch ohne Änderung ihrer grundsätzlichen Spe­ zifikationen verwandt werden. Es können nämlich die Schmier­ platten so lange an bestehenden Linearbewegungs-Führungs­ einheiten angewandt werden, so lange diese eine Spurschiene gleichen Standards verwenden, selbst wenn die Form und die Größen unterschiedlich sind. Daher können Schmierplatten mit einer großen Anwendungsbreite zur Verfügung gestellt werden. Da diese Schmierplatten einfach an Endoberflächen eines Schlittens selbst an einer bekannten Linearbewegungs-Füh­ rungseinheit, die schon in einer Schneidmaschine eingepaßt ist, befestigt werden können, kann die Selbstschmierungswir­ kung der Linearbewegungs-Führungseinheit einer bereits vor­ handenen Maschine verbessert werden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung mehrerer Ausführungsformen sowie aus den Zeichnungen, auf die bezug genommen wird. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht zur Darstellung einer Ausfüh­ rungsform der Linearbewegungs-Führungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Frontansicht zur Darstellung des Zustands der Linearbewegungs-Führungseinheit von Fig. 1, wobei eine Enddichtung entfernt ist;

Fig. 3 eine Frontansicht zur Darstellung eines ersten Bei­ spiels einer Schmierplatte, die in der Linearbewe­ gungs-Führungseinheit von Fig. 1 eingepaßt ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Schmierplatte von Fig. 3;

Fig. 5 eine Vorderansicht einer befestigten Schulter, um Abschnitte der Schmierplatte zu befestigen;

Fig. 6 eine Seitenansicht der Schulter von Fig. 5;

Fig. 7 eine Vorderansicht zur Darstellung eines zweiten Beispiels einer Schmierplatte;

Fig. 8 eine Seitenansicht der Schmierplatte von Fig. 7;

Fig. 9 eine Vorderansicht zur Darstellung eines dritten Beispiels einer Schmierplatte;

Fig. 10 eine Seitenansicht der Schmierplatte von Fig. 9;

Fig. 11 eine Vorderansicht zur Darstellung eines vierten Beispiels einer Schmierplatte;

Fig. 12 eine Seitenansicht der Schmierplatte von Fig. 11;

Fig. 13 eine Vorderansicht zur Darstellung eines fünften Beispiels einer Schmierplatte;

Fig. 14 eine Querschnittsansicht der Schmierplatte von Fig. 13, gesehen entlang der Linie A-A von Fig. 13;

Fig. 15 eine Vorderansicht zur Darstellung eines sechsten Beispiels einer Schmierplatte und zur Darstellung einer Abdeckung, die an der Schmierplatte befestigt werden kann;

Fig. 16 eine Seitenansicht der Abdeckung von Fig. 15;

Fig. 17 eine Vorderansicht zur Darstellung eines siebten Beispiels einer Schmierplatte;

Fig. 18 eine Seitenansicht einer Abdeckung von Fig. 17;

Fig. 19 eine Vorderansicht zur Darstellung eines achten Beispiels einer Schmierplatte; und

Fig. 20 eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer bekannten Linearbewegungs-Führungseinheit.

Die Ausführungsformen der Linearbewegungs-Führungseinheit ge­ mäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ergibt sich, daß Teile mit gleicher Konstruktion und Funktionen wie der in Fig. 20 gezeigten bekannten Linearbewegungs-Rollführungseinheit, mit den gleichen Bezugszeichen hierin versehen werden.

In der ersten Ausführungsform der Linearbewegungs-Führungs­ einheit enthält eine Spurschiene 2, die mit Laufrinnen 4 an ihren beiden, sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenober­ flächen versehen ist, einen Schlitten 1, der auf der Spur­ schiene 2 aufliegt und gleitend befestigt ist. Die Spurschie­ ne 2 weist einen I-förmigen Querschnitt auf, wobei beide Sei­ tenoberflächen davon in den Bereichen der Laufrinnen 4 ausge­ spart sind. Der Schlitten 1 ist bezüglich der Spurschiene 2 gleitend ausgebildet und weist ein Gehäuse 5 auf, das mit Laufrinnen (siehe das Bezugszeichen 9 von Fig. 20) versehen ist, und zwar in Abschnitten davon, die den Laufrinnen 4 ge­ genüberliegen, enthält eine große Anzahl von Rollelementen (siehe die Bezugszahl 7 in Fig. 20), die zwischen den einan­ der entgegengesetzten Laufrinnen 4 derart laufen, daß die Rollelemente 7 relativ zueinander laufen können, und enthält Endkappen 6, die an beiden Enden des Gehäuses 5 bezüglich der Gleitrichtung fixiert sind, das heißt, an ihren beiden Enden in Längsrichtung. Enddichtungen 17 erzielen die Abdichtung in Längsrichtung von Lücken zwischen der Spurschiene 2 und dem Schlitten 1, wobei diese an den Endkappen 6 befestigt sind. Um ein Herausfallen der Rollelemente 7 aus dem Gehäuse 5 zu verhindern, sind Haltebänder an dem Gehäuse 5 befestigt, um die Rollelemente 7 einzuschließen. Um die Lücken zwischen dem Gehäuse 5 und den Endkappen 6 und den beiden sich in Längs­ richtung erstreckenden Seitenoberflächen 3 der Spurschiene 2 abzudichten, sind untere Dichtungen an den unteren Oberflä­ chen der Endkappen 6 und dem Gehäuse 5 befestigt.

Der Schlitten 1 ist in einem sogenannten gesattelten Zustand auf der Spurschiene 2 befestigt und kann darauf über eine Vielzahl von Rollelementen frei gleiten, die entlang der Laufrinnen 4 in der Spurschiene 2 zirkulieren können. Die Rollelemente 7 in den Belastungsbereichen, die in den Laufrinnen 4 in der Spurschiene 2 laufen, werden in Rich­ tungsänderungskanäle geführt, die in den Endkappen 6 ausge­ bildet sind, und werden dann in Rückführungskanäle (siehe die Bezugsziffer 12 in Fig. 20) bewegt, die parallel zu den Laufrinnen in dem Gehäuse 5 ausgeformt sind, wodurch die Rollelemente 7 grenzenlos und endlos in den Kanälen zirkulie­ ren können. Der Schlitten 1 kann auf der und relativ zu der Spurschiene 2 frei gleiten, und zwar aufgrund des Laufens der belasteten Rollelemente 7, die zwischen den Laufrinnen in dem Schlitten 1 und den Laufrinnen 4 in der Spurschiene 2 posi­ tioniert sind.

Die die oben beschriebene Konstruktion aufweisende erste Aus­ führungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere Schmierplatten 15 vorhanden sind, die an den Endoberflächen der Endkappen 6 angeordnet und dazu ausgelegt sind, auf der Spurschiene 2 relativ dazu zu gleiten. Die Enddichtungen 17 sind an den Endoberflächen der Schmierplatten 15 vorhanden und dazu ausgelegt, auf der Spurschiene 2 und relativ dazu zu gleiten. Die Schmierplatten 15 umfassen gesinterte Kunstharz­ teile mit poröser Struktur sowie Schmieröl, mit welchem die porösen oder Porenabschnitte der gesinterten Kunstharzteile mit einer porösen Struktur imprägniert sind. Die gesinterten Kunstharzteile, die die Schmierplatten 15 bilden, sind ausge­ formt, indem die feinen Partikel eines synthetischen Harzes thermisch preßverformt worden sind.

Um die Enddichtungen 17, die Schmierplatten 15 und die End­ kappen 6 an dem Gehäuse 5 zu befestigen, werden Bolzen 23 durch die Enddichtungen 17 und die Endkappen 6 und anschlie­ ßend durch die Schultern 21, die in in den Schmierplatten 15 ausgeformten Aussparungen 22 angeordnet sind, hindurchge­ steckt, woraufhin die Bolzen 23 dann in Bolzenlöchern des Ge­ häuses 5 eingetrieben werden. Zwischen den Schmierplatten 15 und den Endkappen 6 sind Abstandshalter 16 angeordnet. Die Schmierplatten 15 sind über die Abstandshalter 16 und die Enddichtungen 17 an den äußeren Seiten der Endkappen 6 ange­ bracht. Die Abstandshalter 16 umfassen dünne Stahlplatten und sind derart beschaffen, daß die Endkappen 6 und die Schmier­ platten 15 nicht deformiert werden, wenn sie von den Bolzen 23 festgezogen werden.

Um die Schultern 21, in welche die Bolzen 23 zur Befestigung der Schmierplatten 15 an dem Gehäuse 5 oder den Endkappen 6 eingeführt werden können, an den Schmierplatten 15 anzuord­ nen, sind Aussparungen 22 an vier Ecken von jeder der Schmierplatten 15 in dieser Ausführungsform mittels eines Schneidverfahrens ausgeformt. Da die Schultern 21 an den vier Ecken von jeder der Schmierplatten 15 angeordnet sind, werden die Schmierplatten 15 nicht direkt durch die Bolzen 23 befe­ stigt, und sie werden sandwichartig zwischen den Enddichtun­ gen 17 und den Abstandshaltern 16 derart gehalten, daß die Deformation der Schmierplatten 15 aufgrund einer Druckkraft, die während des Anziehens der Bolzens auftritt, verhindert wird.

Die Schmierplatten 15 sind mit Vorsprüngen 32 versehen, die sich nach innen erstrecken, um mit inneren Oberflächen davon zumindest die Laufrinnen 4 in der Spurschiene 2 gleitend zu berühren, wodurch ein Schmiermittel oder ein Schmieröl, das in den gesinterten Kunstharzteilen enthalten ist, konstant zu den Laufrinnen 4 zugeführt werden kann. Die Schmierplatten 15 können die gesamten inneren Umfangsoberflächen in der Lauf­ schiene gleitend berühren. Um den Verbrauch des Schmieröls zu reduzieren, sind die Schmierplatten bevorzugt ausgeformt, um zumindest die Laufrinnen 4 in Abhängigkeit von den Betriebs­ bedingungen gleitend zu berühren.

Ein ausgeformtes Produkt, ein Rohmaterial für die Schmier­ platten 15, wird hergestellt durch Befüllen einer vorbestimm­ ten Form mit feinen Partikeln eines Polyethylenkunstharzes mit hoher Molekülmasse, beispielsweise Pulver aus Kunstharz mit einem Feinkorndurchmesser von 30 µm und mit einem Groß­ korndurchmesser von 250-300 µm, und durch Unterziehen eines Pulvers mit einem thermischen Druckformverfahren, wobei die daraus erhaltenen Schmierplatten 15 gesinterte Kunstharzteile mit offenen Poren enthalten. Poröse, gesinterte Kunstharztei­ le mit einer Porosität von z. B. 40-50% können für die Herstellung der Schmierplatten 15 verwandt werden.

Die Schmierplatten 15 werden fertiggestellt durch Eintauchen der porösen, gesinterten Kunstharzteile in ein Turbinenöl, in ein Schmieröl, wobei die gleichen Teile an den Porenabschnit­ ten imprägniert werden. Das Mengenverhältnis des in den Schmierplatten 15 enthaltenen Schmieröls kann auf 41 Gew.-% bzw. auf einen Kubikinhalt von etwa 2 reguliert werden, indem die Schmierplatten 15 in das Schmieröl für z. B. 30 Minuten eingetaucht werden. Die Menge des Schmieröls kann reguliert werden in Abhängigkeit von der Betriebsbedingung für den Schlitten 1.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 wird nun eine zweite Ausführungsform dieser Linearbewegungs-Führungseinheit be­ schrieben werden. In der zweiten Ausführungsform sind die Schmierplatten 15 gebildet aus zusammengesetzten, gesinterten Kunstharzteilen mit Bereichen 15A mit dicht angeordneten Po­ ren und mit Bereichen 15B mit spärlich angeordneten Poren. Die Schmierplatten 15 in dieser Ausführungsform sind ausge­ formt mit Bereichen 15A mit dicht angeordneten Poren an Ab­ schnitten davon, die die Laufrinnen 4 in der Spurschiene 2 gleitend berühren, wobei die Bereiche 15B mit spärlich ange­ ordneten Poren an den anderen Sektionen davon angeordnet sind. Es befinden sind nämlich die Bereiche 15A mit dicht an­ geordneten Poren der Schmierplatten 15 in einem Schmieröl an­ saugendem Zustand, wobei diese Strukturen einen Fluß von Schmieröl zu den Abschnitten 15A mit dicht angeordneten Poren unterstützen. Wenn z. B. die Vorsprünge 32 der Bereiche 15A mit dicht angeordneten Poren die Laufrinnen 4 eng und glei­ tend berühren, wird die Förderung des Schmieröls zu der Spur­ schiene 2 unterstützt, und wenn das Schmieröl zu den Laufrin­ nen 4 gefördert wird, wird es von den Bereichen 15B mit spär­ lich angeordneten Poren zu den Bereichen 15A mit dicht ange­ ordneten Poren bewegt, welche dann erneut mit Schmieröl ver­ sehen werden, um es zu ermöglichen, daß eine Schmierbedingung sanft erhalten werden kann. Die zusammengesetzten, gesinter­ ten Kunstharzteile können beispielsweise hergestellt werden unter Verwendung von Kunstharzpulver mit unterschiedlichen Partikeldurchmessern oder durch Regulieren der Sinterungstem­ peratur. Bei einem anderen Beispiel können diese Kunstharz­ teile hergestellt werden durch Ausformen der Bereiche 15A mit dicht angeordneten Poren getrennt von den Bereichen 15B mit spärlich angeordneten Poren und durch Kombinieren dieser Be­ reiche 15A und 15B miteinander mittels Abdeckungen 30, die später beschrieben werden.

Eine dritte Ausführungsform der Linearbewegungs-Führungsein­ heit wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 be­ schrieben werden. In dieser dritten Ausführungsform sind die­ jenigen Oberflächenabschnitte der Schmierplatten 15, die kei­ ne Oberflächenabschnitte sind, die die Laufrinnen 4 in der Spurschiene 2 gleitend kontaktieren, sowie obere Oberflächen­ abschnitte 24, die mit Schmieröl zur Zuführung zu den Schmierplattenkörpern imprägniert sind, mit Oberflächen­ schichten 26 versehen, die eine porenfreie Oberfläche aufwei­ sen. Die porenfreien Oberflächenschichten 26 der Schmierplat­ ten 15 können ausgebildet werden durch Erhöhen der Temperatur für die Oberflächenschichtabschnitte, wobei die Poren in den Oberflächen mit Porenabschnitten aufgefüllt werden, oder durch Beschichten dieser Oberflächen mit einem Kunstharz der­ art, daß die Oberflächen der porösen Abschnitte porenfrei werden. Da die Schmierplatten 15 in der dritten Ausführungs­ form mit Oberflächenschichten 26 ohne Poren versehen sind, kann eine Leckage von Schmieröl von diesen Schichten 26 nach außen nicht auftreten, und das Schmieröl wird von porösen Oberflächenschichten 27 an den Abschnitten der Schmierplatten 15, die den Laufrinnen 4 gegenüberliegen, zu diesen Laufrin­ nen 4 zugeführt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 wird nun eine vierte Ausführungsform der Linearbewegungs-Führungseinheit beschrie­ ben werden. Die vierte Ausführungsform hat die gleiche Kon­ struktion wie die dritte Ausführungsform, die in Fig. 9 ge­ zeigt ist, mit der Ausnahme, daß die Schmierplatten 15, die mit einem Schmieröl imprägniert sind, mit Speicherkammern 28 für Schmieröl versehen sind, die auf der Seite der oberen Oberflächenabschnitte 24 davon offen sind. Da die Speicher­ kammern 28 für das Schmieröl in den Schmierplatten 15 ange­ ordnet sind, kann die Periode der Förderzeit mit Schmieröl verlängert werden. Obwohl die oberen Oberflächenabschnitte 24 der Schmierplatten 14 gemäß der vierten Ausführungsform offen sind, können an den oberen Oberflächenabschnitte 24 ver­ schließende Abdeckungen vorgesehen werden, und es können die oberen Oberflächenabschnitte 24 verschlossen werden, indem bedarfsweise diese beschichtet werden können.

Eine fünfte Ausführungsform der Linearbewegungs-Führungs­ einheit wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 13 und 14 be­ schrieben werden. Die Schmierplatten 15 in der Linearbewe­ gungs-Führungseinheit der fünften Ausführungsform sind mit Aussparungen 29 versehen, die durch Ausklinken von Abschnit­ ten davon ausgebildet werden, die Schmiernippeln (siehe Be­ zugsziffer 11 in Fig. 20) oder Schmieröl-Förderleitungs­ verbindungen (nicht gezeigt) entsprechen. Die fünfte Ausfüh­ rungsform kann an eine Linearbewegungs-Führungseinheit ange­ wandt werden, die mit Schmiernippeln oder mit Schmieröl- Förderleitungsverbindungen versehen ist, in welcher ein Schmiermittel oder ein Schmieröl von den Schmiernippeln oder den Schmieröl-Förderleitungsverbindungen zu den Laufrinnen 4 zugeführt werden kann. Demgemäß kann eine Struktur zur Verfü­ gung gestellt werden mit einem dualen Schmiersystem, das ei­ nen Schmierbetrieb bewirken kann, indem Schmieröl von den Schmiernippeln oder den Schmieröl-Förderleitungsverbindungen sowie ein Schmieröl von den Schmierplatten 15 zur Verfügung gestellt werden. In der fünften Ausführungsform sind Ausspa­ rungen 31 zur Befestigung der Schmierplatten 15 mittels Bol­ zen oder Schrauben in zwei Abschnitten von jeder Schmierplat­ te 15 ausgebildet.

Eine sechste Ausführungsform der Linearbewegungs-Führungs­ einheit wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 15 und 16 be­ schrieben werden. Die sechste Ausführungsform verwendet Ab­ deckungen 30, die die äußeren Umfangsoberflächen der Schmier­ platten 15 abdecken können und die Poren der porösen Struktu­ ren verschließen. Die Abdeckungen 30 umfassen dünne elasti­ sche Platten, wie z. B. elastische Metallplatten, und haben obere Abschnitte 33, Seitenabschnitte 34 sowie untere Ab­ schnitte 35. Die Abdeckungen 30 können verhindern, daß sich auf den Schmierplatten 15 Staub ablegt, diese zerstört werden und das eine Leckage von Schmieröl von diesen Schmierplatten 15 auftritt. Aufgrund der elastischen Kraft der dünnen ela­ stischen Platten 33 bis 35 werden die Vorsprünge 32 der Schmierplatten 15 gegen die Laufrinnen 4 in der Spurschiene 2 gedrückt. Dies ermöglicht es, daß die Schmierplatten 15 zu­ verlässig in einen engen Kontakt mit den Laufrinnen 4 ge­ bracht werden, und es wird die gleitende Berührungsbedingung der Vorsprünge 32 exzellent aufrechterhalten.

Eine siebte Ausführungsform der Linearbewegungs-Führungs­ einheit wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 17 und 18 be­ schrieben werden. Die siebte Ausführungsform ist ausgebildet durch Befestigen der in Fig. 15 gezeigten Abdeckungen 30 und kann die Poren der porösen Strukturen der Schmierplatten 15 verschließen durch Abdecken von den äußeren Umfangsoberflä­ chen der Schmierplatten 15, wie sie in der Fig. 13 gezeigt sind. Die Abdeckungen 30 können an jede der vorstehend be­ schriebenen Ausführungsformen angewandt werden, obwohl deren Darstellung weggelassen worden ist.

Es wird nun eine achte Ausführungsform der Linearbewegungs- Führungseinheit unter Bezugnahme auf die Fig. 19 beschrieben werden. In der achten Ausführungsform umfassen die Schmier­ platten 15 zwei getrennte Schmierplattenabschnitte 15C, die auf der linken und auf der rechten Seite der Spurschiene 2 angeordnet sind, wobei diese Schmierplattenabschnitte 15C durch Stützplatten 15D positioniert und miteinander fixiert sind, welche oberhalb der Spurschiene 2 angeordnet sind, wo­ bei die zusammengebaute Beziehung diesem Teile aufrechterhal­ ten wird durch Abdeckungen 30, die dünne elastische Platten umfassen und an den äußeren Umfangsoberflächen davon ange­ bracht sind. Die Schmierplatten 15 der echten Ausführungsform können bezüglich der Spurschiene 2 mit dem Gehäuse 5 kombi­ niert und an diesem fixiert werden durch unabhängiges Anbrin­ gen der Schmierplattenabschnitte 15C und der Stützplatten 15D bezüglich der Spurschiene 2 und durch Abdecken der zusammen­ gesetzten Teile mit den Abdeckungen 30. Da die Schmierplat­ tenabschnitte 15C und die Stützplatten 15D mit den Abdeckun­ gen 30 abgedeckt sind, kann die fixierte Beziehung der Schmierplattenabschnitte 15C und der Stützplatten 15D stabi­ lisiert werden, und es kann die oben genannte Funktion der Abdeckungen erfüllt werden.

Claims (12)

1. Linearbewegungs-Führungseinheit mit einer Spurschiene (2), die mit Laufrinnen (4) an ihren beiden, sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenoberflächen (3) ver­ sehen ist, und mit einem Schlitten (1), der gleitend auf der und relativ zu der Spurschiene (2) bewegbar ist, wobei dieser Schlitten (1) mit einem Gehäuse (5) versehen ist, das mit Laufrinnen (9) versehen ist, die denjenigen der Spurschiene (2) gegenüberliegend ange­ ordnet sind, mit Rollelementen (7), die zwischen diesen Laufrinnen (4, 9) laufen können, mit Endkappen (6), die an beiden Endoberflächen von diesem Gehäuse (5) befe­ stigt sind, mit Schmierplatten (15), die an den Endoberflächen der Endkappen (6) befestigt sind, und mit Enddichtungen (17), die an Endoberflächen der Schmierplatten (15) befestigt sind, wobei die Schmier­ platten (15) aus gesinterten Kunstharzelementen ausge­ bildet sind, die mit Schmiermittel imprägnierte poröse Strukturen aufweisen.

2. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die diese Schmierplatten (15) bildenden gesinterten Kunstharzelemente aus feinen Kunstharzpartikeln beste­ hen, die in einer vorbestimmten Metallform angeordnet und anschließend darin thermisch ausgeformt worden sind.

3. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierplatten (15) zumindest diese Laufrinnen (4) der Spurschiene (2) gleitend berühren und relativ zu dieser Spurschiene (2) verfahrbar sind.

4. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierplatten (15) zumindest an Abschnitten, die diesen Laufrinnen (4) der Spurschiene gegenüberlie­ gen, Bereiche (15A) mit dicht angeordneten Poren und an den anderen Abschnitten Bereiche (15B) mit spärlich an­ geordneten Poren umfassen.

5. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die Schmierplatten (15) zumindest an ihren inneren Um­ fangsoberflächen, die diesen Laufrinnen (4) der Spur­ schiene (2) gegenüberliegen, mit Oberflächen ausgeformt sind, die offene Poren aufweisen, wobei die Oberflächen der übrigen Abschnitte, Oberflächen mit nicht offenen Poren aufweisen.

6. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierplatten (15) an ihren oberen Oberflächen sowie an ihren inneren Umfangsoberflächen, die den Laufrinnen (4) der Spurschiene (2) gegenüberliegen, mit Oberflächen ausgeformt sind, die offene Poren aufwei­ sen, während die Oberflächen der übrigen Abschnitte nicht poröse Oberflächen (26) sind.

7. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierplatten (15) an ihren oberen Abschnitten mit Speicherkammern (28) versehen sind, die Schmiermit­ tel bzw. Schmieröl aufnehmen können.

8. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierplatten (15) an Bereichen ausgeklinkt sind, die Schmiernippeln (11) oder Schmiermittel- bzw. Schmieröl-Förderleitungsverbindungen, die an diesen Endkappen (6) angeordnet sind, entsprechen.

9. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierplatten (15) mit Abdeckungen (30) verse­ hen sind, die dünne elastische Platten aufweisen, die deren seitlichen und oberen Oberflächen abdecken.

10. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmierplatten (15) zwei separate, komplementä­ re Schmierplattenabschnitte (15C) umfassen, die beiden Seitenoberflächen (3) der Spurschiene (2) gegenüberlie­ gen, wobei die Schmierplattenabschnitte (15C) mittels Lagerungsplatten (15D) miteinander verbunden sind, die oberhalb der Spurschiene (2) angeordnet sind.

11. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bolzen (23) zum Befestigen der Enddichtungen (17) der Schmierplatten (15) und der Endkappen (6) an das Gehäuse (5) durch diese Enddichtungen (17) und diese Endkappen (6) sowie durch Schultern (21), die in Aus­ sparungen (22) angeordnet sind, die in den Schmierplat­ ten (5) ausgeformt sind, eingeführt sind, wobei diese Bolzen (23) in Bolzenlöchern eingebracht sind, die in dem Gehäuse (5) ausgebildet sind.

12. Linearbewegungs-Führungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abstandshalter (16) zwischen diesen Endkappen (6) und den Schmierplatten (15) angeordnet sind, um eine Verformung dieser Endkappen (6) und dieser Schmierplat­ ten (15) zu verhindern.