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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Rotations-Umlaufführung für lineare
Gleitschienen, insbesondere eine Rotations-Umlaufführung, bei
der die Rollelemente zwischen dem Gleitträger-Hauptkörper und der Gleitschiene stabil
rollen können,
um einen vorbestimmten präzisen
Rotationsumlauf zu gestalten.
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Lineare
Gleitschienen nehmen hochpräzise relative
Bewegungen vor und werden häufig
an Werkzeugmaschinen wie CNN angewendet, um Adjustierungen präzise vorzunehmen
und Traglasten zu bewegen, so daß nachfolgende hochpräzise Herstellungsprozesse
durchgeführt
werden können.
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Eine
herkömmliche
lineare Gleitschiene umfasst einen Gleitträger-Hauptkörper, eine Gleitschiene, eine
Führungseinheit
und eine Vielzahl von Rollelementen.
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Der
Gleitträger-Hauptkörper ist
auf der Gleitschiene gleitbar angeordnet und weist korrespondierende
Führungshohlräume auf,
wobei die Führungseinheit
zwischen dem Gleitträger-Hauptkörper und der
Gleitschiene angeordnet ist. Durch die o.g. Ausgestaltung kann eine
Rotationsumlaufbahn gebildet werden, in der die Rollelemente mit
Hochgeschwindigkeit rotieren und umlaufen können. Die Bewegungen der Rollelemente
führen
den Gleitträger-Hauptkörper zu
stufenlosen präzisen
Linearbewegungen auf der Gleitschiene, um präzise Adjustierungen sowie Veränderungen
der relativen Positionen der Traglast zu erzielen.
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Jedoch
haben die herkömmlichen
linearen Gleitschienen den Nachteil, daß bei der Betätigung der
linearen Gleitschiene Instabilität
auftritt. Wenn Rollelemente zwischen der Gleitschiene und dem Gleitträger-Hauptkörper Rotatiunsumläufe mit
Hochgeschwindigkeit vornehmen, ist eine ausgesprochen hohe Stabilität für die präzise Bewegung
der linearen Gleitschiene erforderlich. Allerdings sind Führungseinheiten üblicherweise
aus Kunststoff hergestellt und besitzen eine relativ niedrige Stärke. Dies
führt dazu,
daß bei
Hochgeschwindigkeitsrotationen der Rollelemente entlang der Führungseinheit
die Führungseinheit
und die Rollelemente leicht Vibrationen, Geräusche und übermäßigen Reibungswiderstand zwischen
dem Gleitträger-Hauptkörper und
der Gleitschiene hervorrufen, was mittelbar oder unmittelbar die
Stabilität
bei der Betätigung
der linearen Gleitschiene sowie die Lebensdauer der linearen Gleitschiene
beeinträchtigt.
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Angesichts
der Behebbarkeit der o.g. Probleme hat der Erfinder sich mit dem
Studium dieser Technik beschäftigt
und sich an diesbezügliche
Theorien angelehnt und letztendlich die vorliegende Erfindung, die
angemessen entworfen und lösungswirksam
in bezug auf die o.g. Probleme ist, hervorgebracht.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rotations-Umlaufführung für lineare Gleitschienen
zu schaffen, die bei der Betätigung
der linearen Gleitschiene Vibrationen, Geräusche sowie übermäßigen Reibungswiderstand
vermindern kann.
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Die
o.g. Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Rotations-Umlaufführung für lineare
Gleitschienen gelöst,
die folgendes umfasst:
eine Gleitschiene;
einen Gleitträger-Hauptkörper, der
einen Aufnahmeraum, eine Vielzahl von Einrastteilen, zwei Vertiefungen
und eine Vielzahl von Führungshohlräumen aufweist,
wobei der Aufnahmeraum vertieft ausgebildet ist und die Gleitschiene
aufnimmt; die Einrastteile und die Vertiefungen sind am Innenrand
des Gleitträger-Hauptkörpers senkrecht
angeordnet; die Führungshohlräume verlaufen
durch die vordere und die hintere Endfläche des Gleitträger-Hauptkörpers hindurch;
eine
Vielzahl von Führungseinheiten,
die im Aufnahmeraum die vordere und die hintere Endfläche des Gleitträger-Hauptkörpers überquerend
angeordnet sind und mit den Einrastteilen und den Führungshohlräumen korrespondieren;
die Führungseinheiten
weisen jeweils zwei Rotationsführungsteile,
eine Vielzahl von Einrast-Befestigungselementen, ein Abstandelement
und eine Vielzahl von Führungsrohren
auf, wobei die beiden Rotationsführungsteile
jeweils am vorderen und hinteren Ende des Gleitträger-Hauptkörpers angeordnet
sind; die Einrast-Befestigungselemente und das Abstandelement befinden
sich zwischen den beiden Rotationsführungsteilen; die Einrast-Befestigungselemente
rasten mit den Einrastteilen ineinander ein, und das Abstandelement
ist auf der einen Seite in die Vertiefung eingerastet; die Führungsrohre
sind in die Führungshohlräume eingesteckt;
die beiden Rotationsführungsteile
sind jeweils mit einer Vielzahl von ersten Verbindungsteilen versehen,
und die Führungsrohre
weisen an ihren beiden Enden jeweils ein zweites Verbindungsteil
auf, wobei die ersten Verbindungsteile in den Führungshohlräumen angeordnet sind und mit
den zweiten Verbindungsteilen in Kombination stehen; die Gleitschiene,
der Gleitträger-Hauptkörper und
die Führungseinheiten
bilden zusammen eine Rotationsumlaufbahn; und
eine Vielzahl
von Rollelementen, die auf der Rotationsumlaufbahn rollbar angeordnet
sind.
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Durch
die vorliegende Erfindung lässt
sich folgender Vorteil realisieren: dadurch, daß die Einrast-Befestigungselemente
der Führungseinheiten mit
den Einrastteilen des Gleitträger-Hauptkörpers ineinander
einrasten, und daß das
Abstandselement in der Vertiefung eingeklemmt ist, kann die Stärke der aus
Kunststoff hergestellten Führungseinheiten nachträglich vergrößert werden,
um bei Rotationsumläufen
der Rollelemente entlang den Führungseinheiten
sich möglicherweise
ergebende Vibrationen, Geräusche
und übermässigen Reibungswiderstand
wirksam zu vermindern, um somit die Stabilität bei der Betätigung sowie
die Lebensdauer der linearen Gleitschiene zu erhöhen.
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Im
Folgenden werden die eingesetzten technischen Inhalte, Maßnahmen
und Funktionen der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten
Beschreibung und der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert werden.
Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
Es zeigen:
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1 eine
Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Rotations-Umlaufführung für lineare Gleitschienen;
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2 eine
seitliche Schnittansicht des Gleitträger-Hauptkörpers der erfindungsgemäßen Rotations-Umlaufführung für lineare
Gleitschienen;
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3 eine
Schnittansicht der erfindungsgemäßen Rotations-Umlaufführung für lineare
Gleitschienen im zusammengesetzten Zustand;
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4 eine
dreidimensionale perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Führungseinheiten im
zusammengesetzten Zustand;
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5 eine
dreidimensionale perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Führungseinheiten gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel;
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6 eine
dreidimensionale perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Führungsrohre
gemäß dem weiteren
Ausführungsbeispiel;
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7 eine
dreidimensionale perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Rotations-Umlaufführung für lineare
Gleitschienen im zusammengesetzten Zustand;
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8 eine
dreidimensionale perspektivische Ansicht des Deckkörpers gemäß dem weiteren
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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9 eine
dreidimensionale Explosionsdarstellung des Deckkörpers gemäß dem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung; und
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10 eine
dreidimensionale perspektivische Ansicht der Öleinführkanäle der Führungsrohre gemäß der Erfindung.
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1 bis 6 zeigen
die erfindungsgemäße Rotations-Umlaufführung für lineare
Gleitschienen, umfassend eine Gleitschiene 1, einen Gleitträger-Hauptkörper 2,
eine Vielzahl von Führungseinheiten 3 und
eine Vielzahl von Rollelementen 4. Mit dieser Ausgestaltung
können
die Rollelemente 4 zum vorbestimmten Rotationsumlauf gebracht
werden, so daß sich
der Gleitträger-Hauptkörper 2 auf
der Gleitschiene 1 linear relativ bewegt.
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Wie
aus 1 und 7 ersichtlich, erstreckt sich
die Gleitschiene 1 linear und ist länglich ausgebildet. Der Gleitträger-Hauptkörper 2 weist
einen Aufnahmeraum 21 auf, der dadurch entsteht, daß im Boden
des Gleitträger-Hauptkörpers 2 eine Aussparung
ausgebildet wird. In dem Gleitträger-Hauptkörper 2 wird
dabei die Gleitschiene 1 aufgenommen.
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An
den beiden gegenüberstehenden
Innenrandflächen
des Aufnahmeraums 21 des Gleitträger-Hauptkörpers 2 sind zwei
Einrastteile 23 und zwei Vertiefungen 24 senkrecht
angeordnet, wobei die Einrastteile 23 und die Vertiefungen 24 offen
und durch Aussparung in den Innenrandflächen ausgeführt werden und mit der vorderen
und der hinteren Endfläche
des Gleitträger-Hauptkörpers 2 kommunizieren.
An der vorderen und der hinteren Endfläche des Gleitträger-Hauptkörpers 2 sind
zwei Führungshohlräume 22 nah
am Aufnahmeraum 21 vorgesehen, die senkrecht durch die
vordere und die hintere Endfläche
des Gleitträger-Hauptkörpers 2 verlaufen.
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Wie
aus 1 bis 4 ersichtlich, sind die beiden
Führungseinheiten 3 aus
Kunststoff hergestellt und weisen jeweils zwei Rotationsführungsteile 31,
zwei Einrast-Befestigungselemente 32, ein Abstandselement 33 und
zwei Führungsrohre 34 auf.
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Die
beiden Rotationsführungsteile 31 sind halbbogenförmig ausgebildet
und können
die Rollelemente 4 zur Rotation bringen. Die beiden Einrast-Befestigungselemente 32 und
das Abstandselement 33 sind nebeneinander senkrecht zwischen
den beiden Rotationsführungsteilen 31 angeordnet.
Die beiden Einrast-Befestigungselemente 32 können senkrecht
in die Einrastteilen 23 formschlüssig einrasten, um die Kombinationsstärke sowie
die Stabilität
bei der Betätigung
der Führungseinheiten 3 und des
Gleitträger-Hauptkörpers 2 zu
erhöhen.
Von den Einrast-Befestigungselementen 32 aus erstrecken sich
waagerechte Umhüllungsteile 321,
die den Rollelementen 4 entsprechend ausgebildet sind und
die Umfangsoberfläche
der Rollelemente 4 teilweise umhüllen können. Das Abstandselement 33 ist
als länglicher
Stab ausgebildet und weist an den beiden Enden jeweils ein Einsteckteil 331 auf.
Die beiden Rotationsführungsteile 31 weisen
jeweils ein Einsetzloch 313 auf, in dem das Einsteckteil 331 des
Abstandselements 33 eingesetzt ist, damit das Abstandselement 33 parallel
zwischen den Einrast-Befestigungselementen 32 angeordnet
wird. Das Abstandselement 33 rastet einseitig in die Vertiefung 24 ein
und stützt
sich anderseits am Seitenrand der Gleitschiene 1 ab, damit
die Rollelemente 4 beabstandet auf den Führungseinheiten 3 rollen
können.
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Die
Führungsrohre 34 sind
jeweils in die Führungshohlräume 22 eingesetzt.
Die Rotationsführungsteile 31 weisen
eine Vielzahl von entsprechenden ersten Verbindungsteilen 311 auf,
die an die Kontur der Endfläche
der Führungsrohre 34 angepasst vorstehend
ausgebildet sind. Die Führungsrohre 34 weisen
an den beiden Enden jeweils ein zweites Verbindungsteil 341 auf,
das dem ersten Verbindungsteil 311 entsprechend vertieft
ausgebildet ist. Die ersten Verbindungsteile 311 der Rotationsführungsteile 31 erstrecken
sich in die Führungshohlräume 22 hinein und
werden mit den zweiten Verbindungsteilen 341 an den beiden
Enden der Führungsrohre 34 verbunden,
um eine Sicherung zu erzielen. Um die Rotationsführungsteile 31 herum
ist jeweils eine bogenförmige
Aussparung 312 angeordnet. An der nahe am zweiten Verbindungsteil 312 befindlichen
Endfläche des
Führungsrohrs 34 ist
ein Vorsprung 342 vorgesehen, der in der bogenförmigen Aussparung 312 angeordnet werden
kann. Bei der Montage dient der Vorsprung 342 zur Führung der
Montage und zur korrekten Sicherung, damit der Benutzer die Führungseinheiten 3 leichter
und präziser
montieren kann.
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Die
Gleitschiene 1, der Gleitträger-Hauptkörper 2 und die Führungseinheiten 3 bilden
zusammen eine Rotationsumlaufbahn, die als Kurve für den kontinuierlichen
Umlauf der Rollelemente 4 dient. Die Rollelemente 4 sind
als Rollkugeln oder Rollen ausgeführt und in Form einer Kette
in einem Halter 41 hintereinander angeordnet. Der Halter 41 dient
den Rollelementen 4 dazu, auf der Rotationsumlaufbahn stabil
zu rollen und unerwünschte
Stöße sowie
Vibrationen zu vermeiden. Die Rollelemente 4 sind also gemeinsam
mit dem Halter 41 rollbar auf der Rotationsumlaufbahn angeordnet.
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Wie
aus 7 ersichtlich, ist jeweils ein Deckkörper 25 an
der vorderen und hinteren Endfläche
des Gleitträger-Hauptkörpers 2 angeordnet,
wobei die beiden Deckkörper 25 an
die Kontur der Endflächen
des Gleitträger-Hauptkörpers 2 angepasst ausgebildet
sind. An der Innenseite des Deckkörpers 25 ist eine
Vielzahl von gewölbten
Hohlräumen 251 angeordnet,
die den Rotationsführungsteilen 31 entsprechend
ausgebildet sind. Die gewölbten
Hohlräume 251 und
die Rotationsführungsteile 31 führen gemeinsam
die Rollelemente 4, am Ausgang der Führungshohlräume 22 auf dem Weg
zur Rotation, um Umlaufbewegungen durchzuführen. An der Innenseite des
Deckkörpers 25 ist
eine Vielzahl von ersten Montagelöchern 252 angeordnet,
die den Montageteilen 314 entsprechend nahe der Umfangsränder der
gewölbten
Hohlräume 251 angeordnet
sind.
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Die
Rotationsführungsteile 31 weisen
jeweils ein Montageteil 314 auf, das als vorstehender Stab ausgeführt ist,
der in das erste Montageloch 252 des Deckkörpers 25 eingesetzt
ist.
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Bei
der Montage werden zunächst
die Führungsrohre 34 jeweils
in die Führungshohlräume 22 eingesetzt;
dann werden die beiden Führungseinheiten 3 jeweils
von den beiden Innenseiten des Aufnahmeraums 21 aus das
vordere und das hintere Ende des Gleitträger-Hauptkörpers 2 überquerend
angeordnet, so daß die
Einrast-Befestigungselemente 32 und das Abstandselement 33 jeweils
den Einrastteilen 23 und den beiden Vertiefungen 24 entsprechend angeordnet
werden. Das Abstandselement 33 befindet sich zwischen der
Gleitschiene 1 und dem Gleitträger-Hauptkörper 2 und stützt sich
an den beiden 1, 2 ab. Die Rollelemente 4 werden
mithilfe der Führungseinheiten 3 zwischen
die Gleitschiene 1 und den Gleitträger-Hauptkörper 2 eingesetzt.
Schließlich werden
die vordere und die hintere Endfläche des Gleitträger-Hauptkörpers 2 mit
zwei Deckkörpern 25 abgedeckt.
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5 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Abstandselements 33, das einstückig an der Ausführungseinheit 3 ausgebildet
werden kann. Die Rollelemente 4 können ohne Halter 41 direkt
an der Ausführungseinheit 3 angebracht
werden.
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6 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Führungsrohrs 34,
das aus zwei Halbrundrohren 343 gebildet werden kann. Diese
Ausgestaltung verringert die Schwierigkeit des Entformens bei der
Herstellung und Formung, so daß eine
bessere Formung erzielt werden kann.
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Wie
aus 8 und 9 ersichtlich, sind an der Innenseite
des Deckkörpers 25 zwei
sich entsprechende zweite Montagelöcher 253 angeordnet, die
den Einsteckteilen 331 entsprechend zwischen den beiden
gewölbten
Hohlräumen 251 angeordnet sind.
Nahe den Montagelöchern 253 an
der Innenseite des Deckkörpers 25 ist
ein Positionierblock 254 angeordnet, der dem Einsetzloch 313 entsprechend vorstehend
ausgebildet ist. Dadurch kann der Positionierblock 254 im
Einsetzloch 313 aufgenommen werden, und das Einsteckteil 331 des
Abstandselements 33 kann durch das Einsetzloch 313 hindurchgehen,
im Einsetzloch 313 angeordnet werden und zugleich sich
am Positionierblock 254 abstützen, so daß die Rotationsführungsteile 31 und
das Abstandselement 33 an der Innenseite des Deckkörpers 25 richtig
angeordnet werden und die vordere sowie die hintere Endfläche des
Gleitträger-Hauptkörpers 2 abgedeckt
werden können
(siehe 7).
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Wie
in 10 gezeigt, weist das Führungsrohr 34 ferner
eine Vielzahl von Öleinführkanälen 344 auf,
die an den beiden Enden des Führungsrohrs 34 angeordnet
sind, wobei an der Anschlußstelle
des Führungsrohrs 34 und
des Rotationsführungsteils 31 ein
Kanal ausgebildet ist, der durch die innere und äußere Randfläche des Führungsrohrs 34 hindurch verläuft. Über den
Kanal kann Schmieröl
einfließen, das
das Rollen der Rollelemente 4 erleichtern soll.
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Unter
der Wirkung der Führungseinheiten 3 können die
Rollelemente 4 zwischen dem Gleitträger-Hauptkörper 2 und der Gleitschiene 1 zirkulär rotieren,
so daß sich
der Gleitträger-Hauptkörper 2 auf der
Gleitschiene 1 reibungslos linear verschieben kann.
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Erwähnenswert
ist, daß die
Führungseinheiten 3 im
Formungsverfahren in ihrer geometrischen Kontur ohne eine vorbestimmte
Entformungsschräge (oder
nur mit einer sehr kleinen Entformungsschräge) direkt waagerecht (also
in die relativ kürzere Richtung)
entformt werden können.
Auf diese Weise ergibt sich eine höhere Präzision des Abmasses der Führungseinheiten 3,
wobei die höhere
Präzision
zur höheren
Leistung der Rotations-Umlaufbewegungen beiträgt.
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Durch
die vorliegende Erfindung lässt
sich folgender Vorteil realisieren: dadurch, daß die Einrast-Befestigungselemente 32 der
Führungseinheiten 3 mit
den Einrastteilen 23 des Gleitträger-Hauptkörpers 2 ineinander
einrasten, und daß das
Abstandselement 33 in der Vertiefung 24 eingeklemmt ist,
kann die Stärke
der aus Kunststoff hergestellten Führungseinheiten 3 nachträglich vergrößert werden, um
bei Rotationsumläufen
der Rollelemente 4 entlang den Führungseinheiten 3 sich
möglicherweise ergebende
Vibrationen, Geräusche
und übermässigen Reibungswiderstand
wirksam zu vermindern, um somit die Stabilität bei der Betätigung sowie
die Lebensdauer der linearen Gleitschiene zu erhöhen.
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Die
vorstehende Beschreibung stellt nur bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung dar und soll nicht die Patentansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen
und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung
und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann vorgenommen
werden können,
gehören
zum Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Die
Erfindung betrifft eine Rotations-Umlaufführung für lineare Gleitschienen, umfassend
eine Gleitschiene (1), einen Gleitträger-Hauptkörper (2), eine Vielzahl
von Führungseinheiten
(3) und eine Vielzahl von Rollelementen (4), wobei
gilt: der Gleitträger-Hauptkörper (2)
weist einen Aufnahmeraum (21), eine Vielzahl von Einrastteilen
(23) und eine Vielzahl von Führungshohlräumen (22) auf, wobei
im Aufnahmeraum (21) die Gleitschiene (1) aufgenommen
ist, und am Gleitträger-Hauptkörper (2)
die Einrastteile (23) senkrecht angeordnet sind; die Führungseinheiten
(3) weisen jeweils zwei Rotationsführungsteile (31),
eine Vielzahl von Einrast-Befestigungselementen (32), ein
Abstandelement (33) und eine Vielzahl von Führungsrohren
(34) auf, wobei die Einrast-Befestigungselemente (32)
mit den Einrastteilen (23) ineinander einrasten, und die
Führungsrohre
(34) in die Führungshohlräume (22)
eingesteckt und mit den Rotationsführungsteilen (31)
verbunden sind; die Rollelemente (4) sind rollbar in der Rotations-Umlaufbahn
untergebracht. Dadurch, daß die
Einrast-Befestigungselemente (32) der Führungseinheiten (3)
mit den Einrastteilen (23) des Leitträger-Hauptkörpers (2) ineinander
einrasten, und daß das
Abstandelement (33) in der Vertiefung (24) eingeklemmt
ist, kann die Stärke
der aus Kunststoff hergestellten Führungseinheiten (3)
nachträglich
vergrößert werden,
um Vibrationen, Geräusche
und übermässigen Reibungswiderstand
wirksam zu vermindern.
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- 1
- Gleitschiene
- 2
- Gleitträger-Hauptkörper
- 21
- Aufnahmeraum
- 22
- Führungshohlraum
- 23
- Einrastteil
- 24
- Vertiefung
- 25
- Deckkörper
- 251
- gewölbter Hohlraum
- 252
- erstes
Montageloch
- 253
- zweites
Montageloch
- 254
- Positionierblock
- 3
- Führungseinheit
- 31
- Rotationsführungsteil
- 311
- erstes
Verbindungsteil
- 312
- bogenförmige Aussparung
- 313
- Einsetzloch
- 314
- Montageteil
- 32
- Einrast-Befestigungselement
- 321
- Umhüllungsteil
- 33
- Abstandselement
- 331
- Einsteckteil
- 34
- Führungsrohr
- 341
- zweites
Verbindungsteil
- 342
- Vorsprung
- 343
- Halbrundrohr
- 344
- Öleinführkanal
- 4
- Rollelement
- 41
- Halter