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Die Erfindung betrifft einen Linearführungsschlitten für eine Linearführungseinheit, wobei der Linearführungsschlitten auf Führungswellen einer Linearführungsschiene linear verschieblich anordenbar ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Linearführungseinheit.
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Linearführungsschlitten zur Anwendung auf Linearführungsschienen und Linearführungseinheiten als solches sind aus dem Stand der Technik bekannt, wobei bekannte Linearführungsschlitten, je nach Anwendungsfall, unterschiedlich ausgebildet sind.
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In diesem Zusammenhang sind beispielsweise Linearführungsschlitten für Linearführungssysteme bekannt, wobei die Linearführungssysteme als sogenannte Schienenführungen mit einer zentralen Profilschiene, welche von dem Linearführungsschlitten zumindest teilweise umgriffen wird und auf welcher der Linearführungsschlitten mittels entsprechender Laufmittel geführt wird, ausgeführt sind. Als Laufmittel kommen hierbei insbesondere Laufrollen, Gleitlager oder Kugellager zur Anwendung. Die Nachteile derartiger Linearführungssysteme als Schienenführungen bestehen insbesondere darin, dass der jeweilige Linearführungsschlitten in Abhängigkeit von Geschwindigkeits-, Präzsions- oder Belastungsanforderungen an ein jeweils geeignetes Profil der Profilschiene angepasst vorliegt und daher eine universelle Anwendung des Linearführungsschlittens nicht bereitstellbar ist. Zudem kann durch die zentrale Profilschiene nur eine vergleichsweise geringe Kippstabilität des Linearführungsschlittens gewährleistet werden.
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Eine weitere bekannte Ausführungsform stellen Linearführungsschlitten für sogenannte Wellenführungen dar, wobei die Wellenführungen in der Regel einen Führungsgrundkörper und zwei, auf dem Führungsgrundkörper parallel angeordnete, Führungswellen aufweisen.
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Auf den Führungswellen wird der Linearführungsschlitten ebenfalls mittels entsprechender Laufmittel, insbesondere als Laufrollen oder Laufschuhe ausgebildet, geführt. Der Nachteil bekannter Linearführungsschlitten für Wellenführungen besteht vor allem darin, dass je nach Anwendungsfall eine festgelegte Ausführungsform des Linearführungsschlittens, entweder mit Laufrollen oder mit Laufschuhen verwendet werden muss, wobei durch die Verwendung von Laufrollen hohe Fahrgeschwindigkeiten bei gleichzeitig geringeren Lastaufnahmen und durch die Verwendung von Laufschuhen große Lastaufnahmen bei gleichzeitig geringeren Fahrgeschwindigkeiten realisiert werden können.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen universell an unterschiedliche Anforderungen bezüglich Tragfähigkeit und Laufgeschwindigkeit anpassbaren sowie einfach umrüstbaren Linearführungsschlitten bereitzustellen, welcher zudem besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden kann.
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Die Aufgabe wird durch die im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein erfindungsgemäßer Linearführungsschlitten weist einen Grundkörper mit einer ersten, einer zweiten und einer dritten Bohrungslinie auf. Die Bohrungslinien stellen in Längsrichtung verlaufende Linien des Grundkörpers dar und sind erfindungsgemäß parallel zueinander angeordnet, wobei zwischen der ersten Bohrungslinie und der zweiten Bohrungslinie und zwischen der zweiten Bohrungslinie und der dritten Bohrungslinie jeweils ein gleicher Abstand vorliegt. Die Anordnung der Bohrungslinien auf dem Grundkörper ist ferner derart vorgenommen, dass die zweite Bohrungslinie eine längsverlaufende Mittenachse des Grundkörpers bildet und dass die erste Bohrungslinie und die dritte Bohrungslinie, parallel zu der zweiten Bohrungslinie, in den Randbereichen des Grundkörpers verlaufen.
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Auf den Bohrungslinien sind erfindungsgemäß jeweils mindestens zwei voneinander beabstandete Aufnahmebohrungen angeordnet, wobei sich die Aufnahmebohrungen der ersten Bohrungslinie und die Aufnahmebohrungen der zweiten Bohrungslinie, sowie die Aufnahmebohrungen der zweiten Bohrungslinie und die Aufnahmebohrungen der dritten Bohrungslinie gegenüberliegen. Die Aufnahmebohrungen sind vorzugsweise als Durchgangsbohrungen ausgebildet, welche den Grundkörper in vertikaler Richtung durchsetzen.
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Der erfindungsgemäße Linearführungsschlitten weist ferner eine Mehrzahl Laufmittel auf, durch welche der Linearführungsschlitten auf einer Linearführungsschiene führbar ist. Eine passende Linearführungsschiene ist in diesem Zusammenhang vorzugsweise als Wellenführung mit einer ersten und einer zweiten Führungswelle ausgebildet.
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Die Laufmittel sind erfindungsgemäß durch entsprechende Aufnahmemittel mit dem Grundkörper verbunden, wobei die Aufnahmemittel in die Aufnahmebohrungen eingreifen. Die Aufnahmemittel sind vorliegend beispielsweise als Schrauben ausgebildet, welche den Grundkörper in den Aufnahmebohrungen durchsetzen. Alternativ können die Aufnahmemittel auch als integrale Bestandteile der Laufmittel, beispielsweise als Gewindebolzen, ausgebildet sein, welche den Grundkörper in die Aufnahmebohrungen eingreifen oder diesen durchsetzen und in diesem Fall auf der, dem jeweiligen Laufmittel gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers mit einem entsprechenden Gegenstück, beispielsweise einer Sicherungsmutter, versehen werden.
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Die Zuordnung der Laufmittel zu dem Grundkörper erfolgt erfindungsgemäß derart, dass der ersten Bohrungslinie jeweils ein erstes Laufmittel und der dritten Bohrungslinie jeweils ein drittes Laufmittel zugeordnet ist. Das erste Laufmittel wirkt, bei einer linearen Verschiebung auf einer Linearführungsschiene mit zwei parallelen Führungswellen, erfindungsgemäß auf die erste Führungswelle, wobei das dritte Laufmittel im Gegenzug, in entgegengesetzter Richtung zu dem ersten Laufmittel, auf die zweite Führungswelle wirkt. Vorzugsweise erfolgt die Anordnung des ersten und dritten Laufmittels auf gleicher Höhe, wobei eine solche Anordnung nachfolgend als Laufmittelzeile bezeichnet wird. Zudem ist es zur Gewährleistung einer kippfreien und exakten Bewegung des Linearführungsschlittens auf den Führungswellen zweckmäßig, zwei axial versetzte Laufmittelzeilen mit jeweils zwei sich gegenüberliegenden Laufmitteln vorzusehen.
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Der erfindungsgemäße Linearführungsschlitten zeichnet sich zum einen dadurch aus, dass der zweiten Bohrungslinie ein zweites Laufmittel zuordenbar ist, welches je nach Anwendungsfall alternativ auf die erste Führungswelle oder auf die zweite Führungswelle wirkt. Die Wirkung des zweiten Laufmittels ist dabei jeweils entgegengesetzt zu dem, auf die jeweilige Führungswelle wirkenden, ersten oder dritten Laufmittel gerichtet. Durch die Zuordnung des zweiten Laufmittels zu der zweiten Bohrungslinie wird auf besonders vorteilhafte Art und Weise zum einen die notwendige Führungsstabilität des Linearführungsschlittens auf den Führungswellen bereitgestellt. Zum anderen wird es gleichzeitig bewirkt, dass die jeweilige Führungswelle beidseitig von dem ersten und zweiten, beziehungsweise dem dritten und zweiten, Laufmittel aufgenommen wird und somit als besonderer Vorzug eine Querkraft, welche durch ein einseitiges Wirken nur eines Laufmittels je Führungswelle auftreten und unter Umständen zu einer unerwünschten Verformung der Führungswelle gegenüber der Linearführungsschiene führen kann, vermieden wird.
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Darüber hinaus zeichnet sich der erfindungsgemäße Linearführungsschlitten dadurch aus, dass die Laufmittel als Laufschuhe und/oder Laufrollen ausgebildet sind. Als Laufschuhe werden in diesem Zusammenhang Führungselemente verstanden, welche über mindestens ein Linearkugellager mit einer Mehrzahl geführter Kugeln verfügen.
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Der vorliegende Linearführungsschlitten ermöglicht es somit als besonderen technologischen Vorteil, dass dieser bei gleicher Ausbildung des Grundkörpers durch die Wahl der geeigneten Laufmittel sowie durch Wahl der geeigneten Aufnahmebohrungen besonders unkompliziert an unterschiedliche Anwendungsfälle angepasst werden kann. In diesem Zusammenhang kann der Linearführungsschlitten beispielsweise für große Traglasten mit Laufschuhen oder zur Bereitstellung hoher Fahrgeschwindigkeiten mit Laufrollen ausgestattet werden. Zudem bietet ein erfindungsgemäßer Linearführungsschlitten auch die Möglichkeit, eine kombinierte Ausführung der Laufmittel aus Laufschuhen und Laufrollen anzuwenden.
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Ferner ermöglicht der erfindungsgemäße Linearführungsschlitten, je nach Anwendungsfall, unterschiedliche Konfigurationen mit variabel wählbaren Laufmittelpositionen. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise möglich, die Laufmittel auf der ersten und dritten Bohrungslinie so anzuordnen, dass diese von außen auf die erste und zweite Führungswelle wirken. Eine weitere Konfigurationsmöglichkeit besteht darin, die Laufmittel auf der ersten, zweiten und dritten Bohrungslinie so anzuordnen, dass die Lautmittel auf der ersten und dritten Bohrungslinie von außen und die Laufmittel auf der zweiten Bohrungslinie von innen auf die erste und zweite Führungswelle, gegebenenfalls auch nur auf eine der beiden Führungswellen, wirken. Eine dritte Konfigurationsmöglichkeit besteht darin, dass die Laufmittel ausschließlich auf der zweiten Bohrungslinie so angeordnet werden, dass diese von innen auf die erste und zweite Führungswelle wirken. Eine solche Konfiguration ermöglicht insbesondere eine besonders schmale Ausführung des Linearführungsschlittens.
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Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Linearführungsschlittens besteht in seiner besonders kostengünstigen Bereitstellung. Diese Bereitstellung kann beispielsweise durch ein zugeschnittenes Strangpressprofil als Grundkörper erfolgen, in welches die entsprechenden Aufnahmebohrungen eingebracht und an welchem anschließend die Laufmittel angeordnet werden. Die Bereitstellung des Grundkörpers aus einem Strangpressprofil ermöglicht dabei den weiteren Vorteil, dass hierbei auf einfachste Weise variable Längen des Grundkörpers und somit je nach Anwendungsfall ein entsprechend langer oder kurzer Linearführungsschlitten bereitgestellt werden können, wobei vorzugsweise bei längeren Ausführungsvarianten des Linearführungsschlittens mehrere Laufmittelzeilen vorgesehen sind.
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In einer bevorzugten Weiterbildung des Linearführungsschlittens sind die Aufnahmemittel zumindest teilweise als Exzenter ausgebildet. Eine solche Ausbildung als Exzenter ist insbesondere bei der Verwendung von Laufrollen als Laufmittel vorteilhaft, um hierrüber besonders einfach ein Spiel zwischen den Laufrollen und den Führungswellen der Linearführungsschiene einzustellen. Darüber hinaus wird durch die Ausbildung der Aufnahmemittel als Exzenter eine besonders kostengünstige Lösung zur Realisierung einer Spieleinstellung der Laufrollen gegenüber den Führungswellen aufgezeigt.
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Mittels des Exenters kann in besonders einfacher Weise in Bezug auf eine Laufrolle, welche an der zweiten, also mittleren Bohrungslinie und somit zwischen den beiden Führungswellen angeordnet ist, die Festlegung erfolgen, ob die Laufrolle auf die erste oder auf die zweite Führungswelle wirkt.
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Eine besonders vorteilhafte Variante des Linearführungsschlittens sieht darüber hinaus vor, dass den Aufnahmebohrungen jeweils zwei Justierungsbohrungen zugeordnet sind, wobei die Justierungsbohrungen hierbei auf der, der zugehörigen Aufnahmebohrung jeweils zugeordneten, Bohrungslinie angeordnet sind.
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Zudem sieht die hier offenbarte Variante des Linearführungsschlittens vor, dass, bei einer Ausbildung der Laufmittel als Laufschuhe, die Laufschuhe jeweils zwei Eingriffsöffnungen aufweisen, welche abschnittsweise mit den Justierungsbohrungen korrespondieren und welche gegenüber den Bohrungslinien des Grundkörpers seitlich versetzt angeordnet sind.
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Erfindungsgemäß weisen die Eingriffsöffnungen auf deren, dem Grundkörper zugewandten Seite eine Flanke auf. Die Flanke kann je nach Anwendungsfall und Ausführungsform umlaufend oder nur abschnittsweise ausgebildet sein.
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Als weiteres Merkmal der vorliegenden Variante ist jeder Justierungsbohrung ein Justierungsmittel zugeordnet, welches die Justierungsbohrung durchsetzt und in die jeweils zugeordnete Eingriffsöffnung des Laufschuhs eingreift.
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Der Eingriff des jeweiligen Justierungsmittels in die zugeordnete Eingriffsöffnung erfolgt erfindungsgemäß derart, dass das Justierungsmittel auf die Flanke der Eingriffsöffnung einwirkt und hierbei eine Druckkraft auf die Flanke der Eingriffsöffnung ausübt. Durch diese Druckkrafteinwirkung auf die Flanke wird die Lage der entsprechenden Eingriffsöffnung beeinflusst, wodurch als besonderer technologischer Vorteil, durch Verschwenken des Laufschuhs um die Längsachse des zugehörigen Aufnahmemittels, die Ausrichtung des Laufschuhs gegenüber der ihm zugeordneten Führungswelle einstellbar ist.
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Der besondere Vorteil der hier gezeigten Variante besteht darin, dass der, für die Ausrichtung des Laufschuhs notwendige, seitliche Versatz zwischen den Eingriffsöffnungen und den Justierungsbohrungen allein durch den Laufschuh bereitgestellt wird. Es kann somit vorteilhaft darauf verzichtet werden, die Justierungsbohrungen gegenüber der zugehörigen Bohrungslinie versetzt anzuordnen und somit anhand der Anordnung der Justierungsbohrungen eine Festlegung der möglichen Ausrichtung eines Laufschuhs gegenüber der ersten oder der zweiten Führungswelle vorzugeben.
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Auf diese Weise kann, bei einer stets gleichen Anordnung der Justierungsbohrungen auf der jeweiligen Bohrungslinie, der Laufschuh, je nach Anforderung, variabel gegenüber der ausgewählten Führungswelle ausgerichtet werden. Insbesondere bei einer Anordnung des Laufschuhs auf der zweiten und somit mittleren Bohrungslinie kann auf diese Weise der Laufschuh wahlweise so angeordnet werden, dass dieser auf die erste Führungswelle oder auf die zweite Führungswelle wirkt, wobei durch die seitlich versetzten Eingriffsöffnungen das Spiel des Laufschuhs gegenüber der entsprechenden Führungswelle einstellbar ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Linearführungsschlittens weisen die Laufschuhe jeweils mindestens zwei Linearkugellager mit jeweils einer Mehrzahl umlaufend geführter Kugeln und jeweils einem Kugelkanal auf. Jeder Kugelkanal untergliedert sich hierbei in einen Laufbereich und einen Rückführbereich, wobei die Kugeln, bei einer axialen Bewegung des Linearführungsschlittens auf einer Linearführungsschiene, aus dem jeweiligen Laufbereich in den Rückführbereich überführbar und aus dem Rückführbereich in den Laufbereich rückführbar sind. Erfindungsgemäß weist jeder Rückführbereich einen ersten und einen zweiten geraden Rückführabschnitt auf, wobei die Rückführbereiche untereinander und mit dem Laufbereich durch Bogenabschnitte verbunden und wobei die Rückführabschnitte zueinander in einem Winkel kleiner 180° angeordnet sind. Der Laufbereich und die beiden Rückführungsabschnitte sind somit in der Art eines Dreiecks angeordnet.
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Die vorliegende Ausführung des Laufschuhs eines erfindungsgemäßen Linearführungsschlittens bietet insbesondere den besonderen Vorteil, dass hierdurch eine verbesserte Umlenkung der Kugeln innerhalb des Laufschuhs bereitgestellt wird. Auf diese Weise können insbesondere der Verschleiß des Laufschuhs verringert und vergleichsweise hohe Fahrgeschwindigkeiten des Linearführungsschlittens bereitgestellt werden. Gleichzeitig wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Rückführabschnitte zueinander und zu dem Laufbereich auf besonders unkomplizierte Art und Weise der notwendige Bauraum für das jeweilige Aufnahmemittel und die Eingriffsöffnungen geschaffen.
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Eine erfindungsgemäße Linearführungseinheit weist einen Linearführungsschlitten gemäß Anspruch 1 sowie eine Führungsschiene mit einem Schienengrundkörper, einer ersten und einer zweiten Führungswelle auf.
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Die Führungswellen sind erfindungsgemäß parallel zueinander auf dem Schienengrundkörper angeordnet, wobei zwischen den beiden Führungswellen ein Freiraum vorgesehen ist und wobei der Linearführungsschlitten auf den Führungswellen geführt wird. Die Führungswellen sind mittels des Schienengrundkörpers so angeordnet, dass die Führungswellen an deren Seitenflächen zumindest abschnittsweise von den Laufmitteln des Linearführungsschlittens umgriffen werden können.
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Der Freiraum zwischen den Führungsschienen dient besonders vorteilhaft zur Aufnahme und Positionierung des zweiten Laufmittels des Linearführungsschlittens. Durch den Freiraum wird somit die Möglichkeit geschaffen, das zweite Laufmittel des Linearführungsschlittens aufzunehmen und dieses so zu positionieren, dass dieses wahlweise auf die erste oder die zweite Führungswelle, beziehungsweise, im Falle einer Verwendung von mehreren Laufmittel, dass eines oder mehrere Laufmittel auf die erste und eines oder mehrere Laufmittel auf die zweite Führungswelle wirkt beziehungsweise wirken. Auf diese Weise kann eine gleichmäßige, beidseitige Kraftbeaufschlagung der jeweiligen Führungswelle bereitgestellt und somit eine ungünstige Querkraftbeanspruchung der jeweiligen Führungswelle relativ zu der Linearführungsschiene verringert werden.
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Die Erfindung wird in Ausführungsbeispielen anhand von
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1a Perspektivansicht Linearführungsschlitten mit Laufrollen
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1b Seitenansicht Linearführungsschlitten mit Laufrollen
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1c Draufsicht Linearführungsschlitten mit Laufrollen
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2a Perspektivansicht Linearführungsschlitten mit Laufschuhen
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2b Seitenansicht Linearführungsschlitten mit Laufschuhen
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2c Draufsicht Linearführungsschlitten mit Laufschuhen
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3 Perspektivansicht verschiedener Laufmittelkonfigurationen
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4a Perspektivansicht Laufschuh
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4b Schnittansicht Laufschuh
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5a Seitenansicht Linearführungseinheit mit Laufschuhen
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5b Seitenansicht Linearführungseinheit mit Laufrollen
näher erläutert.
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Die 1a bis 1c zeigen einen erfindungsgemäßen Linearführungsschlitten mit einem Grundkörper 1 und Laufmitteln 6, wobei die Laufmittel 6 im hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Laufrollen ausgebildet sind.
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Wie in 1c dargestellt, weist der Grundkörper 1 eine erste Bohrungslinie 2, eine zweite Bohrungslinie 3 und eine dritte Bohrungslinie 4 auf, wobei sich die Bohrungslinien 2, 3 und 4 in Längsrichtung des Grundkörpers 1 erstrecken und parallel zueinander verlaufen. Erfindungsgemäß sind die Abstände zwischen erster Bohrungslinie 2 und zweiter Bohrungslinie 3 sowie zwischen zweiter Bohrungslinie 2 und dritter Bohrungslinie 4 identisch ausgebildet.
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Auf jeder der drei Bohrungslinien 2, 3, 4 sind vorliegend zwei voneinander beabstandete Aufnahmebohrungen 5 angeordnet, wobei sich die Aufnahmebohrungen 5 der Bohrungslinien 2, 3, 4 gegenüberliegen.
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Eine erfindungsgemäße Aufnahmebohrungen 5 ist zur Veranschaulichung in 1b dargestellt.
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Die Laufmittel 6 sind vorliegend über entsprechende Aufnahmemittel 7 mit dem Grundkörper 1 verbunden, wobei die Aufnahmemittel 7 den Grundkörper 1 in den Aufnahmebohrungen 5 durchsetzen. Mittels der Laufmittel 6 ist der erfindungsgemäße Linearführungsschlitten vorliegend auf zwei Führungswellen 18 und 19 einer Linearführungsschiene (nicht vollständig dargestellt) führbar. Vorliegend sind jeder Bohrungslinie 2, 3, 4 zwei Laufmittel 6 zugeordnet, wobei die Laufmittel der ersten Bohrungslinie 2 als erste Laufmittel 6.1, die Laufmittel der zweiten Bohrungslinie 3 als zweite Laufmittel 6.2 und die Laufmittel der dritten Bohrungslinie 4 als dritte Laufmittel 6.3 bezeichnet werden. Die Aufnahmemittel zur Anordnung der Laufmittel 6.1, 6.2, 6.3 an dem Grundkörper 1 sind analog mit den Bezugszeichen 7.1, 7,2 und 7.3 versehen.
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Die Anordnung der Laufmittel 6 erfolgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel derart, dass die ersten Laufmittel 6.1 auf die erste Führungswelle 18 und die dritten Laufmittel 6.3 auf die zweite Führungswelle 19 einwirken.
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Ein erster technologischer Vorteil des Linearführungsschlittens besteht vorliegend darin, dass die zweiten Laufmittel 6.2 der zweiten Bohrungslinie 3 derart zugeordnet sind, dass die zweiten Laufmittel 6.2 allein mittels Justierung auf die erste Führungswelle 18 oder auf die zweite Führungswelle 19 einwirken, wobei die Wirkrichtung jeweils in der entgegengesetzten Richtung zu den ersten Laufmitteln 6.1 und den dritten Laufmitteln 6.3 gerichtet ist. Auf diese Weise wird es bewirkt, dass die jeweilige Führungswelle 18, 19, bei einer Führung des Linearführungsschlittens, beidseitig mit der gleichen Kraft beaufschlagt wird. Eine unerwünschte, seitlich gerichtete Biegung der Führungswellen 18, 19, welche sich bei einer nur einseitig wirkenden Kraftbeaufschlagung einstellen würde, kann somit wirkungsvoll verhindert werden.
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Bei der vorliegenden Ausbildung der Laufmittel 6 als Laufrollen, sind die Aufnahmemittel 7 besonders vorteilhaft als Exzenter ausgebildet. Mittels der Exzenter wird hierbei eine besonders einfache und kostengünstige Lösung zur Festlegung der Zuordnung zu einer der Führungswellen 18 oder 19 sowie zugleich zur Einstellung eines Spiels zwischen den Laufrollen und den Führungswellen 18, 19 bereitgestellt.
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Ein weiterer technologischer Vorteil des Linearführungsschlittens besteht darin, dass die Laufmittel, wie in den 1a bis 1c dargestellt, wahlweise durch Laufrollen oder, wie in den 2a bis 2c dargestellt, durch Laufschuhe gebildet werden können. Der Linearführungsschlitten erlaubt somit auf besonders vorteilhafte Weise eine individuelle Anpassung der Laufmittel 6 und deren notwendiger Anzahl an den jeweils gewünschten Anwendungsfall. So ist es vorliegend beispielsweise möglich, zur Bereitstellung hoher Fahrgeschwindigkeiten den Linearführungsschlitten mit Laufrollen oder diesen zur Bereitstellung großer Lastaufnahmen mit Laufschuhen auszustatten. Zudem besteht vorliegend für spezielle Anwendungsfälle die Möglichkeit, auch Kombinationen unterschiedlicher Arten von Laufmitteln, insbesondere Laufrollen und Laufschuhe, anzuwenden.
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Die Anordnung der als Laufschuhe ausgebildeten Laufmittel 6 erfolgt, wie in 2b und 2c dargestellt, im Wesentlichen identisch zu der, in 1b und 1c dargestellten Anordnung der Laufmittel 6 als Laufrollen. Der Unterschied der vorliegenden Ausbildung des Linearführungsschlittens mit Laufschuhen besteht gegenüber dem Linearführungsschlitten mit Laufrollen insbesondere darin, dass die zweiten Laufmittel 6.2, in entgegengesetzter Wirkrichtung der ersten Laufmittel 6.1, auf die erste Führungswelle 18 und nicht gleichzeitig auf die zweite Führungswelle 19 wirken. Eine solche Anordnung der Laufmittel 6 ist insbesondere bei Anwendungsfällen vorteilhaft, bei denen es ausreicht, die resultierenden Kräfte aus der, durch den Linearführungsschlitten aufnehmbaren, Last durch die ersten und zweiten Laufmittel 6.1, 6.2 primär auf die erste Führungswelle 18 zu übertragen. Die dritten Lauftmittel 6.3 dienen in diesem Fall vorrangig der Kippstabilisierung des Linearführungsschlittens, wobei durch diese zusätzlich ein Teil der auftretenden Kräfte auf die zweite Führungswelle 19 übertragen werden kann. Bei derartigen Anwendungsfällen kann somit, bei ausreichender Tragfähigkeit des Linearführungsschlittens, auf zusätzliche, in entgegengesetzter Richtung zu den dritten Laufmitteln 6.3 auf die zweite Führungswelle 19 wirkende, zweite Laufmittel verzichtet werden.
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Eine, durch den erfindungsgemäßen Linearführungsschlitten besonders vorteilhaft bereitstellbare Variabilität, wird durch die in 3 dargestellten, unterschiedlichen Ausführungsvarianten a), b) und c) dargestellt. Hierbei können die Laufmittel 6 wahlweise durch Laufrollen oder Laufschuhe gebildet und in unterschiedlichen Konfigurationen, je nach Anwendungsfall, an dem Grundkörper 1 angeordnet werden. Die hier gezeigte Ausführungsvariante b) entspricht der jeweiligen Darstellung in den 1a bis 1c, beziehungsweise 2a bis 2c. Die Ausführungsvarianten b) und c) sind vorliegend so ausgebildet, dass die Laufmittel 6.1 und 6.3 jeweils von außen auf die Führungswellen 18 und 19, und die Laufmittel 6.2, in entgegengesetzter Wirkrichtung zu den Laufmitteln 6.1 und 6.3, von innen jeweils auf die erste Führungswelle 18 beziehungsweise auf die zweite Führungswelle 19 wirken.
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Demgegenüber wirken bei Ausführungsvariante d) die Laufmittel 6 jeweils nur von außen auf die jeweilige Führungswelle 18, 19.
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Ferner zeigt die Ausführungsvariante a) eine Anordnung der Laufmittel 6 ausschließlich auf der zweiten Bohrungslinie 3, wobei die Laufmittel 6 von innen auf die Führungswellen 18, 19 wirken. Eine derartige Anordnung der Laufmittel 6 ermöglicht, wie in 3 dargestellt, insbesondere eine besonders schmale Ausführung des erfindungsgemäßen Linearführungsschlittens.
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4a zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Laufschuhs eines erfindungsgemäßen Linearführungsschlittens. Der Laufschuh weist an seiner, dem Grundkörper 1 zugewandten, Seite zwei Eingriffsöffnungen 9 mit jeweils einer Flanke 10 auf, wobei die Flanke 10 vorliegend umlaufend ausgebildet ist. Die Eingriffsöffnungen 9 mit deren Flanken 10 sind erfindungsgemäß so ausgebildet, dass diese abschnittsweise mit Justierungsbohrungen 8 des Grundkörpers 1 korrespondieren, wobei die Eingriffsöffnungen 9 gegenüber der jeweils zugeordneten Bohrungslinie 2, 3, 4 einen seitlichen Versatz aufweisen.
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Zur Veranschaulichung der Justierungsbohrungen 8 wird vorliegend auf 2c verwiesen, wobei der Übersichtlichkeit halber lediglich eine Justierungsbohrung 8 gekennzeichnet wurde.
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Erfindungsgemäß sind die Justierungsbohrungen 8 auf den Bohrungslinien 2, 3, 4 angeordnet, wobei jeweils zwei Justierungsbohrungen 8 einer Aufnahmebohrung 5 zugeordnet sind.
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Darüber hinaus ist, wie in 2c dargestellt, jeder Justierungsbohrung 8 ein entsprechendes Justierungsmittel 11 zugeordnet, wobei die Justierungsmittel 11 der Justierungsbohrungen 8 auf der ersten Bohrungslinie 2 mit 11.1, der Justierungsbohrungen 8 auf der zweiten Bohrungslinie 3 mit 11.2 und der Justierungsbohrungen 8 auf der dritten Bohrungslinie 4 mit 11.3 bezeichnet sind.
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Die Justierungsmittel 11 durchsetzen erfindungsgemäß die Justierungsbohrungen 8 und greifen in die Eingriffsöffnungen 9 des Laufschuhs ein. Hierbei wird durch die Justierungsmittel 11 eine Druckkraft auf die Flanken 10 der Eingriffsöffnungen 9 ausgeübt und hierdurch, durch Verdrehen des Laufschuhs um die Achse der Aufnahmemittel 7, die Ausrichtung der Laufschuhe gegenüber der jeweils zugeordneten Führungswelle 18, 19 und somit das Spiel zwischen den Laufschuhen und den Führungswellen 18, 19 eingestellt.
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Die stets gleiche Anordnung der Justierungsbohrungen 8 auf den Bohrungslinien 2, 3, 4 in Kombination mit dem seitlichen Versatz der Eingriffsöffnungen 9 des Laufschuhs ermöglichen es auf besonders vorteilhafte Art und Weise, dass insbesondere die, als Laufschuhe ausgebildeten, zweiten Laufmittel 6.2, bei identischer Anordnung der Justierungsbohrungen 8, so an dem Linearführungsschlitten angeordnet werden können, dass diese wahlweise auf die erste Führungswelle 18 oder auf die zweite Führungswelle 19 wirken, wobei mittels der Eingriffsöffnungen 9 das Spiel zwischen den zweiten Laufmitteln 6.2 und der jeweiligen Führungswelle 18, 19, auf welche die zweiten Laufmittel 6.2 einwirken, eingestellt werden kann.
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In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist ein, als Laufmittel 6 verwendeter, Laufschuh, wie in 4a und 4b dargestellt, zwei Linearkugellager mit jeweils einer Mehrzahl umlaufend geführter Kugeln 12 und einem Kugelkanal 13 auf. Der Kugelkanal 13 wird erfindungsgemäß durch einen Laufbereich 14 und einen Rückführbereich 15 gebildet, wobei die Kugeln 12 bei einer axialen Bewegung des Linearführungsschlittens auf einer Linearführungsschiene (nicht dargestellt) aus dem Laufbereich 14 in den Rückführbereich 15 überführbar und anschließend aus dem Rückführbereich 15 in den Laufbereich 14 rückführbar sind.
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Der Rückführbereich 15 weist erfindungsgemäß einen ersten geraden Rückführabschnitt 15.1 und einen zweiten geraden Rückführabschnitt 15.2 auf. Die Rückführabschnitte 15.1, 15.2 sind erfindungsgemäß untereinander sowie mit dem Laufbereich 14 durch Bogenabschnitte 16 verbunden, wobei die Rückführabschnitte 15.1, 15.2 erfindungsgemäß in einem Winkel < 180° zueinander angeordnet sind. Der Winkel zwischen den Rückführabschnitten 15.1, 15.2 beträgt im vorliegenden Ausführungsbeispiel 90°.
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Durch die vorliegende Ausbildung des Laufschuhs wird es als besonderer Vorteil bewirkt, dass die Kugeln 12 bei einer Bewegung des Laufschuhs auf einer Linearführungsschiene in einem optimalen Winkel umgelenkt werden. Somit können durch den Laufschuh vergleichsweise hohe Geschwindigkeiten und ein gleichzeitig geringer Verschleiß bereitgestellt werden. Als weiteren Vorteil kann durch die vorliegende Ausbildung auf besonders unkomplizierte Weise der benötigte Bauraum für die Eingriffsöffnungen 9 und das entsprechende Aufnahmemittel 7 bereitgestellt werden.
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Die 5a und 5b zeigen eine erfindungsgemäße Linearführungseinheit gemäß dem Anspruch 5. Die erfindungsgemäße Linearführungseinheit weist einen Linearführungschlitten gemäß dem Anspruch 1 sowie eine Linearführungsschiene 17 mit einem Schienengrundkörper 21, einer ersten Führungswelle 18 und einer zweiten Führungswelle 19 auf. Die Führungswellen 18, 19 sind parallel zueinander auf dem Schienengrundkörper 21 und gegenüber diesem in einer erhöhten Position angeordnet.
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Der Linearführungsschlitten weist einen Grundkörper 1 sowie eine Mehrzahl mit dem Grundkörper 1 verbundene Laufmittel 6 auf. Die Laufmittel 6 gliedern sich vorliegend in die ersten Laufmittel 6.1, die zweiten Laufmittel 6.2 und die dritten Laufmittel 6.3 auf, wobei die ersten Laufmittel 6.1 von außen auf die erste Führungswelle 18 und die dritten Laufmittel von außen auf die zweite Führungswelle 19 wirken.
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Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Linearführungseinheit besteht insbesondere darin, dass zwischen den Führungswellen 18, 19 ein Freiraum 20 vorgesehen ist, in welchem die zweiten Laufmittel 6.2 aufnehmbar sind. Durch den Freiraum 20 wird somit auf besonders vorteilhafte Weise die Möglichkeit geschaffen, die zweiten Laufmittel 6.2 des Linearführungsschlittens so anzuordnen, dass diese wahlweise auf die erste Führungswelle 18 oder die zweite Führungswelle 19 oder gleichzeitig auf beide Führungswellen 18, 19 wirken.
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Durch die hier aufgezeigte Anordnung der Laufmittel 6 wird erfindungsgemäß eine gleichmäßige, beidseitige Kraftbeaufschlagung der jeweiligen Führungswelle 18, 19 durch die jeweils zugeordneten Laufmittel 6 bereitgestellt und somit als besonderer Vorteil eine ungünstige Querkraftbeaufschlagung der jeweiligen Führungswelle 18, 19, relativ zu der Linearführungsschiene 17, vermieden.
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5a zeigt eine erfindungsgemäße Linearführungseinheit in einer Ausführungsform, bei welcher die Laufmittel 6 des Linearführungsschlittens als Laufschuhe ausgebildet sind, wobei die zweiten Laufmittel 6.2, in entgegengesetzter Wirkrichtung zu den dritten Laufmitteln 6.3, auf die zweite Führungswelle 19 wirken.
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Demgegenüber zeigt 5b eine Ausführungsform der Linearführungseinheit, bei welcher die Laufmittel 6 des Linearführungsschlittens als Laufrollen ausgebildet sind, wobei die zweiten Laufmittel 6.2 gleichzeitig auf die erste Führungswelle 18 und auf die zweite Führungswelle 19 wirken.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Grundkörper
- 2
- erste Bohrungslinie
- 3
- zweite Bohrungslinie
- 4
- dritte Bohrungslinie
- 5
- Aufnahmebohrungen
- 6
- Laufmittel
- 6.1
- erste Laufmittel
- 6.2
- zweite Laufmittel
- 6.3
- dritte Laufmittel
- 7
- Aufnahmemittel
- 8
- Justierungsbohrungen
- 9
- Eingriffsöffnungen
- 10
- Flanken
- 11
- Justierungsmittel
- 12
- Kugeln
- 13
- Kugelkanal
- 14
- Laufbereich
- 15
- Rückführbereich
- 15.1
- erster Rückführabschnitt
- 15.2
- zweiter Rückführabschnitt
- 16
- Bogenabschnitte
- 17
- Linearführungsschiene
- 18
- erste Führungswelle
- 19
- zweite Führungswelle
- 20
- Freiraum
- 21
- Schienengrundkörper
