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Die Erfindung betrifft eine Profilschiene
zur Führung
von Laufrollen eines Linearführungssystems
mit mindestens einer in Längsachsenrichtung der
Profilschiene verlaufenden und zu einer Längsseite derselben hin offenen
Führungsnut,
in welcher die Laufrollen führbar
sind.
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Derartige Profilschienen sind bekannt
und werden beispielsweise innerhalb von automatisierten Transportstrecken
eingesetzt, um einen Vertikallift für in dem Linearführungssystem
transportierte Gegenstände
auszubilden.
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Das Linearführungssystem selbst ist hierbei häufig aus
Profilstäben
eines Profilsystems aufgebaut, die sich im Baukastenprinzip untereinander zum
gesamten Linearführungssystem
verbinden lassen, so daß auch
die Profilschiene gemäß der Erfindung
kompatibel zu einem derartigen System sein muß.
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Diese bekannten Ausführungsformen
haben jedoch den Nachteil, daß die
hierzu notwendigerweise aus verschleißfestem Material hergestellten
Profilschienen nicht im preiswerten Strangpreßverfahren hergestellt werden
können,
sondern aufwendig aus dem vollen Material gefräst werden müssen, was sehr hohe Herstellungskosten
bei nur geringer Flexibilität
nach sich zieht.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher,
eine Profilschiene der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden,
daß sie
trotz Einbindung in vorhandene Profilsysteme mit deutlich verringerten
Herstellungskosten herstellbar ist und flexibel an die jeweiligen
Anforderungen angepaßt
werden kann.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe
schlägt die
Erfindung ausgehend von einer gattungsgemäßen Profilschiene demgemäß vor, daß innerhalb
der Führungsnut
mindestens eine Einsteckhalterung zum Einstecken einer Führungsleiste
vorgesehen ist, entlang derer die Laufrollen anliegend führbar sind und
die Führungsleiste
aus einem verschleißfesten Material,
wie Federbandstahl hergestellt ist.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ist
es möglich,
die Profilschiene selbst in preiswerter Weise aus einem beispielsweise
Aluminiumstrangpreßprofil
herzustellen, wie es auch bei den ansonsten üblichen Profilstäben von
Profilsystemen üblich ist.
Die Profilschiene selbst, die jedoch bei Ausbildung aus einem Aluminiumstrangpreßprofil
die zur Führung
der Laufrollen notwendige Verschleißfestigkeit nicht bieten würde, wird
von der unmittelbaren Aufgabe der Führung der Laufrollen entbunden.
Hierzu werden vielmehr die in Einsteckhalterungen innerhalb der
Profilschiene einsteckbaren Führungsleisten vorgesehen,
die aus verschleißfestem
Material, wie Federbandstahl hergestellt sind, jedoch nur eine einfache
Geometrie, beispielsweise in Form von Flachbändern aufweisen müssen, welche
somit preiswert am Markt erhältlich
sind.
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Während
erfindungsgemäß die Profilschiene aus
einem stranggepreßten
Material die Funktionen, wie Kompatibilität zu einem Profilsystem etc.
sicherstellt, bewirken die erfindungsgemäß vorgesehenen und in die Einsteckhalterungen
eingeschobenen Führungsleisten
den notwendigen Verschleißschutz und
dienen der unmittelbaren Führung
der Laufrollen des Linearführungssystems.
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Vorteilhafte Weiterbildungen und
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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So schlägt die Erfindung vor, daß eine Einsteckhalterung
für eine
Führungsleiste
im Bereich des Nutgrundes der Führungsnut
ausgebildet ist. Demzufolge ist es möglich, Laufrollen eines Linearführungssystems
auf der im Bereich des Nutgrundes angeordneten Führungsleiste abrollen zu lassen.
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Darüber hinaus kann auch vorgesehen
sein, daß die
Führungsnut
im Querschnitt betrachtet etwa U-förmig mit über den Nutgrund vorstehenden U-Schenkeln
ausgebildet ist, wobei in diesem Falle die U-Schenkel bevorzugt
auf ihren einander zugewandten Innenseiten ebenfalls mit Einsteckhalterungen
für Führungsleisten
ausgebildet sind, so daß auch
in diesem Bereich Laufrollen eines Linearführungssystems abrollend an
den dort eingeschobenen Führungsleisten
führbar
sind.
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Durch entsprechende Kombination von
im Bereich des Nutgrundes auf der dort vorgesehenen Führungsleiste
abrollenden Laufrollen sowie entlang der an den vorstehenden U-Schenkeln
angeordneten Führungsleisten
abrollenden Laufrollen kann ein solches Linearführungssystem somit über mehrere
Achsen spielfrei und damit hochpräzise geführt werden, wie es z.B für die Ausbildung
von Vertikalliften innerhalb einer Transportstrecke erforderlich
ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann die Führungsnut
auch mit einer Aufnahme für
einen Seitenführungsstab
von bevorzugt kreisförmigem
Querschnitt ausgebildet sein, der die Seitenführung eines mit den Laufrollen
ausgerüsteten
Laufwagens übernimmt.
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Die Führungsleisten, welche in die
hierfür vorgesehenen
Einsteckhalterungen der erfindungsgemäßen Profilschiene einsteckbar
sind, können
verschiedene Querschnittsformen je nach Anwendungsfall aufweisen.
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Im einfachsten Falle sind die Führungsleisten
mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet, so daß sich eine
etwa bandförmige
Gestalt ergibt.
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Zur Aufnahme von Seitenführungskräften kann
darüber
hinaus jedoch auch vorgesehen sein, daß die Führungsleiste auf ihrer der
Laufrolle zugewandten Seite mit einer Oberflächenprofilierung ausgebildet
ist, die eine seitliche Führung der
Laufrollen entlang der Profilschiene in Längsachsenrichtung derselben
bewirkt.
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Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Profilschiene
entlang einer Längsseite
derselben mit einer Führungsnut
ausgebildet ist und auf der der Führungsnut gegenüberliegenden
Längsseite
mit Befestigungsnuten zur Befestigung an einer Tragstruktur ausgebildet
ist. Es versteht sich, daß diese
Befestigungsnuten hinsichtlich Anordnung, Geometrie und Abständen so
ausgebildet sind, daß sie die
Integration innerhalb eines Profilsystems zur Erstellung von beispielsweise
derartigen Linearführungssystemen
ermöglichen.
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Gemäß einem weiteren Vorschlag
der Erfindung kann auch vorgesehen sein, daß die Profilschiene entlang
zweier gegenüberliegender
Längsseiten
mit Führungsnuten
ausgebildet ist, wobei sie mit einer die Führungsnuten aufweisenden Längsseiten
verbindenden dritten Längsseite
wiederum an einer Tragstruktur, etwa Bauteilen eines Profilsystems befestigbar
ist.
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Die Befestigung der erfindungsgemäßen Profilschiene
an der Tragstruktur kann mit bevorzugt mittels Schrauben unter Zuhilfenahme
der im jeweiligen Profilsystem üblichen
Befestigungstechniken erfolgen.
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Neben der Anordnung der Führungsleisten innerhalb
der Einsteckhalterungen der Profilschiene durch simples Einstecken
kann auch vorgesehen sein, daß die
Einsteckhalterungen auf ihren den Führungsleisten zugewandten Oberflächen zumindest bereichsweise
profiliert, beispielsweise geriffelt ausgebildet sind und die Führungsleisten
in den jeweiligen Einsteckhalterungen mittels Klebstoff fixiert
sind.
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Die Führungsleisten können bevorzugt
eine der Länge
der Profilschiene entsprechende Länge aufweisen, es ist jedoch
im Rahmen der Erfindung auch möglich,
mehrere Führungsleistenabschnitte kleinerer
Länge als
die Länge
der Profilschiene aufeinandertolgend innerhalb der Führungsnut
aneinanderzufügen und
sodann gemeinsam die Führungsleiste
in der gewünschten
Länge auszubilden.
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Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Profilschiene
ergeben sich dadurch, daß sie stirnseitig
mit miteinander korrespondierenden Vorsprüngen und Vertiefungen zur Ausbildung
von Stoßverbindungen
zwischen mehreren Profilschienen oder auch an einer entsprechenden
Tragstruktur ausgebildet sein kann.
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Wie bereits eingangs ausgeführt, ist
die Profilschiene zur Erzielung einer kostengünstigen Herstellung bevorzugt
aus einem stranggepreßten
Werkstoff hergestellt, wobei hier bevorzugt eine geeignete Aluminiumlegierung
in Betracht kommt.
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Weitere Ausgestaltungen und Einzelheiten der
erfindungsgemäßen Profilschiene
werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 einen
Profilquerschnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Profilschiene
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2 einen
Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Profilschiene
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3 die
Profilschiene gem. 1 mit
darin geführter
Laufrolle
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4 die
Profilschiene gem. 1 und 3 mit einer weiteren darin
geführten
Laufrolle sowie an einer Tragstruktur befestigt
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5 die
Profischiene gem. 2 mit
zwei hieran geführten
Laufrollen sowie an einer Tragstruktur befestigt
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6 die
Profilschiene gem. 2 mit
zwei hieran geführten
Laufrollen sowie an einer Tragstruktur befestigt
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7a – 7c verschiedenen Querschnittsformen
von Führungsleisten
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8 in
perspektivischer Darstellung den Einsatz einer Profilschiene zur
Führung
von Laufrollen eines Linearführungssystems
gemäß Stand
der Technik
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In der 8 ist
ein Vertikallift innerhalb eines Linearführungssystems gemäß dem Stand
der Technik dargestellt, der aus Profilen eines Profilsystems aufgebaut
ist. Der Vertikallift dient dazu, auf einer Förderstrecke F1 herangeführte Gegenstände G auf einen
Tragabschnitt T zu übernehmen
und sodann durch eine vertikale Abwärtsbewegung in Pfeilrichtung H an
eine tiefer gelegene zweite Förderstrecke F2 zu übergeben.
Der Tragabschnitt T ist zu diesem Zweck an einer in vertikaler
Längsachsenrichtung L verlaufenden
Profilschiene 1 befestigt, die in Verbindung mit einer
halternden Tragstruktur 4 der Führung von Laufwagen L dient,
an welcher der Tragabschnitt T befestigt ist. Die Laufwagen L weisen
Laufrollen 2 auf, die an der Profilschiene 1 abrollen,
so daß die gesamte
Einheit, bestehend aus Tragabschnitt T und Laufwagen L in
Pfeilrichtung N vertikal mittels eines entsprechenden Antriebes
entlang der Profilschiene 1 verfahrbar sind.
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Die Ausbildung einer solchen Profilschiene 1 zur
Führung
der Laufrollen 2 in erfindungsgemäßer Weise ist aus den weiteren 1 bis 7c ersichtlich.
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In einem ersten, aus den 1, 3 und 4 ersichtlichen
Ausführungsbeispiel
wird zur Ausbildung eines beispielsweise Vertikallifts gemäß 8 eine Profilschiene 1 verwendet,
die aus einer geeigneten Aluminiumlegierung im Strangpreßverfahren
in der aus der 1 ersichtlichen
Querschnittsgestaltung hergestellt wird.
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Die Profilschiene 1 weist
eine offene Führungsnut 10 auf,
welche sich in Längsachsenrichtung der
Profilschiene 1 erstreckt, wobei diese Längsachsenrichtung
der Profilschiene 1 in der Darstellung gemäß 1 in die Zeichenebene hinein
verläuft.
Demgemäß ist die
Führungsnut 10 zu
einer Längsseite der
Profilschiene 1 hin offen, wobei die Öffnung mit Bezugsziffer 100 gekennzeichnet
ist.
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Die Führungsnut 10 ist im
Querschnitt betrachtet etwa U-förmig
ausgebildet und wird vom Nutgrund 10a sowie zwei voneinander
beabstandet zur gleichen Seite des Profilstabes 1 über den
Nutgrund 10a vorstehenden U-Schenkeln 12, 13 begrenzt.
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Innerhalb der Führungsnut 10 können Laufrollen 2 eines
Linearführungssystems,
etwa eines Laufwagens L angeordnet werden, um entlang der Längsachsenrichtung L der
Profilschiene 1 an dieser geführt zu werden. Da die Profilschiene 1 infolge
ihrer Fertigung aus einem stranggepreßten Profil aus einer Aluminiumlegierung
zwar kostengünstig
herstellbar ist, jedoch nur geringe Verschleißfestigkeit aufweist, ist die
Profilschiene 1 im Bereich des Nutgrundes 10a sowie
im Bereich der beiden vorstehenden U-Schenkel 12, 13 jeweils
mit an die Führungsnut 10 angrenzenden
hinterschnittenen Einsteckhalterungen 11a, 11b, 11c ausgebildet,
die sich ebenfalls in Längsachsenrichtung
der Profilschiene erstrecken und in welche die aus der 3 ersichtlichen Führungsleisten 3a, 3b, 3c aus
einem verschleißfesten Material,
wie Federbandstahl eingeschoben werden können.
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Diese Führungsleisten 3a, 3b, 3c dienen
sodann der unmittelbaren Führung
der Laufrollen 2 des Linearführungssystems, wobei sie aufgrund
ihrer verschleißfesten
Materialeigenschaft die notwendige Dauerhaltbarkeit der solchermaßen ausgebildeten Profilschiene 1 sicherstellen.
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Aus der 3 ist eine Laufrolle 2 ersichtlich, die
auf der im Bereich des Nutgrundes 10a in der dortigen etwa
zentral angeordneten Einsteckhalterung 11a eingesteckten
Führungsleiste 3a abrollt.
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Demgegenüber zeigt die Darstellung gemäß 4 eine Laufrolle 2,
welche an der in die Einsteckhalterung 11b im Bereich des
vorstehenden U-Schenkels 12 eingesteckten Führungsleiste 3b abrollt
und gegenüber
der in 3 dargestellten
Laufrolle 2 eine um 90° gedrehte
Rotationsachse aufweist.
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In gleicher Weise kann auch die in
die Einsteckhalterung 11c im vorstehenden U-Schenkel 13 eingesteckte
Führungsleite 3c dazu
verwendet werden, eine Laufrolle 2 zu führen, so daß ein Laufwagen mit mehreren
Laufrollen, von denen eine an der Führungsleiste 3a, eine
weitere an der Führungsleiste 3b und
eine dritte Laufrolle an der Führungsleiste 3c abrollen,
exakt und spielfrei innerhalb der Profilschiene 1 geführt werden
kann.
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Zur Ausbildung beispielsweise eines
Vertikallifts, wie er aus der 8 ersichtlich
ist, werden Profilschienen 1 an einer entsprechenden Tragstruktur 4 befestigt,
wie es aus der 4 ersichtlich
ist. Diese Tragstruktur 4 wird beispielsweise aus an sich bekannten
Profilstäben
gebildet, die über
hinterschnittene Längsnuten
als Verbindungsmittel verfügen.
Demgemäß ist auch
die Profilschiene 1 auf ihrer der Führungsnut 10 abgewandten
Längsseite
mit Befestigungsnuten 15 versehen, deren Querschnittsgestaltung
entsprechend den im verwendeten Profilsystem zur Erstellung der
Tragstruktur 4 verwendeten Befestigungsmitteln ausgebildet
ist.
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Überdies
können
die Profilschienen 1, wie aus der 4 ersichtlich, mittels in entsprechende Bohrungen
eingebrachten Schrauben 5 unter Zuhilfenahme von Nutensteinen 50 an
der aus Profilstäben
erstellten Tragstruktur 4 befestigt werden. Die Darstellung
gemäß 4 zeigt überdies die Dimensionierung
der Befestigungsnuten 15 in der Weise, daß Profilstäbe zur Erstellung
der Tragstruktur 4 mit unterschiedlichem Rastermaß gleichsam
für die
Verbindung mit der Profilschiene 1 geeignet sind.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Profilschiene 1 ist
in den 2, 5 und 6 dargestellt.
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Diese, in näheren Einzelheiten aus der 2 ersichtliche Profilschiene 1 weist
an zwei gegenüberliegenden
Längsseiten
ausgebildete offene Führungsnuten 10 auf,
die gleichzeitig Einsteckhalterungen 11a zum Einstecken
je einer Führungsleiste 3a aus
einem verschleißbeständigen Material,
wie Federbandstahl aufweisen. Wiederum ist die Profilschiene 1 selbst
aus einem stranggepreßten
Material, etwa einer Aluminiumlegierung kostengünstig in der aus der 2 ersichtlichen Geometrie
hergestellt.
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Im Bereich einer die beiden die Führungsnuten 11a aufweisenden
Längsseiten
verbindenden weiteren Längsseite 18 ist überdies
eine Befestigungsnut 15 angeordnet, die eine aus den 5 und 6 ersichtliche Verbindung der Profilschiene 1 mit
einer Tragstruktur 4, hergestellt aus einem an sich bekannten
Profilsystem ermöglichen.
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Hierzu ist auf der der Befestigungsnut 15 gegenüberliegenden
Längsseite
des Profilstabes 1 eine durchgehende und im Querschnitt
betrachtet U-förmige
Nut 16 ausgebildet, entlang deren Mittelachse 16a zur
Befestigung der Profilschiene 1 an einer Tragstruktur 4 Befestigungsbohrungen
bis in die Befestigungsnut 15 durchgebohrt werden können, um eine
Verschraubung mittels Schraube 5 und einem Nutenstein 50 in
der Tragstruktur 4 zu ermöglichen. Der Schraubenkopf
der Schraube 5 wird hierbei in der Nut 16 vollständig aufgenommen.
Im Bereich der Nutöffnung
der Nut 16 sind überdies
Ausnehmungen 17 ausgebildet, so daß die gesamte Nut 16 mitsamt der
darin aufgenommenen Befestigungsschrauben 5 nachfolgend
mittels eines Abdeckprofils 18 nach außen hin verschlossen werden
kann, um einen vorteilhaften optischen Eindruck zu erzielen, siehe
hierzu insbesondere 5 und 6.
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Die aus den 2, 5 und 6 ersichtliche Profilschiene 1 dient
dazu, entlang ihrer beiden die Führungsleisten 3a tragenden
gegenüberliegenden Längsseiten
jeweils Führungsrollen 2 anliegend
zu führen.
Im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 1, 3 und 4 fällt demgemäß auf, daß die Laufrollen 2 beim
Ausführungsbeispiel
gemäß 2, 5 und 6 außen an der
Profilschiene 1 geführt
werden, während
sie im Ausführungsbeispiel
gemäß 1, 3 und 4 innerhalb
der Profilschiene 1 geführt
werden. Dies gestattet die Ausbildung von Linearführungssystemen
mit außenseitiger
oder innenseitiger Laufrollenführung 2 je
nach Bedarf.
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Zur Erzeugung einer Seitenführung der
Laufrollen 2 ist überdies
die Profilschiene 1 im Ausführungsbeispiel gemäß 2, 5 und 6 mit
einer Aufnahme für
einen Seitenführungsstab 14 ausgebildet, der
gleichsam wie die Führungsleisten 3a aus
einem verschleißfesten
Material, beispielsweise Edelstahl bzw. Federbandstahl hergestellt
ist. In der Darstellung gemäß 6 ist die seitliche Führung einer
auf der Führungsleiste 3a abrollenden
Laufrolle 2 ersichtlich.
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Somit ist auch ein entlang der Profilschiene 1 gemäß Darstellung
in 2, 5 und 6 geführter und mit
Laufrollen 2 ausgebildeter Laufwagen spielfrei an der Profilschiene 1 führbar.
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Neben der in den vorangehenden Ausführungsbeispielen
erläuterten
Ausbildung der Führungsleisten 3a, 3b, 3c aus
einem im Querschnitt betrachtet rechteckförmigen Profil, welches in der 7a nochmals schematisch
und verallgemeinernd mit Bezugsziffer 3 gekennzeichnet
ist, ist es auch möglich,
die Führungsleisten 3 mit
einer Oberflächenprofilierung
auszubilden, um eine Seitenführung der
anliegend an diesen Führungsleisten 3 geführten Laufrollen 2 zu
bewirken.
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So ist dem Ausführungsbeispiel gemäß 7b zu entnehmen, daß die Führungsleisten 3 einen
Einsteckbereich 30 entlang ihrer Längsseitenränder zum Einstecken in die
jeweiligen Einsteckhalterungen 11a, 11b, 11c der
Profilschienen 1 aufweisen, während jedoch der zentrale Bereich
demgegenüber
verdickt und beispielsweise mit einer in Längsachsenrichtung verlaufenden
zentralen Nut 31 mit einem kreissegmentförmigen Querschnitt
ausgebildet sein können.
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Auch ist es gemäß Darstellung der 7c möglich, im zentralen Bereich
der Führungsleisten 3 z.B.
eine zackenförmige
Oberflächenprofilierung 32 auf
die den Laufrollen 2 zugewandte Oberfläche aufzubringen, mit der ebenfalls
Seitenführungskräfte bei einer
entsprechend konturierten Laufrolle 2 erzeugt werden können.
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Wesentliches Merkmal der vorangehend
erläuterten
Profilschienen 1 ist es, daß die funktionale Gestaltung,
etwa die Einsteckhalterungen zum Einstecken der Führungsleisten
sowie die jeweils zur Befestigung an einer Tragstruktur 4 erforderlichen Befestigungsnuten
durch einen Profilstab gebildet werden, der preiswert aus einem
beispielsweise stranggepreßten
Aluminiumprofil hergestellt werden kann, während die von einem solchermaßen stranggepreßten Aluminiumprofil
nicht bewirkbare Verschleißfestigkeit
mittels hochfester in die einsteckbarer und dort halterbarer Führungsleisten
aus einem verschleißfesten
Material, wie Federbandstahl gewährleistet
wird. Da diese Führungsleisten
nur geringe Materialstärke
aufweisen müssen,
um ihre verschleißmindernde
Funktion zu erfüllen,
werden die Herstellungskosten für
diese Führungsleisten
auf ein Minimum reduziert.
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Es versteht sich, daß die in
die Einsteckhalterungen 11a, 11b, 11c einsteckbaren
Führungsleisten 3a, 3b, 3c eine
der Länge
der jeweiligen Profilschiene 1 entsprechende Länge aufweisen
können, wie
sie auch aus mehreren aneinandergefügten Abschnitten zu der gewünschten
Länge aneinandergefügt werden
können.
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Während
prinzipiell bereits das Einstecken der Führungsleisten in die Einsteckhalterungen
zur Sicherstellung der gewünschten
Funktion ausreichend ist, können
die Führungsleisten 3a, 3b, 3c bei Bedarf
selbstverständlich
auch innerhalb der Einsteckhalterungen 11a, 11b, 11c dauerhaft
oder vorübergehend
fixiert werden. Zu diesem Zweck können die Führungsleisten beispielsweise
in den Einsteckhalterungen eingeklebt werden, wobei zur Erhöhung der
Haftwirkung wahlweise die Einsteckhalterungen oder die Führungsleisten
auf ihren einander zugewandten Oberflächen mit einer haftungserhöhenden Profilierung
versehen sein können.
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Es versteht sich ferner, daß die Erfindung nicht
auf die in den vorangehenden Zeichnungen erläuterten Querschnittsformen
der Profilschienen 1 beschränkt ist, sondern vielmehr vom
Fachmann je nach Erfordernissen und beispielsweise auch verwendetem
Profilsystem für
die Erstellung der Tragstruktur 4 entsprechend abgeändert werden können.