DE4237408A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft allgemein eine Linearführungseinheit und das entsprechende Herstellungsverfahren. Insbesondere geht es um eine Linearführungseinheit mit einem vibrations­ beständigen Mechanismus und dessen Herstellungsverfahren. Die Erfindung betrifft speziell eine vibrationsfreie Linearführungseinheit, die sich besonders zur Linearführung in Werkzeugmaschinen, Industrierobotern oder dergleichen eignet.

Bei der Verarbeitung oder Bearbeitung eines Werkstücks mit Hilfe von Werkzeugmaschinen wird entweder das Werkstück oder ein Teil der Werkzeugmaschine ortsfest gehalten, während das andere Teil bewegt wird, wobei in jedem Fall eine Linearführungseinheit dafür sorgt, das bewegte Teil linear zu führen. Typischerweise enthält die Linearführungs­ einheit hierzu eine sich über einen gegebenen Längenabschnitt erstreckende Schiene und einen darauf verschieblich gelagerten Schlitten. Die Linearführungseinheit kann entweder eine Ein­ heit vom Wälzkontakttyp oder vom Gleitkontakttyp sein. Beim erstgenannten Typ befinden sich mehrere Wälzelemente, beispiels­ weise Walzen oder Kugeln, zwischen der Führungsschiene und dem Schlitten, um einen Wälzkontakt zwischen Schiene und Schlitten herzustellen. Im letztgenannten Fall befindet sich ein Gleitelement zwischen der Führungsschiene und dem Schlitten, um einen Gleitkontakt zwischen den Teilen herzustellen. Die Gleitkontakt-Linearführungseinheit wird typischerweise dazu benutzt, ein Dämpfungsverhalten oder ein Antivibrationsverhalten zu erreichen.

Eine solche Linearführungseinheit kennt verschiedene Anwendungen, darunter auch die Anwendung bei Werkzeug­ maschinen. Fig. 11 bis 13 zeigen als Beispiel die übliche Anwendung bei Werkzeugmaschinen. Wie aus Fig. 11 und 12 hervorgeht, ist bei diesem speziellen Anwendungs­ beispiel für Werkzeugmaschinen eine Führungsschiene 53 mit Hilfe von Bolzen 52 auf einer Unterlage 51 angebracht, und auf der Schiene 53 sind verschieblich ein paar Endschlitten 55 und ein Mittelschlitten 56 gelagert, wobei sich letzterer zwischen dem Paar von Endschlitten 55 befindet. Wie weiter unten noch deutlicher wird, handelt es sich bei diesem speziellen Beispiel um ein Paar von Endschlitten 55 des Wälzkontakttyps, während der Mittelschlitten 56 ein Schlitten vom Gleitkontakttyp ist, der einen Antivibrationsmechanismus aufweist. Sowohl die Endschlitten als auch der Mittel­ schlitten 55 und 56 sind mit Hilfe von Bolzen 59 an einem Tisch 58 befestigt. Hierdurch läßt sich der Tisch 58 ent­ lang der Führungsschiene 53 geradlinig vor und zurück bezüglich der Unterlage 51 bewegen, wie durch einen Doppelpfeil F angegeben ist.

Wie am besten aus Fig. 12 ersichtlich, besitzt die Schiene 53 ein Paar oberer und unterer Führungsflächen 53a auf jeder Seite, die sich parallel zur Längsachse der Schiene 53 erstrecken. Die Schiene 53 besitzt ferner eine untere Lagerfläche 53b, die auf der Oberseite des Betts 51 aufliegt, und eine flache Oberseite 53c. Die Schiene 53 besitzt mehrer Montagelöcher 53d mit einem vorbestimmten Mittenabstand, wobei jedes der Montagelöcher 53d sich durch die Schiene 53 hindurch von der flachen Oberseite 53c aus zu der Boden­ seite hin erstreckt. Jedes Montageloch besitzt einen abge­ stuften Abschnitt, der als Anschlag für den Kopf des Bolzens 52 dient. Der abgestufte Abschnitt ist derart gelegen, daß der Kopf des Montagebolzens 52 vollständig in dem Montage­ loch 53d aufgenommen wird und mithin nicht mit irgendeinem der Schlitten 55 und 56 kollidiert.

Wie in Fig. 12 gezeigt ist, ist der Endschlitten 55 ver­ schieblich auf der Schiene 53 montiert, indem er letztere überspreizt, und der Endschlitten besitzt vier Endlos- Umlaufbahnen 55a, die jeweils einen Lastbahnabschnitt, einen Rücklaufbahnabschnitt und ein Paar gekrümmter Verbindungsbahnabschnitte aufweisen, wobei jeder Ver­ bindungsbahnabschnitt die entsprechenden Enden des Last- und Rücklaufbahnabschnitts verbindet, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der Lastbahnabschnitt wird definiert durch ein Paar Flächen, bestehend aus der Führungsfläche 53a der Schiene 53 und der dieser Fläche gegenüberliegenden äußeren Führungsfläche, die in dem Schlitten 53 ausgebildet ist. Bei diesem Beispiel sind mehrere als Walzen 60 ausgebildete Wälzkörper in jedem der vier Endlos-Umlaufbahnen 55a aufgenommen. Solche Walzen 60, die sich in den Lastbahnabschnitten der Endlos- Umlaufbahnen 55a befinden, bilden einen Wälzkontakt zwischen der Schiene 53 und dem Schlitten 55.

Fig. 13 zeigt, wie der Mittelschlitten 56 gleitend auf der Schiene 53 gelagert ist. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Mittelschlitten 56 ebenfalls dadurch verschieblich auf der Schiene 53 gelagert, daß er die Schiene überspreizt, wobei ein kleiner Pufferspalt zwischen der Schiene 53 und dem Mittelschlitten 56 vorgesehen ist. Der Pufferspalt e1 ist mit einem Öl gefüllt, welches über einen Zuführkanal 56a zugeführt wird, so daß in diesem Pufferspalt e1 ein Film aus Öl oder Schmiermittel 63 gebildet ist, der dazu dient, Vibrationen zu dämpfen oder zu absorbieren, die zwischen der Schiene 53 und dem Schlitten 56 auftreten. Damit besitzt der Mittelschlitten 56 einen Antivibrations­ mechanismus, der den Ölfilm 63 enthält. Wenn folglich der Tisch 58 relativ zu der Unterlage 51 in Pfeilrichtung F vor und zurück bewegt wird, läßt sich jegliche Vibration, die möglicherweise zwischen der Unterlage 51 und dem Tisch 58 auftritt, in vorteilhafter Weise absorbieren oder dämpfen, so daß der Tisch 58 praktisch ohne irgend­ welche Vibrationen relativ zu der Unterlage 51 bewegt werden kann.

Bei dem in Fig. 11 gezeigten Aufbau ist der Tisch 58 fest an dem einzelnen Mittelschlitten 56 und an zwei Endschlitten 55 befestigt. Bei einem anderen Aufbau jedoch kann der Tisch 58 an einem weiteren Satz aus Mittel- und Endblöcken befestigt werden, die ihrerseits verschieblich auf einer Führungsschiene gelagert sind, die sich parallel zu der Schiene 53 erstreckt und gemeinsam damit auf der Unterlage 51 fixiert ist. Bei jeder Struktur dieser Art kann ein zu bearbeitendes oder zu verarbeitendes (nicht gezeigtes) Werkstück vorübergehend fest auf dem Tisch 58 gelagert und ver- oder bearbeitet werden, während es sich in Richtung des Doppelpfeils F vor und zurück bewegt.

Da gemäß obiger Beschreibung der Mittelschlitten 56 mit einem Antivibrationsmechanismus ausgestattet ist, kann der Tisch 58 sich relativ zu der Unterlage 51 vibrations­ frei bewegen. Bei dem herkömmlichen Aufbau nach Fig. 13 besteht aber die Neigung, daß beispielsweise aufgrund mechanischer Vibration, Wärme und/oder Alterung das Öl 63 aus dem Spalt leckt, wenn sich die Eigenschaften des Öls 63 nach einer gewissen Zeit ändern. Deshalb ist es erforderlich, zusätzliches Öl 63 von Zeit zu Zeit, im schlimmsten Fall jedoch kontinuierlich, zuzuleiten. Weiterhin gelangt das Öl 63 in das Montageloch 53d, und etwas von dem Öl 63 kann auch durch den Spielraum zwischen dem Bolzen 52 und dem Montageloch 53d gelangen. Eine weitere Schwierigkeit bei dem in Fig. 13 gezeigten herkömmlichen Aufbau besteht darin, den Pufferspalt e1 auf einem optimalen Wert zu halten. Schwierigkeiten bereitet auch die Verteilung des Öls 63 gleichförmig über die Oberseite 53c der Schiene 53, da das Öl lediglich aus dem Zuführkanal 56a zugeleitet wird.

Hauptaufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Linearführungseinheit sowie ein Verfahren zu ihrer Her­ stellung anzugeben, wobei sich die Linearführungseinheit durch zuverlässiges und langzeitbeständiges Antivibrations­ verhalten auszeichnet. Durch die Erfindung soll weiterhin eine vibrationsbeständige Linearführungseinheit geschaffen werden, die sich durch hohes Leistungsvermögen, einfachen Aufbau und mithin niedrigen Kosten auszeichnet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Führungsschiene gemäß der Erfindung enthält vorzugsweise ein dünnes Plattenelement auf ihrer Oberseite, wobei das dünne Plattenelement fest auf der Oberseite der Führungs­ schiene angebracht ist und aus einem Material geringen Reibungskoeffizienten besteht. Das Auskleidungsmaterial enthält vorzugsweise ein Bronzegeflecht, welches in einem Harzmaterial eingebettet ist, beispielsweise in PTFE.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Linear­ bewegungstisch mit einer erfindungsgemäß aufge­ bauten Linearführungseinheit gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 1 betrachtet in Richtung H-H in Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische perspektivische Ansicht einer Linearführungseinheit mit einer Schiene und einem Wälzkontakt-Schlitten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Anwendung bei der in Fig. 1 gezeigten Tischanordnung, wobei Teile der Linear- Führungseinheit weggelassen sind;

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf die Schiene als Bestandteil der Linearführungseinheit nach Fig. 3;

Fig. 5 eine schematische Querschnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1 einer Linearführungseinheit mit der in Fig. 4 dargestellten Führungsschiene und einem Gleitkontakt-Schlitten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung für die Anwendung bei der in Fig. 1 gezeigten Tischanordnung;

Fig. 6 bis 10 schematische Darstellungen einer Folge von Schritten zur Herstellung einer Gleitkontakt-Linearführungseinheit mit einem Antivibrationsmechanismus gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 11 eine perspektivische, schematische Dar­ stellung einer herkömmlichen Linearbe­ wegungs-Tischeinheit mit Antivibrations­ mechanismus;

Fig. 12 eine schematische Querschnittansicht eines Wälzkontakt-Schlittens in der in Fig. 11 gezeigten Tischanordnung; und

Fig. 13 eine schematische Querschnittansicht eines Gleitkontakt-Schlittens mit Antivibrations­ mechanismus, vorgesehen in der in Fig. 11 gezeigten Tischanordnung.

Fig. 1 und 2 zeigen schematisch eine Linearbewegungs- Tischanordnung mit einer Linearführungseinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Diese Linearbewegungs-Tisch­ anordnung läßt sich betrachten als Teil einer Werkzeugmaschine.

Wie gezeigt ist, enthält die Tischanordnung ein Paar Linearführungseinheiten 1, jeweils ausgebildet gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei jede Einheit auf einer Unterlage 2 mit Abstand von der anderen Einheit angeordnet ist. Beide Schienen erstrecken sich parallel zueinander über einen gewissen Längenabschnitt. Jede Linearführungs­ einheit 1 enthält eine Führungsschiene 5, die fest auf der Unterlage 2 montiert ist, und einen Satz von Schlitten, umfassend ein Paar Endschlitten 7 und einen Mittelschlitten 8 zwischen den beiden Endschlitten 7.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Schiene 5 mit mehreren Montagelöchern versehen, von denen jedes einen abgestuften Abschnitt aufweist, der einen Sitz für den Kopf eines Montage­ bolzens 12 und eine Grenze zwischen einem Abschnitt 5a größeren Durchmessers und einem Abschnitt 5b kleineren Durchmessers definiert. Die Montagelöcher sind in Längsrichtung der Führungsschiene 5 voneinander beabstandet. Der Durchmesser des Abschnitts 5a größeren Durchmessers ist größer als der Durchmesser des Kopfs eines Montagebolzens 12, wobei dieser wiederum größer ist als der Durchmesser des Abschnitts 5b kleineren Durchmessers. Damit gelangt der Kopf des Bolzens 12 in Eingriff mit dem an der Grenze zwischen den Abschnitten 5a und 5b größeren beziehungsweise kleineren Durchmessers gebildeten Sitz, wenn der Bolzen 12 in ein Gewindeloch inner­ halb der Unterlage 2 eingeschraubt wird. Der Abschnitt 5a größeren Durchmessers besitzt eine Tiefe, die ausreicht, um den gesamten Kopf des Bolzens 12a aufzunehmen, wenn dieser angezogen ist. Somit kollidiert der Kopf des Bolzens 12 nicht mit dem bewegten Endschlitten 7, wie weiter unten noch ausgeführt ist.

Die Führungsschiene 5 besitzt ein Paar profilierter Seiten­ flächen, die jeweils mit einem mittig ausgenommenen oder vertieften Abschnitt ausgestattet sind, um ein Paar einander entgegengesetzter geneigter innerer Führungsflächen 5c zu bilden, die sich parallel zur Längsachse der Führungs­ schiene 5 erstrecken. Die Schiene 5 besitzt außerdem eine Montagefläche 5e an ihrem Boden, um fest auf der Oberseite der Unterlage 2 montiert werden zu können. Ferner besitzt die Schiene eine flache Oberseite 5f. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der Endschlitten 7 auf der Schiene 5 verschieblich gelagert, indem er die Schiene 5 überspreizt. Der Endschlitten enthält einen horizontalen Abschnitt und ein Paar vertikaler Abschnitte, die voneinander entgegen­ gesetzten Seiten des horizontalen Abschnitts nach unten abstehen, so daß eine etwa U-förmige Querschnittsform ge­ bildet ist. Der Endschlitten 7 besitzt vier Endlos-Umlauf­ bahnen, die jeweils einen Lastbahnabschnitt, einen Rücklauf­ bahnabschnitt 16d und ein Paar gekrümmter Verbindungs­ bahnabschnitte enthält, wobei letztere entsprechende Enden der Last- und Rücklaufbahnabschnitte verbinden, wie aus dem Stand der Technik bekannt ist. Jede der Endlos- Umlaufbahnen besitzt mehrere Wälzelemente, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Walzen 14 ausgebildet sind. Der Lastbahnabschnitt wird definiert durch eine innere Führungsfläche 5c der Führungsschiene und eine äußere Führungsfläche, die der inneren Führungsfläche 5c gegenüberliegt und in dem Teil des Endschlittens 12 ausge­ bildet ist. Die Walzen 14, die sich in dem Lastbahnabschnitt befinden, schaffen also einen Wälzkontakt zwischen der Führungsschiene 5 und dem Endschlitten 7. Da bei dieser Ausführungsform die Endlos-Umlaufbahnen in dem Endschlitten 7 ausgebildet sind, kann sich der Endschlitten 7 entlang der Schiene 5 bewegen, egal, über welche Länge sich die Schiene 5 erstreckt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel enthält der End­ schlitten 7, der ein Schlitten vom Wälzkontakttyp ist, drei Abschnitte, nämlich einen Mittelblock oder Gehäuse 16 und ein Paar vorderer und hinterer Endblöcke 17 und 18 auf einander abgewandten Enden des Mittelblocks 16. An dem vorderen und dem hinteren Endblock 17 und 18 sind Enddichtungen 19 und 20 fixiert. Bei dieser Ausführungsform sind die Last- und Rücklaufbahnabschnitte jeder Endlos- Umlaufbahn in dem Mittelblock 16 ausgebildet, während die gekrümmten Verbindungsbahnabschnitte der Endlos- Umlaufbahn in jeweils dem Endblock 17 und 18 vorgesehen sind. Der Endblock 18 besitzt einen Schmiernippel, über den Schmierstoff jeder der Endlos-Umlaufbahnen zugeleitet werden kann. Wie außerdem in Fig. 3 gezeigt ist, sind auf der Oberseite des Mittelblocks 16 des Endschlittens 17 mehrere Gewindelöcher 16a vorgesehen, und der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Tisch 3 läßt sich an dem Schlitten 7 dadurch befestigen, daß Bolzen 24 in diese Gewindelöcher 16a eingeschraubt werden.

Wie in Fig. 3 bis 5 dargestellt ist, ist auf der Ober­ seite 5f der Schiene 5 ein dünnes Plattenelement 1 rechteckiger Form angeordnet, wobei die Form etwa der flachen Oberseite 5f der Schiene 5 entspricht. Das dünne Plattenelement 1 kann beispielsweise aus einer Aluminium­ folie bestehen und kann beispielsweise mit einem Kleb­ stoff oder ähnlichem fest an der flachen Oberseite 5f der Schiene 5 angebracht sein. Als Ergebnis werden sämtliche Montagelöcher 5a-5b, die in der Schiene 5 ausgebildet sind, von diesem dünnen Plattenelement 1 abgedichtet. Hierzu wird das dünne Plattenelement 1 mittels Klebstoff an der flachen Oberseite 5f der Schiene 5 befestigt, nachdem die Schiene 5 mit Hilfe der Montagebolzen 12 fest an der Unterlage 2 angebracht ist.

Wichtig ist, daß an der Oberfläche des dünnen Platten­ elements 1 eine Ölnut 1a ausgebildet ist, die sich von einem zum anderen Ende erstreckt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Ölnut 1a zickzackförmig um die einzelnen Montagelöcher 5a-5b herum. Wie weiter unten noch ausgeführt ist, wird diese Ölnut 1a in dem dünnen Plattenelement 1 ausgebildet und dient als Reservoir zum Halten einer gewissen Menge Öl.

Nach Fig. 5, die eine Querschnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 1 ist, ist ein Mittelschlitten 8 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verschieblich auf der Führungs­ schiene 1 angeordnet. Der Mittelschlitten 8 besitzt ebenfalls etwa U-förmigen Querschnitt und sitzt auf der Führungsschiene 5, indem er diese überspreizt. Der Mittelschlitten 8 besitzt einen Antivibrationsmechanismus, und es existiert ein Wälzkontakt zwischen dem Mittelschlitten 8 und der Führungsschiene 5 gemäß dieser Ausführungsform, obschon auch ein Gleitkontakt zwischen dem Mittelschlitten 8 und der Schiene 5 vorhanden sein könnte. Wie aus Fig. 5 her­ vorgeht, ist zwischen der Oberseite des dünnen Platten­ elements 1, welches fest auf der flachen Oberseite der Schiene 5 angebracht ist, und einer gegenüberliegenden Flachseite des Mittelschlittens 8 ein Pufferspalt e2 gebildet. Dieser Pufferspalt e2 empfängt eine Menge Öl, wodurch ein Ölfilm 27 gebildet wird, der sich über die gesamte Oberseite des dünnen Plattenelements 1 erstreckt. Dieser Ölfilm 27 dient als Antivibrationsmechanismus zum Dämpfen und/oder Absorbieren jeglicher Vibration, so daß die Übertragung einer Vibration über diesen Ölfilm 27 verhindert ist. Es ist also wichtig, daß der Pufferspalt e2 zu jeder Zeit mit einer ausreichenden Menge Öl gefüllt ist, um das gewünschte Antivibrationsverhalten zu gewährleisten.

Da erfindungsgemäß die Ölnut 1a in dem dünnen Plattenelement 1 vorgesehen ist, ist sichergestellt, daß sich in dem Pufferspalt e2 stets eine Menge Öl befindet. Auch dann, wenn sich das Öl verschlechtert und seine Viskosität bis zu einem gewissen Maß verliert, weil beispielsweise eine gewisse mechanische Vibration und/oder Hitze und Alterung wirksam werden, wird das Öl 27 daran gehindert, fortzu­ laufen, und das Öl läßt sich über lange Zeit hinweg in dem Pufferspalt e2 halten. Als Ergebnis läßt sich praktisch jederzeit das gewünschte Dämpfungs- oder Vibrations-Absorptionsverhalten gewährleisten. Da weiter­ hin die Ölnut 1a jederzeit in Verbindung mit dem Puffer­ spalt e2 steht, läßt sich das Öl 27 dem Pufferspalt e2 andauernd zuführen aufgrund der Kapillarwirkung, so daß das Öl 27 stets gleichförmig über den gesamten Spalt e2 verteilt ist. Weiterhin läßt sich die Zufuhr von Öl zu dem Spalt e2 durch die vorliegende Struktur sehr leicht erreichen, da es lediglich notwendig ist, das Öl 27 der Ölnut 1a an irgendeiner Stelle zuzuleiten. Dann nämlich verteilt sich das Öl 27 automatisch gleichförmig über den Spalt e2.

Wie oben kurz erläutert wurde, und wie in Fig. 1, 3 und 4 gezeigt ist, ist die Ölnut 1a im vorliegenden Ausführungs­ beispiel zickzackförmig ausgebildet, so daß sie sich um all die Stellen herum erstreckt, an denen sich ein Montage­ loch 5a-5b innerhalb der Schiene 5 befindet. Da also die Ölnut 1a sich von einem Ende des dünnen Plattenelements 1 zickzackförmig zu dessen anderem Ende hin erstreckt, läßt sich das Öl über die gesamte Fläche des dünnen Platten­ elements 1 gleichförmig verteilen. Es sei allerdings ange­ merkt, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die erwähnte spezifische Form beschränkt ist und die Ölnut 1a auch eine andere Form und ein anderes Format aufweisen könnten. Wie aus Fig. 3 bis 5 deutlich wird, wird bei dieser Ausführungsform die Ölnut 1a dadurch gebildet, daß man das dünne Plattenelement 1 nach Maßgabe einer in der Oberseite 5f der Schiene 5 ausgebildeten Nut 5h lokal verformt.

Alternativ allerdings kann die Ölnut 1a auch dadurch gebildet werden, daß man direkt in dem dünnen Platten­ element 1 selbst eine Nut ausbildet, ohne in der Ober­ seite 5f der Schiene 5 die Nut 5h auszubilden.

Alternativ kann das dünne Plattenelement 1 aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten bestehen, beispielsweise Kunstharzmaterial. In diesem Fall kann die Ölnut 1a zur Zeit der Herstellung des dünnen Plattenelements 1 durch Formung ausgebildet werden. Bei einem solchen Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten kann das sich ergebende dünne Plattenelement 1 eine Oberfläche mit hervor­ ragenden Gleiteigenschaften besitzen, so daß eine Linear­ führungseinheit mit besonders guter Gleiteigenschaft er­ halten wird. Selbst für den Fall, daß das dünne Platten­ element 1 aus einem Metall besteht, beispielsweise Aluminium, läßt es sich durch Formen genauso herstellen wie aus Kunst­ harzmaterial. Alternativ kann das dünne Plattenelement auch durch Preßformen hergestellt werden, und die so erhaltene Struktur läßt sich durch Präzisionsschleifen verarbeiten, um eine extrem glatte Oberfläche zu erhalten. Gemäß obiger Beschreibung läßt sich das dünne Plattenelement 1 relativ einfach und billig herstellen.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, kann bei der vorliegenden Tischanordnung ein zu verarbeitendes Werkstück 29 fest durch geeignete Mittel an dem Tisch 3 fixiert werden, und während der Tisch 3, der auf sich das Werkstück 29 trägt, seine hin- und hergehende Bewegung entlang einem vorbe­ stimmten geradlinigen Weg ausführt, wie durch einen Doppelpfeil B angedeutet ist, läßt sich jegliche Verar­ beitung durchführen, beispielsweise Schneiden, Schleifen oder Walzen des Werkstücks 29. Während einer solchen Bearbeitung wird möglicherweise Vibration auf den Tisch 3 übertragen. Diese Vibration wird aber in vorteilhafter Weise absorbiert oder zumindest gedämpft, und zwar durch den Ölfilm 29, der sich zwischen der Schiene 5 und dem Mittelschlitten 8 befindet.

Obschon der Mittelschlitten 8 beim vorliegenden Ausführungs­ beispiel ein Gleitkontakt-Schlitten ist und keine Wälzkontakt- Struktur besitzt, kann der Mittelschlitten 8 ganz oder teilweise einen Wälzkontaktaufbau besitzen. Obschon die beiden Endschlitten 7 Wälzkontakt-Aufbau aufweisen, können sie gleichermaßen beide oder nur einer dieser Schlitten 7 einen Gleitkontakt aufweisen, und zwar vollständig oder teilweise. Das heißt: Die vorliegende Erfindung kann irgend­ eine Form annehmen, solange irgendeiner von den Endschlitten 7 und dem Mittelschlitten 8 zumindest teilweise einen Antivibrationsmechanismus aufweist. Obschon als Wälz­ elemente hier Walzen angegeben sind, können auch andere Wälzelemente eingesetzt werden, beispielsweise Kugeln. Obschon der Mittelschlitten 8 bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel eine Endlos-Umlaufbahn besitzt, ist die Erfindung nicht auf solche Endlos-Umlaufbahnen be­ schränkt, sondern ist gleichermaßen anwendbar bei Elementen mit endlichem Hub ohne Endlos-Umlaufbahnen.

Fig. 6 bis 8 zeigen eine Linearführungseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und ein Herstellungsverfahren zum Herstellen einer solchen Linear­ führungseinheit. Hier ist ein Pufferspalt e2 nicht nur an der Oberseite der Schiene 5 unter Einbeziehung des dünnen Plattenelements vorgesehen, sondern es befindet sich ein Pufferspalt auch an jeder Seitenfläche der Schiene 5. Damit ist rings um die Schiene 5 herum gleichförmig ein Ölfilm ausgebildet. Die Linearführungseinheit nach dieser Ausführungsform ist ähnlich dem oben erläuterten Ausführungs­ beispiel, so daß die Beschreibung sich im folgenden lediglich auf die Unterschiede bezieht. Dabei sind mit gleichen Bezugs­ zeichen gleiche oder ähnliche Teile versehen.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, wird vor der Formung eine Aus­ kleidung oder ein Liner 32 auf eine Unterlage 31 gebracht, und im Inneren der Auskleidung 32 wird ein Kern 33 ange­ ordnet, der eine ähnliche Form hat wie die Schiene 5, jedoch um die Abmessung des Pufferspalts e2 größer ist als die Kombination aus der Schiene 5 und dem dünnen Plattenelement 1. Dadurch, daß der Kern 33 eine Abmessung besitzt, die um einen solchen Betrag größer ist als die Kombination aus der Schiene 5 und dem dünnen Platten­ element 1, wird zwischen dem dünnen Plattenelement 1 und der diesem gegenüberliegenden Innenfläche eines Schlittens 36 ein Spielraum mit einem gewünschten Wert geschaffen. Die Auskleidung 32 besitzt einen Hauptabschnitt aus einem Harzmaterial und hat allgemein die Form eines Blatts. Sie enthält eine netzförmige Bronze-Maschenstruktur 32a, die auf der Außenfläche des aus Harz bestehenden Haupt­ abschnitts eingebettet ist, wie aus Fig. 7 hervorgeht. Der Harzabschnitt der Auskleidung 32 ist so gebildet, daß diejenige Seite, auf der die Bronzemaschen 32a eingelagert sind, das heißt die Außenseite, dünn ist. Das Harzmaterial der Auskleidung 32 umfaßt vorzugsweise ein Fluorharz, wie zum Beispiel PTFE, welches einen niedrigen Reibungs­ koeffizienten, hervorragende Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit besitzt, und zudem hohes Lastwiderstands­ vermögen und Wärmeleitfähigkeit besitzt.

Ein Paar Preßeinheiten 34a und 34b, die in ihrer Form der Seitenfläche des Kerns 33 ähnlich sind, ist auf einander abgewandten Seitenflächen des Kerns 33 und der Auskleidung 32 angeordnet, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Diese Preß­ einheiten 34a und 34b werden zusammengeführt, um die Auskleidung 32 gegen den Kern 33 zu pressen, so daß die Auskleidung 32 teilweise verformt wird in Übereinstimmung mit der Form der Seitenfläche des Kerns 33. Die so ge­ schaffene Auskleidung 32 besitzt den in Fig. 7 gezeigten Aufbau.

Dann wird die Auskleidung 32 zusammen mit dem Kern 33 in das Innere einer zweiteiligen Form 35 eingebracht, wobei die Form auf der Unterlage 31 steht. Dann wird ein Gehäuse 37 mit etwa U-förmigem Querschnitt von oben in die Form 35 eingesetzt. Das Gehäuse 37 besitzt einen Kanal 38, durch den schmelzflüssiges Metall in einen Spielraum zwischen der Auskleidung 32 und dem Gehäuse 37 gegossen werden kann. Wenn das geschmolzene Metall aushärtet, sind die Auskleidung 32 und das Gehäuse 37 integriert, wodurch ein Gleitkontakt-Schlitten 36 geschaffen ist. Der Kern 33 besitzt einen säulenförmigen Vorsprung 33a, der lose in die Gießöffnung 38 paßt, und wenn der Vorsprung 33a entfernt wird, wird dadurch ein Ölzuführkanal gebildet.

Das schmelzflüssige Metall und das das Gehäuse 37 bildende Material können Zink (Schmelztemperatur bei 420°C), Aluminium (Schmelztemperatur bei 660°C) oder dergleichen sein. Das eingegossene schmelzflüssige Metall dringt in die Netzstruktur des Bronzegeflechts 32a der Auskleidung 32 ein, so daß das schmelzflüssige Metall körperlich mit der Auskleidung 32 vereint wird.

Nach dem Kühlen und Aushärten des schmelzflüssigen Metalls werden die Formhälften geöffnet, um den so gefertigten Gleitkontakt-Schlitten 36 entnehmen zu können. Anschließend wird der Kern 33 aus dem Schlitten 36 entfernt. Dann wird der Schlitten 36 auf der Schiene 5 montiert, die ihrerseits auf der Unterlage 31 montiert ist, wobei das dünne platten­ förmige Element 1 fest auf deren Oberseite angebracht ist, wie in Fig. 8 durch drei strichpunktierte Linien ange­ deutet ist. So zusammengebaut, ergibt sich zwischen der Schiene 5 einschließlich des dünnen plattenförmigen Elements 1 und der gegenüberliegenden Innenfläche des Gehäuses 37 um die gesamte Schiene 5 herum ein gewünschter Pufferspalt e2.

Fig. 9 und 10 zeigen eine Linearführungseinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, wobei auch das Herstellungsverfahren dargestellt ist. Diese Ausführung ist ähnlich wie die zweite Ausführungsform nach Fig. 6 bis 8, und es werden hier lediglich die abweichenden Merkmale erläutert.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, besitzt die Auskleidung 32 den in Fig. 7 gezeigten Aufbau und ist in eine Form 39 eingebracht, gemeinsam mit dem Kern 33. Anschließend wird schmelzflüssiges Metall in den Raum gegossen, der sich zwischen der Auskleidung 32 und der Form 39 be­ findet. Dies geschieht mit Hilfe eines Kanals 40 in der Form 39. Hierdurch erhält man einen Schlitten 41, der gebildet ist durch eine Kombination des eingegossenen Metalls und der Auskleidung 32, wenn das schmelzflüssige Metall ausgehärtet ist. Der so geformte Schlitten 41 wird gemäß Fig. 10 auf der Schiene 5 angeordnet. Dabei erhält man einen gewünschten Pufferspalt e2 zwischen der das obere dünne Plattenelement 1 enthaltenden Schiene 5 und dem Schlitten 41, wobei in diesem Pufferspalt e2 ein Ölfilm 27 vorgesehen sein kann. Auch in diesem Fall kann ein Ölfilm 27 um praktisch die gesamte Schiene 5 herum gebildet sein, so daß man ein hervorragendes Dämpfungs- oder Vibrations-Absorptions-Verhalten erwarten darf. Da außerdem die Auskleidung 32 aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten besteht, ist die Relativ-Gleitbewegung zwischen der Schiene 5 und dem Schlitten 41 äußerst ruckfrei.

Claims (9)

1. Linearführungseinheit, umfassend:
- eine Führungsschiene (5) die sich über einen Längenabschnitt erstreckt und eine Oberseite, eine Bodenseite und ein Paar einander abgewandter Seitenflächen aufweist,
- ein dünnes Plattenelement (1), welches an der Oberseite der Führungsschiene fest angebracht ist und mit einer Nut (1a) versehen ist, die sich in einer vorbestimmten Form erstreckt, um in sich eine Menge Öl aufzunehmen und
- einen verschieblich auf der Schiene (5) gelagerten Schlitten (8), der eine dem dünnen Plattenelement gegenüberliegende Innenfläche besitzt, wodurch ein vorbestimmter Spalt (e2) gebildet wird, in welchem ein Ölfilm (27) gebildet ist.

2. Linearführungseinheit nach Anspruch 1, bei der die Schiene (5) mehrere Montagelöcher aufweist, die voneinander in Längsrichtung der Schiene beabstandet sind und sich durch die Schiene (5) hindurch erstrecken, wobei sich die Ölnut derart zickzackförmig erstreckt, daß sie um jedes der Montagelöcher herum verläuft.

3. Führungseinheit nach Anspruch 1 und 2, bei der das dünne Plattenelement (1) aus einem Material mit geringem Reibungskoeffizienten besteht.

4. Führungseinheit nach Anspruch 3, bei der das Material eine Aluminiumfolie enthält.

5. Verfahren zum Herstellen einer Linearführungseinheit, umfassend die Schritte:

• - eine Auskleidung (32) wird gegen einen Kern (33) gepreßt, wobei der Kern (33) eine um einen vorbestimmten Betrag größere Abmessung besitzt als eine Kombination aus einer Schiene (5) und einem dünnen Plattenelement (1)
• - Plazieren der so gepreßten Auskleidung (32) im Inneren einer Form (35), die einen vorbestimmten Hohlraum aufweist,
• - Gießen schmelzflüssigen Metalls in einen Spalt zwischen der Auskleidung (32) und der Form (35) und Aushärtenlassen des schmelzflüssigen Metalls, um einen Schlitten (36) zu erhalten,
• - Entnehmen des Schlittens aus der Form und Lagern des Schlittens auf einer Schiene (5), um so einen gewünschten Pufferspalt (e2) zwischen einer Ober­ seite der Schiene und einer gegenüberliegenden Seiten­ fläche des Schlittens zu erhalten, und
• - Zuführen von Öl zu dem Pufferspalt, um so einen Ölfilm zwischen Schiene und Schlitten zu bilden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Schiene ein dünnes Plattenelement enthält, welches auf ihrer Oberseite fest angebracht ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das dünne Plattenelement aus einem Material mit niedrigem Reibungskoeffizienten besteht.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Auskleidung vorzugsweise ein Bronzegeflecht aufweist, welches in einem Harzmaterial einbettet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Harzmaterial PTFE enthält.