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Technisches
Gebiet
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Die
Erfindung betrifft eine Linearführungsvorrichtung,
insbesondere eine solche mit einer Mehrzahl von Kugelreihenketten,
die zwei Kugelreihen halten.
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Im
Stand der Technik hat der Anmelder der vorliegenden Erfindung bereits
eine Linearführungsvorrichtung
vorgeschlagen, die mit einer Kette zum Halten mehrerer Kugelreihen
ausgestattet sind, wobei zwei Kugelreihen von einer Kugelkette gehalten werden
(vergleiche japanische Patent-Offenlegungsschrift HEI 5-126149).
Diese Linearführungsvorrichtung
ist mit einer Führungsschiene
und einem daran gelagerten beweglichen Block ausgestattet, wobei der
Block über
eine Anzahl von Kugeln bewegbar ist.
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Der
bewegliche Block setzt sich zusammen aus einem bewegbaren Blockkörper mit
einer Laufnut für
belastete Kugeln, entsprechend einer in der Führungsschiene ausgebildeten
Laufnut für
belastete Kugeln, und mit einem Rücklaufkanal für unbelastete
Kugeln, parallel zu der Laufnut für belastete Kugeln des bewegbaren
Blockkörpers
angeordnet, und mit Endplatten, die an beiden Enden des bewegbaren
Blockkörpers
angeordnet und dazu ausgebildet sind, einen Endlos-Kugelumlaufkanal
zu bilden, welcher die Laufnut für
belastete Kugeln mit dem Kugelrücklaufkanal
verbindet.
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Die
Kugeln bilden zwei voneinander mit einem vorbestimmten Abstand beabstandete
und parallel zueinander verlaufende Kugelreihen, die von mehreren
Kugelreihenketten gehalten werden, so daß sie in dem Endlos-Kugelumlaufkanal
umlaufen. Die Mehrfach-Kugelreihenkette
besitzt eine Struktur aus einem flexiblen Verbindungselement zwischen zwei
Kugelreihen und Abstandselementen, die sich an den beiden Seitenrandabschnitten
des Verbindungselements befinden und dazu ausgebildet sind, zwischen
Kugeln der ein zelnen Kugelreihen eingeführt zu werden, um für einen
glatten Umlauf der Kugeln zu sorgen.
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Weil
aber bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Stand der Technik
die Mehrfach-Kugelreihenkette
aus einem band- oder riemenförmigen Element
mit einem geschnittenen Endabschnitt gebildet wird, hängt der
Endabschnitt der Kugelkette dann nach unten, wenn der bewegbare
Block von der Führungsschiene
abgenommen wird.
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Wenn
der Endabschnitt der Kette nach unten hängt, während der bewegbare Block an
einem Tisch oder dergleichen montiert wird, bleibt möglicherweise der
herabhängende
Endabschnitt der Kette an dem Tisch hängen, was dazu führen kann,
daß die
Mehrfach-Kugelreihenkette
von dem bewegbaren Block abgezogen wird oder aber verdrillt oder
festgeklemmt wird durch den bewegbaren Block, so daß ein mühsam durch
Arbeit zu behebendes Problem entsteht, möglicherweise auch die Kugelkette
beschädigt
wird.
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Obschon
die einzelnen Kugelreihen über
die Abstandselemente der Kugelkette ausgerichtet umgewälzt werden,
steht einem glatten Umlauf der Kugeln möglicherweise das Vorhandensein
abgestufter Bereiche entgegen, deren Ursache zum Beispiel in einem
Montagefehler an den Übergangsbereichen zwischen
der Umlaufnut für
belastete Kugeln und einem Innenumfangs-Führungsabschnitt eines Richtungsänderungskanals
sowie zwischen dem Richtungsänderungskanal
und dem Rücklaufkanal
für unbelastete
Kugeln liegt.
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Außerdem kommt
es leicht zu einem Positionsfehler an einem Außenumfangs-Führungsteil
in Bezug auf den Innenumfangs-Führungsteil
des bewegbaren Blockkörpers
aufgrund eines Montagefehlers beim Festklemmen der Endplatten oder
aufgrund einer Eigenverformung der Endplatten. Da der Endbereich
des Außenumfangabschnitts
der Laufnut für belastete
Kugeln der Führungsschiene
nahe kommt und einen Schaufelbereich zum Verschieben der Kugeln
bildet, muß ein
derartiger Fehler möglichst
klein gehalten werden, um für
einen glatten Kugelumlauf zu sorgen. Insbesondere im Fall von zwei
Kugelreihen ist es notwendig, den Mittenabstand zwischen den Richtungsänderungs-Außenumfangs-Führungsteilen
der Endplatten entsprechend den beiden Reihen von Lauf nuten für belastete
Kugeln exakt einzustellen. Bei der herkömmlichen Methode allerdings wurden
die Endplatten durch Formverfahren gebildet, so daß es äußerst schwierig
war, in exakter Weise ein Formteil herzustellen, da eine Verformung durch
eine Verziehung des Materials im Verlauf des Formverfahrens entsteht
und es eine Grenze bei der Verbesserung der Lagerungsgenauigkeit
gibt.
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Die
vorliegende Erfindung schlägt
vor, diese Probleme im Stand der Technik gemäß obiger Erläuterung
zu lösen.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Linearführungsvorrichtung
mit einer Mehrfach-Kugelreihenkette, die einfach zu montieren ist und
einen verbesserten Kugelumlauf ermöglicht.
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Offenbarung
der Erfindung
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Um
die obigen Ziele zu erreichen, wird erfindungsgemäß eine Linearführungsvorrichtung
geschaffen, die mit einer Mehrfach-Kugelreihenkette ausgestattet
ist, umfassend eine Führungsschiene und
einen bewegbaren Block, der über
eine Anzahl von Kugeln bewegbar an der Führungsschiene gelagert ist,
wobei der bewegbare Block einen bewegbaren Blockkörper aufweist,
ausgestattet mit einer Laufnut für
belastete Kugeln entsprechend einer Laufnut für belastete Kugeln an der Führungsschiene,
und einem Rücklaufkanal
für unbelastete
Kugeln, der parallel zu der Laufnut für belastete Kugeln des bewegbaren
Blockkörpers
angeordnet ist, und außerdem
mit Richtungsänderungs-Kanalelementen,
die an den Enden des beweglichen Blockkörpers ausgebildet sind und
Kugelrichtungs-Änderungskanäle bilden, wodurch
ein Endlos-Kugelumlaufkanal gebildet wird, der die Laufnut für belastete
Kugeln und den Wälzelement-Rücklaufkanal
miteinander verbindet, wobei die Kugeln mindestens einen Satz aus
zwei Kugelreihen bilden, die mit einem vorbestimmten Abstand parallel
zueinander angeordnet sind, wobei die zwei Kugelreihen von einer
riemenförmigen
Mehrfach-Kugelreihenkette gehaltert werden, die es den Kugeln ermöglicht,
in dem Endlos-Kugelumlaufkanal umzulaufen, wobei die Mehrfach-Kugelreihenkette
sich zusammensetzt aus einem flexiblen Verbindungselement, das zwischen
den zwei Kugelreihen angeordnet ist, und Abstandselementen an beiden
Seitenrän dern
des Verbindungselements und ausgebildet zum Einführen zwischen benachbarte Kugeln,
wobei an dem bewegbaren Blockkörper
ein Kugelkäfigteil
angeordnet ist, so daß die
Kugeln in den jeweiligen Kugelreihen entlang der Laufnut für belastete
Kugeln dann gehalten werden, wenn der bewegbare Block von der Führungsschiene
abgenommen wird, und verhindert wird, daß die Kugeln beim Zusammenbau des
Kugelkäfigteils
und der Mehrfach-Kugelreihenkette herausfallen.
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Erfindungsgemäß erfolgt
der Einbau der Kugeln in dem bewegbaren Block, indem eine vorbestimmte
Anzahl von Kugeln von der Mehrfach-Kugelreihenkette gehalten wird,
die dann in den bewegbaren Blockkörper eingesetzt wird, der dabei
nicht an der Führungsschiene
angebracht ist, wobei das Ansetzen über den Endbereich der Mehrfach-Kugelreihenkette
erfolgt. Durch Einsetzen der Kugeln in den beweglichen Block über die
Mehrfach-Kugelreihenkette läßt sich
der Einbau der notwendigen Anzahl von Kugeln exakt und rasch durchführen, ohne
daß die
Kugeln herabfallen. Außerdem
läßt sich
der Vorgang des Zusammenbauens vereinfachen.
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Wenn
die Montage der Mehrfach-Kugelreihenkette abgeschlossen ist, werden
die Kugeln der beiden Kugelreihen, die zu der Laufnut für belastete Kugeln
des nicht an der Führungsschiene
angebrachten beweglichen Blocks hin freiliegen, von den Abstandselementen
der Mehrfach-Kugelkettenreihe zwischen den benachbarten Kugeln abgestützt. Eine Seite
der Kugelreihe, die von der Mehrfach-Kugelreihenkette abgestützt wird,
wirkt mit dem Kugelkäfig zusammen,
und folglich wird von der Mehrfach-Kugelreihenkette verhindert,
daß die
Kugeln herausfallen. Darüber
hinaus wird auch ein Herabhängen
des Endteils der Mehrfach-Kugelreihenkette unterbunden.
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Wenn
also der bewegliche Block an einem Tisch angebracht wird, wobei
die Spurschiene noch nicht angesetzt ist, besteht keine Gefahr,
daß die Mehrfach-Kugelreihenkette
sich von dem beweglichen Block löst,
und deshalb läßt sich
die Montage rasch durchführen.
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Darüber hinaus
enthält
der Kugelkäfigteil zwei
Käfigelemente,
die an dem seitlichen Randbereich gegenüber der Stelle des Verbindungselements der
Mehrfach-Kugelreihenkette
angeordnet sind, wobei die Öffnungsbreite
des Halteelements kleiner eingestellt ist als die maximale Breite
zwischen Kugeln der jeweiligen Kugelreihen.
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Aufgrund
dieser Ausgestaltung können
zwei von der Mehrfach-Kugelreihenkette gehaltene Kugelreihen mit
der Mehrfach-Kugelreihenkette durch zwei Kugelkäfigelemente zusammengehalten
werden, die sich außerhalb
der Mehrfach-Kugelreihenkette befinden.
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Dieser
Aufbau wird bevorzugt für
eine Kontaktwinkelstruktur, bei der eine Kontaktwinkellinie, welche
Kontaktpunkte der beiden Kugelreihen mit den Laufnuten für belastete
Kugeln des beweglichen Blocks und die Führungsschiene verbindet, in
einer Richtung geneigt, die in Richtung der Führungsschiene geschlossen ist.
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Außerdem befinden
sich die Kugelkäfigelemente
zwischen den beiden Kugelreihen, eine maximale Breite der Käfigelemente
ist größer eingestellt als
die minimale Breite der beiden Kugelreihen, und zwischen dem Kugelkäfigteil
und dem bewegbaren Blockkörper
ist eine Lücke
gebildet, durch die das Verbindungselement der Mehrfach-Kugelreihenkette verläuft.
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Bei
diesem Aufbau werden die beiden von der Mehrfach-Kugelreihenkette
gehaltenen Kugelreihen mit Hilfe der Mehrfach-Kugelreihenkette durch beide
Seitenränder
des Kugelkäfigteils
im Inneren der Mehrfach-Kugelreihenkette zusammengehalten.
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Bevorzugt
wird dieser Aufbau in Verbindung mit einer Kontaktwinkelstruktur,
bei der die Kontaktwinkellinie, die Kontaktpunkte der beiden Kugelreihen
der Laufnuten für
belastete Kugeln des beweglichen Blocks und der Führungsschiene
verbindet, in einer Richtung geneigt ist, die sich in Richtung der Führungsschiene öffnet.
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Außerdem werden
ein Rücklaufkanal-Bildungsteil,
welches den Rücklaufkanal
für nicht
belastete Kugeln entsprechend den zwei Kugelreihen bildet, ein Richtungsänderungs- Innenumfangs-Führungsteil,
welches einen Innenumfangs-Führungsteil des
Kugelrichtungs-Änderungskanals
darstellt, und ein Kugelkäfig-Bildungsteil,
welches Kugelkäfigelemente
bildet, durch ein Umlaufkanal-Bildungsteil definiert, das durch
Einbringen des bewegbaren Blockkörpers
in eine Form integral ausgebildet ist.
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Bei
diesem Aufbau können
die untereinander verbundenen Teile oder Abschnitte zwischen dem
Kugelrücklaufkanal
für nicht
belastete Kugeln und dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsteil
sowie zwischen dem Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsteil
und der Laufnut für
belastete Kugeln als kontinuierliche Oberflächen ohne Abstufung ausgebildet
werden, so daß ein
glatter Kugelumlauf erreicht wird. Da außerdem der Kugelkäfigteil
exakt positioniert werden kann, berühren die Kugeln den Käfigteil
während
des Rollens der Kugeln nicht, so daß die Kugeln ruckfrei und glatt rollen
können.
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Außerdem setzt
sich der den Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsabschnitt
bildende Teil zusammen aus einem Stirnflächen-Bildungsteil, der integral
mit einer Stirnfläche
des bewegbaren Blockkörpers
einschließlich
des Richtungsänderungskanal-Führungsteils ausgebildet ist, und
einem in dessen Nähe
befindlichen Bereich, wobei ein Vertiefungsabschnitt den Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsteil,
der den Kugelreihen entspricht, in dem Stirnflächen-Bildungsteil ausgebildet
ist, an dem Außenumfangs-Führungsteil eines
Wälzkörper-Laufrichtungs-Änderungskanals ausgebildeter
Ablenker mit der Ausnehmung zusammenwirkt, und der Wälzkörper-Laufrichtungs-Änderungskanal sich zusammensetzt
aus dem Innenumfangs-Führungsteil
und dem Außenumfangs-Führungsteil.
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Bei
diesem Aufbau kann der Ablenker positioniert werden durch die in
dem Stirnflächen-Bildungsteil ausgeformte
Ausnehmung, einstückig
in dem bewegbaren Blockkörper
ausgebildet, während der
Außenumfangs-Führungsteil
des Kugelrichtungsänderungskanals
ebenfalls durch den Stirnflächen-Bildungsteil
positioniert werden kann. Da die Ausnehmung integral in dem bewegbaren
Blockkörper
ausgeformt ist, läßt sich
die Lagebeziehung in Bezug auf die Laufnut für belastete Kugeln exakt einstellen.
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Außerdem läßt sich
der Zusammenbau der Mehrfach-Kugelreihenkette dadurch in einfacher Weise
bewerkstelligen, daß die
Kette durch die Ausnehmung hindurch eingesetzt wird, so daß die Montagezeit
für die
Kette verkürzt
wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist eine Ansicht einer
Linearführungsvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, wobei 1(a) eine
Halb-Draufsicht und 1(b) ein
Halb-Querschnitt unter Darstellung eines Stirnflächenteils ist.
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2(a) ist eine schematische
perspektivische Ansicht eines Einsetzzustands eines Ablenkers eines
beweglichen Blocks, 2(b) ist
eine Schnittansicht eines Endlosumlaufkanals, 2(c) ist eine perspektivische Ansicht
eines Teils einer Kette für eine
Mehrfach-Kugelreihenkette, und 2(d) ist eine
Teil-Draufsicht.
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3(a) ist eine Schnittansicht
einer Linearführungsvorrichtung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung, und 3(b) und 3(c) sind Ansichten von Verbindungsstrukturen
eines Kugelhalteteils.
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Bester Weg
zur Ausführung
der Erfindung
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand beispielhafter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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1 und 2 zeigen eine Linearführungsvorrichtung mit einer
Mehrfach-Kugelreihenkette
gemäß der Erfindung.
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Nach 1 bezeichnet bezeichnet
Bezugszeichen 1 eine Gesamtstruktur einer Linearführungsvorrichtung,
welche sich im großen
und ganzen aus einer Führungsschiene 2 und
einem beweglich gelagerten Block 4 zusammensetzt, der über eine
Anzahl von als Wälzkörper fungierenden
Kugeln 3a beweglich an der Führungsschiene 2 gelagert
ist.
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Die
Führungsschiene 2 wird
gebildet durch ein sich in Längsrichtung
erstreckendes Teil mit einem Querschnitt in Form eines „⊐". Die Führungsschiene 2 besitzt
zwei Seitenflächen
links und rechts, entlang denen der bewegliche Block 4 über ein
Paar von zwei Kugelreihen, also insgesamt vier Kugelreihen 3, 3, 3, 3 geführt wird,
wobei die beiden einander abgewandten Seitenflächen insgesamt vier Reihen von
Laufnuten 5, 5, 5, 5 für belastete
Kugeln in Längserstreckung
der Führungsschiene
an Stellen aufweisen, die den vier Kugelreihen 3, 3, 3, 3 entsprechen.
Jedes Paar dieser Kugellaufnuten 5, 5 und 5, 5 ist
in vertikaler Anordnung ausgestaltet, wie es in der Zeichnung dargestellt
ist, wobei sich an jeder Seitenfläche der Führungsschiene 2 ein
vorstehender Abschnitt befindet, der sich von jeder Seitenfläche aus
zwischen den Nuten ein Vorsprung seitwärts erstreckt.
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Der
bewegliche Block 4 setzt sich zusammen aus einem bewegbaren
Blockkörper 6 sowie
Endplatten 7, die als Richtungsänderungskanal-Bildungsteile fungieren
und an den beiden Enden des bewegbaren Blockkörpers 6 angeordnet
sind. Der bewegbare Blockkörper 6 ist
ein Blockelement mit einem ⊐-förmigem Querschnitt,
er umfaßt
einen horizontalen Abschnitt 8, der einer Oberseite der
Führungsschiene 2 gegenüberliegt,
und ein Paar Lager- oder
Abstütz-Schenkelabschnitte 9, 9,
die der rechten bzw. der linken Seitenfläche der Führungsschiene 2 gegenüberliegen.
Die Abstütz-Schenkelabschnitte 9, 9 haben
an ihren inneren Seitenflächen
ausgebildete Laufnuten 10, 10, 10, 10 für belastete
Kugeln, die lagemäßig den
Laufnuten für
belastete Kugeln, 5, 5, 5, 5 in
den beiden Seitenflächen
der Führungsschiene 2 entsprechen.
In linearer Weise sind in den massiven Bereichen der jeweiligen
Abstütz-Schenkelabschnitte 9, 9 parallel
zu den entsprechenden Laufnuten 10, 10, 10, 10 für belastete
Kugeln vier Kugelrücklaufkanäle 11, 11, 11, 11 ausgebildet.
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Die
Endplatte 7 hat ebenfalls einen ⊐-förmigen Querschnitt wie der
bewegbare Block 6, und sie setzt sich zusammen aus einem
horizontalen Abschnitt 12 entsprechend dem horizontalen
Abschnitt 8 des bewegbaren Blockkörpers 6, und Schürzenabschnitten 13, 13 entsprechend
den Abstütz-Schenkelabschnitten 9, 9 des
bewegbaren Blockkörpers 6. Die
Schürzenabschnitte 13 der
Endplatte 7 ist mit Kugelrichtungs-Änderungskanälen 14, 14, 14, 14 ausgestattet,
die mit den Laufnuten für
belastete Kugeln 10, 10, 10, 10 und
den Kugelrücklaufkanälen 11, 11, 11, 11 kommunizieren
und damit Endlos-Kugelumlaufkanäle an beiden
Seiten des bewegbaren Blockkörpers 6 bilden.
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Kontaktwinkellinien
S1, S2, S3, S4, die Kontaktpunkte der auf zwei Seiten vorhandenen
zwei, also insgesamt vier Kugelreihen 3, 3 und 3, 3 entsprechend
den Laufnuten 5, 5, 5, 5 und 10, 10, 10, 10 verbinden,
besitzen zweiseitig symmetrische Neigungen in Richtungen, welche
zur Führungsschiene
hin gegenüber
der Horizontalen H durch den mittleren Teil der oberen und unteren
vertikalen Kugelreihen zusammenlaufen, um eine nach außen offene
Kontaktstruktur zu bilden. Durch diese Kontaktwinkellinien S1, S2,
S3 und S4 und die Horizontale H gebildete Kontaktwinkel sind auf
etwa 45° eingestellt
und bieten damit eine Lastabstützfähigkeit,
mit der die Last aus vertikalen und horizontalen Richtungen, das heißt aus praktisch
jeder Richtung, im wesentlichen gleichförmig abgestützt wird.
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Die
jeweiligen rechten und linken zwei Reihen von Kugeln 3, 3 und 3, 3 werden
durch den Endlosumlaufkanal umgewälzt, während sie von zwei Mehrfach-Kugelreihenketten 20 gehalten
werden, wobei jede Mehrfach-Kugelreihenkette 20 sich zusammensetzt
aus einem flexiblen Verbindungselement 21 zwischen zwei
Reihen von Kugeln 3, 3 und Abstandselementen 22,
die an den beiden Seitenrändern
oder -kanten des Verbindungselements 21 befestigt und dazu
ausgebildet sind, zwischen zwei benachbarte Kugeln 3a in
jeder Kugelreihe 3 eingesetzt zu werden. Die Mehrfach-Kugelreihenkette 20 wird gebildet
durch ein flexibles geradliniges riemen- oder bandähnliches
Element, dessen beide Enden nicht verbunden sind und voneinander
einen Abstand aufweisen.
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Zwei
Kugelkäfigelemente 23, 23 zum
Verhindern, daß die
Kugeln 3a beim Abnehmen des beweglichen Blocks 4 von
der Führungsschiene 1 herabfallen,
befinden sich an den seitlichen Randbereichen, das heißt an dem
oberen und dem unteren seitlichen Randbereich bei der dargestellten
Ausführungsform, gegenüberliegend
dem Verbindungselement 21 der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 für die Kugellaufnuten 10, 10, 10, 10 auf
der Seite des beweglichen Blocks, durch die die beiden Kugelreihen 3, 3 rollen.
Gemäß der Kombination
aus den beiden Kugelkäfigelementen 23, 23 und
der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 wird verhindert, daß die Kugeln 3a in
den einzelnen Kugelreihen herabfallen. Die Öff nungsbreite zwischen den
einzelnen Kugelkäfigelementen 23 und 23 ist
auf einen Wert eingestellt, der kleiner ist als die maximale Breite
zwischen den einzelnen Kugelreihen 3, 3.
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Erfindungsgemäß erfolgt
der Einbau der einzelnen Kugelreihen 3, 3 in den
beweglichen Block 4 durch Haltern einer vorbestimmten Anzahl
von Kugeln 3a mit Hilfe der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 und
durch Einsetzen der Kugeln 3a in den beweglichen Block 4,
der noch nicht an der Führungsschiene 1 angesetzt
ist, und zwar über
den Endbereich der Mehrfach-Kugelreihenkette 20. Entsprechend
der Art und Weise, in der die Kugeln 3a in dem beweglichen Block 4 mit
Hilfe der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 eingebaut werden,
läßt sich
die notwendige Anzahl von Kugeln 3a exakt und rasch einbauen,
ohne daß Kugeln
herausfallen. Hierdurch wird die Effizienz bei der Montage gesteigert.
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Darüber hinaus
werden in einem Zustand, in welchem der Einbau der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 noch
nicht abgeschlossen ist, die Kugeln in den beidseitigen beiden Reihen,
die zu den Laufnuten für belastete
Kugeln 10, 10, 10, 10 des beweglichen Blocks 4 hin,
der noch nicht an der Führungsschiene angebracht
ist, frei liegen, von den Abstandselementen der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 abgestützt, die sich
zwischen einander benachbarten Kugeln befinden. Die einen Seitenbereiche
der jeweiligen beiden Reihen 3, 3 und 3, 3 von
Kugeln 3a, die von der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 abgestützt werden,
stehen in Eingriff mit den Kugelkäfigelementen 23, 23 und 23, 23 an
sowohl dem oberen als auch dem unteren Seitenrandbereich der jeweiligen
Laufnuten für
belastete Kugeln 10, 10, und folglich kann durch
die Mehrfach-Kugelreihenkette 20 verhindert werden, daß die Kugeln 3a herausfallen.
Darüber
hinaus kann auch verhindert werden, daß die Endbereiche der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 nach
unten hängt.
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Wenn
also der bewegliche Block 4 mit einem Tisch zusammengebaut
wird, während
die Führungsschiene 1 noch
nicht angebracht ist, steht nicht zu befürchten, daß die Mehrfach-Kugelreihenkette 20 von dem
beweglichen Block 4 herabfällt, so daß ein ungestörter Montagevorgang
möglich
ist.
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Durch
ein Umlaufkanal-Bildungsteil 30, welches integral mit dem
bewegbaren Blockkörper 6 durch
Einsetzen in ein und dieselbe Form gebildet ist, sind außerdem geformt:
ein Paar zweiseitiger Rücklaufkanal-Bildungsteile 31, 31,
welche Kugelrücklaufkanäle 11, 11 und 11, 11 für nicht
belastete Kugeln bilden, entsprechend den bilateralen zwei Kugelreihen 3, 3 und 3, 3;
ein Paar beidseitiger Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsteil-Bildungsteile 32, 32,
welche die Innenumfangs-Führungsteile 14a, 14a und 14a, 14a der
Kugelrichtungs-Änderungskanäle 14, 14 und 14, 14 bilden;
und zweiseitige zwei Reihen von Kugelkäfigelement-Bildungsteilen 33, 33 und 33, 33,
welche die Kugelkäfigelemente 23, 23 und 23, 23 bilden.
Das Umlaufkanal-Bildungsteil 30 kann geformt werden als
Kunstharzprodukt-Formteil oder durch Aluminiumguß.
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In
der oben beschriebenen Weise können die
Verbindungsteile zwischen den Kugelrücklaufkanälen für unbelastete Kugeln 11, 11 und 11, 11 und die
Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsteile 14a, 14a und 14a, 14a sowie
zwischen den Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsteilen 14a, 14a und 14a, 14a und
den Laufnuten für belastete
Kugeln 10, 10 und 10, 10 so
ausgebildet werden, daß sich
im wesentlichen kontinuierliche Flächen ohne abgestufte Bereiche
bilden lassen, die einen glatten Umlauf der Kugelreihen 3, 3 und 3, 3 ermöglichen.
Da außerdem
die Kugelkäfigelemente 23, 23 und 23, 23 exakt
positioniert werden können,
können
die Kugelreihen 3, 3 und 3, 3 glatt
abrollen, ohne daß während der
Kugelbewegung die Kugelkäfigelemente 23, 23 und 23, 23 berührt werden.
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Darüber hinaus
werden durch die vorliegende Ausführungsform auch Kettenführungsteile 40, 40 gebildet,
deren Aufgabe es ist, die Abweichung der einzelnen bilateralen beiden
Kugelreihen 3, 3 und 3, 3 zu
begrenzen, wenn die Kugelreihen durch den Endlos-Umlaufkanal mit Hilfe der Verbindungselemente 21 der
Mehrfach-Kugelreihenketten 20, 20 geführt werden.
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Die
Kettenführungsteile 40, 40 besitzen
einen Lastflächen-Führungsteil 41,
der zwischen den zweiseitigen Laufnuten für belastete Kugeln 10, 10 und 10, 10 gebildet
ist; einen Richtungsänderungsbereich-Führungsteil 42,
der zwischen den Richtungsänderungs- Innenumfangs-Führungsteilen 14a, 14a und 14a, 14a gebildet
ist; und einen Rücklaufbereich-Führungsteil 43,
welcher zwischen den Kugelrücklaufkanälen 11, 11 und 11, 11 gebildet
ist, wobei die Kettenführungsteile
einstückig
mit dem Umlaufkanal-Bildungsteil 30 geformt ist.
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Mit
Hilfe der oben erläuterten
Struktur kann, da die Mehrfach-Kugelreihenketten 20, 20 entlang den
Kettenführungsteilen
während
des Kugelreihen-Umlaufs geführt
werden können,
ein Abweichen oder ein Schwingen der Kugelreihenkettten 20, 20 verhindert
werden, und der Kugelumlauf kann noch glatter vonstatten gehen.
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Der
Richtungsänderungskanal-Führungsteil-Bildungsteil 32, 32 setzt
sich zusammen aus den Endplatten 7 als Endflächen-Bildungsteile,
die einstückig
an den Endflächen
des bewegbaren Blockkörpers 6 einschließlich der
Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsteile 14a, 14a und 14a, 14a und
in einem Bereich in deren Nähe
ausgebildet sind. Diese Endplatten 7 werden mit Ausnehmungen 34, 34 geformt,
welche die Richtungsänderungs-Innenumfangs-Führungsteile 14a, 14a und 14a, 14a freilegen,
und mit diesen Ausnehmungen 34, 34 wirken zweiseitige
Ablenker 35, 35 zusammen, die mit den Außenumfangs-Führungsteilen 14b, 14b und 14b, 14b der
Kugelrichtungs-Änderungskanäle 14, 14 und 14, 14 ausgebildet
sind, wodurch die Wälzkörper-Laufrichtungs-Änderungskanäle 14, 14 und 14, 14 gebildet
werden durch Innenumfangs-Führungsteile 14a, 14a und 14a, 14a und
Außenumfangs-Führungsteile 14b, 14b und 14b, 14b.
Vorzugsweise werden die Ablenker 35, 35 durch
ein Harzmaterial mit Verschleißfestigkeit,
starker Dämpfung
und großem
spezifischen Gewicht ausgebildet.
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Gemäß der oben
erläuterten
Struktur werden die Ablenker 35, 35 von den Ausnehmungen 34, 34 positioniert,
die in den einstückig
mit dem bewegbaren Blockkörper 6 geformten
Endplatten 7, 7 ausgebildet sind, und darüber hinaus
lassen sich auch die Außenumfangs-Führungsteile 14b, 14b und 14b, 14b der
Kugelrichtungs-Änderungskanäle 14, 14 und 14, 14 exakt
mit Hilfe der Endplatten 7 positionieren. Da die Ausnehmungen 34, 34 integriert
mit dem bewegbaren Blockkörper 6 geformt
sind, läßt sich
die Lagebeziehung zwischen den Ausnehmungen 34, 34 und
den Laufnuten für
belastete Kugeln 10, 10 und 10, 10 exakt
einstellen.
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Darüber hinaus
können
beim Einbau der Mehrfach-Kugelreihenketten 20, 20 die
Ketten leicht von den Ausnehmungen 34, 34 her
eingesetzt werden, was die Montagezeit für den Einbau der Kette verkürzt. Durch
Einsetzen der Mehrfach-Kugelreihenketten 20, 20,
die vorab schon die benötigte
Anzahl von Kugeln halten, durch die Ausnehmungen 34, 34 in
den beweglichen Block 4 hinein läßt sich die benötigte Anzahl
von Kugeln rasch einsetzen, ohne daß welche herausfallen.
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Weitere Ausführungsform
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform der
Erfindung. Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform
bilden die Kontaktwinkellinien S1, S2, S3 und S4 eine sich nach
außen öffnende
Struktur, die beidseitig symmetrisch in Richtungen geneigt ist,
in der der Abstand in Richtung der Seite der Führungsschiene bezüglich der
Horizontalen H durch den Mittelbereich zwischen oberen und unteren
Kugelreihen schmaler wird. Bei dieser Ausführungsform jedoch wird von
einer Struktur Gebrauch gemacht, bei der die Kontaktwinkellinien
S1', S2', S3' und S4' eine nach innen
offene Struktur bilden, die beidseitig symmetrisch in Verbereiterungsrichtung
des Abstands zur Führungsschiene
hin gegenüber
der Horizontalen H durch den Mittelbereich zwischen oberer und unterer
Kugelreihe geöffnet
ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
befindet sich das Kugelkäfigelement 24 zwischen
den beiden Kugelreihen 3, 3, und die maximale
Breite C des Kugelkäfigelements 24 ist
auf einen Wert eingestellt, der größer ist als die minimale Breite
D der beiden Kugelreihen 3, 3, wodurch zwischen
dem Käfigelement 24 und
dem beweglichen Block 4 eine Lücke g gebildet wird, durch
die das Verbindungselement 21 der Mehrfachkugelkette 20 läuft.
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Dementsprechend
werden die beiden Kugelreihen 3, 3, die von der
Mehrfach-Kugelreihenkette 20 abgestützt wird,
mit Hilfe der Mehrfach-Kugelreihenkette 20 durch beide
innerhalb der Kette 20 befindlichen Seitenrandbereiche
des Kugelkäfigelements 24 zusammengehalten.
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Die
beiden Enden des Kugelkäfigelements 24 können an
dem Ablenker 35 fixiert sein, wie dies in 3(b) gezeigt ist, beide Enden können in
ihrem Mittelbereich durch Eingriff zwischen einem Eingriffsvorsprung 24a und
einem Rastloch 24b oder anderweitig miteinander verbunden
sein, sie können
an dem Ablenker 35 in der in 3(c) gezeigten
Weise angebunden sein über
einen Endabschnitt des Kugelkäfigelements 24.
Als Verbindungsstruktur kann beispielsweise von einer Struktur Gebrauch
gemacht werden, bei der ein Vorsprung 24c trapezförmigen Querschnitts
in Eingriff mit einer Schwalbenschwanznut 24d in dem Ablenker 35 steht
und der Vorsprung sich am Endbereich des Kugelkäfigelements 24 befindet.
Es können
auch zahlreiche andere Verbindungsstrukturen eingesetzt werden.
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Da
Strukturen nach dieser Ausführungsform abgesehen
von den oben angesprochenen Strukturen im wesentlichen die gleichen
sind, wie sie bei der vorhergehenden Ausführungsform vorhanden sind, tragen
die Elemente oder Teile gleiche Bezugszeichen wie bei der vorhergehenden
Ausführungsform, Details
werden nicht noch einmal erläutert.
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Im
Fall von parallelen Kontaktwinkellinien der beiden obigen Kugelreihen
kann es möglich
sein, zwei Kugelkäfigelemente 23, 23 außerhalb
der beiden Kugelreihen 3, 3 anzuordnen, wie dies
in 1 gezeigt ist, oder
man kann das Kugelkäfigelement 24 gemäß 3a zwischen den beiden Kugelreihen 3, 3 anordnen.
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Bei
der obigen Ausführungsform
wurde zwar der Fall einer Linearführungsvorrichtung mit zwei Sätzen aus
jeweils zwei Kugelreihen beschrieben, selbstverständlich ist
die Erfindung aber auch anwendbar auf einen Fall mit einem einzigen
Satz aus zwei Kugelreihen.
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Wie
oben ausgeführt,
kann erfindungsgemäß das Herausfallen
der Kugeln verhindert werden durch die kombinierte Struktur aus
dem Kugelkäfigelement
und der Mehrfach- Kugelreihenkette,
und das Herunterhängen
des Endbereichs der Mehrfach-Kugelreihenkette
läßt sich
ebenfalls unterbinden, so daß der
Zusammenbau der Anordnung vorgenommen werden kann, ohne daß besondere
Aufmerksamkeit auf die Vermeidung des Herausfallens der Kugeln aufgewendet
wird. Die Montage wird also vereinfacht.
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Erfindungsgemäß werden
der Rücklaufkanal-Bildungsteil,
der den Rücklaufkanal
für nicht
belastete Kugeln entsprechend den beiden Kugelreihen bildet, der
Richtungsänderungs-Innenumfangs-Führungsteil-Bildungsteil,
der den Innenumfangs-Führungsteil
des Kugelrichtungs-Änderungskanals
bildet, und der Kugelkäfigbildungsteil,
der die zwei Kugelkäfigelemente
außerhalb
der Mehrfach-Kugelreihenkette bildet, definiert durch den Umlaufkanal-Bildungsteil,
welcher integral durch Einsetzen des bewegbaren Blockkörpers in
die Form gebildet wird. Dementsprechend sind die verbundenen Bereiche zwischen
diesen Teilen kontinuierlich verlaufend ohne Abstufungen, was eine
glatte Kugelumwälzung gestattet.
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Da
außerdem
der Kugelkäfigteil
exakt positioniert werden kann, berühren die Kugeln den Käfigteil
während
des Kugelumlaufs niemals, und folglich können die Kugeln glatt abrollen.
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Die
Ausnehmung, welche den Richtungsänderungskanal-Innenumfangs-Führungsteil
entsprechend den zwei Kugelreihen freilegt, ist in dem Endflächen-Bildungsteil
ausgebildet, welches an der Endfläche des bewegbaren Blockkörpers ausgebildet
ist, wobei die Ausnehmung zusammenwirkt mit dem Ablenker, um dadurch
den Wälzkörper-Laufrichtungs-Änderungskanal zu bilden, demzufolge
der Ablenker positioniert werden kann durch die Ausnehmung in dem
Endflächen-Bildungsteil,
der einstückig mit
dem bewegbaren Blockkörper
geformt ist, und der Außenumfangs-Führungsteil
des Kugellaufrichtungs-Änderungskanals
kann ebenfalls exakt über den
Endflächen-Bildungsteil
derart positioniert werden, daß die
Lagebeziehung bezüglich
der Laufnut für
belastete Kugeln ebenfalls exakt einstellbar ist, was einem glatten
Kugelumlauf zusätzlich
förderlich ist.
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Außerdem kann
beim Zusammenbau der Mehrfach-Kugelreihenkette die Kette in einfacher Weise über die
Vertiefung eingesetzt werden, was den Arbeitsaufwand bei der Montage
der Kette verringert.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Wie
oben ausgeführt,
läßt sich
die mit der Mehrfach-Kugelreihenkette ausgestattete Linearführungsvorrichtung
gemäß der Erfindung
einsetzen für Linearführungsmechanismen
bei Werkzeugmaschinen, Industrierobotern, Meßgeräten etc.