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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Linearführungseinheit gemäß Oberbegriff
des Anspruches 1, mit Schmierungsscheibenanordnungen, die sich bei
Industrierobotern, Halbleiterherstellungsgeräten, Präzisionsinstrumenten, Werkzeugmaschinen und
der gleichen, wie aus WO-A-9821493 bekannt, anwenden lässt.
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Die
Linearführungseinheiten
sind bisher in den Teilen oder Bauelementen der Industrieroboter, Halbleiterherstellungsmaschinen
etc. eingebaut gewesen, wobei eine genaue Steuerung der Hin- und Herbewegung
erforderlich ist. Die letzte bemerkenswerte Entwicklung in der Mechatronik-Technologie erfordert
Linearführungseinheiten
in hohem Maße. Ferner
müssen
die Linearführungseinheiten
seit kurzem zunehmend strengen Betriebsbedingungen Rechnung tragen.
Beispielsweise müssen
Linearführungseinheiten,
die in Industrierobotern für
Montageanlagen einzubauen sind, wobei die Roboter je nach Anwendung
groß oder
klein dimensioniert sind, den Anforderungen an Wartungsfreiheit
genügen,
zusammen mit hoher Präzision
und hohen Betriebsgeschwindigkeiten. Um diesen Anforderungen Rechnung
zu tragen, ist für
Linearführungseinheiten
eine Selbstschmierung notwendig, um deren relativ beweglichen Gleitbereichen
eine lange Lebensdauer zu gewähren.
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Eine
wie in der 12 gezeigte Linearführungseinheit
ist herkömmlich
bekannt und beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 61046/1991 offenbart. Die Linearführungseinheit gemäß dem Stand
der Technik ist, wie allgemein bezeichnet, ein Linearkugellager,
und ist aufgebaut aus einem Führungsschaft 2 mit
einem im wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt, mit zwei Laufrillen 3, die auf der Umfangsfläche des
Führungsschaftes
axial verlaufen, und einem zylindrischen Gleitelement oder Gleitkörper 1,
der auf dem Führungsschaft 2 zur
gleitenden Bewegung befestigt ist. Der Gleitkörper 1 ist auf dem
Führungsschaft 2 mittels
Rollelementen 7 bzw. Kugeln bewegbar, welche durch die
Laufrillen 3 auf dem Führungsschaft 2 endlos
rotierend umlaufen. Der Gleitkörper 1 umfasst
ein Gehäuse 5,
welches entlang des Führungsschaftes
bewegbar ist, und Endkappen 6, die jeweils an in Längsrichtung des
Gehäuses 5 gegenüberliegenden
Enden an jedem Ende angebracht sind. Das Gehäuse 5 besteht aus
einem hohlen Zylinder mit darin angeordneten Laufrillen 4,
welchen den Laufrillen 3 auf dem Führungsschaft gegenüberliegend sind,
sowie Rückführkanäle 10 für die Rollelemente 7.
An der Außenfläche des
Gehäuses 5 ist
eine Keilnut 14 zum Anbringen weiterer Vorrichtungen, Bauelemente
oder Teile, Spannfutter und Greifbacken oder dergleichen auf dem
Gleitkörper 1 ausgebildet.
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Die
Endkappen 6 sind darin jeweils mit Klauen zum Schieben
der Rollelemente 7 aus den Lastkanälen versehen, welche zwischen
den sich gegenüberliegenden
Laufrillen 3, 4 und Wendeführungen zum Wenden der Rollelemente 7 für den Endlosumlauf
definiert sind. An den Endkappen 6 sind Enddichtungen 8 zum
Schließen
von Zwischenräumen
zwischen dem Führungsschaft 2 und
den sich in Längsrichtung
gegenüberliegend
befindlichen Enden des Gleitkörpers 1 montiert,
wodurch der Arbeitsbereich in dem Gleitkörper 1 gegen Staub
und Schmutz geschützt
ist. Die Enddichtungen 8 bestehen normalerweise aus Kernmetallen
und Gummielementen z.B. aus Acrylnitril-Butadien-Kautschuk. Die
Endkappen 6 sind zusammen mit den Enddichtungen 8 an
den sich gegenüberliegenden
Enden des Gehäuses
mittels Befestigungsbolzen oder -schrauben 13, die in Passlöcher eingebracht
sind, befestigt.
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Die
durch die gegenüberliegenden
Laufrillen 4, 7 bestimmten Lastkanäle, die
Nichtlast-Wendeführungen,
die in den Endkappen 6 ausgebildet sind, und die Nichtlast-Rückführungen 10, die parallel
mit den Laufrillen 4 in dem Gehäuse 5 ausgebildet
sind, bilden in Kombination Endlosumlaufpfade für Rollelemente 7.
Das heißt
in der Praxis, dass die Kugeln 7 von den Kanälen in jede
der längsgerichteten
gegenüberliegenden
Wendeführungen
laufen können,
im Anschluss daran durch die Rückführungen 10 und durch
die weiteren Wendeführungen,
um somit zu den Kanälen
zirkulieren zu können.
Somit kann der Rollkontakt der Kugeln 7 mit den Kanälen dazu
beitragen, dass die gleichmäßige Bewegung
des Gleitkörpers 1 relativ
zum Führungsschaft 2 gesichert
ist.
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Zur
Schmierung der Kanäle
und der Rollelemente 7 in der Linearführungseinheit, die wie oben beschrieben
aufgebaut ist, wird allgemein Fett oder Schmieröl eingesetzt. Im Falle des
Fettes wird dieses auf die Kanäle
mittels Schmiernippel 11 aufgebracht, die an den Endkappen 6 befestigt
sind. Im Gegensatz hierzu wird Schmieröl den Ka nälen durch Rohrverbindungen
für das
Schmieröl
zugeführt,
die als Ersatz für
die Schmiernippel verwendet werden.
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Da
die Linearführungseinheiten
durch breitgefächerte
Anwendung in unterschiedlichen Bereichen allgemein üblich werden,
werden diese zunehmend unter unvorteilhaften Betriebsbedingungen oder
widrigen Umgebungsbedingungen eingesetzt, beispielsweise dort, wo
keine Nachfüllung
von Schmieröl
möglich
ist, große
Mengen Schmutz und Schutt auftreten können, und wo eine übermäßig hohe
Temperatur oder Feuchtigkeit vorliegt. In den letzten Jahren ist
deshalb die Entwicklung von solchen Linearführungseinheiten aufmerksam
verfolgt worden, die kein Problem mit Fehlern in der Schmierung
haben, selbst wenn die Betriebsbedingungen gravierend sind, so dass
einen normale Schmierung nur schwer zu erreichen ist. In der japanischen
offengelegten Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 4593/1995 ist beispielsweise
eine Kugelmutter- und Schraubenanordnung offenbart, welche ein einen Schmiermittel
enthaltendes Polymer beinhaltet, zur Sicherung des zufriedenstellenden
Betriebes selbst unter unvorteilhaften Umgebungsbedingungen, wo die
Schwierigkeiten der Schmierung ein Problem darstellen.
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Die
bekannte Kugelmutter- und Schraubenanordnung ist zusammengesetzt
aus einem Schraubenschaft mit äußeren Spiralnuten
um den äußeren Umfang
desselben herum, aus einer Schraubenmutter, die locker über dem
Schraubenschaft angebracht ist und auf ihrer Innenseite mit internen
Spiralnuten versehen ist, die den Nuten auf dem Schraubenschaft
gegenüberliegen,
aus Kugeln, die durch die schraubenförmigen Zwischenräume zwischen
den sich gegenüberliegenden
Spiralnuten laufen, sowie aus schmiermittelenthaltenden Polymerelementen, die
derart angeordnet sind, dass sie einen gleitenden Kontakt mit den
schraubenförmigen
Nutoberflächen des
Schraubenschaftes haben.
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Die
schmiermittelenthaltenden Polymerelemente in der bekannten Kugelmutter-
und Schraubenanordnung sind jedoch durch Mischen eines Poly-(α-Olefin)-Polymers
mit einem Schieröl
hergestellt, wobei die Mischung durch Erhitzen in einer vorbestimmten
Form aufgeschmolzen wird, und die Erstarrung der aufgeschmolzenen
Mischung durch Abkühlen
geschieht. Aus diesem Grund machen die schmiermittelenthaltenden
Polymerelemente zwangsweise diese komplizierte und hochentwickelte
Technologie und darüber
hinaus hohe Produktionskosten erforderlich. Ferner versteht es sich
für den
Fachmann, dass diese aus der Kugelmutter- und Schraubenanordnung
bestehende Technologie ohne Abänderung
nicht direkt in Linearführungseinheiten einsetzbar
ist. Es war somit zu erwarten, dass verbesserte Schmierungsvorrichtungen
für die
als Linearkugellager bezeichnete Linearführungseinheit entwickelt werden,
die eine Selbstschmierung selbst unter schweren Bedingungen für die Schmierung
ermöglichen.
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Ein
Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Erzielung des
oben beschriebenen Gegenstandes sowie in der Bereitstellung einer
Linearführungseinheit,
die mit Schmierungsscheibenanordnungen versehen ist, welche auf
einfache Weise in die derzeit verfügbare Linearführungseinheit
mit einem runden Führungsschaft
einbaubar sind, wobei lediglich eine kleine Abänderung an der Linearführungseinheit
vorzunehmen ist. Es kann eine Linearführungseinheit des Linearkugellagertyps
bereitgestellt werden, welche Schmierungsscheibenanordnungen zur
Selbstschmierung aufweisen, wodurch die Einhaltung erwünschter
Schmierbedingungen ermöglicht
wird, und somit eine annehmbar lange Lebensdauer einer Linearführungseinheit
sowie Verbesserungen in der Staubabdichtung bei Reinigung von jeglichem
Abrieb aus der Führungseinheit,
Wartungsfreiheit bezüglich
der Schmiermittelnachfüllung und
eine leichte Produktion sichergestellt werden.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Linearführungseinheit
vorgesehen, umfassend einen verlängerten,
aus einem massiven Zylinder geformten Führungsschaft und einen den
Führungsschaft
umgebenden Gleitkörper
für eine
Gleitbewegung entlang des Führungsschaftes, wobei
der Gleitkörper
ein Gehäuse,
am Gehäuse
an in dessen Längsrichtung
gegenüberliegenden
Enden jeweils an einem Ende angebrachte Endkappen, an den Endflächen der
Endkappen angeordnete Schmierungsscheibenanordnungen sowie an Endflächen der
Schmierungsscheibenanordnungen angeordnete Enddichtungen aufweist
und die Schmierungsscheibenanordnungen aus gesinterten harzigen
Komponenten bestehen, welche ei ne mit Schmiermittel durchtränkte poröse Struktur
aufweisen, wobei die Schmierungsscheibenanordnungen jeweils aus
einem schmiermittelenthaltenden Element der gesinterten harzigen
Komponente gebildet und gekennzeichnet sind durch ein metallenes
Zentralstück,
das an dem schmiermittelenthaltenden Element befestigt ist, wobei
die schmiermittelenthaltenden Elemente mittels Durchstechen der
Elemente mit Vorsprüngen,
die von emporstehenden Teilen der metallenen Zentralstücke gebildet
sind, an den metallenen Zentralstücken befestigt sind, und wobei
der verlängerte
Führungsschaft
ein massiver Zylinder ist und der Gleitkörper den Führungsschaft umgibt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Linearführungseinheit vorgesehen, wobei
der Gleitkörper
darin durch eine kreisrunde Öffnung
gebildet ist, durch welche der Führungsschaft
verläuft,
um um dessen gesamten Außenumfang
umschlossen zu sein. Alternativ kann der Gleitkörper auf dem Führungsschaft
in einer aufgesattelten Weise angebracht sein, wobei der Gleitkörper den
Umfang des Führungsschaftes
teilweise umgibt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Linearführungseinheit vorgesehen, wobei
der Führungsschaft
erste Laufrillen aufweist, welche in Längsrichtung des Führungsschaftes
verlaufen, und der Gleitkörper
zweite Laufrillen aufweist, welche den ersten Laufrillen gegenüberliegen,
sowie Rollelemente, die zwischen den sich gegenüberliegenden ersten und zweiten
Laufrillen eingebracht sind.
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Die
schmiermittelenthaltenden Elemente sind an den metallenen Zentralstücken entweder
mittels Klebemittel oder mechanischer Befestigung befestigt. Die
schmiermittelenthaltenden Elemente sind an deren speziellen Bereichen
für die
Herstellung eines Gleitkontaktes mit den Laufrillen an den metallenen
Zentralstücken
von Trägerelementen
oder -platten mit hoher Steifigkeit befestigt. Hierdurch ergibt sich
ein Schutz der schmiermittelenthaltenden Elemente vor Deformation
in den Bereichen des Gleitkontaktes mit den Laufrillen, was dazu
beiträgt,
einen zuverlässigen
Gleitkontakt der schmiermittelenthaltenden Elemente mit den Laufrillen
zu gewährleisten.
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Bei
Verkleben der schmiermittelenthaltenden Elemente mit den metallenen
Zentralstücken
ist es wünschenswert,
die schmiermittelenthaltenden Elemente auf den metallenen Zentralstücken mindestens
nur in den Bereichen zu befestigten, die an deren Gleitkontaktbereichen
mit den Laufrillen auf dem Führungsschaft
angrenzen. Zu diesem Zweck müssen
die gesinterten harzigen Komponenten mit dem Schmiermittel getränkt werden,
nachdem diese auf den metallenen Zentralstücken befestigt wurden, da ölige Flächen der
schmiermittelenthaltenden Elemente die Befestigung der Elemente
an den metallenen Zentralstücken
erschweren.
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Werden
im Gegensatz hierzu die schmiermittelenthaltenden Elemente auf den
metallenen Zentralstücken
mechanisch befestigt, so werden die schmiermittelenthaltenden Elemente
auf den metallenen Zentralstücken
mittels Durchstechen der Elemente mit Vorsprüngen befestigt, die von emporstehenden
Teilen der metallenen Zentralstücke
gebildet sind, oder aber durch Implantieren von Stiften in den metallenen
Zentralstücken.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Linearführungseinheit vorgesehen, wobei
die gesinterten harzigen Komponenten durch Erhitzen eines feinpudrigen
synthetischen Harzes unter Druck in einer Form gefertigt sind. Ferner
sollten die schmiermittelenthaltenden Elemente bewegbar sein, um
so den Gleitkontakt mit dem Führungsschaft
mindestens in den Laufrillen zu halten.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Linearführungseinheit vorgesehen, wobei
die schmiermittelenthaltenden Elemente jeweils mit einem Einschnitt
oder einer Öffnung
ausgebildet sind, um darin einen Schmiernippel oder eine Rohrverbindung
zur Schmierölzuführung aufzunehmen,
die in die zugeordnete Endkappe eingebracht sind.
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Gemäß dieser
Variante ist neben der Selbstschmierung durch die Schmierungsscheibenanordnungen
eine Schmierung der Linearführungseinheit mit
Fett möglich,
welches durch die Schmiernippel zugeführt wird.
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Bei
der Linearführungseinheit,
die wie oben beschrieben aufgebaut ist, können die schmiermittelenthaltenden
Elemente den Kanälen
zwischen den sich gegenüberliegenden
Laufrillen das Schmiermittel gleichmäßig zuführen, ohne dass hierbei eine
Störung
in der Schmierung auftritt, wodurch eine gute Schmierung sichergestellt
wird, der Gleitwiderstand des Gleitkörpers gegen den Führungsschaft
vermindert wird sowie das Auftreten von Verschleiß ausgeschlossen
wird. Die schmiermittelenthaltenden Elemente können durch Tränken der
eine poröse
Struktur aufweisenden, gesinterten harzigen Komponenten mit einem
Schmiermittel hergestellt werden, das gemäß den Bedingungen ausgewählt wird,
unter welchen das Schmiermittel verwendet wird. Andererseits muss
das schmiermittelenthaltende Element lediglich aus dem harzigen
Material bestehen, dass gemäß des angewendeten
Schmieröls
ausgewählt
wird. Folglich sind Änderungen
in den Angaben auf einfache Weise möglich. Die gesinterten harzigen
Komponenten für
die schmiermittelenthaltenden Elemente können auf einfache Weise mit
hoher Fertigungsgenauigkeit innerhalb von ca. ± 0,025 ausgebildet werden.
Dies ermöglicht
die Bereitstellung von Komponenten, welche für die in den Präzisionsmaschinen eingebauten
Linearführungseinheiten äußerst geeignet
sind.
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Die
Schmierungsscheibenanordnungen können
eingebaut in den neuesten zur Verfügung stehenden Linearführungseinheiten
Verwendung finden, ohne dass eine Änderung grundlegender Angaben erforderlich
ist. Die erfindungsgemäßen Schmierungsscheibenanordnungen
können
universell an die unterschiedlichen Typen von Linearführungseinheiten
angepasst werden, welche sich beispielsweise durch die Größe der eingebauten
Gleitkörper
unterscheiden, solange der Führungsschaft
in seinen standardmäßigen Elementen
identisch ist. Ferner lassen sich die Schmierungsscheibenanordnungen problemlos
an jedem Gleitkörper
der Linearführungseinheiten,
der für
die Bearbeitung in Betrieb ist, befestigen, so dass zu einer Verbesserung
der Selbstschmierung der Linearführungseinheiten
beigetragen wird.
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Die
Linearführungseinheit
umfassend erfindungsgemäße Schmierungsscheibenanordnungen ermöglicht die
Selbstschmierung selbst unter äußerst schwierigen
Betriebsbedingungen, wodurch die bessere Schmierung für eine lange
zur Verfügung stehende
Lebensdauer gewährleistet
wird, so dass ein relativ dauerhafter Betrieb mit Wartungsfreiheit
bezüglich
der Schmiermittelnachfüllung
erreicht wird.
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Weitere
Ziele und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann
bei Betrachtung der beigefügten
Zeichnungen und der folgenden Beschreibung, wobei bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung offenbart sind. Es versteht sich, dass derartige Varianten, Änderungen
sowie das Weglassen von Teilen unter den Umfang der beigefügten Ansprüche fallen,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sollen nunmehr anhand von Beispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen erläutert
werden. Es zeigen:
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1 einen
Seitenriss, der eine bevorzugte Ausführungsform der Linearführungseinheit
gemäß vorliegender
Erfindung darstellt;
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2 einen
Aufriss der Linearführungseinheit
gemäß 1;
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3 einen
bruchstückartigen,
auseinandergezogenen Perspektivschnitt der Linearführungseinheit
gemäß 1;
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4 einen
auseinandergezogenen Seitenriss der Linearführungseinheit gemäß 1;
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5 einen
Aufriss, der eine bevorzugte Ausführungsform einer Schmierungsscheibe
darstellt, die in die in 1 gezeigte Linearführungseinheit
eingebaut werden soll;
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6 einen
Seitenriss der Schmierungsscheibe gemäß 5;
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7 einen
Aufriss, der ein metallenes Zentralstück darstellt, welches an der
Schmierungsscheibe gemäß 5 befestigt
werden soll;
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8 einen
Seitenriss des metallenen Zentralstückes gemäß 7;
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9 eine
teilweise Schnittperspektive einer weiteren Anordnung einer Linearführungseinheit;
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10 einen
Aufriss, der eine Schmierungsscheibenanordnung darstellt, die für die Linearführungseinheit
gemäß 9 anzupassen
ist;
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11 einen
Seitenriss der Schmierungsscheibenanordnung gemäß 10; und
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12 eine
teilweise Schnittperspektive einer Linearführungseinheit gemäß dem Stand
der Technik.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die in den 9 bis 11 dargestellte
Anordnung insofern nicht erfindungsgemäß ist, als das metallene Zentralstück an dem
schmiermittelenthaltenden Element nicht durch Befestigung mittels
Durchstechen angebracht ist, sondern mittels eines Klebemittels.
Allerdings weist die Anordnung mit der vorliegend beanspruchten
Erfindung eine Vielzahl gemeinsamer Merkmale auf und wurde der Vollständigkeit
halber in der vorliegenden Beschreibung beibehalten.
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Die
Linearführungseinheit
gemäß vorliegender
Erfindung soll nun im folgenden unter ausführlicher Bezugnahme auf die
Zeichnungen erläutert
werden. In den 1 bis 8 der beiliegenden
Zeichnungen bezeichnen ähnlich
Bezugszeichen Elemente oder Bauteile, die denen der in 12 gezeigten Linearführungseinheit
gemäß dem Stand
der Technik ähnlich
sind.
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Die
Linearführungseinheit
umfasst zunächst einen
Führungsschaft 2 aus
einem an deren Außenumfang
ausgebildeten Rundschaft, mit zwei Laufrillen 3, welche
sich in Längsrichtung
des Rundschaftes erstrecken, und einem zylindrischen Gleitkörper 1,
der zur gleitenden Bewegung entlang des Führungsschaftes 2 um
den Führungsschaft 2 herum
angebracht ist. Der Gleitkörper
besitzt eine Axialöffnung 45,
die den Führungsschaft 2 umgibt,
welcher in die Öffnung 45 eingesetzt
ist. Der Gleitkörper 1 besteht aus
einem Gehäuse 5,
das relativ zum Führungsschaft 2 bewegbar
und versehen ist mit Laufrillen 4, die den Laufrillen 3 auf
dem Führungsschaft 2 gegenüberliegen,
mit Rollelementen 7, die zwischen den sich gegenüberliegenden
Laufrillen 3, 4 hindurchlaufen, sowie mit Endkappen 6,
die am Gehäuse 5 an dessen
in der Gleitrichtung des Gehäuses 5 gegenüberliegenden
Enden oder der Längsrichtung
des Gehäuses 5 befestigt
sind. Die Endkappen 6 sind jeweils mit einer Schmierungsscheibenanordnung 9 zusammengesetzt,
die wiederum mit einer Enddichtung 8 zum Schließen von
Zwischenräumen
zwischen dem Gleitkörper 1 und
dem Führungsschaft 2 an
den sich in Längsrichtung
gegenüberliegenden Enden
des Gleitkörpers 1 abgedeckt
ist.
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Der
Gleitkörper 1 kann
sich mittels der Rollelemente 7 gleichmäßig entlang des Führungsschaftes 2 bewegen,
welche durch die Laufrillen 3 auf dem Führungsschaft 2 laufen.
Die Rollelemente 7, die durch die Lastkanäle laufen,
welche zwischen den sich gegenüberliegenden
Laufrillen 3, 4 definiert sind, laufen zu Wendeführungen
in jeder der Endkappen 6 und bewegen sich daraufhin durch
Rückführungen 10 im
Gehäuse 5,
laufen weiter durch Wendeführungen
in einer weiteren Endkappe 6 und bewegen sich anschließend zurück zu den
Lastkanälen. Folglich
laufen die Rollelemente 7 durch endlos zirkulierende Führungen,
die aus den Kanälen,
Wendeführungen
und Rückführungen
zusammengesetzt sind. Somit kann der Rollkontakt der Rollelemente 7 mit
den Lastkanälen
dazu beitragen, die gleichmäßige Bewegung
des Gleitkörpers 1 relativ
zum Führungsschaft 2 sicherzustellen.
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Die
Linearführungseinheit
umfasst Schmierungsscheibenanordnungen 9, welche auf den
Endflächen
der Endkappen, eine an jeder Endkappe, zur gleitenden Bewegung gemeinsam
mit dem Gleitkörper 1 entlang
des Führungsschaftes 2 angeordnet sind.
Die Enddichtungen 17 sind an den Enden der Schmierungsscheibenanordnungen 21 so
angeordnet, dass sie sich auf dem Führungsschaft 2 bewegen.
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Die
Schmierungsscheibenanordnungen 21 sind jeweils aus einem
schmiermittelenthaltenden Element 11 aus einer eine poröse Struktur
aufweisenden, gesinterten harzigen Komponente zusammengesetzt, welche
mit einem Schmieröl
getränkt
ist, und einem metallenen Zentralstück 12, auf dem das schmiermittelenthaltende
Element 11 befestigt ist.
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Das
schmiermittelenthaltende Element 11 besitzt, wie in 5 gezeigt,
eine ringförmige
Ausbildung, die bei 16 eine Kerbe aufweist, in welche die Hülsen 17 für Befestigungsbolzen 13 zum
Festlegen der zugehörigen
Schmierungsscheibenanordnung 9 auf dem Gehäuse 5 oder
den Endkappen 6 eingebracht sind. Das schmiermittelenthaltende
Element 11 besitzt an dessen Innenumfang Wölbungen 19, die
sich radial nach innen mindestens in dem Maße erheben, in dem sie einen
Gleitkontakt mit den Laufrillen 3 auf dem Führungsschaft 2 herstellen
können, um
die Laufrillen 3 konstant mit dem Schmiermittel oder Schmieröl, mit dem
die gesinterte harzige Komponente getränkt ist, zu schmieren. Obgleich
das schmiermittelenthaltende Element 11 in gleitenden Eingriff
mit dem Führungsschaft 2 über die
gesamte Innenfläche
des schmiermittelenthaltenden Elementes 11 gebracht werden
kann, kann der Eingriff nur an den Laufrillen 3 gemäß den Betriebsbedingungen
mit Blick auf eine Reduktion des Schmiermittelverbrauches ausreichend
sein. Jedes schmiermittelenthaltende Element 11 besteht
aus einer gesinterten harzigen Komponente, welche durch Erhitzen
eines feinpudrigen synthetischen Harzes unter hohem Druck in einer
Form gefertigt ist. Die gesinterte harzige Komponente für das schmiermittelenthaltende
Element 11 weist eine poröse Struktur mit darin enthaltenen durchgehenden
Hohlräumen
auf, die beispielsweise durch Befüllen einer vorab gewählten Form
mit dem pudrigen Polyethylenharz mit extrem hohem Molekulargewicht
hergestellt wird, mit einer Körnung
von 30 μm
bei feiner Korngröße und von
250 μm bis
300 μm bei
grober Korngröße, und
das geformte Harz dann unter hohem Druck erhitzt wird. Die gesinterte
harzige Komponente für
das schmiermittelenthaltende Element 11 weist vorzugsweise
die poröse
Struktur beispielsweise der Porosität von 40% bis 50% auf. Das
schmiermittelenthaltende Element 11 wird hergestellt durch
Eintauchen der gesinterten porösen Harzkomponente
in Turbinenöl
als Schmieröl,
wodurch die Hohl räume
mit dem Schmieröl
getränkt werden.
Das Eintauchen der gesinterten harzigen Komponente in beispielsweise
Turbinenöl
für ca.
30 Minuten kann das schmiermittelenthaltende Element 11 ergeben,
welches prozentual mit einen Schmierölgehalt von 41 Gewichtsprozent
und somit mit einem Ölgehalt
von ca. 2 cm3 eingestellt ist. Der prozentuale Schmierölgehalt
kann gemäß der Betriebsbedingung des
Gleitkörpers 1 gesteuert
werden.
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Das
metallene Zentralstück 12 für die Schmierungsscheibenanordnung 9,
wie in den 7 und 8 dargestellt,
enthält
Passlöcher 20 für Befestigungsbolzen 13 sowie
Vorsprünge 21,
z. B. zugespitzte Stifte, Klauen und dergleichen, um das schmiermittelenthaltende
Element 11 an dem metallenen Zentralstück 12 zu befestigen.
Die Stifte 21 können
gleichzeitig mit dem Ausstanzen der Passlöcher 20 geformt werden.
Alternativ können
die Stifte 21 an dem Zentralstück 12 beispielsweise
angeschweißt
sein. Die Alternative zu Stiften können Vorsprünge sein, welche durch Stampfen
zu einer Seite hin aufgerichtet und in Form gespitzter Klauen zugespitzt
werden. Eine gesinterte harzige Komponente für das schmiermittelenthaltende
Element 11 wird an dem metallenen Zentralstück 12 mittels
Durchstechen desselben mit den Stiften 21 befestigt und
anschließend
mit Schmiermittel getränkt,
wodurch die Schmierscheibenanordnung 9 erhalten wird. Alternativ
wird die gesinterte harzige Komponente zuerst mit Schmiermittel
getränkt,
um das schmiermittelenthaltende Element 11 zu erhalten,
welches dann wiederum an dem metallenen Zentralstück 53 mittels
Durchstechen desselben mit den Stiften 21 befestigt wird, wodurch
die Schmierscheibenanordnung 9 erhalten wird.
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Für den Einbau
der Schmierscheibenanordnung 9 in den Gleitkörper 1 verlaufen
Befestigungsbolzen 13 durch Löcher 14 in den Enddichtungen 8, Hülsen 17,
welche in den Kerben 16 in dem schmiermittelenthaltenden
Element 11 der Schmierungsscheibenanordnung 9 angeordnet
sind, und weiterhin durch Löcher 15 in
den Endkappen 6, um in Passlöcher 18 im Gehäuse 5 eingeschraubt
zu werden, wodurch der Gleitkörper 1 vollständig zusammensetzbar
ist. Die Hülsen 17 sind
zwischen den Enddichtungen 8 und dem metallenen Zentralstück 12 derart zwischengeordnet,
dass sie an ihren gegenüberliegenden
Enden an der Enddichtung 8 und dem metal lenen Zentralstück 12 anstoßen und
so einen Zwischenraum einhalten, der in der Breite der Dicke des schmiermittelenthaltenden
Elementes 11 entspricht. Jede Hülse 17 weist eine
der Dicke des schmiermittelenthaltenden Elementes 11 entsprechende
Axiallänge
auf, so dass deshalb die von den Bolzen 13 erzeugten abwärtspressenden
Kräfte
auf die Enddichtungen 8, die Hülsen 17, die metallenen
Zentralstücke 12 und
die Endkappen 6 einwirken können, um diese zusammenzupressen,
wobei keine oder eine geringe Beeinflussung der schmiermittelenthaltenden
Elemente 11 stattfindet, die jeweils in ihren Gleitkontaktbereichen
mit den Laufrillen 3 auf dem Führungsschaft 2 vor
einer Deformation aufgrund der durch die Bolzen 13 erzeugten
Presskraft geschützt sind.
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Das
schmiermittelenthaltende Element 11 liegt an dem metallenen
Zentralstück 12,
das eine hohe Steifigkeit besitzt, an, so dass selbst bei Beaufschlagung
des schmiermittelenthaltenden Elementes 11 mit einer externen
Kraft, die groß genug
ist, um dessen Deformation zu verursachen, das metallene Zentralstück 12 sich
der Deformation der Wölbungen 19 entgegensetzt,
so dass die Genauigkeit ihrer Gleitflächen gegenüber den Laufrillen 3 beibehalten wird.
Im Ergebnis wird nicht nur vermieden, dass die Wölbungen 19 des schmiermittelenthaltenden
Elementes 11 übermäßig gegen
die Laufrillen 3 gepresst werden, sondern es wird auch
eine Trennung weg von den Laufrillen 3 vermieden, wodurch
eine kontinuierliche Zufuhr von ausreichendem Schmiermittel zu den
Laufrillen 3 ohne einen Anstieg des Gleitwiderstandes gegenüber den
Laufrillen 3 möglich
ist. Ferner können
nicht gezeigte staubdichte Abdeckungen derart angeordnet sein, dass
sie die schmiermittelenthaltenden Elemente 11 umgeben,
wodurch eine Verunreinigung der schmiermittelenthaltenden Elemente 11 mit
Staub und Schmutz unterbunden und der Bruch des schmiermittelenthaltenden
Elementes 11 sowie der Austritt von Schmieröl aus demselben
vermieden wird.
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Im
folgenden wird eine weitere Anordnung einer Linearführungseinheit
in Zusammenhang mit den 9 bis 11 erläutert.
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Diese
Anordnung ist bezüglich
des Führungsschaftes 2 identisch,
unterscheidet sich jedoch in der Ausbildung des Gleitkörpers 1 im
Vergleich zur ersten Ausführungsform
nach 1.
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Der
Gleitkörper 1 in
Form eines Rechteckes sitzt zur gleitenden Bewegung entlang des
Führungsschaftes 2 auf
dem Führungsschaft 2 auf.
Der Gleitkörper 1 umfasst
ein Gehäuse 5,
das bezüglich
der Führungsschiene 2 bewegbar
ist und mit Laufrillen 4 ausgebildet ist, die den Laufrillen 3 gegenüberliegen, mit
Rollelementen 7, die durch zwischen den sich gegenüberliegenden
Laufrillen 3, 4 definierte Kanäle laufen, mit Endkappen 6,
die am Gehäuse 5 an
dessen in der Gleitrichtung oder der Längsrichtung gegenüberliegenden
Enden befestigt sind, sowie mit Schmierungsscheibenanordnungen 34,
welche an den Endflächen
der Endkappen 6 jeweils an jeder Endkappe befestigt sind.
Enddichtungen 8 sind zum Abdecken der Endkappen 6 vorgesehen.
Ferner sind im Gehäuse 5 Haltebänder 18 vorgesehen,
um die Rollelemente 7 zu umgeben und am Herausfallen aus
dem Gehäuse 5 zu
hindern. Auf der Oberfläche des
Gehäuses 5 sind Öffnungen 32 zur
Befestigung angebracht, mittels welcher weitere Vorrichtungen auf
dem Gleitkörper 1 befestigt
werden. Nicht dargestellte Bodendichtungen sind an den unteren Flächen der
Endkappen 6 und des Gehäuses 5 befestigt,
um Zwischenräume
zwischen dem Führungsschaft 2 und
sowohl den Endkappen 6 als auch dem Gehäuse 5 zu schließen. Ferner
sind die Endkappen 6 mit Schmiernippeln 40 versehen,
durch welche den Kanälen
Fett zugeführt
werden kann. Der Gleitkörper 1, der
auf dem Führungssschaft 2 aufsitzt,
kann sich mittels Rollelementen 7, die durch die Kanäle laufen, entlang
des Führungsschaftes
bewegen. Die Rollelemente 7 können von den Kanälen in die
Wendeführungen
in den Endkappen 6 laufen, dann durch die Rückführungen 10,
wodurch sie entlang der Endlosumlaufpfade laufen.
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Die
Schmierungsscheibenanordnungen 34 setzen sich jeweils aus
einem schmiermittelenthaltenden Element 35 aus einer eine
poröse
Struktur aufweisenden, gesinterten harzigen Komponente zusammen,
welche mit einem Schmieröl
getränkt
ist, und einem metallenen Zentralstück 36, auf dem das schmiermittelenthaltende
Element 35 befestigt ist. Das schmiermittelenthaltende
Element 35, das im Aufriss eine rechteckige Form aufweist,
umfasst im unteren Bereich eine ungefähr kreisförmige Öffnung 37 für den Führungsschaft 2 und
ist ebenfalls mit Passlöchern 38 für die Befestigungsbolzen
ausgebildet, welche über
die Öffnung 37 gegenüberliegend sind,
sowie mit einer Öffnung 39 für den Schmiernippel,
die sich oberhalb der Öffnung 37 befindet.
In den Passlöchern 38 sind
die Hülsen 17 mit
einer axialen Länge
gleich der Dicke des schmiermittelenthaltenden Elementes 35 eingesetzt.
Am Innenumfang des schmierölenthaltenden
Elementes 35 befinden sich Wölbungen 19, die sich
radial nach innen mindestens in dem Maße erheben, in dem sie einen
Gleitkontakt mit den Laufrillen 3 auf dem Führungsschaft 2 herstellen
können,
um die Laufrillen 3 konstant mit dem Schmiermittel oder
Schmieröl,
mit dem die gesinterte harzige Komponente getränkt ist, zu schmieren. Obgleich
das schmiermittelenthaltende Element 35 in gleitenden Eingriff
mit den Laufrillen 3 über
die gesamte Innenfläche
des schmiermittelenthaltenden Elementes 35 gebracht werden
kann, ist es mit Blick auf eine Reduktion des Schmiermittelverbrauches bevorzugt,
dass das schmiermittelenthaltende Element 35 mit dem Führungsschaft 2 gemäß den Betriebsbedingungen
nur an den Laufrillen 3 in Eingriff ist. Die gesinterte
harzige Komponente für
das schmiermittelenthaltende Element 35 kann wie im Fall
der Ausführungsform
nach 1 durch Erhitzen feinpudriger synthetischer Harze
unter hohem Druck in einer Form gefertigt sein. Die Beschaffenheit
und der Herstellungsprozess bezüglich
des schmiermittelenthaltenden Elementes sind dieselben, wie die der
zuvor im Zusammenhang mit 1 beschriebenen
ersten Ausführungsform,
so dass die obige Beschreibung Gültigkeit
hat.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
ist das schmiermittelenthaltende Element 35 mittels Klebemittel
an dem metallenen Zentralstück 36 befestigt. Das
aus dem pudrigen Polyethylenharz mit extrem hohem Molekulargewicht
bestehende schmiermittelenthaltende Element 35 kann problemlos
durch Verwendung von Klebemitteln aus Epoxidharz an dem metallenen
Zentralstück 36 befestigt
werden. Ferner wird die gesinterte harzige Komponente vorzugsweise
mit dem Schmiermittel getränkt,
nachdem sie an dem metallenen Zentralstück 36 mittels Klebemittel befestigt
wurde. Obgleich in der hier gezeigten Ausführungsform das schmiermittelenthaltende
Element 35 über
dessen gesamte Fläche
mittels Klebemittel an dem metallenen Zentralstück 36 befestigt ist,
kann eine lokale Verklebung neben den Wölbungen 19 ausreichend
sein. Mit dieser lokalen Verklebung, bei der das schmiermittelenthaltende
Element 35 an dem steifen metallenen Zentralstück 36 lediglich
in dem an die Wölbungen 19 angrenzenden
Bereich befestigt wird, setzt sich das metallene Zentralstück 36 selbst
bei Beaufschlagung des schmiermittelenthaltenden Elementes 35 mit
einer externen Kraft, die groß genug
ist, um dessen Deformation zu verursachen, der Deformation der Wölbungen 19 entgegen, so
dass die Genauigkeit ihrer Gleitflächen gegenüber den Laufrillen 3 beibehalten
wird. Im Ergebnis wird nicht nur vermieden, dass die Wölbungen 19 des schmiermittelenthaltenden
Elementes 35 übermäßig gegen
die Laufrillen 3 gepresst werden, sondern es wird auch
eine Trennung weg von den Laufrillen 3 vermieden, wodurch
eine kontinuierliche Zufuhr von ausreichendem Schmiermittel zu den
Laufrillen 3 ohne einen Anstieg des Gleitwiderstandes gegenüber den
Laufrillen 3 möglich
ist.
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Durch
aufeinanderfolgendes Durchführen der
Befestigungsbolzen 13 durch die Löcher 14 in den Enddichtungen 8,
die Hülsen 17,
die in die Löcher 38 des
schmiermittelenthaltenden Elementes 35 eingebracht sind,
sowie durch die Löcher 15 in
den Endkappen 6, und durch Einschrauben der Bolzen in die
Passlöcher 18 im
Gehäuse 5 wird
die Linearführungseinheit
gemäß der vorliegenden
Erfindung zusammengesetzt. Es sei darauf hingewiesen, dass die zwischen
den Enddichtungen 8 und den metallenen Zentralstücken 36 zwischengeordneten
Hülsen 17 die
Aufgabe haben, die schmiermittelenthaltenden Elemente 35 zwischen
den Enddichtungen 8 und den metallenen Zentralstücken 36 zu
halten, so dass die schmiermittelenthaltenden Elemente 35 von
der direkten Druckpresskraft, die von den Befestigungsbolzen 13 ausgeübt wird,
entlastet werden, um so die schmiermittelenthaltenden Elemente 35 gegen
eine unerwünschte
Deformation aufgrund der Presskraft der Befestigungsbolzen 13 zu
schützen.
In Abhängigkeit
der Situation ist es zusätzlich
zu dem Selbstschmierungssystem erforderlich, Schmiermittel oder Schmieröl von außen auf
die Laufrillen aufzubringen. Beim Zusammensetzen der Linearführungseinheit werden
die Schmiernippel 40 jeweils in die zugehörige Öffnung 39 in
dem metallenen Zentralstück 36,
einen Einschnitt 42 im schmiermittelenthaltenden Element 35 und
in die Passlöcher
in den Enddichtungen 8 und im Gehäuse 5 eingebracht,
wobei die Ka näle für die Rollelemente 7 neben
der Selbstschmierung der Schmierungsscheibenanordnungen 34 mit
durch die Schmiernippel 40 zugeführtem Schmiermittel geschmiert
werden können.
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Während die
vorliegende Erfindung auf der Grundlage bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben ist, versteht es sich, dass die verwendeten Worte der
Beschreibung dienen und keine Einschränkungen darstellen, und dass Änderungen
im Umfang der beigefügten
Ansprüche
vorgenommen werden können,
ohne vom wahren Umfang der Erfindung in ihrer breiten Ausführungsform
abzuweichen.