CH712082A2 - Linearführungseinrichtung. - Google Patents

Abstract

Es wird eine Linearführungseinrichtung vorgeschlagen, die mindestens eine Linearführungseinheit (3) aufweist, die über ein Gehäuse verfügt, in dem sich ein Umlaufkanal (15) befindet, der mit Wälzlagerelementen (17) bestückt ist. Ein Abstützkanalabschnitt (24) des Umlaufkanals (15) weist einen Arbeits-Längsschlitz (23) auf, durch den die Wälzlagerelemente (17) zum Zusammenwirken mit einer zu führenden Komponente partiell hindurchragen können. Der Umlaufkanal (15) weist zur leichten Bestückung mit Wälzlagerelementen (17) eine Montageöffnung (53) auf, die bevorzugt unmittelbar von dem Arbeits-Längsschlitz (23) gebildet ist und die von einem nachgiebigen oder beweglichen Halteelement (56) begrenzt ist. Die Nachgiebigkeit oder Beweglichkeit des Halteelementes (56) erlaubt ein vorübergehendes Aufweiten der Montageöffnung (53) beim Einbringen der Wälzlagerelemente (17) in den Umlaufkanal (15).

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Linearführungseinrichtung, mit mindestens einer Linearführungseinheit, die ein Gehäuse aufweist, das einen ringförmigen, in sich geschlossenen Umlaufkanal definiert, der eine Vielzahl von in der Umlaufkanallängsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten, zur Ausführung einer in der Umlaufkanallängsrichtung orientierten Umlaufbewegung ausgebildeten Wälzlagerelementen aufnimmt, wobei der Umlaufkanal über einen Abstützkanalabschnitt verfügt, der längsseits einen das partielle Hindurchragen der sich in dem Abstützkanalabschnitt befindenden Wälzlagerelemente ermöglichenden Arbeits-Längsschlitz aufweist.

[0002] Eine aus der US 4 557 530 bekannte Linearführungseinrichtung dieser Art enthält eine plattenförmige Linearführungseinheit mit einem mehrteiligen Gehäuse, in dem ein ringförmig in sich geschlossener Umlaufkanal ausgebildet ist. In dem Umlaufkanal befindet sich eine Vielzahl kugelförmiger Wälzlagerelemente, die im Bereich eines Abstützkanalabschnittes des Umlaufkanals partiell aus dem Umlaufkanal herausragen, um mit einem zu führenden Körper Zusammenwirken zu können. Damit die Wälzlagerelemente nicht aus dem Abstützkanalabschnitt herausfallen, erstreckt sich längs des Abstützkanalabschnittes ein Haltedraht, der die momentan in dem Abstützkanalabschnitt befindlichen Wälzlagerelemente überbrückt und mit seinen Endabschnitten in mit Nuten versehene Sockelabschnitte des Gehäuses eingesteckt ist.

[0003] Aus der EP 2 682 619 A2 ist eine Linearführungseinheit bekannt, die ein in einer Höhenrichtung mehrteiliges Gehäuse aufweist, wobei ein Gehäusemittelteil zwischen zwei Gehäusedeckeln angeordnet ist und gemeinsam mit jedem Gehäusedeckel einen mit Wälzlagerelementen bestückten Umlaufkanal begrenzt. Eine Linearführungseinheit mit ähnlichem Aufbau offenbart auch die WO 2014/005604 AI.

[0004] Die DE 10 2004 011 625 B4 offenbart eine als Linearantrieb ausgebildete Linearführungseinrichtung, die einen Grundkörper und einen mittels Wälzlagerelementen an dem Grundkörper linear verschiebbar geführten Schlittenkörper umfasst.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linearführungseinrichtung zu schaffen, deren mindestens eine Linearführungseinheit einfach und kostengünstig herstellbar ist.

[0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist in Verbindung mit den eingangs genannten Merkmalen vorgesehen, dass der Umlaufkanal eine zum Einbringen der Wälzlagerelemente in den Umlaufkanal ausgebildete Montageöffnung aufweist, die randseitig von mindestens einem die eingebrachten Wälzlagerelemente an einem Herausfallen aus dem Umlaufkanal hindernden Halteelement begrenzt ist, wobei das Halteelement zum vorübergehenden Aufweiten der Montageöffnung auf ein das Einbringen der Wälzlagerelemente in den Umlaufkanal erlaubendes Mass unter Verbleib an dem Gehäuse der Linearführungseinheit relativ zum Gehäuse der Linearführungseinheit nachgiebig oder beweglich ausgebildet ist.

[0007] Auf diese Weise können die Wälzlagerelemente bequem nach dem vorangehenden Zusammenbau des Gehäuses der Linearführungseinheit in den zugeordneten Umlaufkanal eingebracht werden. Der Umlaufkanal hat an mindestens einer Stelle seiner Längserstreckung eine Montageöffnung, die randseitig von einem Halteelement begrenzt ist, sodass ihr freier Querschnitt geringer ist als der Querschnitt der Wälzlagerelemente. Im Umlaufkanal angeordnete Wälzlagerelemente werden daher durch das Halteelement zurückgehalten und an einem Herausfallen durch die Montageöffnung gehindert. Zum Einbringen der Wälzlagerelemente in den Umlaufkanal kann das Halteelement derart reversibel verformt oder bewegt werden, dass es vorübergehend einen Querschnitt der Montageöffnung freigibt, der ausreichend gross ist, um den Durchtritt der zu montierenden Wälzlagerelemente zu gestatten. Je nach Ausgestaltung des Halteelementes ist dies dadurch möglich, dass entweder manuell oder mittels sonstiger externer Kräfte zeitweilig auf das Halteelement eingewirkt wird oder dass die Wälzlagerelemente im Rahmen eines Schnappvorganges, bei dem das Halteelement kurzzeitig elastisch nachgibt, in den Umlaufkanal hineindrückbar sind.

[0008] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Montageöffnung unmittelbar von dem Abstützkanalabschnitt des Umlaufkanals zugeordneten Arbeits-Längsschlitz gebildet ist, da sich dann eine zusätzliche, separate Montageöffnung erübrigt und unmittelbar der Arbeits-Längsschlitz beim Zusammenbau der Linearführungseinheit als Montageöffnung zum Einbringen der Wälzlagerelemente nutzbar ist. An die Festigkeit des Halteelementes sind normalerweise keine besonders hohen Anforderungen gestellt, weil die von dem Halteelement ausgeübte Rückhaltefunktion in den meisten Fällen nur so lange benötigt wird, bis die Linearführungseinheit bestimmungsgemäss installiert ist und die im Bereich des Abstützkanalabschnittes befindlichen Wälzlagerelemente an einer Führungsfläche eines zu führenden externen Gegenkörpers anliegen und dadurch im Abstützkanalabschnitt zurückgehalten werden. Daher lässt sich das Halteelement in der Regel kostengünstig realisieren.

[0009] Da das Halteelement auch beim Vorgang des Einbringens der Wälzlagerelemente am Gehäuse der Linearführungseinheitverbleibt, ist seine Handhabung äusserst einfach. Um die vorübergehende Aufweitung der Montageöffnung zu ermöglichen, ist das Halteelement bevorzugt als Ganzes beweglich am Gehäuse angebracht oder es verfügt über eine ausreichende Nachgiebigkeit, beispielsweise indem es zumindest partiell über gummielastisch nachgiebige Eigenschaften verfügt.

[0010] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

[0011] Zweckmässigerweise ist das Halteelement so am Gehäuse der Linearführungseinheit angeordnet, dass es in einem unbetätigten Zustand eine die im Umlaufkanal befindlichen Wälzlagerelemente an einem Herausfallen aus dem Um laufkanal hindernde Haltestellung einnimmt und zum Einbringen der Wälzlagerelement in den Umlaufkanal vorübergehend entgegen einer rückstellend wirkenden Federkraft in eine Freigabestellung bewegbar ist. Ist ein Wälzlagerelement durch die vorübergehend erweiterte Montageöffnung hindurchgetreten, kann das Halteelement aufgrund der rückstellend wirkenden Federkraft selbsttätig in die Haltestellung zurückkehren, in der die im Umlaufkanal befindlichen Wälzlagerelemente verliergesichert sind.

[0012] Eine besonders einfache Handhabung ergibt sich, wenn das Halteelement verschwenkbar an dem Gehäuse angeordnet ist.

[0013] Es ist des Weiteren von Vorteil, das Halteelement einstückig mit dem Gehäuse zu verbinden. Die Herstellung erweist sich in diesem Fall als besonders kostengünstig. Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es zweckmässig, wenn das Halteelement über mindestens ein Filmscharnier verschwenkbar beweglich mit dem Gehäuse verbunden ist. Das Filmscharnier äussert sich insbesondere in mindestens einem das Halteelement mit dem Gehäuse verbindenden Materialsteg, der bezüglich der angrenzenden Bereiche des Halteelementes und des Gehäuses eine reduzierte Wanddicke hat und elastisch biegbar ist.

[0014] Das Halteelement ist bevorzugt leistenförmig ausgebildet und so angeordnet, dass es sich entlang eines linearen Längenabschnittes des Umlaufkanals erstreckt. Insbesondere erstreckt sich das Halteelement entlang des bevorzugt eine lineare Er-streckung aufweisenden Abstützkanalabschnittes des Umlaufkanals.

[0015] Zweckmässigerweise ist die Montageöffnung randseitig von nur einem einzigen beweglichen Halteelement begrenzt. Ein dem beweglichen Halteelement gegenüberliegender Randbereich der Montageöffnung ist zweckmässigerweise von einem starren Bestandteil des Gehäuses gebildet.

[0016] Der Umlaufkanal erstreckt sich zweckmässigerweise in einer Kanalebene. Bei ihrer Umlaufbewegung laufen die Wälzlagerelemente in dieser Kanalebene um. Das Gehäuse hat eine zu der Kanalebene senkrechte Hochachse und hat bevorzugt einen mehrteiligen Aufbau, wobei es sich insbesondere aus einem Trägerelement und aus einem in Achsrich-tung der Hochachse an das Trägerelement angesetzten Deckelelement zusammensetzt. Gemeinsam begrenzen das Trägerelement und das Deckelelement den die Wälzlagerelement aufnehmenden Umlaufkanal.

[0017] Das Halteelement ist zweckmässigerweise an dem Deckelelement angeordnet. Besonders kostengünstig lässt sich dies dadurch realisieren, dass die aus dem Deckelelement und dem Trägerelement bestehende integrale Baueinheit aus einem Kunst-stoffmaterial besteht.

[0018] Das Deckelelement und das Trägerelement sind vorzugsweise mittels einer Schnappverbindungseinrichtung aneinander fixiert. Die Schnappverbindungseinrichtung ist insbesondere so ausgebildet, dass Deckelelement und Trägerelement in der Achsrichtung der Hochachse zusammenfügbar und unmittelbar beim Zusammenfügen miteinander verrastbar sind. Auf diese Weise lässt sich ein kostengünstiger Zusammenhalt des Gehäuses ohne Verwendung zusätzlicher Befestigungsmittel wie Schrauben oder Klebstoff realisieren.

[0019] Der Abstützkanalabschnitt ist zweckmässigerweise durch eine Abstützflache begrenzt, durch die die Wälzlagerelemente gegen äussere Kräfte abgestützt sind und an der die Wälzlagerelemente bei ihrer Umlaufbewegung abrollen. Diese Abstützflache ist zweckmässigerweise ausschliesslich an dem Trägerelement ausgebildet. Vorzugsweise besteht das Trägerelement aus einem über eine ausreichende Härte verfügenden Metall, insbesondere aus einem gehärteten Kupfer-Beryllium-Material.

[0020] Die Linearführungseinrichtung kann nur eine einzige Linearführungseinheit oder auch mehrere Linearführungseinheiten aufweisen. Vorzugsweise kommt die Linearführungseinheit stets paarweise zum Einsatz, wobei pro Linearführungseinheitenpaar zwei Linearführungseinheiten längsseits nebeneinander angeordnet sind.

[0021] Eine besonders vorteilhaft aufgebaute Linearführungseinrichtung hat einen Grundkörper und einen unter Vermittlung mindestens einer Linearführungseinheit an dem Grundkörper linear verschiebbar gelagerten Schlittenkörper. Besonders zweckmässig ist ein Aufbau, bei dem der Grundkörper Bestandteil einer Antriebseinheit ist, die über an dem Schlitten angreifende, elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbare Antriebsmittel verfügt, sodass der Schlitten aktiv zu einer geführten Linearbewegung relativ zu dem Grundkörper antreibbar ist.

[0022] Eine Linearführungseinheit ist zweckmässigerweise mittels ihres Gehäuses an einem Grundkörper der Linearführungseinrichtung befestigt. Beispielsweise kann das Gehäuse der Linearführungseinheit mit dem Grundkörper verschraubt sein. Um auf kostengünstige Weise ein spielfreies Zusammenwirken zwischen der Linearführungseinheit und einem zu führenden Schlittenkörperzu gewährleisten, ist zwischen den Grundkörper der Linearführungseinrichtung und das Gehäuse der Linearführungseinheit zweckmässigerweise eine Vorspanneinrichtung eingegliedert, die über einen Spannkeil verfügt, mit dessen Hilfe auf das Gehäuse der Linearführungseinheit eine ein Verspannen mit dem Schlittenkörper bewirkende Vorspannkraft ausgeübt werden kann, bevor das Gehäuse am Grundkörper der Linearführungseinrichtung befestigt wird.

[0023] Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine bevorzugte Ausgestaltung einer erfindungsgemässen Linearführungseinrichtung, bei der ein Schlittenkörper mittels zweier Linearführungseinheiten an einem Grundkörper linear verschiebbar geführt ist,

Fig. 2 die Linearführungseinrichtung aus Fig. 1 bei abgenommenem Schlittenkörper, sodass die zwischen dem Schlittenkörper und dem Grundkörper platzierten Linearführungseinheiten sichtbar sind,

Fig. 3 einen Querschnitt der Linearführungseinrichtung aus Fig. 1 gemäss der dortigen Schnittlinie III—III,

Fig. 4 eine Einzeldarstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Linearführungseinheit, die bei der Linear führungseinrichtung der Fig. 1 bis 3 zum Einsatz kommt,

Fig. 5 einen Längsschnitt der Linearführungseinheit gemäss der Schnittebene V-V aus Fig. 4 und 7,

Fig. 6 eine Explosionsdarstellung der Linearführungseinheit der Fig. 4 und 5,

Fig. 7 einen Querschnitt der Linearführungseinheit gemäss Schnittebene VII—VII aus Fig. 4 und 5,

Fig. 8 einen Querschnitt der Linearführungseinheit der Fig. 4 bis 7 gemäss Schnittebene VIII—VIII aus Fig. 7, wo bei es sich um eine vergrösserte Darstellung des in Fig. 3 strichpunktiert umrahmten Bereiches A handelt, und

Fig. 9 den in Fig. 8 kenntlich gemachten Ausschnitt IX in einer vergrösserten Darstellung, wobei ein Montagevorgang beim Einbringen eines Wälzlagerelementes in den Umlaufkanal gezeigt ist, in Verbindung mit einem dabei auftretenden reversiblen Verschwenken eines das montierte Wälzlagerelement im Umlaufkanal haltenden Halteelementes.

[0024] Die in Fig. 1 bis 3 illustrierte Linearführungseinrichtung 1 verfügt über einen Grundkörper 2 und einen an dem Grundkörper 2 mittels zweier Linearführungseinheiten 3 der Linearführungseinrichtung 1 linear verschiebbar geführten Schlittenkörper 4.

[0025] Die Linearführungseinrichtung 1 hat eine Hauptachse 5, bei der es sich insbesondere um die Längsachse der Linearführungseinrichtung 1 handelt. Der Schlittenkörper 4 kann in Achsrichtung der Hauptachse 5 eine durch einen Doppelpfeil angedeutete, hin und her gehende Linearbewegung 6 ausführen.

[0026] Nicht notwendigerweise, jedoch vorzugsweise repräsentiert die Linearführungseinrichtung 1 einen Linearantrieb la, was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft. In diesem Fall ist der Grundkörper 2 Bestandteil einer Antriebseinheit 7, die ausserdem über Antriebsmittel 8 verfügt, die mit dem Schlittenkörper 4 antriebsmässig gekoppelt sind. Diese Antriebsmittel 8 sind vorzugsweise von einem elektrisch und/oder durch Fluidkraft und hierbei insbesondere pneumatisch betätigbaren Typ. Beispielsweise enthalten die Antriebsmittel 8 eine stirnseitig aus dem Grundkörper 2 herausragende Antriebsstange 8a, die innerhalb des Grundkörpers 2 mit einem pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbaren Antriebskolben verbunden ist und ausserhalb des Grundkörpers 2 an dem Schlittenkörper 4 befestigt ist. Die Antriebsstange 8a ist zu einer Antriebsbewegung in Achsrichtung der Hauptachse 5 antreibbar, woraus die Linearbewegung 6 des Schlittenkörpers 4 resultiert.

[0027] Die Linearführungseinrichtung 1 hat eine zu der Hauptachse 5 rechtwinkelige Hochachse 12. Grundkörper 2 und Schlittenkörper 4 sind in Achsrichtung der Hochachse 12 übereinander angeordnet und überlappen sich in Achsrichtung der Hauptachse 5. Die Linearführungseinheiten 3 sind in Achsrichtung der Hochachse 12 zwischen dem Grundkörper 2 und dem Schlittenkörper 4 angeordnet und bevorzugt an dem Grundkörper 2 befestigt.

[0028] Jede Linearführungseinheit 3 hat eine Längsachse 13 und ist mit zu der Hauptachse 5 paralleler Ausrichtung ihrer Längsachse 13 am Grundkörper 2 angeordnet.

[0029] Jede Linearführungseinheit 3 hat ein Gehäuse 14, das im Folgenden zur besseren Unterscheidung auch als Führungsgehäuse 14 bezeichnet wird. Im Innern des Führungsgehäuses 14 ist ein ringförmig in sich geschlossener Umlaufkanal 15 ausgebildet, der in einer im Folgenden als Kanalebene 16 bezeichneten Ebene verläuft. Der Umlaufkanal 15 ist mit einer Vielzahl von Wälzlagerelementen 17 befüllt, die in der Längsrichtung des Umlaufkanals 15, die im Folgenden als Umlaufkanallängsrichtung 18 bezeichnet wird, aufeinanderfolgend angeordnet sind. Die Wälzlagerelemente 17 sind derart spielbehaftet in dem Umlaufkanal 15 aufgenommen, dass sie darin relativ zu dem Führungsgehäuse 14 eine Umlaufbewegung 22 in der Umlaufkanallängsrichtung 18 ausführen können, wobei sie sich an der Wandung des Umlaufkanals 15 abwälzen.

[0030] Die Wälzlagerelemente 17 sind vorzugsweise kugelförmig ausgebildet. Andere Formgebungen sind ebenfalls möglich, beispielsweise zylindrische Wälzlagerelemente 17.

[0031] Abgesehen von einer schlitzartigen Öffnung, die als Arbeits-Längsschlitz 23 bezeichnet sei, ist der Umlaufkanals 15 ringsum durch das Führungsgehäuse 14 verschlossen Der Arbeits-Längsschlitz 23 erstreckt sich entlang eines Längenabschnittes des Umlaufkanals 15, bei dem es sich um einen Abstützkanalabschnitt 24 handelt, der eine lineare Erstreckung hat und der insbesondere parallel zu der Längsachse 13 verläuft.

[0032] Der Abstützkanalabschnitt 24 ist längsseits von einer an dem Führungsgehäuse 14 ausgebildeten, im Querschnitt konkav gewölbten Abstützfläche 25 begrenzt. Die Abstützfläche 25 ist dem Arbeits-Längsschlitz 23 zugewandt. Diejenigen Wälzlagerelemente 17, die bei ihrer Umlaufbewegung 22 innerhalb des Abstützkanalabschnittes 24 angeordnet sind, stüt zen sich mit einem innerhalb des Abstützkanalabschnittes 24 befindlichen Aussenumfangsabschnitt an der Abstützfläche 25 ab und ragen partiell, mit einem zur besseren Unterscheidung als Führungsabschnitt 26 bezeichneten Abschnitt, durch den Arbeits-Längsschlitz 23 hindurch aus dem Umlaufkanal 15 heraus.

[0033] Bei ihrem bestimmungsgemässen Gebrauch ist die Linearführungseinheit 3 so montiert, dass die Wälzlagerelemente 17 mit ihren den Arbeits-Längsschlitz 23 durchsetzenden Führungsabschnitten 26 an einer Führungsfläche 27 des zu führenden Schlittenkörpers 4 anliegen. Die Führungsfläche 27 hat eine lineare Erstreckung und ist insbesondere von der Begrenzungsfläche einer in dem Schlittenkörper 4 ausgebildeten nutartigen Vertiefung gebildet. Wenn der Schlittenkörper 4 die Linearbewegung 6 ausführt, läuft die Führungsfläche 27 an den Führungsabschnitten 26 der Wälzlagerelemente 17 entlang, wobei die Wälzlagerelemente 17 reibungsbedingt rotativ angetrieben werden und die Umlaufbewegung 22 ausführen. Von dem Schlittenkörper 4 auf die Führungsabschnitt 26 ausgeübte Querkräfte werden von den Wälzlagerelementen 17 in die Abstützfläche 25 eingeleitet, sodass der Schlittenkörper 4 bezüglich des die Abstützfläche 25 aufweisenden Führungsgehäuses 14 der Linearführungseinheit 3 in der Kanalebene 16 abgestützt ist.

[0034] Exemplarisch erfolgt die Abstützung in der Achsrichtung einer Querachse 28 der Linearführungseinheit 3, die in der Kanalebene 16 rechtwinkelig zu der Längsachse 13 orientiert ist.

[0035] Jede Linearführungseinheit 3 ist über ihr Führungsgehäuse 14 an dem Grundkörper 2 der Linearführungseinrichtung 1 befestigt. Dies geschieht beispielsweise mittels Befestigungsschrauben 32, die durch das Führungsgehäuse 14 in Achsrichtung einer zu der Kanalebene 16 rechtwinkeligen Hochachse 33 durchsetzende Befestigungslöcher 34 hindurchgreifen und in den Grundkörper 2 eingeschraubt sind, sodass das Führungsgehäuse 14 mit dem Grundkörper 2 in Achsrichtung der Hochachse 12 verspannt ist.

[0036] Exemplarisch sind die beiden Linearführungseinheiten 3 in Achsrichtung der Längsachse 5 auf gleicher Höhe rechtwinkelig zu der Längsachse 5 nebeneinander angeordnet. Sie sind so ausgerichtet, dass ihre Arbeits-Längsschlitze 23 voneinander wegweisen. Der Schlittenkörper 4 greift reiterartig über die beiden Linearführungseinheiten 3 hinweg und ragt mit jeweils einem Führungsschenkel 35 vor den Abstützkanalabschnitt 24 einer Linearführungseinheit 3, sodass die in diesem Abstützkanalabschnitt 24 befindlichen Wälzlagerelemente 17 an einer der Führungsflächen 27 abrollbar anliegen, die am zugeordneten Führungsschenkel 35 ausgebildet sind.

[0037] Die Linearführungseinrichtung 1 ist zweckmässigerweise mit einer Vorspanneinrichtung 36 ausgestattet, mit deren Hilfe die Linearführungseinheiten 3 zur Erzielung eines spielfreien Kontakts mit der zugeordneten Führungsfläche 27 verspannbar sind, bevor das Führungsgehäuse 14 mit Hilfe der Befestigungsschrauben 32 oder anderer Befestigungsmittel unverrückbar an dem Grundkörper 2 festgelegt wird.

[0038] Zu der Vorspanneinrichtung 36 gehört eine bevorzugt einstückig im Grundkörper 2 ausgebildete Abstützrippe 37, die an einer in Achsrichtung der Hochachse 12 nach oben zu dem Schlittenkörper 4 hin weisenden oberen Grundkörperfläche 38 des Grundkörpers 2 ausgebildet ist und zwischen die beiden an dieser oberen Grundkörperfläche 38 anliegenden Linearführungseinheiten 3 eintaucht. Dabei liegt die Abstützrippe 37 einer dem Arbeits-Längsschlitz 23 entgegengesetzten rückseitigen Gehäusefläche 42 des Führungsgehäuses 14 einer jeweiligen Linearführungseinheit 3 mit Abstand gegenüber. Auf die Abstützrippe 37 ist ein im Querschnitt U-förmiger Spannkeil 43 aufgesteckt, der mit jeweils einem Spannschenkel 44 in einen der beiden zwischen der Abstützrippe 37 und den rückseitigen Gehäuseflächen 42 befindlichen Zwischenräume von oben her eintaucht. An jedem Spannschenkel 44 befindet sich an der der benachbarten Linearführungseinheit 3 zugewandten Aussenseite eine Keilfläche 45, die nach unten in Richtung zu der oberen Grundkörperfläche 38 und gleichzeitig in Richtung zu der Abstützrippe 37 schräg verläuft. Mindestens eine Spannschraube 46 durchsetzt einen die beiden Spannschenkel 44 verbindenden Verbindungssteg 47 des Spannkeils 43 und ist von oben her in die Abstützrippe 37 eingeschraubt, wobei sie mit einem Schraubenkopf 48 von oben her auf den Verbindungssteg 47 einwirkt.

[0039] Beim Zusammenbau der Linearführungseinrichtung 1 werden zunächst die beiden Linearführungseinheiten 3 mit Hilfe der Befestigungsschrauben 32 am Grundkörper 2 vorfixiert, sodass sie in der Kanalebene 16 relativ zum Grundkörper 2 beweglich bleiben. Anschliessend werden die beiden Spannschenkel 44 durch Betätigung der Spannschraube 46 in die Zwischenräume zwischen der Abstützrippe 37 und den Führungsgehäusen 14 eingetrieben, sodass die Linearführungseinheiten 3 nach aussen gedrückt und mit den aus dem Abstützkanalabschnitt 24 herausragenden Führungsabschnitten 26 ihrer Wälzlagerelemente 17 spielfrei mit den Führungsflächen 27 des zuvor auf die Linearführungseinheiten 3 aufgesetzten Schlittenkörpers 4 verspannt werden. Ein den Schlittenkörper 4 in Achsrichtung seiner Hochachse 12 durchsetzendes Zugangsloch 52 ermöglicht den hierbei erforderlichen Zugriff zu dem Schraubenkopf 48 mittels eines Schraubwerkzeuges.

[0040] Indem die beiden Spannschenkel 44 leistenförmig ausgebildet sind, legen sie sich grossflächig linear an die Rückseite der Führungsgehäuse 14 an und sorgen auch für eine exakt parallele Ausrichtung der Linearführungseinheiten 3 bezüglich der Hauptachse 5 des Grundkörpers 2.

[0041] Nachdem die Vorspannmassnahme beendet ist, werden die Befestigungsschrauben 32, wiederum durch im Schlittenkörper 4 ausgebildete Löcher hindurch, festgezogen, um die eingestellte Relativlage zwischen den Führungsgehäusen 14 der Linearführungseinheiten 3 und dem Grundkörper 2 unverrückbar festzusetzen.

[0042] Jede Linearführungseinheit 3 ist so konzipiert, dass die Wälzlagerelemente 17 sehr einfach in den Umlaufkanal 15 einbringbar sind, nachdem zuvor das Führungsgehäuse 14 hergestellt beziehungsweise zusammengebaut wurde.

Somit erübrigt sich ein in der Regel schwieriges Einfüllen der Wälzlagerelemente 17 im noch zerlegten Zustand des Führungsgehäuses 14.

[0043] Verantwortlich für diese Funktionalität ist eine mit dem Umlaufkanal 15 kommunizierende Montageöffnung 53 variablen Querschnittes, durch die hindurch die Wälzlagerelemente 17 unter vorübergehender Aufweitung des Öffnungsquerschnittes der Montageöffnung 53 in den Umlaufkanal 15 einführbar sind.

[0044] Die Montageöffnung 53 ist bevorzugt schlitzförmig ausgebildet und ist vorzugsweise - was auf das Ausführungsbeispiel zutrifft - unmittelbar von dem Arbeits-Längsschlitz 23 gebildet, der sich entlang des Abstützkanalabschnittes 24 des Umlaufkanals 15 erstreckt.

[0045] Die Montageöffnung 53 ist längsseits von zwei sich mit Abstand gegenüberliegenden ersten und zweiten Begrenzungselementen 54, 55 begrenzt. Während das erste Begrenzungselement 54 bezüglich des Führungsgehäuses 14 unbeweglich und insbesondere ein einstückiger, starrer Bestandteil des Führungsgehäuses 14 ist, ist das zweite Begrenzungselement 55 relativ zu dem Führungsgehäuse 14 nachgiebig oder beweglich, sodass der freie Querschnitt der Montageöffnung 53 veränderbar ist. Dabei fungiert das zweite Begrenzungselement 55 als ein Halteelement 56, das in der Lage ist, im Bereich der Montageöffnung 53 im Umlaufkanal 15 platzierte Wälzlagerelemente 17 an einem Herausfallen durch die Montageöffnung 53 hindurch zu hindern und folglich im Umlaufkanal 15 zurückzuhalten.

[0046] Bevorzugt, und dies entspricht auch dem Ausführungsbeispiel, ist das Halteelement 56 relativ zum Führungsgehäuse 14 zwischen einer in Fig. 8 in durchgezogenen Linien und in Fig. 9 gepunktet illustrierten Haltestellung 56a und einer in Fig. 9 in durchgezogenen Linien illustrierten Freigabestellung 56b bewegbar. Bei der Bewegbarkeit handelt es sich insbesondere um eine Schwenkbarkeit, die daraus resultiert, dass das Halteelement 56 an dem Führungsgehäuse 14 verschwenkbar gelagert ist. Die Schwenkachse 57 der Schwenkbeweglichkeit erstreckt sich in der Umlaufkanallängsrichtung 18 und verläuft exemplarisch parallel zur Längsrichtung des eine lineare Erstreckung aufweisenden Abstützkanalabschnittes 24. Realisiert ist die Schwenkbeweglichkeit insbesondere durch ein Filmscharnier 58, bei dem es sich um einen filmartig dünnen und daher flexiblen Materialsteg des Führungsgehäuses 14 handelt, der das Halteelement 56 mit einem starren, unbeweglichen Basisabschnitt 59 des Führungsgehäuses 14 einstückig verbindet.

[0047] Die Materialdicke des Filmscharniers 58 ist bevorzugt geringer als die Materialdicke des sich daran anschliessenden Abschnittes des Halteelementes 56 und des Basisabschnittes 59.

[0048] Das Filmscharnier 58 ist eine besonders vorteilhafte Möglichkeit, um Gelenkmittel 60 zu realisieren, die die in der Zeichnung bei 64 durch einen Doppelpfeil angedeutete Schwenkbeweglichkeit 64 des Halteelements 56 gewährleisten. Andere Realisierungsformen für die Gelenkmittel 60 sind ebenfalls möglich, insbesondere dann, wenn das Halteelement 56 nicht einstückig mit dem Führungsgehäuse 14 ausgebildet ist, sondern eine diesbezüglich separate Komponente ist.

[0049] Die Gelenkmittel 60 können sich prinzipiell über die gesamte Länge des Halteelementes 56 hinweg erstrecken. Exemplarisch sind sie diesbezüglich kürzer ausgebildet, sodass sie in Achsrichtung der Schwenkachse 57 axial beidseits von je einem Endabschnitt des Halteelements 56 überragt werden.

[0050] Das Halteelement 56 ist zweckmässigerweise insgesamt leistenförmig ausgebildet und erstreckt sich entlang eines linearen Längenabschnittes des Umlaufkanals 15, exemplarisch entlang des Abstützkanalabschnittes 24. Vorzugsweise nimmt das Halteelement 56 in einem unbetätigten Zustand die oben angesprochene Haltestellung ein. Hierbei handelt es sich, wenn im Bereich der Montageöffnung 53 kein Wälzlagerelement 17 in dem Umlaufkanal 15 platziert ist, bevorzugt um einen spannungsneutralen Zustand. Der Querschnitt der Montageöffnung 53, bei dem es sich genauer gesagt um die vom gegenseitigen Abstand der beiden Begrenzungselemente 54, 55 definierte Breite der Montageöffnung 53 handelt, ist dabei kleiner als der grösste Durchmesser der Wälzlagerelemente 17. Ein im Bereich der Montageöffnung 53 im Umlaufkanal 15 angeordnetes Wälzlagerelement 17 - beim Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um den Abstützkanalabschnitt 24 - befindet sich mit seinem Abschnitt grössten Durchmessers auf der der Abstützfläche 25 zugeordneten Seite der Montageöffnung 53 beziehungsweise des Arbeits-Längsschlitzes 23 und wird somit von den beiden Begrenzungselementen 54, 55 gemeinsam an einem Herausfallen at dem Umlaufkanal 15 beziehungsweise an einem Durchtritt durch die Montageöffnung 53 gehindert. Dabei kann das Halteelement 56 bezüglich der spannungsneutralen Position geringfügig aus gelenkt sein, sodass es mit leichter Vorspannung am benachbarten Wälzlagerelement 17 anliegt, was jedoch nicht zwingend der Fall ist.

[0051] Beim Zusammenbau der Linearführungseinheit 3 können die Wälzlagerelemente 17 durch die Montageöffnung 53 hindurch Einzel oder zu mehreren nacheinander in den Umlaufkanal 15 eingebracht werden. Bei diesem Einbringvorgang treten die Wälzlagerelemente 17 mit einer in Fig. 9 durch einen Pfeil angedeuteten Durchtrittsbewegung 66 durch die Montageöffnung 53 hindurch in den Umlaufkanal 15 - beim Ausführungsbeispiel in den Abstützkanalabschnitt 24 - ein, wobei das Halteelement ü zuvor in die Freigabestellung bewegt wurde und so lange in der Freigabestellung gehalten wird, bis der Einbringvorgang der Wälzlagerelemente 17 abgeschlossen ist. Hierzu kann das bewegliche Halteelement 56 manuell oder mit einem geeigneter Werkzeug in der Freigabestellung gehalten werden.

[0052] Das Verschwenken in die Freigabestellung geht zweckmässigerweise mit dem Aufbau einer rückstellend wirkenden Federkraft einher, die danach trachtet, das Halteelement 56 in die Haltestellung zurückzuschwenken. Daher genügt es, nach dem Einführen der Wälzlagerelemente 17 das Halteelement 56 einfach loszulassen, sodass es selbsttätig in die Haltestellung zurückkehrt.

Claims (16)

1. [0053] Das Halteelement 56 kann auch derart federelastisch beweglich sein, dass die Wälzlagerelemente 17 im Rahmen eines Schnappvorganges durch die Montageöffnung 53 hindurchdrückbar sind. Dabei weitet sich die Montageöffnung 53 kurzzeitig auf. [0054] Bei einem nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 56 zur Ermöglichung eines vorübergehenden Aufweitens der Montageöffnung 53 nachgiebig ausgebildet und besteht zumindest teilweise aus einem Material mit gummielastischen Eigenschaften. Dieses gummielastische Material wird beim Hineindrücken der Wälzlagerelemente 17 in den Umlaufkanal 15 kurzzeitig reversibel verformt. [0055] Bei einem ebenfalls nicht illustrierten Ausführungsbeispiel ist die hinsichtlich ihres Querschnittes veränderbare Montageöffnung 53 nicht von dem Arbeits-Längsschlitz 23 gebildet, sondern diesbezüglich zusätzlich an anderer Stelle des Umlaufkanals 15 vorgesehen, beispielsweise im Bereich der rückseitigen Gehäusefläche 42. [0056] Beim abgebildeten Ausführungsbeispiel ist die Montageöffnung 53 nur einseitig von einem beweglichen Halteelement 56 begrenzt. Es besteht allerdings die Möglichkeit, die Montageöffnung 53 gegenüberliegend des beweglichen Halteelementes durch ein weiteres, entsprechend nachgiebig oder beweglich ausgebildetes Halteelement 56 zu begrenzen. Bezogen auf das Ausführungsbeispiel würde dies bedeuten, dass auch das zweite Begrenzungselement 55 von einem nachgiebigen oder beweglichen Halteelement 56 gebildet wäre. [0057] Das Führungsgehäuse 14 ist bevorzugt mehrteilig ausgebildet. Es enthält insbesondere zwei in Achsrichtung der Hochachse 33 aneinander angesetzte und aneinander fixierte Gehäuseteile, wobei es sich insbesondere um ein Trägerelement 67 und um ein Deckelelement 68 handelt. Diese beiden Gehäuseteile 67, 68 definieren gemeinsam den Umlaufkanal 15. [0058] Bevorzugt sind die beiden Gehäuseteile 67, 68 schalenförmig ausgebildet und haben jeweils eine Gehäuseteilöffnung 67a, 68a, wobei sie mit einander zugewandten Gehäuseteilöffnungen 67a, 68a zusammengefügt sind. Bevorzugt sind die beiden Gehäuseteile 67, 68 in Achsrichtung der Hochachse 33 zusammengesteckt und mittels einer Schnappverbindungseinrichtung 69 ohne separate Befestigungselemente miteinander verrastet. [0059] Exemplarisch gehören zu der Schnappverbindungseinrichtung 69 mehrere Schnappverbindungseinheiten 69a, 69b, die in der Kanalebene 16 beabstandet zueinander angeordnet sind und sich jeweils aus einer am einen Gehäuseteil 68 angeordneten Schnappvorsprung und aus einer am anderen Gehäuseteil 69 ausgebildeten Schnappvertiefung zusammensetzen. [0060] Der Umlaufkanal 15 ist peripher von einer Kanalwandfläche 72 begrenzt, an der die Wälzlagerelemente 17 bei ihrer Umlaufbewegung 22 abrollen. Im Querschnitt des Umlaufkanals 15 betrachtet ist die Kanalwandfläche 72 bevorzugt kreisförmig ausgebildet. Im Bereich des Abstützkanalabschnittes 24 besteht die Kanalwandfläche 72 aus der Abstützflache 25. Diese Abstützflache 25 ist zweckmässigerweise ausschliesslich an dem Trägerelement 67 ausgebildet, das bevorzugt aus einem Metall besteht, insbesondere aus einem gehärteten Kupfer-Beryllium-Material. Dadurch werden die beim Führen des Schlittenkörpers 4 auftretenden Abstützkräfte seitens des Führungsgehäuses 14 ausschliesslich in das Trägerelement 67 eingeleitet. Das Deckelelement 68 wird dabei nicht belastet, sodass es vorzugsweise insgesamt aus einem Kunststoffmaterial besteht. Vor allem in diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn das Halteelement 56 an dem Deckelelement 68 angebracht ist. Das Halteelement 56 und das Deckelelement 68 können zweckmässigerweise als integrale Baueinheit durch Spritzgiessen hergestellt sein. [0061] In dem ausserhalb des Abstützkanalabschnittes 24 befindlichen Längenabschnitt des Umlaufkanals 15 setzt sich die Kanalwandfläche 72 zweckmässigerweise jeweils aus einem am Trägerelement 67 ausgebildeten ersten Wandflächenabschnitt 72a und aus einem gegenüberliegenden, am Deckelelement 68 ausgebildeten zweiten Wandflächenabschnitt 72b zusammen. Vorzugsweise sind beide Wandflächenabschnitte 72a, 72b als rinnenförmige Vertiefungen im Innern der schalenförmigen Gehäuseteile 67, 68 ausgebildet, die sich beim Zusammenfügen der beiden Gehäuseteile 67, 68 zu der Kanalwandfläche 72 ergänzen. Patentansprüche

   1. Linearführungseinrichtung, mit mindestens einer Linearführungseinheit (3), die ein Gehäuse (14) aufweist, das einen ringförmigen, in sich geschlossenen Umlaufkanal (15) definiert, der eine Vielzahl von in der Umlaufkanallängsrichtung (18) aufeinanderfolgend angeordneten, zur Ausführung einer in der Umlaufkanallängsrichtung (18) orientierten Umlaufbewegung (22) ausgebildeten Wälzlagerelementen (17) aufnimmt, wobei der Umlaufkanal (15) über einen Abstützkanalabschnitt (24) verfügt, der längsseits einen das partielle Hindurchragen der sich in dem Abstützkanalabschnitt (24) befindenden Wälzlagerelemente (17) ermöglichenden Arbeits-Längsschlitz (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlaufkanal (15) eine zum Einbringen der Wälzlagerelemente (17) in den Umlaufkanal (15) ausgebildete Montageöffnung (53) aufweist, die randseitig von mindestens einem die eingebrachten Wälzlagerelemente (17) an einem Herausfallen aus dem Umlaufkanal (15) hindernden Halteelement (56) begrenzt ist, wobei das Halteelement (56) zum vorübergehenden Aufweiten der Montageöffnung (53) auf ein das Einbringen der Wälzlagerelemente (17) in den Umlaufkanal (15) erlaubendes Mass unter Verbleib an dem Gehäuse (14) der Linearführungseinheit (3) relativ zum Gehäuse (14) der Linearführungseinheit (3) nachgiebig oder beweglich ausgebildet ist.
2. 2. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (56) in einem unbetä-tigten Zustand eine die im Umlaufkanal (15) befindlichen Wälzlagerelemente (17) an einem Herausfallen aus dem Umlaufkanal (15) hindernde Haltestellung einnimmt und gegen eine rückstellend wirkende Federkraft in eine das Einbringen der Wälzlagerelemente (17) in den Umlaufkanal (15) ermöglichende Freigabestellung bewegbar ist.
3. 3. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (56) ver-schwenkbar an dem Gehäuse (14) angeordnet ist.
4. 4. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (56) über mindestens ein Filmscharnier (58) beweglich mit dem Gehäuse (14) verbunden ist.
5. 5. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (56) einstückig mit dem Gehäuse (14) verbunden ist.
6. 6. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (56) leisten förmig ausgebildet ist und sich entlang eines linearen Längenabschnittes des Umlaufkanals (15) erstreckt.
7. 7. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageöffnung (53) unmittelbar von dem Arbeits-Längsschlitz (23) gebildet ist, wobei das Halteelement (56) den Arbeits-Längsschlitz (23) längsseits begrenzt.
8. 8. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Montageöffnung (53) nur von einem einzigen nachgiebigen oder beweglichen Halteelement (56) begrenzt ist.
9. 9. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Umlaufkanal (15) in einer Kanalebene (16) erstreckt und das Gehäuse (14) der Linearführungseinheit (3) ein Trägerelement (67) sowie ein in Achsrichtung einer zu der Kanalebene (16) senkrechten Hochachse (33) an das Trägerelement (67) angesetztes Deckelelement (68) aufweist, wobei das Trägerelement (67) und das Deckelelement (68) gemeinsam den Umlaufkanal (15) definieren.
10. 10. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das nachgiebige oder bewegliche Halteelement (56) an dem Deckelelement (68) des Gehäuses (14) der Linearführungseinheit (3) angeordnet ist.
11. 11. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelelement (68) und das Trägerelement (67) mittels einer Schnappverbindungseinrichtung (69) aneinander fixiert sind.
12. 12. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützkanalabschnitt (24) eine die Wälzlagerelemente (17) gegen äussere Kräfte abstützende Abstützflache (25) aufweist, die ausschliesslich an dem Trägerelement (68) ausgebildet ist.
13. 13. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (67) aus Metall, insbesondere aus gehärtetem Kupfer-Beryllium-Material und das Deckelelement (68) aus Kunststoffmaterial besteht.
14. 14. Linearführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Grundkörper (2) aufweist, an dem unter Vermittlung der mindestens einen Linearführungseinheit (3) ein Schlittenkörper (4) linear verschiebbar gelagert ist.
15. 15. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (2) Bestandteil einer Antriebseinheit (7) ist, die über an dem Schlittenkörper (4) angreifende, elektrisch und/oder durch Fluidkraft betätigbare Antriebsmittel (8) verfügt.
16. 16. Linearführungseinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Linearführungseinheit (3) mittels ihres Gehäuses (14) an dem Grundkörper (2) befestigt ist, wobei zwischen den Grundkörper (2) und das Gehäuse (14) der Linearführungseinheit (3) zweckmässigerweise eine einen Spannkeil (43) aufweisende Vorspanneinrichtung (36) eingegliedert ist, durch die die Linearführungseinheit (3) bezüglich des Schlittenkörpers (4) spielfrei justierbar ist.