DE19742081A1

DE19742081A1 - Linearlager mit einer Einrichtung zum Messen

Info

Publication number: DE19742081A1
Application number: DE19742081A
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl Ing Moseberg; Dietmar Dipl Ing Rudy; Matthias Dr Ing Wiemer
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1999-03-25
Also published as: DE59808799D1; EP0905486A3; ES2198621T3; EP0905486A2; EP0905486B1

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Linearlager mit einer Einrichtung zum Messen des von einem beweglichen Lagerteil gegenüber einem festen Lagerteil zurückgelegten Weges, welche eine an dem festen Lagerteil angeordnete Maßverkörperung und einen an dem beweglichen Lagerteil angeordneten Meßkopf mit einem Sensor aufweist, der für die berührende oder berührungslose Abtastung der Maßver körperung vorgesehen ist.

Hintergrund der Erfindung

Ein solches Lager dient der Integration der Funktion "Messen" in die Funktion "Führen". Damit kann also mit einer Linearführung die Messung des Weges durchgeführt werden, den das eine Lagerteil in bezug auf das andere Lagerteil zurücklegt.

In Profilschienenführungen integrierte Meßsysteme entsprechen bereits dem Stand der Technik. Ein Linearlager der eingangs genannten Art mit einer Weg meßeinrichtung ist aus der internationalen Patentanmeldung mit der Veröffentli chungsnummer WO 91/16 594 bekannt. Dieses ist als Wälzlager ausgebildet, wobei das bewegliche, den Meßbereich mit dem Sensor enthaltende Lagerteil Rollenumlaufeinheiten aufweist und das feste Lagerteil eine Führungsschiene ist, an welcher das bewegliche Lagerteil über tragende Rollen der Rollenumlaufein heiten abgestützt ist. Die Maßverkörperung an der Führungsschiene ist als optischer oder magnetischer Maßstab in eine Nut eingesetzt, die sich an der Oberseite der Führungsschiene befindet. Denkbar ist auch ein Meßsystem, das nach einem kapazitiven oder induktiven Meßprinzip arbeitet. Der Meßkopf des bekannten Lagers ist in einem separaten Gehäuse angeordnet, welches an einer in Fahrtrichtung weisenden Stirnseite des beweglichen Lagerteils befestigt ist.

Diese Ausführung hat den Nachteil, daß in Fahrt- bzw. Längsrichtung ein größerer Bauraum für das bewegliche Lagerteil erforderlich ist, als bei einem Linearlager ohne Meßeinrichtung. Außerdem benötigt das Gehäuse separate Dichtungen, was zusätzliche Material-, Werkzeug- und Montagekosten zur Folge hat. Schließlich verursacht ein solches Gehäuse zusätzliche Herstell kosten.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Linearlager so zu verbessern, daß es einen geringeren Bauraum für das bewegliche Lagerteil aufweist und dabei kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das bewegliche Lagerteil eine zu der Maßverkörperung hin offene Ausnehmung aufweist, in welcher der Meßkopf angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein separates Gehäuse für den Meßkopf entfallen.

Das feste Lagerteil kann als geradlinige Führungsschiene und die Maßverkörpe rung kann als Maßstab ausgebildet sein, der an einer Längsseite der Führungs schiene angeordnet ist. Das bewegliche Lagerteil kann als die Führungsschiene teilweise umgreifender Führungswagen ausgebildet sein.

Die Ausnehmung des beweglichen Lagerteils kann eine an dem Führungswagen angeordnete zentrale durchgehende Nut sein, innerhalb welcher der Meßkopf an dem Führungswagen befestigt ist. Dabei kann der Meßkopf an dem Füh rungswagen innerhalb der Nut durch Verkleben, durch mechanisches Ver klemmen oder Vergießen mit einem flüssigen aushärtbaren Füllstoff befestigt sein. Bei jeder dieser Möglichkeiten ergibt sich eine sehr steife Befestigung des Meßkopfes in dem Führungswagen.

Der Führungswagen kann eine die Nut nach außen zusätzlich öffnende Bohrung aufweisen, in welcher ein Anschlußkabel für den Meßkopf angeordnet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein gattungsgemäßes, vorbekanntes Linearlager in einer perspektivischen Darstellung, wobei der Lagerbereich und der Meßbereich aufgebrochen dargestellt sind;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Linearlager in einer Draufsicht;

Fig. 3 das bewegliche Teil des Lagers gemäß Fig. 2 in einer stirnseitigen Ansicht.

Bei einem vorbekannten Lager gemäß Fig. 1, welches eine Führungsschiene 1, einen diese umgreifenden Führungswagen 2 und Rollenumläufe 3 enthält, über welche der Führungswagen 2 an der Führungsschiene 1 längsverschieblich abgestützt ist, befindet sich ein Meßkopf 4 in einem separaten Gehäuse 5, welches an dem Führungswagen 2 stirnseitig angeschraubt ist und dadurch die Gesamtlänge des mit der Meßvorrichtung versehenen Führungswagens 2 ver größert. Während der Verschiebung des Führungswagens 2 längs der Führungs schiene 1 bewegt sich der Meßkopf 4 an einem Maßstab 6 entlang, der an einer Längsseite der Führungsschiene 1 angebracht, beispielweise dort in einer Nut eingelegt ist.

Bei einem erfindungsgemäßen Linearlager entsprechend den Fig. 2 und 3 ist ein separates Gehäuse zur Aufnahme des Meßkopfes nicht erforderlich. Hier weist der die Führungsschiene 7 umgebende Führungswagen 8 eine durch gehende zentrale Nut 9 auf, in welcher der Meßkopf 10 untergebracht ist. Er befindet sich in unmittelbarer Nähe eines Maßstabs 11, der an der Oberseite der Führungsschiene 7 befestigt ist. Während der Bewegung des Führungs wagens 8 längs der Führungsschiene 7 überstreicht daher der Meßkopf 10 berührungslos den Maßstab 11 und erhält von diesem seine Meßwerte, die er über ein Anschlußkabel 12 als elektrische Signale an eine Auswertestation weiterleitet. Zur Aufnahme des Anschlußkabels 12 weist der Führungswagen 8 eine quer zur Führungsschiene 7 verlaufende Bohrung 13 auf, über welche die Nut 9 zusätzlich nach außen geöffnet ist.

Bezugszeichenliste

1

Führungsschiene

2

Führungswagen

3

Rollenumlauf

4

Meßkopf

5

Gehäuse

6

Maßstab

7

Führungsschiene

8

Führungswagen

9

Nut

10

Meßkopf

11

Maßstab

12

Anschlußkabel

13

Bohrung

Claims

1. Linearlager mit einer Einrichtung zum Messen des von einem beweglichen Lagerteil gegenüber einem festen Lagerteil zurückgelegten Weges, welche eine an dem festen Lagerteil angeordnete Maßverkörperung und einen an dem beweglichen Lagerteil angeordneten Meßkopf mit einem Sensor aufweist, der für die berührende oder berührungslose Abtastung der Maßverkörperung vor gesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Lagerteil eine zu der Maßverkörperung hin offene Ausnehmung aufweist, in welcher der Meßkopf angeordnet ist.

2. Linearlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das feste Lager teil als geradlinige Führungsschiene (7) und die Maßverkörperung als Maßstab (11) ausgebildet ist, der an einer Längsseite der Führungsschiene (7) angeordnet ist.

3. Linearlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Lagerteil als die Führungsschiene (7) teilweise umgreifender Führungswagen (8) ausgebildet ist.

4. Linearlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung des beweglichen Lagerteils eine an dem Führungswagen (8) angeordnete zen trale durchgehende Nut (9) ist, innerhalb welcher der Meßkopf (10) an dem Führungswagen (8) befestigt ist.

5. Linearlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (10) an dem Führungswagen (8) innerhalb der Nut (9) durch Verkleben befestigt ist.

6. Linearlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (10) an dem Führungswagen (8) innerhalb der Nut (9) durch mechanisches Verklemmen befestigt ist.

7. Linearlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf (10) an dem Führungswagen (8) innerhalb der Nut (9) durch Vergießen mit einem flüssigen aushärtenden Füllstoff befestigt ist.

8. Linearlager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungs wagen (8) eine die Nut (9) nach außen öffnende Bohrung (13) aufweist, in welcher ein Anschlußkabel (12) für den Meßkopf (10) angeordnet ist.