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Die
Erfindung betrifft ein Linearantriebssystem, insbesondere eine Haltevorrichtung
eines Linearantriebssystems, durch die sich eine Klemmschiene fest
am Gleitwagen anbringen lässt.
Außerdem wird
die Klemmschiene unter Verwendung eines Federhalters schnell am
Gleitwagen positioniert. Gleichzeitig kann die Klemmschiene mit
geringerem Kraftaufwand herausgenommen werden. So wird die Positionierwirkung
der Klemmschiene verstärkt
sowie die Montage- und Demontagedauer reduziert.
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Stand der Technik
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Der
Gleitwagen ist auf der Gleitschiene montiert. Unter Verwendung von
Rollelementen im Inneren des Gleitwagens bewegt sich der Gleitwagen
gegenüber
der Gleitschiene. Wird der Gleitwagen von der Gleitschiene getrennt,
fallen die Rollelemente ebenfalls aus dem Gleitwagen heraus. In
diesem Fall kommt eine Klemmschiene zum Einsatz, die am Gleitwagen
angebracht ist und dem Herausfallen der im Inneren des Gleitwagens
befindlichen Rollelemente entgegenwirkt. Die herkömmliche
Klemmschiene kann jedoch nicht am Gleitwagen befestigt sein. Außerdem sind
die Rollelemente sehr empfindlich. Wird die Klemmschiene geringfügig in Schrägstellung
gebracht, fallen die Rollelemente vom Gleitwagen ab. Nach mehrmaligen
Verbesserungen ist eine fixierbare Klemmschiene aus der
JP 2002-106560 A bekannt.
Wie aus den
1 und
2 ersichtlich,
umfasst eine herkömmliche
Haltevorrichtung
10 einen Drehabschnitt
11 und
einen Hauptkörper
12.
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Der
Drehabschnitt 11 weist einen Drehzapfen 111 und
zwei Raststücke 112 auf.
Der Drehzapfen 111 ist zylindrisch ausgebildet und steht
in die Arbeitsrichtung des Drehabschnitts 11 vor. Die beiden Raststücke 112 sind symmetrisch
zueinander angeordnet und stehen in radialer Richtung auf dem Umfang
des Drehzapfens 111 vor.
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Der
Hauptkörper 12 weist
eine Drehkammer 121 und zwei Aufnahmerillen 122 auf.
Die Drehkammer 121 ist dem Drehzapfen 111 in der
Form angepasst und somit im Inneren des Hauptkörpers 12 gelagert.
Die beiden Aufnahmerillen 122 sind an einer den Raststücken 112 entsprechenden
Stelle ausgebildet und befinden sich in der Drehkammer 121.
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Beim
Zusammenbau des Drehabschnitts 11 und des Hauptkörpers 12 wird
der Drehzapfen 111 des Drehabschnitts 11 in die
Drehkammer 121 des Hauptkörpers 12 so eingeführt, dass
die Raststücke 112 des
Drehabschnitts 11 in die jeweiligen Aufnahmerillen 122 einrasten.
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Beim
Befestigen der herkömmlichen
Haltevorrichtung 10 am Gleitwagen ist es notwendig, die beiden
Enden der herkömmlichen
Haltevorrichtung 10 mit je einem Drehabschnitt 11 zu
versehen, wobei sich der Drehabschnitt 11 um den Drehzapfen 111 um
180 Grad dreht. Nach dem Drehen der Raststücke 112 des Drehabschnitts 11 um
180 Grad greifen die Raststücke 112 des
Hauptkörpers 12 in
die jeweiligen Aufnahmerillen 122. Die Haltevorrichtung 10 kann
am Gleitwagen befestigt sein und nicht abfallen, wenn die Drehabschnitte 11 an
beiden Enden der Haltevorrichtung 10 gedreht werden, wie
in 2 dargestellt ist, wo die Konstruktion und Funktionsweise
der herkömmlichen
Haltevorrichtung 10 gezeigt ist. Solche Konstruktion weist
jedoch die folgenden Nachteile auf:
- 1. Die
Haltevorrichtung 10 kann am Gleitwagen positioniert sein,
wenn die Drehabschnitte 11 an beiden Enden der Haltevorrichtung 10 gedreht werden.
Die Befestigung und das Herausnehmen erfolgen jedesmal nur durch
die Handhabung der Drehabschnitte 11 an den beiden Enden
der Haltevorrichtung 10. Außerdem passen die Haltevorrichtung 10 und
der Gleitwagen aber nicht vollständig
einander, sodass ein geringes Rütteln
vorkommt, sogar wenn die beiden Enden befestigt sind. Das heißt, dass
Spalten zwischen der herkömmlichen
Haltevorrichtung 10 und dem Gleitwagen jedoch entstehen
und somit eine dichte Verbindung nicht erzielt wird, obwohl die
Haltevorrichtung 10 im Gleitwagen positionierbar ist. Außerdem erfolgen
die Befestigung und das Herausnehmen jedesmal nur durch die Handhabung
der beiden Drehabschnitte 11, was zu viel Zeit- und Kraftaufwand
bedeutet.
- 2. Die herkömmliche
Haltevorrichtung 10 ist positioniert, indem die Raststücke 112 der
an beiden Enden der Haltevorrichtung 10 befindlichen Drehabschnitte 11 in
die jeweiligen Aufnahmerillen 122 des Hauptkörpers 12 eingreifen.
Nach längerem
Einsatz entsteht jedoch Verschleiß zwischen den Raststücken 112 des
Drehabschnitts 11 und den Aufnahmerillen 122 des
Hauptkörpers 12.
Daher muss die herkömmliche
Haltevorrichtung 10 nach einem bestimmten Zeitraum ausgewechselt
werden, was für
den Benutzer eine erhebliche Kostenbelastung bedeutet.
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DE 695 24 391 T2 beschreibt
einen käfiglosen
Gleitwagen mit Kugelhalter eines Linearantriebssystems. Nach dem
Entfernen des Gleitwagens von der Gleitschiene wird zum Halten der
Kugeln ein Kugelhalter ähnlicher äußerer Kontur
wie die Gleitschiene im Gleitwagen installiert. Der Kugelhalter
besteht aus einem elastischen Material, wie beispielsweise aus weichem
Kunststoff. Aufgrund der Größe des Kugelhalters
werden die Stahlkugeln nach Einsetzen des Kugelhalters in den Gleitwagen
in diesen Kugelhalter gedrückt,
so dass er im Gleitwagen gehalten wird. Der Kugelhalter ist somit
pressgepasst im Gleitwagen und hält
auf diese Weise ebenfalls die Kugeln.
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Aufgabenstellung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung eines
Linearantriebssystems bereitzustellen, die eine Alternative zu dem
aus dem genannten Stand der Technik bekannten Kugelhalter darstellt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
eine Haltevorrichtung eines Linearantriebssystems, der die im Anspruch
1 angegebenen Merkmale aufweist. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Gemäß der Erfindung
wird eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung
eines Linearantriebssystems geschaffen, die einen Gleitwagen, eine
Klemmschiene und einen Federhalter umfasst. Der Gleitwagen weist
eine obere Halterung auf, wobei die Klemmschiene zwei federnde Elemente
und zwei Positionierelemente besitzt. Beim Zusammenbau der Klemmschiene
und des Gleitwagens werden die beiden federnden Elemente der Klemmschiene
zusammengedrückt
und auf dem Gleitwagen montiert, woraufhin die Klemmschiene mit
dem Federhalter auf dem Gleitwagen positioniert wird. So wird der
Zusammenbauvorgang abgeschlossen. Bei der Demontage braucht die
Klemmschiene lediglich geschoben zu werden, wodurch sich der Federhalter
vom Gleitwagen löst.
So kann die Klemmschiene aus dem Gleitwagen herausgenommen werden.
Auf diese Weise kann die Klemmschiene einfach und schnell montiert und
demontiert werden.
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Außerdem wird
durch die Erfindung eine Haltevorrichtung eines Linearantriebssystems
geschaffen, die die Befestigungswirkung der Klemmschiene verstärkt sowie
der Schädigung
der Haltevorrichtung eines Linearantriebssystems entgegenwirkt.
Der erfindungsgemäße Federhalter
ist auf die beiden Positionierelemente der Klemmschiene und die
obere Halterung des Gleitwagens in seiner Lage aufsteckbar. Auf
diese Weise kann die Klemmschiene durch den Federhalter zuverlässiger festgehalten
werden. Unter Einwirkung der Rückstellkraft
der beiden federnden Elemente wird die Klemmschiene nach außen gespreizt,
wodurch eine dichte Verbindung zwischen der Klemmschiene und dem
Gleitwagen gewährleistet
ist. Damit wird vermieden, dass das Rütteln durch Spalte vorkommt.
Darüber
hinaus sind die beiden federnden Elemente und der Federhalter aus elastischem
Material hergestellt, entstehen daher keine Probleme mit dem Verschleiß, der Standzeit sowie
der Auswechslung.
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Ausführungsbeispiel
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Im
Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang
mit den Figuren näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Darstellung einer herkömmlichen Haltevorrichtung;
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2 eine
perspektivische Darstellung der herkömmlichen Haltevorrichtung in
montiertem Zustand;
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3 eine
perspektivische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
eines Linearantriebssystems;
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4 eine
perspektivische Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
eines Linearantriebssystems;
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5 einen
Schnitt durch das Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung eines
Linearantriebssystems;
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6 eine
perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Klemmschiene;
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7 einen
Schnitt durch die erfindungsgemäße Klemmschiene;
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8 eine
perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Federhalters;
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9 einen
Schnitt durch den erfindungsgemäßen Federhalter;
und
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10 einen
Schnitt durch das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
in montiertem Zustand.
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Bezugnehmend
auf die 3 und 4 weist
eine erfindungsgemäße Haltevorrichtung 20 eines
Linearantriebssystems einen Gleitwagen 21, eine Klemmschiene 22 und
einen Federhalter 23 auf.
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Der
Gleitwagen 21 umfasst einen Hauptkörper 211, eine obere
Halterung 212, zwei mittlere Haltestreifen 213,
zwei untere Halterungen 214 und mehrere Rollelemente 215.
Der Hauptkörper 211 ist mittig
ausgespart und mit einer oberen Montagefläche 2111, zwei mittlere
Montageflächen 2112 und zwei
unteren Montageflächen 2113 versehen.
Die obere Halterung 212 ist an der oberen Montagefläche 2111 des
Hauptkörpers 211 angebracht,
wobei die obere Halterung 212 nach außen eine Positioniernut 2121 aufweist.
Die beiden mittleren Haltestreifen 213 sind an die jeweils
zugeordneten mittleren Montageflächen 2112 angebracht.
Die beiden mittleren Haltestreifen 213 besitzen jeweils
eine Anlagefläche 2131. Die
beiden unteren Halterungen 214 sind an die jeweiligen unteren
Montageflächen 2113 des
Hauptkörpers 211 angebracht.
Alle Rollelemente 215 sind in einem von dem Hauptkörper 211,
der oberen Halterung 212, den beiden mittleren Haltestreifen 213 und
den beiden unteren Halterungen 214 begrenzten Aufnahmeraum
A untergebracht [siehe 5]. Es kann nicht nur eine Positioniernut 2121 in
der oberen Halterung 212 des Gleitwagens 21 vorliegen.
Als Alternative dazu können
zwei oder drei Positioniernuten 2121 vorhanden sein.
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Die
Klemmschiene 22 umfasst hauptsächlich zwei Halteelemente 221,
zwei federnde Elemente und zwei Positionierelemente. Erfindungsgemäß ist das
federnde Element als U-förmiges
Federelement 222 und das Positionierelement als Positionierzapfen 223 ausgeführt. Die
beiden U-förmige
Federelemente 222 sind zwischen den beiden Halteelementen 221 so
vorgesehen, dass die beiden Halteelemente 221 symmetrisch
zueinander angeordnet sind. Die beiden Halteelemente 221 sind
an ihren zugewandten Seiten mit je einem Positionierzapfen 223 versehen, wie
in den 6 und 7 dargestellt ist. Beim Anbringen
der Klemmschiene 22 am Gleitwagen 21 werden zunächst die
beiden Halteelemente 221 der Klemmschiene 22 zueinander
gedrückt,
und zwar derart, dass die U-förmigen
Federelemente 222 vorgespannt sind. Daraufhin wird die
Klemmschiene 22 im von der oberen Halterung 212,
den beiden mittleren Haltestreifen 213, den beiden unteren
Halterungen 214 und den Rollelementen 215 begrenzten
Aufnahmeraum A eingeführt.
Außerdem
werden die beiden Halteelemente 221 der Klemmschiene 22 gegen die
im Gleitwagen 21 befindlichen Rollelemente 215 und
die Anlagefläche 2131 der
mittleren Haltestreifen 213 gedrückt, wie in 5 dargestellt
ist. Erfindungsgemäß besitzt
die Klemmschiene 22 zwei U-förmige Federelemente 222 und
zwei Positionierzapfen 223. Als Alternative dazu kann die
Klemmschiene 22 nur über
ein U-förmiges Federelement 222 und
ein Positionierzapfen 223 verfügen.
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Der
Federhalter 23 weist einen Ω-förmigen Querschnitt auf. Außerdem umfasst
der Federhalter 23 einen Aufnahmeabschnitt 231 und
zwei in den Aufnahmeabschnitt 231 übergehende, federnde Abschnitte 233.
Der Aufnahmeabschnitt 231 ist im Querschnitt ballig ausgebildet,
und zwar derart, dass eine formschlüssige Verbindung mit den beiden
Positionierzapfen 223 der Klemmschiene 22 zustande kommt.
Der Aufnahmeabschnitt 231 verjüngt sich in geringem Maße nach
unten zur Bildung einer Öffnung 232.
Die beiden an die Positioniernut 2121 der in der oberen
Halterung 212 befindlichen oberen Halterung 212 angepassten,
federnden Abschnitte 233 erstrecken sich von beiden Enden
des Aufnahmeabschnitts 231. Der größte Abstand der beiden federnden
Abschnitte 233 ist größer als
die Länge
der Positioniernut 2121, wie in den 8 und 9 dargestellt
ist. Die obige Beschreibung handelt sich um den Aufbau der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung
eines Linearantriebssystems.
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Zusammengefasst
lassen sich mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung beispielsweise
folgende Vorteile realisieren:
- 1. Bei Montage
der Klemmschiene 22 am Gleitwagen 21 erfolgt die
Befestigung in der Weise, dass der Aufnahmeabschnitt 231 des
Federhalters 23 auf die beiden Positionierzapfen 223 der
Klemmschiene 22 aufgesteckt wird, woraufhin die beiden federnden
Abschnitte 233 des Federhalters 23 zueinander
gedrückt
und dann in die Positioniernut 2121 der oberen Halterung 212 eingesetzt
werden. Unter Verwendung der nach außen wirkenden Rückstellkraft
der beiden federnden Abschnitte 233 kommen diese mit der
Begrenzungsfläche der
Positioniernut 2121 in Berührung, wodurch eine schnelle
Rastverbindung stattfindet. Außerdem
ist die Öffnung 232 des
Federhalters 23 kleiner als der Außendurchmesser des Positionierzapfens 223,
was ein zuverlässiges
Einklemmen des Federhalters 23 auf die beiden Positionierzapfen 223 bewirkt
und gleichzeitig dem Herausfallen der beiden Positionierzapfen 223 aus dem
Federhalter 23 entgegenwirkt, wie in 10 dargestellt
ist. Beim Herausnehmen der Klemmschiene 22 braucht die
Klemmschiene 22 lediglich in irgendeiner Richtung geschoben
zu werden, sodass einer der federnden Abschnitte 233 des Federhalters 23 gedrückt wird
und der Aufnahmeabschnitt 231 des Federhalters 23 noch
auf den beiden Positionierzapfen 223 der Klemmschiene 22 aufliegt.
Auf diese Weise wird die von dem gedrückten federnden Abschnitt 233 gesammelte Kraft
in eine sich um die beiden Positionierzapfen 223 drehende Kraft
umgewandelt. Wird die Klemmschiene 22 solange geschoben,
bis der andere federnde Abschnitt 233 aus der Positioniernut 2121 ausrastet,
dreht sich der Federhalter 23 um die beiden Positionierzapfen 223.
So können die
beiden federnden Abschnitte 233 vollständig aus der Positioniernut 2121 entfernt
werden. Im Gegensatz zu der herkömmlichen
Haltevorrichtung 10, bei der die beiden Drehabschnitte 11 mit großem Zeit-
und Kraftaufwand gehandhabt werden müssen, kann die Klemmschiene 22 schnell und
einfach festgehalten und herausgenommen werden. Außerdem ist
die Befestigungswirkung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung auch besser
als die der herkömmlichen
Haltevorrichtung 10.
- 2. Beim Einführen
der Klemmschiene 22 wird die Elastizität der beiden U-förmigen Federelemente 222 der
Klemmschiene 22 ausgenutzt, da die Klemmschiene 22 größer als
der Aufnahmeraum A. Beim Zusammendrücken der beiden Halteelemente 221 der
Klemmschiene 22 werden diese geringer beabstandet, und
zwar derart, dass die Klemmschiene 22 in den Aufnahmeraum
A eingeführt
werden kann. Gleichzeitig werden die beiden Halteelemente 221 durch
ihre Rückstellkraft
der beiden U-förmigen
Federelemente 222 nach außen so gespreizt, dass die
beiden Halteelemente 221 der Klemmschiene 22 fest
sowohl gegen die im Gleitwagen 21 befindlichen Rollelemente 215 als
auch gegen die Anlagefläche 2131 der
beiden mittleren Haltestreifen 213 gedrückt werden, wie in 5 gezeigt
ist. Damit wird vermieden, dass das Rütteln nach der Montage vorkommt,
wie dies bei der herkömmlichen
Haltevorrichtung 10 meist der Fall ist. Außerdem sind
die erfindungsgemäßen, zum
Positionieren der Klemmschiene 22 eingesetzten Bauelemente
alle aus elastischem Material hergestellt. Damit wird auch vermieden, dass
ein häufiges
Auswechslen aufgrund des Verschleißes erforderlich ist, wie dies
beim Stand der Technik meist der Fall ist.
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- 10
- Haltevorrichtung
- 11
- Drehabschnitt
- 111
- Drehzapfen
- 12
- Hauptkörper
- 121
- Drehkammer
- 122
- Aufnahmerille
- 20
- Haltevorrichtung
- 21
- Gleitwagen
- 211
- Hauptkörper
- 2111
- obere
Montagefläche
- 2112
- mittlere
Montagefläche
- 2113
- untere
Montagefläche
- 212
- obere
Halterung
- 2121
- Positioniernut
- 213
- mittlere
Haltestreifen
- 2131
- Anlagefläche
- 214
- untere
Halterung
- 215
- Rollelement
- 22
- Klemmschiene
- 221
- Halteelement
- 222
- U-förmiges Federelement
- 223
- Positionierzapfen
- 23
- Federhalter
- 231
- Aufnahmeabschnitt
- 232
- Öffnung
- 233
- federnder
Abschnitt
- A
- Aufnahmeraum